Защитная роль леса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Московский Государственный университет Леса

Кафедра лесоводства и подсочки леса

Реферат по лесоведению

«Защитная роль леса»

Выполнила Цыбулина Е.А.

Группа ЛА-21

Проверил Титов А.П.

Москва

2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Лес и экология человека

Защитная роль леса

Категории защитных лесов

Защитная роль лесов России

Водоохранные леса

Рекреационное использование леса

Аномалии воздушной среды и лес

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Все леса нашей планеты имеют защитное значение, которое в зависимости от их природы, экологических и географических условий и других факторов неодинаково.

Все леса Российской Федерации разделены на три группы. К первой группе лесов относятся леса, выполняющие преимущественно водоохранные, защитные.

Ко второй группе относятся леса в районах с высокой плотностью населения и развитой сетью транспортных путей, имеющие защитное и ограниченное эксплутационное значение, а также с недостатком лесосырьевых ресурсов.

К третьей группе - леса многолесных районов, имеющие преимущественно эксплуатационное значение.

В лесах первой и второй групп, кроме того, выделяются особо защитные участки с более строгим режимом ведения хозяйства.

По внутреннему единству близких целевых установок определяются следующие группы категории лесов особого назначения: водоохранные, водорегулирующие, защитные, водоохранно - защитные, санитарно - гигиенические, эстетического характера, стратегические, заказники, заповедники.

Особую роль имеют водоохранные леса. Они будут рассмотрены более подробно ниже.

М. Е. Ткаченко водоохранными лесами считал те леса, которые содействуют более равномерному поступлению воды в источники или увеличению ее поступления в особенности в период минимума запасов воды или предохраняют естественные и искусственные водоемы от засорения или загрязнения.

ЛЕС И ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Антропогенное воздействие на лесные экосистемы, являющееся характерным явлением современности, представляет собой результат влияния широкого круга видов человеческой деятельности; происходит так называемая антропогенная трансформация лесных экосистем, которую следует отличать от закономерно сменяющихся этапов их естественного развития (сукцессии).

Антропогенные трансформации лесных экосистем, как правило, носят регрессивный характер. К числу антропогенных факторов неблагоприятного воздействия на леса Москвы и Подмосковья относятся:

- химическое, физическое и биогенное загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вод и почвы транспортными, промышленными и бытовыми отходами, связанное с несовершенством режима ведения городского хозяйства и нарушениями правил охраны окружающей среды;

- нарушение нормального гидрологического и почвенного режима в лесных экосистемах и возникающие эрозионные процессы, вызванные неправильными хозяйственными мероприятиями, строительной и промышленной деятельностью;

- лесные пожары, связанные с нарушением пожарной безопасности населением в засушливые сезоны и годы;

- избыточное рекреационное воздействие;

- несовершенство режима ведения хозяйства в городских и пригородных лесах.

Леса московских и подмосковных лесопарков при достаточно высокой степени сохранности природного облика к настоящему времени приобрели на значительной части своей территории типичные особенности антропогенно нарушенных экосистем. Наряду с признаками в различной степени выраженной рекреационной дигрессии в последнее десятилетие стало очевидным разрушительное воздействие частного строительства, затрагивающего наиболее удобные для проникновения и освоения живописные ландшафты и фактически уничтожающего их. Существенно усилилось и негативное воздействие автомагистралей в связи с многократно возросшим интенсивным движением и экологически несовершенной технологией зимней уборки полотна дорог.

Некоторое представление о роли природных и антропогенных факторов в гибели лесов могут дать материалы Государственного доклада "Состояние окружающей среды Московской области в 1998 г." (1999). По данным доклада, в период с 1994 по 1998 г. соотношение площадей погибших лесов в Московской обл. по причинам, их вызвавшим, было следующим.

Общая площадь погибших лесов в эти годы колебалась от 744 га (1995 г.) до 8268 га (1998 г.). При этом площадь лесов, погибших от неблагоприятных погодных условий, преимущественно от ветрового воздействия, была почти во все эти годы наибольшей. Она составила, соответственно, в 1994 г. - 409 га, в 1995 г. - 298, в 1996 г. - 408, в 1997 - 696 и в 1998 г. была наибольшей - 7271 га. Именно после этого рекордного по площади ветровалов и буреломов года в московском регионе началась вспышка массового размножения типографа.

В 1994-1998 гг. достаточно значимыми причинами гибели лесов в Московской обл. стали антропогенные факторы (в основном промышленные выбросы); площадь погибших от них лесов была наибольшей в 1994 г. - 264 га, затем она постепенно снижалась и к 1998 г. составила 59 га. От болезней леса погибли в эти годы на площади от 160 до 1033 га. Главной болезнью в хвойных насаждениях была корневая губка, а в лиственных - стволовые гнили. От пожаров в эти годы гибли леса на сравнительно небольшой площади - от 3 до 110 га, от вредителей - на площади от 0 до 240 га, от повреждения дикими животными максимальная площадь погибших лесов составила всего лишь 5 га.

В последующие годы роль названных выше факторов негативного воздействия на леса стала иной в связи с последствиями массового бурелома и ветровала леса в 1998 г. На первое место как причина усыхания лесов выдвинулся короед типограф. Правильнее было бы видеть причину гибели лесов в эти годы в комплексном влиянии ветра и стволовых насекомых.

В непосредственной близости от Москвы и в пределах городской черты в период с 1997 по 2000 гг. фактором массового усыхания опушечной части лесов многих лесопарков и НП "Лосиный остров" стало влияние дорожно-транспортного загрязнения. Его последствия и динамика состояния насаждений на опушках лесов, граничащих с МКАД, нашли отражение в ряде публикаций.

Особенно сильно это влияние проявилось на опушках лесных насаждений, граничащих с МКАД, когда, начиная с 1996 г., усилилось дорожно-транспортное загрязнение и произошло расширение полотна дороги МКАД при реконструкции автомагистрали. Началось массовое усыхание и разрушение опушек, произрастающих по границам с МКАД лесов и защитных полос и посадок в 20-метровой зоне с обеих сторон МКАД.

По ряду характерных признаков: неравномерному и запаздывающему распусканию листьев, опаданию хвои, изреживанию крон, появлению в кронах березы и некоторых других видов древесных растений пучков побегов, по интенсивно развивающемуся процессу ослабления и усыхания деревьев по границам МКАД при отсутствии повреждения их вредителями и болезнями, а также по нормальному состоянию опушек леса, удаленных от полотна дороги на значительные расстояния, был сделан вывод об антропогенных причинах нарушения состояния деревьев.

Соотношение протяженности участков территории насаждений вдоль МКАД с нарушенным состоянием и протяженности границ благополучных по состоянию участков в 1997 г. составляло, примерно, 1:4. В 1998 г. экспертным обследованием было установлено, что процесс массового поражения опушек захватил полосу леса шириной от 10 до 35 м.

В 1999 г. состояние насаждений вдоль МКАД значительно ухудшилось, соотношение протяженности участков территории насаждений вдоль МКАД с нарушенным состоянием и протяженности границ благополучных по состоянию участков составило, примерно, 7:3, а полоса с массовым поражением деревьев увеличилась и в лесных массивах на границах с МКАД колебалась от 15 до 50 м.

Тип ослабления и усыхания деревьев в эти годы был в основном одновременный, реже - вершинный, при этом у живых сильно ослабленных и усыхающих деревьев (березы, ивы, дуба) потеря листвы колебалась в пределах от 30 до 90 %. Кроме пучков побегов, у деревьев (дуба, лиственницы и др.) на стволах и крупных ветвях появились так называемые "водяные" побеги, как признаки стремления деревьев восстановить потерянную часть кроны.

В 1999 г. детальное обследование состояния насаждений вдоль МКАД по заданию Московского городского управления лесами выполнено специалистами МГУЛ. Анализ распределения деревьев по категориям состояния показал, что в насаждениях в пределах 25 метров от МКАД практически не осталось деревьев 1-й категории "без признаков ослабления" у сосны, ели и липы. Здесь доминировали либо сильно ослабленные (сосна, липа и береза), либо ослабленные (ель и дуб) деревья. Состояние деревьев начинало изменяться только на удалении на 50 и более метров от МКАД. Именно на этом расстоянии в июле 1999 г. отмечалась смена пропорций между долями ослабленных и сильно ослабленных деревьев практически у всех видов древесных растений. В 1999 г. состояние ели было несколько лучшим, чем состояние сосны, состояние березы - лучшим в сравнении с дубом и липой. Наибольшего различия состояние сравниваемых видов древесных растений достигало в первых двух зонах удаления от полотна МКАД - до 25 м и 25-50 м, где оно приближалось к состоянию деревьев на контрольных участках, расположенных в 500-1500 м от МКАД.

Дендрохронологический анализ радиального прироста сосны установил, что до 1995 г. показатели роста деревьев вне зоны воздействия и в зоне действия МКАД были очень близки. Резкие различия в темпах радиального прироста сосны на опушке вдоль МКАД проявились лишь, начиная с 1997 г.; это позволило утверждать, что серьезные изменения в условиях роста деревьев произошли именно в 1996 г. преимущественно за счет воздействия комплекса антропогенных факторов. Они включали, во-первых, общее резкое повышение интенсивности транспортных потоков и возросшие объём и агрессивность воздействия транспортных выбросов в районе МКАД; во-вторых, влияние изменившейся с 1996 г. технологии зимней очистки дорог с применением новых форм и повышенных норм расхода хлоридов; в-третьих, влияние расширения дороги с вырубкой опушечной полосы деревьев, адаптировавшихся к агрессивным условиям произрастания вдоль автомагистрали и выполнявшим буферную роль. В результате в непосредственный контакт с агрессивной средой вступили деревья, сформировавшиеся в иных условиях подпологового светового, температурного и влажностного режимов, характерных для сомкнутых лесных насаждений. Проявление так называемого «опушечного эффекта» в данном случае значительно усилилось возросшим негативным воздействием автотранспорта.

ЗАЩИТНАЯ РОЛЬ ЛЕСА

Лес -- экологический фактор огромного значения. С учетом экологии необходимо решать многие практические вопросы, связанные с защитным назначением лесов. Лес оказывает комплексное влияние на среду. Ограничивая действие прямой солнечной радиации, он создает особую, преимущественно благоприятную для человека среду. Влияние леса проявляется через изменение таких жизненных для человека субстанций, как воздух и вода, а также и других существенных экологических факторов -- почвы, фауны и других, обусловливающих экологию человека.

В этом комплексном влиянии заключаются практически важные особенности, свойства и вытекающие из них функции леса как природного фактора, которые могут быть направленно использованы в целях сохранения и улучшения окружающей человека среды. Комплексное влияние леса используется в практике полезащитного лесоразведения, здравоохранения, охраны и рационального использования водных ресурсов и др. Речь идет о многочисленных защитных свойствах и функциях леса, особенно связанных с его возросшим физико-географическим, экологическим и социально- культурным значением.

Все леса Земли имеют защитное значение. Однако характер и степень защитности их неодинаковы, как неодинакова в разных условиях и необходимость специального выделения лесов защитного назначения. Горные леса, леса у истоков рек и вдоль их, леса, граничащие с другими природными зонами -- тундрой, степью, альпийскими лугами и др. -- или встречающиеся в том или ином виде в этих зонах, леса вблизи городов, промышленных центров и курортов, морских побережий, реликтовые уникальные насаждения и многие другие подобные объекты имеют наиболее ясно выраженное защитное значение и заслуживают наибольшего внимания при установлении и выделении лесов защитного назначения. Необходим дифференцированный географический подход.

Присущие лесу свойства скреплять корнями почву, образовывать подстилку, формировать ярусность насаждения ослабляют поверхностный сток, способствуют переводу его во внутренний. Это имеет большое противоэрозионное значение особенно в горных условиях. Стволы в этих условиях служат сдерживающей механической преградой против водных и даже селевых потоков. Противоэрозионная роль горных лесов в южных районах со значительным количеством осадков (нередко ливневых) и с продолжительным вегетационным периодом более выражена, чем в северных районах с малым количеством осадков и длительной зимой. Поэтому в горных лесах Кавказа, Крыма, Карпат и южных регионов нашей страны должен быть особенно строгий лесоводственный режим.

Нельзя забывать, что на севере лес растет очень медленно, так что и здесь необходимы меры, обеспечивающие своевременное облесение горных склонов. К тому же горные леса на севере, как и на юге, смягчают действие снежных лавин, поэтому нельзя недооценивать защитной роли и этих лесов. Особенно большое защитное значение на севере имеют пред тундровые леса, включая лесотундру и северные районы редкостойной тайги, а также северотаежные приморские леса. Эти леса препятствуют вторжению холодных воздушных масс в более южные районы или смягчают их действие. Они облегчают условия жизни человека на далеком севере. Предтундровые леса имеют большое значение для оленеводства, являясь его надежной базой, особенно в зимнюю пору.

В засушливых степных районах юго-востока европейской части России, Западной Сибири, а также в Казахстане и некоторых других местах лес и лесные насаждения разной структуры являются одним из действенных средств в комплексе мероприятий по борьбе с ветровой эрозией почвы и засухой. В лесостепной и степной зонах выражена также опасность вод ной эрозии почв, вызывающая образование оврагов. В борьбе с нею роль лесных насаждений значительна.

Защитные функции свойственны и лесам, где ведутся промышленные заготовки древесины. Занимая, например, обширные территории речных бассейнов (хотя и не в непосредственной близи рек), эти леса играют значительную роль в формировании и регулировании речного стока, то есть обладают водоохранными, водорегулирующими и другими защитными свойствами. При рациональном ведении лесного хозяйства эти леса помимо выполнения ими защитных функций могут служить источником по лучения древесины.

Необходимость использования и повышения защитных функций леса становится особенно важной в наше время -- в век урбанизации и индустриализации -- в связи с необходимостью улучшения внешней среды, окружающей человека, устранения опасности кислородного голодания, загрязнения атмосферного воздуха и воды.

В системе мер борьбы с потерями от нарастающего ухудшения окружающей среды значение леса и зеленых насаждений неоценимо. Проблема сохранения и использования леса как природного защитного фактора на благо человека приобрела глобальный характер. Это не означает, что лес вообще не должен подвергаться рубке. Определены категории защитных лесов, полностью запретные для эксплуатации. Но значительная часть их может быть объектом хозяйственного, рационального пользования, включая получение древесины и других продуктов леса, с условием соблюдения научно обоснованного режима хозяйства, обеспечивающего со хранение и улучшение природной среды. Пользование лесом как возобновляемым ресурсом может и должно быть неистощительным.

Некоторые леса, особенно хвойные (за исключением лиственницы), расположенные вблизи промышленных предприятий с вредными выделениями в атмосферу, сильно страдают, нередко утрачивают свои защитные функции. В связи с этим они должны заменяться новыми насаждениями с ассортиментом пород, обладающих повышенными защитными свойствами.

В последние годы были приняты важные решения об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов. В них предусмотрен контроль за правильным использованием земель, вод и лесов, за соблюдением правил по сохранению защитных функций леса. Рациональное использование, сбережение и приумножение лесных богатств -- обще государственная задача. С 1997 года действует Лесной кодекс Российской Федерации.

КАТЕГОРИИ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСОВ

Насчитывается более 30 наименований различных категорий защитных лесов, выделенных в разных странах. В 1943 г. (Постановлением СНК СССР от 23.IУ.1943 г., З 430) леса страны разделены по их народнохозяйственному назначению на три группы.

В первую группу были отнесены леса заповедников, полезащитные, курортные, зеленые зоны вокруг промышленных центров и городов, а также ленточные боры в Западной Сибири и степные колки. В лесах первой группы установлен наиболее строгий режим, направленный на их сохранение и улучшение защитных функций.

К лесам второй группы отнесены леса густонаселенных районов с ограниченными лесными ресурсами. Рубки в них регулируются средним годичным приростом, проводятся с расчетом не только получения древесины, но и сохранения и восстановления защитных свойств леса, особенно повышения его водоохранных функций.

Третья группа включает леса многолесных, слабоосвоенных районов. В них проводятся крупные промышленные заготовки леса (за исключением резервных лесов, то есть лесов пока неосвоенных и не вовлеченных в эксплуатацию).

В 1959 г. выделены защитные полосы предтундровых лесов (Постановление СМ РСФСР 16.У.1959 г. З 798), которые отнесены также к первой группе лесов.

В 199'7 году в “Лесном кодексе Российской Федерации леса государственного значения разделены на первую, вторую и третью группы. Это разделение лесов на группы, сохранив, в общем, прежнюю основу, является дальнейшим развитием и углублением их содержания в соответствии с народнохозяйственным значением лесов, их местоположением и выполняемыми функциями.

«К первой группе относятся леса, выполняющие преимущественно следующие функции:

водоохранные (запретные полосы лесов по берегам рек, озер, водохранилищ и других водных объектов, включая запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб);

защитные (леса противоэрозионные, в том числе участки леса на крутых горных склонах, государственные защитные лесные полосы, ленточные боры, степные колки и байрачные леса, защитные полосы лесов вдоль железных дорог, автомобильных дорог общегосударственного, республиканского и областного значения, особо ценные лесные массивы);

санитарно-гигиенические и оздоровительные (городские леса, леса зеленых зон вокруг городов, других населенных пунктов и промышленных предприятий, леса зон санитарной охраны источников водоснабжения и курортов).

К первой группе относятся также леса заповедников, национальных и природных парков, заповедные лесные участки, леса, имеющие научное или историческое значение, природные памятники, лесопарки, леса орехово-промысловых зон, лесоплодовые насаждения, притундровые и субальпийские леса.

Ко второй группе относятся леса в районах с высокой плотностью населения и развитой сетью транспортных путей, имеющие защитное и ограниченное эксплуатационное значение, а также леса с недостаточными лесосырьевыми ресурсами, для сохранения защитных функций которых, непрерывности и неистощительности пользования ими требуется более строгий режим лесопользования.

К третьей группе относятся леса многолесных районов, имеющие преимущественно эксплуатационное значение и предназначенные для не прерывного удовлетворения потребностей народного хозяйства в древесине без ущерба для защитных свойств этих лесов.

Леса третьей группы подразделяются на освоенные и резервные. Критерии отнесения лесов третьей группы к резервным лесам устанавливаются федеральным органом управления лесным хозяйством.

В зависимости от группы лесов устанавливается порядок ведения хозяйства в них, использования лесов и соответствующих земель.

В лесах первой и второй групп и в горных лесах всех групп могут быть выделены особо защитные участки с ограниченным режимом лесопользования» (Лесной кодекс РФ, 1997).

В соответствии с «Лесным кодексом Российской Федерации» (1997) леса первой группы разделяются на следующие категории защитности:

запретные полосы лесов по берегам рек, озер, водохранилищ и других водных объектов;

-- запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб;

противоэрозионные леса;

-- защитные полосы лесов вдоль железнодорожных магистралей, автомобильных дорог федерального, республиканского и областного значения;

-- государственные защитные лесные полосы;

-- ленточные боры;

-- леса на пустынных, полупустынных, степных, лесостепных и малолесных горных территориях, имеющие важное значение для защиты окружающей природной среды;

-- леса зеленых зон поселений и хозяйственных объектов;

-- леса первого и второго поясов зон санитарной охраны источников водоснабжения;

леса первой, второй и третьей зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны курортов;

-- особо ценные лесные массивы;

-- леса, имеющие научное или историческое значение;

-- памятники природы;

-- орехово-промысловые зоны;

-- лесоплодовые насаждения;

-- притундровые леса;

-- леса государственных природных заповедников;

-- леса национальных парков;

-- леса природных парков;

-- заповедные лесные участки.

ЗАЩИТНАЯ РОЛЬ ЛЕСОВ РОССИИ

Защитная роль лесов, понимая ее в широком значении этого слова, при зональном расположении лесов в европейской части России увеличивается при прочих равных условиях по мере продвижения с севера на юг. С этой точки зрения, леса в степной зоне имеют относительно большее защитное значение, чем в лесостепи, а в последней - большее, чем в зоне смешанных лесов. Так как дубовые леса в зоне смешанных лесов составляют небольшую часть общей ее лесной площади, то при относительно меньшем защитном значении лесов в этой зоне защитная роль ее дубовых лесов должна быть признана весьма скромной. Иначе складываются отношения в лесостепной и степной зонах, где дубовые леса господствуют. При общем высоком защитном значении лесов этих зон их дубовые леса несут исключительную по своему значению роль. Они обычно располагаются по нагорным берегам рек, речек, древних лощин, а также по поймам рек и на водоразделах.

В отношении этих лесов с полным правом можно сказать словами проф. Докучаева, что они "предохраняют местность от усиленного испарения степных вод, .а, вероятно и от увеличенного ночного охлаждения степи; от уменьшения количества почвенной влаги и понижения уровня грунтовых вод; от чрезмерного усиления весенних и дождевых разливов в открытой степи и в реках; от иссякновения и уничтожения одних источников и от заплывания других; от смыва плодородных земель со степи и загромождения русел, озер и всякого рода западин песком и иными грубыми осадками; от усиленного вредного действия восточных и юго-восточных ветров, иссушающих растительность и источники летом и губящих деревья и посевы зимой и ранней весной"

В тех редких, незначительных по величине местностях лесостепной и степной зон, где леса еще сохранились в размере 15-20% общей земельной площади и ими одеты лощины, балки и древние овраги (северо-восточные районы Полтавской и Сумской областей), или где когда-то вырубленные леса снова восстановлены примерно в таком же относительном размере, т. е. 15-20% общей земельной площади (Моховое Орловской области), или где леса созданы вновь в таком же примерно относительном размере (Каменная степь Воронежской обласги),- в этих местах защитная в широком смысле этого слова роль лесов очевидна для каждого. Она находит свое вещественное выражение в повышенных урожаях хлебов, технических культур и трав во все годы, особенно же в засушливые.

Защитная роль лесов особенно велика в местностях с сильно расчлененным рельефом. Таковы в лесостепной зоне Подольская возвышенность в правобережной Украине, нагорное правобережье Днепра, Среднерусская возвышенность. Приволжская возвышенность, Бугульминско-Белебеевская возвышенность и За-падноуральское нагорье, в степной зоне - возвышенность Донбасса. Основываясь на классификации лесов по их водоохранно-защитному значению, предложенной проф. И. В. Тюриным, можно сказать, что леса в указанных географических районах принадлежат большей частью к I, реже - ко II классу водоохранности и защитности.

Для дубовых лесов степной и лесостепной зон характерно, что защитная роль их обратно пропорциональна, площади лесных массивов. Происходит это потому, что в крупных лесных массивах (они встречаются в лесостепной зоне) часть площади располагается не только по оврагам, балкам, нагорным берегам рек, но и по водоразделам, где класс водоохранно-защитного значения спускается до II, в то время как маленькие лесные массивы, вернее, островки леса, остались лишь по оврагам, балкам, крутым берегам рек, где класс вод водоохранно-защитного значения не спускается ниже I и часто остается только Iа. К последней категории принадлежат и колхозные дубовые леса. Защитная роль их огромна. Поэтому-то постепенное и неуклонное исчезновение их является невозвратимой потерей, прежде всего для сельского хозяйства.

ВОДООХРАННЫЕ ЛЕСА

Леса водоохранные, категория лесов, выделяемых обычно вдоль берегов крупных рек, озёр, водохранилищ, каналов и др. водоёмов для улучшения водного баланса, гидрологического режима, а также уменьшения эрозии почвы в их бассейнах и улучшения качества вод, особенно в степной и лесостепной зонах Европейской части СССР. Леса замедляют движение воздушных масс, обостряют фронтальные процессы в атмосфере, усиливают конвекцию воздуха и ускоряют выпадение осадков (например, в среднем на равнине в Европейской части СССР при увеличении лесистости на каждые 10% годовая сумма осадков возрастает на 10--15 мм). Создание лесами благоприятного микроклимата, задержание стока воды с бассейнов приводят к поддержанию высокой водности рек и увеличению запасов подземных вод.

Единого понимания водоохранных лесов пока нет: одни специалисты называют водоохранными лишь прибрежные леса, другие включают в это понятие и удаленные от водоемов леса водосборов. Некоторые ученые считают целесообразным отличать леса водоохранные и водорегулирующие, другие не видят в этом необходимости. Одни авторы вкладывают в понятие водорегулирующие леса более широкий смысл по сравнению с водоохранными, другие, признавая правомерность обоих понятий, считают их понятиями одного ранга, третьи склонны считать понятие водоохранные леса наиболее широким, охватывающим основные аспекты проблемы -- лес и вода. В практике пока более распространено последнее толкование, оно более понятно и доступно широкому кругу лиц и заслуживает предпочтения.

Задачи водоохранных лесов в широком понимании могут быть очень различными и даже противоречивыми в зависимости от климата, рельефа, почвы, растительности, демографических особенностей и т. д., в связи с чем и обращение с ними будет неодинаковым. Так, в регионах с влажным климатом и в то же время дефицитом питьевой воды или воды для технических целей задача сводится к обеспечению максимального стока влаги. В связи с этим в некоторых лесных регионах земного шара может возникать потребность проведения в этих целях даже сплошнолесосечных рубок (по мнению некоторых американских лесогидрологов). Наоборот, при опасности горных лавин, снежных обвалов, эрозии почвы, наводнений, обмеления водоемов сохраняется традиционное понимание водоохранной роли леса и необходимость усиления его защитных свойств в этом плане.

Степень водоохранности леса, его влагораспределяющая роль связаны со многими факторами, в том числе:

с характером леса и, прежде всего с его составом и структурой -- лиственные породы и лиственница способствуют снегонакоплению, почвы в лиственных лесах имеют много макропустот, способствующих водопоглощению; ель -- слабый снегонакопитель, но она может играть роль регулятора весеннего снеготаяния и, следовательно, поступления воды в реки; пихта, благодаря ее способности давать отводки, имеет большое берегоукрепительное значение; водоохранная оценка леса зависит от морфологии насаждения в целом; повышение водоохранной роли может достигаться регулированием формирования отдельных насаждений (состава, возраста, сомкнутости и полноты и т. д.) и соответствующим их территориальным размещением;

с рельефом -- по мере увеличения крутизны склонов увеличивается водоохранная и вообще защитная роль леса;

с почвой -- лес играет особенно благоприятную роль на тяжелых по механическому составу почвах благодаря древесным корням, улучшающим ее структуру, способствующим просачиванию влаги; на песчаных почвах при ровном рельефе лес существенно не влияет на сток вод, но при выраженном рельефе его водоохранная роль сказывается и на этих почвах;

с лесистостью водосборов, размещением лесных и нелесных территорий. В решении проблемы водоохранных лесов эта сторона имеет особенно важное значение, В качестве придержек необходимой для этих целей лесистости еще в начале ЗО-х годов прошлого столетия назывались цифры от 2О до ЗО %. Некоторые более поздние исследования дали близкие показатели и их можно считать средними практическими придержками. Однако в зависимости от географических условий они могут заметно отличаться.

При вычислении Л. И. Миховичем (1972) водоохранной лесистости (на основе учета увеличения подземного стока) речных бассейнов Украины средневзвешенная лесистость по природным зонам оказалась в пределах от 15--17 % (степь) -- 26 % (лесостепь) до 46--5о % (Предкарпатье и Полесье). При достижении такой лесистости, по тем же расчетам, подземное питание рек может быть увеличено в 2,8--3,5 раза. Вычисленная таким путем водоохранная лесистость оказалась выше так называемой оптимальной лесистости, определенной в этих же условиях с учетом ряда других сторон (лесопромышленной, озеленительной, противоэрозионной, берегозащитной, полезащитной и др). Это показывает относительность понятия оптимальная лесистость. При определении оптимальной (а чаще минимально необходимой -- и это более правильно) лесистости приходится считаться е реально сложившейся лесистостью в данных конкретных условиях. Не везде существующая и необходимая лесистость совпадают. Не везде имеется и возможность в кратчайшие сроки повысить процент лесистости до требуемого оптимума, но о необходимом и реально достижимом минимуме заботиться надо при всех условиях, не оставляя эту задачу на далекую перспективу. При вычислении минимальной, как и оптимальной лесистости, необходим многофакторный анализ.

Очень важное значение имеет пространственное размещение лесных и нелесных площадей. При определенном сочетании леса с открытыми местами может быть обеспечен более длительный период таяния снега и равномерное поступление воды в реки. При этом имеет значение направление течения рек и особенно -- течет ли река с севера на юг или с юга на север (с этим связаны сроки таяния снега, вскрытия рек и т. п.).

В прибрежной зоне, где проявляется прямой водный сток, усиливающий опасность эрозии, необходимо облесение, обеспечивающее лучшее водопоглощение. Однако в этих условиях может проявляться и опасность разрушения берегов под тяжестью крупных деревьев. В связи с этим необходим под бор древесных и кустарниковых пород, обладающих берегоукрепительной способностью, например: пихта, ива, многие кустарники. Эта способность обеспечивается также соответствующим смешением пород и возрастным регулированием. Определять протяженность зоны водопоглощения в стороны от реки также нельзя шаблонно, она зависит от тех физико-географических условий и характера леса, параметры которых назывались выше.

Важное значение для установления ширины приречных защитных лесов имеют характер долин, их ширина, облесенность, выраженность коренных берегов, что пока в практике выделения запретных полос не учитывается (Рубцов, 1972). Леса приречных полос выполняют преимущественно противоэрозионную роль, являются своеобразным фильтром и аккумулятором почвенных выносов и имеют большое эстетическое значение. Но одни эти леса не могут выполнить все защитные функции по охране и регулированию вод. Очень важная роль в этом принадлежит лесам на водосборах, где рубки должны проводиться с комплексной целью получения древесины и обеспечения нормального водного режима рек.

Большая необходимость в защитных прибрежных насаждениях поя вилась в связи с созданием искусственных водохранилищ для защиты берегов от волновых ударов потребовалось введение древесных пород, которые бы еще на подступах к суше, то есть в воде, выполняли волногасящую роль. Такую роль способна выполнять ива.

Учеными сделаны ценные попытки количественной оценки и построения классификаций защитных лесов (Ткаченко, 1939; Дубах, 1951; Харитонов, 1963; Козменко, 1961; Смарагдов, 194о; Жилкин, 194(1; Рутковский, 1949; Тюрин, 1949; и др.). М.Е. Ткаченко (1939, 1955) выделял четыре группы лесов: водоохранные, водорегулирующие, защитные и водоохранно-защитные леса. Водоохранные леса содействуют равномерному поступлению воды в источники или увеличивают ее поступление особенно в периоды минимума запасов воды или предохраняют водоемы от засорения и загрязнения. Водорегулирующие леса, не увеличивая общего поступления воды в источники, смягчают наводнения, предотвращают заболачивание или содействуют лучшему дренажу почвы. Защитные леса предохраняют почву от водной и ветровой эрозии, а также защищают населенные места в земельные угодья от вредного влияния атмосферных факторов (ветров, температурных крайностей, снежных заносов и лавин). Леса, выполняющие одновременно функции водоохранности и защитности, М. Е. Ткаченко называет водоохранно-защитными.

Козменко С. А. (1961) называл защитные леса равнинных районов европейской части России мелиоративными и делил их на две группы: водорегулирующие и ветрорегулирующие. Каждая из этих групп состоит из несколько более дробных подразделений.

Водорегулирующая группа включает: 1 --противоэрозионные леса, предохраняющие почву от смыва, размыва и подмыва сточными поверхностными водами: берегоукрепительные, склоноукрепительные, руслоукрепительные; 2 -- грунтоосушительные леса -- способствуют разболачиванию избыточно увлажненных участков, препятствуют образованию оползней на склонах с близким залеганием грунтовых вод; З -- кольматирующие леса -- задерживают взмученный ил, песок водного стока и тем предохраняют водоемы от загрязнения; они делятся в зависимости от характера охраняемых водоемов на карстовые, приканальные, прирусловые; 4 -- водопоглощающие леса -- переводят поверхностный сток во внутрипочвенной.

Ветрорегулирующая группа включает леса пескоукрепительные, полезащитные, снегосборные.

Большая работа по выделению лесогидрологических районов в средней и южной частях европейской территории России была проделана ВИ. Рутковским (1949). Она ценна географическим подходом.

Смарагдовым Д. Г. дана формула числовой оценки водоохранного значения леса по его влиянию на питание грунтовых вод:

Хл - Хп = Wл - Wп

Где Хл --Хп -- разность водопоглощения почв в лесу и в поле, мм;

Wл - Wп - разность валовых расходов влаги в атмосферу с лесных и полевых площадей. Формула позволяет определить величину водопоглощения почвы, равную годовым осадкам с вычетом годового поверхностного стока.

Числовая оценка водоохранной роли леса в баллах была предложена Б. Д. Жилкиным (1940). Участок леса оценивается трехзначным числом, каждая цифра которого отражает пятибалльную оценку водоохранности леса. Первая цифра означает оценку влияния леса в зависимости от лесорастительной области, вторая от типа местности, третья -- от характера леса. Лесорастительная область выделяется с учетом климатических данных и отражается на специальной картограмме. Тип местности устанавливается по рельефу и степени водопроницаемости грунта. Так, при ровном местоположении и водопроницаемом грунте оценочный балл выражается 1 (степень водоохранности леса незначительная), в противоположных условиях, то есть при крутом склоне и водонепроницаемом грунте, -- 5 (водоохранное значение леса наибольшее). Между этими крайними условиями и соответствующими им оценками находятся все промежуточные оценки, отражаемые в отдельной таблице (табл. 12). Точно так же в специальных таблицах даны и оценочные баллы в зависимости от характера леса.

Получена комплексная числовая схема по трехчленно-пятибалльной системе, дающая возможность оценки степени влияния леса на водный баланс по накоплению влаги и переводу ее в грунтовые воды. Наивысшая оценка 555, наименьшая, при которой водоохранная роль леса крайне незначительна, -- 111.

Классификация Б. Д. Жилкина (см. табл.) не лишена недостатков, связанных особенно с исходными оценками лесорастительных областей и лесов. В частности, она может привести к недооценке некоторых сторон гидроклиматического значения лесов Севера и их влияния на водный баланс. Наименования оценок в таблице не очень удачны. Но это одна из первых попыток количественной оценки водоохранности лесов. Количественный подход к оценке водоохранной роли лесов заслуживает внимания, особенно теперь, при возможности использования ЭВМ. Необходимо дальнейшее уточнение и расширение исходных материалов, улучшение натурной диагностики, получение и использование экспериментальных данных.

Оценка водоохранной роли леса (Жилкин, 1940)

Лесорастительные области	Типы местностей	Лесные фитоценозы	Комплексная оценка воодоохранной роли леса
Пятибалльная оценка по картограмме	шифр	Пятибалльная оценка по таблицам	Шифр	Пятибалльная оценка по таблице	Шифр
Леса очень плохого влияния на водный баланс	100	Типы местностей в которых леса очень плохого влияния	10	Леса очень плохого влияния на водный баланс	1	111
То же, плохого	200	То же, плохого	20	То же, плохого	2	222
То же, удовлетворительного	300	То же, удовлетворительного	30	То же, удовлетворительного	3	333
То же, хорошего	400	То же, хорошего	40	То же, хорошего	4	444
То же, отличного	500	То же, отличного	50	То же, отличного	5	555

В нашей стране и за рубежом проведен ряд экспедиционных и экспериментальных исследований лесов водоохранного значения с установлением значимости различных категорий этих лесов. Продолжаются методические поиски определения количественной оценки гидрологической роли леса (Бочков, 1970; Воронков, 1970; Львович, 1963; Михович, 1969; Молчанов, 1960; Николаенко, 1973; Рахманов, 1971, 1975; Рубцов, 1972, и др.). Эти вопросы обсуждались на международных симпозиумах. Наибольшее внимание было уделено определению водного баланса водосборов, влиянию лесистости бассейнов и их отдельных частей на сток рек, территориальному размещению лесов, водной эрозии почв.

Появляются новые аспекты водоохранной проблемы вопросы к а - ч е с т в а воды, выражающиеся не только в заботе о сохранении при по мощи леса природной чистоты воды, поступающей в реки, но и об улучшении, об очистке вод, загрязненных вредными отходами промышленных и других предприятий. В какой степени и как в решении второй стороны задачи может быть использован лес -- вопрос очень трудный. Решение его возможно в результате комплексных исследований. К настоящему времени выявились два подхода к установлению водоохранной роли леса: показателем этой роли является увеличение суммарного речного стока, включающего и подземный, и поверхностный стоки (Рахманов, 1971, 1975, и др.); таким показателем считают речной сток в меженный период, то есть зависящий от величины подземной составляющей речного стока (Молча нов, 1960; Михович, 1969, и др.).

Большое значение грунтового стока, обеспечивающего за счет запасов грунтовых вод подземное питание водоемов, бесспорно и давно признано. Сохраняет силу требование максимально использовать лес для перевода поверхностного стока в подземный в целях не только грунтового увлажнения, но и борьбы с эрозией почвы. Поэтому имеются основания для определения водоохранной роли леса по подземному стоку. Но можно ли считать такой подход исчерпывающим при оценке водности рек и других водоемов? Ведь водность их определяется общим объемом речного стока. Имеет немалое значение выявление соотношений поверхностного и подземного стоков при различной лесистости, разном характере и размещении лесов, а также и качественных особенностей поверхностного стока в разных условиях. Таким образом, эти два подхода вряд ли следует пока противопоставлять друг другу. Они дополняют один другого, и правомерно их использование при изучении водоохранной роли лесов. По мере дальнейшего изучения возможно будет судить с большей определенностью о предпочтительности того или иного метода.

Водоохранное значение леса означает сохранение и накопление им влаги в любых проявлениях -- в виде увеличения ее запасов в почве и грунте, а через них и в реке, экономного расходования на испарение с поверхности почвы, снегонакопление, особенно заметное в лиственных древостоях и на лесных прогалинах, замедленного таяния снега и растянутого периода питания реки. Оно означает также очищение воды от примесей, улучшение ее качества.

Понятие водорегулирующая роль леса, по мнению некоторых лесогидрологов (Михович, 1969, и др.), более широкое, включающее влияние леса на весь водный баланс, в том числе и на его расходные составляющие. Л. И. Михович дал балансовую формулу водорегулирующей роли леса:

?СГ=?О - ?СП - ?И

где ?СГ-- изменение средней многолетней величины годового подземного стока под влиянием леса, мм;

?О-- изменение средней многолетней суммы осадков, мм;

?СП - изменение годовой величины поверхностного стока, мм;

?И - изменение годового суммарного испарения влаги лесом по сравнению с полем, мм.

По мнению автора, эта формула позволяет определить влияние леса в чистом виде. Конечный результат оценки водорегулирующей роли леса определяет прежде всего знак показателя 11СГ. Если он больше нуля, лес играет увлажняющую, если меньше нуля, -- иссушающую роль.

Если исходить из приведенного наиболее широкого понимания водорегулирующей роли леса, то, естественно, вытекает вывод, что водорегулирующие функции присущи всем лесам, хотя и в разном виде, в разной степени, то есть все леса являются водорегулирующими, или, точнее сказать, влагораспределителями. В таком случае понятие водоохранные леса, хотя и представляется относительно более узким, но вполне определенным, отражающим четкую самостоятельную категорию большой значимости. Эта категория может включать ряд более мелких подразделений, выделяемых, на пример, по территориальному принципу (приречные пойменные леса, леса коренных берегов, полосы вдоль водоразделов, леса у истоков рек и т.д.) и по функциональному (берегоукрепительные насаждения, водопоглотительные полосы и т. д.). Таким образом, водоохранные леса можно понимать в более широком и в более узком смысле.

Большое разнообразие природных условий в бассейнах рек и других водоемов, осложненное последствиями воздействия человека (эродированные площади, искусственные насаждения, гари, вырубки, сельскохозяйственные угодья и т. д.), все более вызывает необходимость дифференцированного подхода к разработке мероприятий по регулированию водного режима. Наиболее полное обеспечение водоохранной роли лесов и рациональное распределение и использование воды может быть достигнуто системой контроля, регулирования и управления по отдельным бассейнам и водосборам.

Водно-химические аспекты. В разработке лесогидрологических систем приобретают все большее значение методы моделирования. Однако чтобы вписать гидрологическую модель в общую модель экосистемы или, точнее, эколого-гидрологическую или, еще точнее, лесогидрологическую модель в природную систему леса, определяющую среду, необходимо подключить к гидрологическим параметрам также и примыкающие к ним параметры других циклов, прежде всего химического, то есть химических примесей к воде, образующихся и преобразуемых в процессе ее передвижения в границах и за границами лесного биогеоценоза.

Необходимо учитывать состав химических веществ, источники и пути их превращений и передвижений. Эти вещества могут выпадать на водосборной площади вместе с дождевыми осадками. Они могут включать и атмосферную радиоактивную пыль. Часть химических веществ образуется в процессе разложении лесных органических материалов (опада, подстилки и пр.), растворения определенных составных частей материнской гор ной породы и т. д. Они претерпевают ряд превращений, попадая на крону, ствол, подстилку, затем, просачиваясь в глубинные слои грунтов, в почвенно-водную систему, и окончательно выходя в водные резервуары -- ручьи, реки, озера и т. п. Влияние этих водно-химических превращений и передвижений через различные природные фильтры в условиях леса сказывается, в конечном счете, благоприятно на водных экосистемах, их биологических компонентах, в том числе на рыбном населении. Лес -- самоочистительная система, создающая чистую воду.

Таким образом, водный, или гидрологический, и химический циклы взаимосвязаны, действуют совместно, образуя в условиях леса природную саморегулирующуюся систему. Вода в этой системе действует как транс портер и как один из реактивных компонентов. Одна из попыток создания модели, отражающей гидрологический и химический циклы в водоохранных экосистемах, принадлежит И. Курлину (Сurlin, 1970).

Безусловное положительное влияние леса на состав воды, на ее очищение от химических загрязнителей возможно не при всех условиях. При систематическом загрязнении водоемов и прилегающих к ним территорий отходами промышленности или сельского хозяйства, коммунально-бытовыми выбросами и другими загрязнителями лес, хотя и может некоторое время ослаблять отрицательное действие химикатов, но полностью исключить его не в состоянии при отсутствии специальных охранительных мероприятий (по стройка очистных сооружений, административные меры по запрещению загрязняющих выбросов и т. д.). Более того, сам лес остро нуждается в этих случаях в защите от отрицательного действия химических загрязнителей. В Лесном кодексе Российской Федерации предусматривается необходимость осуществления мероприятий, обеспечивающих охрану лесов от отрицательного воздействия на них сточных вод, химических веществ, промышленных и коммунально-бытовых выбросов, отходов и отбросов.

Выполнение лесом защитных функций зависит от занимаемой им площади, территориального размещения и характера самого леса. Эти параметры применительно к условиям загрязнения, связанного с техногенными, анропогенными и другими антропогенными воздействиями, наукой еще не установлены. Наряду с недопущением и ограничением этих воздействий на лес следует изыскивать дальнейшие пути повышения защитных функций леса, в том числе определения оптимальных параметров.

РЕКРЕАЦИОННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСА

Защитная роль леса в связи с разного рода аномалиями, происходящими в результате современных видов антропогенного воздействия, воз росла. Но не следует забывать и о традиционном благотворном влиянии леса на здоровье и состояние человека, на продолжительность его жизни, которое лес оказывает через создаваемый им микроклимат, через ароматические и другие целебные выделения в лесном воздухе, через множество своих даров в виде ягод, плодов, грибов, лекарственных растений, а также благодаря огромной эстетической привлекательности. Лес -- одно из красивейших созданий природы.

Роль леса в создании природных оптимальных для человека условий значительна. Лес создает исключительно благоприятные возможности для разнообразного отдыха людей в любое время года. И эта, в общем, давно известная, полезность леса стала наиболее очевидной и необходимой именно в наше время. Отдых в лесу дает возможность горожанину переме пить обстановку, сменить впечатления, а значит, и снять напряжение от современных городских перегрузок. К тому же расширились и возможности выездов в лес в связи с развитием автомобильного транспорта, увеличением числа выходных дней и т. д.

Вот почему во многих странах выделяют особую категорию рекреационньих лесов. Формы отдыха в них весьма разнообразны, включая прогулки и путешествия, и такие специфичные виды, как охота (с ружьем или фотоаппаратом), рыбная ловля, сбор грибов, другие виды спорта и т. д. Применительно к целям и задачам этих лесов разрабатываются специальные методы организации и ведения лесного хозяйства. Здесь перед лесоводами возникает много проблем. Прежде всего необходим учет современных потребностей в отдыхе и возможностей их осуществления в лесах на определенной территории, в определенные сроки, выявление числа посещений сейчас и установление прогнозов количества возможных посещений в будущем.

В границах пригородной зеленой зоны г. Москвы на 1000 жителей, по данным Росгипролесхоза, приходится около 80 га лесов, что соответствует принятой у нас средней норме. Зеленая зона характеризуется благо приятным кольцевым размещением лесов, опоясывающим город. В окружении Санкт-Петербурга, Риги, Таллина благоприятно сочетаются леса и водные просторы, что еще более расширяет рекреационные возможности. Однако в связи с различиями природно-географических условий, особенно лесистости, а также численности населения городов обеспечить единую норму рекреационньих лесов невозможно. Росгиоролесхоз применил для определения площади зеленой зоны следующую формулу:

Н = а * б * в

где Н-- площадь зеленой зоны, тыс. га;

а -- норма площади на 1000 жителей;

б -- население города в ближайшей перспективе, тыс. человек;

в -- коэффициент, зависящий от лесистости района.

В малолесных районах, где зелёные зоны не укладываются в пределы нормативов, устанавливают первоочередной минимум площадей зеленых зон.

Наиболее посещаемы людьми леса вблизи дорог и троп, вокруг озер, по берегам рек. Рекреационная перегрузка в этих местах становится особенно ощутимой в связи с резким увеличением числа автомашин. При решении проблемы отдыха населения в природной обстановке в лесу необходимо ограничивать стихийность, находить организованные формы, предусматривающие возможно более полное использование леса в рекреационных целях и в то же время исключающие опасность нанесения ему ущерба. Преодоление опасностей, связанных с рекреационным воздейст вием на лес, -- новая важная проблема. Круг вопросов расширяется в связи с необходимостью введения ландшафтных оценок, принятия решений о целесообразности сохранения существующего леса, или его изменения, устройства троп, дорог, кемпингов, мест для разведения костров и т. д. За дачи лесоводства согласуются здесь с задачами ландшафтной архитектуры.

Лес -- многофункциональный защитный фактор, который может быть использован в целях охраны воздуха, воды, почвы и фауны. Лес -- крайне необходимая для человечества составная часть окружающей среды, требующая новых подходов к его использованию и обращению с ним. Возникает задача управления лесными биогеоценозами (экосистемами) с учетом и использованием их особенностей в поставленных целях.