Часть 2. ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 28Следующая ⇒

Прикладная экология разрабатывает принципы, методы, конкретные технологии рационального использования естественных экосистем и способы управления социоприродными (антропогенными) экосистемами, при которых наносится минимальный ущерб окружающей среде (сохраняются природные ресурсы). К прикладной экологии относится и охрана природы в узком плане, так как для сохранения биологического разнообразия – отдельных видов и целых экосистем – нужны специальные технологии.

Вопросы использования и охраны природных ресурсов тесно связаны с проблемами социальной экологии – экономическими и правовыми рычагами, способствующими рациональному использованию природных ресурсов.

Глава 10. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ

В Российской Федерации на долю естественных экосистем приходится более 60% территории, причем лишь несколько процентов этой площади сохраняется в системе особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Остальная часть используется в хозяйственной деятельности. Рассмотрим принципы рационального использования естественных экосистем основных биомов России.

ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Лесные экосистемы очень важны для жизни биосферы: они обогащают атмосферу кислородом и поддерживают уровень содержания в ней диоксида углерода. Леса играют большую роль в круговороте воды: покрытая подстилкой поверхность лесных почв впитывает дождевые осадки и снеговые воды, пополняя запасы подземных вод. Лесные почвы фильтруют воды, стекающие с полей и промышленных площадок, и очищают их от многих вредных примесей. Лесные экосистемы испаряют в атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая влажность воздуха.

По способу хозяйственного использования и необходимости охраны различают три группы лесов.

Леса первой группы располагаются вдоль рек и по побережьям озер, а также вдоль крупных шоссейных дорог, в зеленых зонах городов, в заповедниках. Их вырубать нельзя.

Леса второй группы называют защитно-эксплуатационными. В таких лесах проводят рубки, но так, чтобы древостой полностью не уничтожался, и шел процесс его самовосстановления.

Леса третьей группы – эксплуатационные. В таких лесах древостой можно вырубать почти полностью, оставляют лишь отдельные деревья как источники семян для восстановления леса естественным путем или проводят посадку деревьев.

Леса – важный объект хозяйственной деятельности человека (рис. 73). Различают главное и побочное лесопользование. При главном лесопользовании в лесах заготовляется древесина, при побочном – грибы и ягоды, лекарственные растения. К побочному лесопользованию относится и охота на лосей, кабанов, зайцев, куниц, колонков, глухарей, рябчиков и других промысловых животных.

Леса играют рекреационную роль – это место отдыха городского и сельского населения. Обогащенный кислородом и насыщенный целительными выделениями растений (фитонцидами) лес – источник здоровья.

При рациональном использовании лесных экосистем в них поддерживается экологическое равновесие, и естественным путем возобновляются популяции деревьев, промысловых животных, лекарственных трав, грибов. В итоге сохраняется биосферная роль лесов. Однако принципы рационального использования лесов соблюдаются далеко не всегда.

Познакомимся с основными нарушениями принципов рационального использования лесных экосистем и способами их исправления и предотвращения.

Превышение расчетной лесосеки. Расчетная лесосека – это план заготовки древесины в пределах годичного прироста, при котором лесу не будет нанесен существенный урон, и он сможет восстановиться. В России на площади 1, 7 млрд. га ежегодный прирост составляет 830 млн. м³, но используется только треть расчетной лесосеки. Древесина заготавливается в основном на территориях, приближенных к транспортным узлам (европейская часть, районы вдоль железных дорог и рек Сибири). В этих районах расчетные лесосеки ценных пород (ель, сосна, пихта, кедр, лиственница) часто превышаются. В итоге вырубки зарастают березой и другими малоценными породами. Для того чтобы предотвратить этот процесс, называемый сменой пород, необходимо при рубке специально оставлять крупные деревья. Из их семян сможет восстановиться лес с преобладанием нужной породы. Там, где уже нет возможности обеспечить восстановление леса естественным путем, проводят посадки ценных пород.

Лесные пожары. Лесные пожары ежегодно уничтожают десятки тысяч гектаров лесов. Хозяйства терпят убытки – гибнут древесина, промысловые звери и птицы, в горных лесах в результате пожаров развивается эрозия склоновых почв. Причиной пожаров могут быть молнии, однако сегодня их роль незначительна, большая часть пожаров начинается из-за неаккуратного обращения человека с огнем. Для профилактики пожаров запрещается в сухое время года в лесу разводить костры. В крупных лесных хозяйствах есть специальные пожарные бригады, в распоряжении которых вертолеты и современные огнетушители. Низовые пожары (когда выгорает только напочвенный покров и подлесок, а деревья сохраняются) могут быть даже полезны для леса, так как уничтожают избыток детрита, скапливающегося на поверхности почвы, и ликвидируют пристанища для размножения лесных вредителей, но они случаются редко.

Уменьшение водоохранной роли лесов. При полном или частичном сведении лесов первой и второй группы высыхают родники и колодцы, падает водность рек и нарушается равномерность стока (высокие весенние паводки и большие наводнения чередуются с сильным обмелением рек летом). В настоящее время проводятся работы по восстановлению лесов вдоль рек. В России увеличивается доля лесов второй группы.

Выпас скота. При выпасе погибают молодые деревца, которые скот объедает и вытаптывает, ухудшаются условия для роста взрослых деревьев, исчезают птицы и массово размножаются вредители. В лесах на склонах гор выпас вызывает смыв почвы (эрозию). Для исправления ситуации выпас в лесах прекращают. Скот обеспечивают кормом на сенокосах и пастбищах, продуктивность которых повышают использованием специальных приемов улучшения лугов: 1 га улучшенного луга в лесной зоне дает столько же корма скоту, сколько 20 га леса.

Влияние на леса пыли и ядовитых газов. Отрицательно влияют на лесные экосистемы выбросы в атмосферу токсичных газов и пыли промышленными предприятиями и транспортом. Эти загрязняющие вещества попадают из атмосферы в леса чаще всего с кислотными дождями. В непосредственной близости от промышленных предприятий, загрязняющих атмосферу, возможны ожоги листьев деревьев ядовитыми газами и пылью. Устойчивость разных деревьев к атмосферным загрязнителям различна. Устойчивы тополи, ивы, малоустойчивы ель, пихта, липа. Для уменьшения количества промышленных выбросов в атмосферу строят очистные сооружения и внедряют новые малоотходные технологии.

Влияние подтопления. Леса могут погибать при строительстве водохранилищ или крупных дорог, нарушающих подземный сток грунтовых вод. В прилегающих к водохранилищу низких местах и вдоль дорог к поверхности приближаются грунтовые воды. Это называется подтоплением. Такие породы, как липа, дуб или сосна, не приспособлены к жизни на переувлажненных почвах и погибают. Для уменьшения вреда от подтопления на таких участках высаживают деревья, которые меньше страдают от избытка влаги (тополь, ольха, ива).

Истощение ресурсов побочного лесопользования. При чрезмерной заготовке даров леса: грибов, ягод, лекарственных растений и ненормированном отстреле дичи ресурсы леса истощаются. Заготовку растительного сырья и охоту в лесах организуют так, чтобы не подрывать способность популяций к возобновлению, т.е. не превысить максимально допустимую долю изъятия урожая. Органы исполнительной власти контролируют использование лесных богатств, выдают специальные разрешения (лицензии) на отстрел животных и на заготовку определенного количества растительного сырья. В результате во многих регионах России в последние годы увеличилась численность таких животных, как лоси, кабаны. Население должно знать способы и сроки заготовки растительного лекарственного сырья, бережно обращаться с кустарниками при сборе плодов черемухи, калины, лещины и др.

Обеднение видового состава лесов при использовании химических препаратов. В современном лесоводстве применяют химические средства борьбы с насекомыми-вредителями. В год использования пестициды подавляют вредителей, но вместе с ними уничтожают множество «врагов наших врагов» – хищных насекомых (муравьев, ос) и птиц. На следующий год более массовые популяции вредителей могут вновь быстро восстановиться, а контролирующие их плотность менее многочисленные виды вообще исчезнут. Экологическое равновесие будет нарушено, и пестициды придется применять каждый год, все более ухудшая экологическую ситуацию в лесу и уменьшая разнообразие обитающих в нем животных. При соблюдении правил лесозаготовок и обеспечении охраны муравейников нет необходимости применять в лесу пестициды. Плотность насекомых-фитофагов регулируется механизмами экологического равновесия.

Захламление лесов. Большой вред лесным экосистемам наносит захламление лесов древесными остатками при заготовке древесины или бытовым мусором. Кучи сучьев, коры, тонких стволиков, высокие пни становятся местами размножения лесных вредителей. Бытовой мусор, оставленный в пригородном лесу отдыхающими, туристами или сваленный из автомашин, ухудшает эстетический вид леса, а при сильном захламлении способствует смене лесных трав растениями мусорных местообитаний – рудералами (в первую очередь крапивой и чистотелом). Для предотвращения захламления нужно строго контролировать соблюдение правил заготовки древесины, все древесные остатки использовать для приготовления древесностружечных плит или отправлять на химическую переработку. Ветки хвойных деревьев – это ценный корм, из них приготовляют витаминные концентраты.

Влияние отдыха и туризма. Лес – место отдыха сельского и особенно городского населения. Если леса будет посещать чрезмерно много отдыхающих, это приведет к ухудшению их состояния, и произойдет рекреационная сукцессия. Экологи определяют норматив – предельно допустимую рекреационную нагрузку на лес, при которой он сохранится. Этот норматив определяет число посещений отдыхающими 1 гектара леса за месяц или день. Если массив леса расположен в городской черте, его называют лесопарком. Экосистемы лесопарков испытывают самые большие рекреационные нагрузки. Для их уменьшения лесопарки благоустраиваются (проводятся пешеходные дорожки, создаются игровые площадки, оборудуются места отдыха – беседки, скамейки и т.д.). Для предотвращения захламления лесопарков бытовым мусором устанавливают контейнеры для его сбора, проводят очистку замусоренных лесов.

Существуют правила поведения туристов в лесу, которым они должны строго следовать. Больший вред лесным экосистемам может наносить неорганизованный туризм.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается биосферное значение лесов?

2. Что такое побочное использование лесов?

3. Какие группы лесов различаются по их хозяйственному использованию?

4. Как в России нарушается расчетная лесосека?

5. Может ли пожар быть полезными для леса?

6. Как можно снизить рекреационное влияние на лес?

Справочный материал

Чтобы компенсировать потери лесов из-за рубок, нужно ежегодно сажать 1, 5 млн. га леса. Лидерами посадки леса сегодня стали Южная Корея и Кения. Компания из Коннектикута (США), которая производит электрооборудование, вложила 2 млн. долларов в посадку лесов в Гватемале. На площади 960 км² посажено 52 млн. деревьев.

Леса России ежегодно поглощают 262 млн. т углерода, однако этот показатель можно удвоить, если улучшить возрастную структуру лесов и перестойные леса заменить на более молодые древостои. Чем продуктивнее лес, тем благотворнее его влияние на атмосферу. Древостой среднего возраста поглощает диоксида углерода больше, чем молодая посадка: 1 га 20-летнего сосняка поглощает 9 т диоксида углерода в год, а 60-летнего – 13 т. У старого перестойного древостоя способность поглощать диоксид углерода и выделять в атмосферу кислород снижается. Таким образом, вовремя срубить лес – это получить не только экономическую выгоду (древесину высокого качества), но и экологический выигрыш. Между тем в ряде районов России (Западная Сибирь, Башкортостан, Татарстан) много перестойных березняков.

Лес – санитар атмосферы: 1 га придорожного елового леса задерживает 30 т пыли в год, соснового бора – 38 т, а дубравы – 54 т. Зеленый фильтр леса шириной 100 м снижает запыленность воздуха до 65% от запыленности на открытом месте; шириной 400 м – до 38%, шириной 1000 м – до 25%, шириной 3 км – до 5%.

Важным источником кислорода и поглотителем диоксида углерода являются тропические леса, однако из-за хищнического использования они исчезают со скоростью 23 га в минуту. Каждый день в тропических лесах безвозвратно исчезают 3 биологических вида. Если положение не изменится, то эти леса исчезнут в начале следующего столетия, что резко усилит проявление парникового эффекта.

Когда Гималаи были покрыты деревьями, территория современного государства Бангладеш страдала от больших наводнений дважды за 100 лет. Сейчас там одно крупное наводнение происходит в среднем раз в четыре года.

Финляндия имеет всего 2% лесных запасов мира и производит 25% мировой бумаги. В этой стране 100 крупных предприятий по производству целлюлозы, бумаги, картона. Углубляя переработку древесины, Финляндия сокращает лесосеку и восстанавливает вырубаемые леса. Наша страна в основном торгует круглым лесом, стоимость которого 33 доллара за 1 м³. Кубометр целлюлозы, которую продает Финляндия, стоит 500 долларов. При этом финские целлюлозно-бумажные комбинаты экологически чистые и практически не загрязняют среду.

Расчетная лесосека России в 1998 г. была использована только на 20%.

В России используют от 50 до 70% биомассы срубленных деревьев, остальное гниет на вырубках или сжигается. В Японии используют до 99%, включая пни и кору, из которой готовят субстрат для выращивания грибов. После того как грибы используют нужные им питательные элементы, порошок коры можно использовать как органическое удобрение. Та часть древесины, которую нельзя использовать для изготовления пиломатериалов, становится сырьем для производства спирта и различных прессованных изделий (древесноволокнистых плит и т.д.).

Леса России богаты орехами, ягодами и грибами. В настоящее время учтено свыше 8485 тыс. т. клюквы, черники и брусники, 2759 тыс. т орехов, 4326 тыс. т грибов. Из 600 видов лекарственных растений, которые заготавливают на территории России, одна треть – лесные виды, в том числе 10 – древесные. Однако использование этих «даров леса» крайне неполное. Используется примерно треть урожая ягод, пятая часть урожая орехов и десятая часть урожая грибов. Ценнейшего продукта леса – кедрового ореха, обладающего редким комплексом полезных для здоровья человека качеств, заготавливается не более, чем четверть от возможного количества. В то же время популяции клюквы вблизи городов и дорог в значительной мере подорваны варварским сбором («вычесыванием»).

В лесу урожайность (на 1 га) грибов – 150–250 кг, ореха лещины – до 500 кг, брусники и черники – 300–350 кг (на вырубках – до 1, 5–2 т), малины – 200–600 кг (на вырубках — до 3 т), кедрового ореха — от 250 до 600 кг (рекордный сбор – до 1, 2–2 т). С 1 га зрелого березового леса можно получить 20–30 т сока.

Урожай лесных ягод в районах их интенсивной заготовки может быть повышен при применении удобрений: урожай малины, ежевики, смородины – в 2–3 раза, черники – на треть.

Одно взрослое дерево липы «дает» 70 кг меда, это столько же, сколько пчелы могут собрать с 1 га посевов гречихи. 1 га липняка – это 1 т меда. Липовыми лесами богаты Дальний Восток и Башкортостан.

В неприспособленном для отдыха лесопарке в течение года могут отдыхать не более 10–25 человек на 1 га, а при обустройстве его дорожками 1 га леса может выдержать 50 отдыхающих.

Разные типы леса различаются по предельно допустимым рекреационным нагрузкам. Так, в средней полосе России сосняк может выдержать 7, ельник – 15, осинник и березняк – до 20–30 человек на 1 га одновременно и ежедневно в течение 5–7 лет.

Семья синиц за лето съедает 35 тыс. гусениц, лазоревка в период кормления птенцов уничтожает до 250 тыс. гусениц. Добыча муравьев одного большого муравейника в сутки составляет 6500 гусениц, 28000 куколок и 2600 бабочек дубовой листовертки. Пять муравейников средней величины гарантируют здоровье целому гектару леса.

(ДОП.) § 46. РАЗНООБРАЗИЕ ЛЕСОВ РОССИИ

Основные производственные массивы лесов России связаны с умеренными широтами. Они представлены следующими типами.

Хвойные леса – еловые, сосновые, пихтовые, кедровые, лиственничные. Эти леса занимают северную часть лесной зоны России, называемую тайгой, и верхнюю часть лесного пояса гор – Кавказа, Карпат, Памира и Тянь-Шаня. Они дают наиболее ценную древесину, и потому именно в тайге ведут основные лесозаготовки, часто истощающие леса.

Широколиственные и смешанные леса. Основные породы этих лесов – дуб, липа, вяз. Они размещаются к югу от тайги. На севере ареала к широколиственным породам примешиваются ель, пихта, сосна.

Мелколиственные леса. Древостой в этих экосистемах состоит из разных видов березы, ольхи, осины. Чаще всего мелколиственные леса вторичны, т.е. растут на месте вырубленных широколиственных или хвойных лесов. Однако в Западной Сибири есть и первичные березовые леса.

Пойменные леса. Эти лесные экосистемы формируются в частях речных долин, заливаемых в весеннее время паводковыми водами. В составе пойменных лесов – различные виды ив, тополей, ольха черная. На высоких заливаемых на короткое время участках пойм в зоне тайги формируются еловые и лиственничные леса, в зоне широколиственных лесов – липняки.

Контрольные вопросы

1. Какие основные породы формируют хвойные леса России?

2. Какие основные породы формируют широколиственные леса России?

3. Какие основные породы формируют мелколиственные леса России?

4. Какие основные породы формируют пойменные леса России?

Справочный материал

Лесные экосистемы занимают почти 40% территории планеты. На их долю приходится 44% территории России, 14, 1% – Украины, 33, 9% – Белоруссии. Много лесов в странах Балтии. Значительные массивы лесов расположены в горах Кавказа, на Памире и Тянь-Шане. Все эти леса растут в условиях умеренного климата. Кроме того, лесами покрыты значительные площади в тропическом поясе, где деревья остаются зелеными в течение всего года или сбрасывают листья на непродолжительное время в период летней засухи.

В России – 22% площади лесов мира и 25% древесных запасов мира. Однако 40% наших лесов находится в зоне вечной мерзлоты, и потому их продуктивность сравнительно низка, а запасы древесины не превышают 70-80 м³/га (для сравнения: леса из секвойи, дугласовой пихты и хемлока в Северной Америке имеют запас 1000-1200 м³/га). Тем не менее, лесных богатств в России достаточно, и главным бичом лесного хозяйства остается их нерациональное использование.

Самый богатый лесом район России – Сибирь, так как в европейской части лесные богатства в значительной степени подорваны сплошными рубками, и ценные хвойные породы на больших площадях сменились мелколиственными – осиной, ольхой, березой. В Сибири ежегодно вырубают 600 тыс. га леса, столько же гибнет от пожаров. Искусственное восстановление не превышает 200 тыс. га. При таком режиме эксплуатации и ресурсы лесов Сибири за 30 – 40 лет будут подорваны.

Гидроэлектростанции в Сибири строили без расчистки леса на дне будущих рукотворных морей. Так, при строительстве Братской ГЭС было затоплено 40 млн. м³ прекрасной древесины хвойных пород. Если бы эту древесину использовали, то стоимость продуктов ее переработки смогла бы покрыть все расходы на строительство ГЭС. Примерно 20 млн. м³ древесины осталось на дне водохранилища при Усть-Илимской ГЭС, без расчистки дна были заполнены и водохранилища Вилюйской и Саяно-Шушенской ГЭС. Затопление леса не только лишает страну ценной древесины, но и ухудшает качество воды в водохранилищах и препятствует судоходству.

СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

В прошлом степные экосистемы занимали обширные пространства России, расположенные южнее лесной зоны, где для произрастания деревьев недостаточно влаги. Степи располагались на равнинах и по южным склонам гор. Большую роль в формировании степных экосистем играли стада диких копытных, таких, как сайгаки. Копытные помогали победить в конкуренции видам растений, которые хорошо отрастают после скусывания животными и не боятся вытаптывания. Главные среди них – злаки из рода ковыль и типчак. У этих злаков формируется густой пучок побегов – дерновина, поэтому их называют дерновинными. Между дерновинами ковылей и типчака растет яркое степное разнотравье и богатые белком бобовые. (Рис. 74). Степи очень богаты видами растений, на 1 м² их можно насчитать более восьмидесяти.

У степных экосистем есть две особенности: во-первых, до 70% фитомассы степных растений «закопано в почву», в которой расположены мощные корневые системы ковылей, типчака и других степных трав; во-вторых, в середине лета в степях временно прекращается рост растений и они переходят в состояние покоя. После осадков, которые выпадают во второй половине июля или в августе, растения вновь трогаются в рост. Летнее высыхание степных травостоев создает большие сложности для скотоводов: пастбища в это время оскудевают, и корм для животных приходится подвозить с пашни.

Со временем на смену диким копытным пришли стада коров, овец, табуны лошадей. До тех пор пока на каждом участке степи скот пасся недолго и не каждый год, степные экосистемы не разрушались, и травостой хорошо восстанавливался. В июньскую пору волнами колыхались на ветру длинные пушистые ости ковылей. (Рис. 75.)

Под степными травостоями находятся самые плодородные черноземные почвы России, и 500–700 лет назад человек начал их распахивать, чтобы выращивать сельскохозяйственные культуры. Последние значительные площади степей были распаханы в Татарстане, Башкортостане и Южной Сибири в 1954 г., когда осваивались целинные земли. (Рис. 76).

Сегодня европейские степи на равнинных черноземах можно видеть только в заповедниках (Центрально-Черноземный, Галичья гора, Стрелецкая степь). Вне заповедников сохранились лишь степи, расположенные на склоновых горных почвах, которые нельзя было использовать под пашню. Таких степей довольно много по склонам Урала и в предгорном поясе Северного Кавказа. Под травостоем горных степей слой мелкозема, перемешанного с камешками, составляет всего 5–10 см. Поэтому в степных травостоях, наряду с ковылями, типчаком, таволгой обыкновенной, клевером горным и другим степным разнотравьем и бобовыми, произрастают особые виды-камнелюбы: оносма простейшая, василек сибирский, бурачок извилистый, горноколосник колючий.

Значительные участки степной растительности сохранились в Южной Сибири (в Хакасии, Туве, Читинской области. Бурятии). Это степи связаны не с черноземами, а с менее гумусированными каштановыми почвами.

Степные экосистемы формируются и на непригодных для освоения под пашню засоленных почвах – солонцах, у которых насыщенные солями горизонты залегают на глубине от 5 до 25–30 см. В солонцеватых степях к типчаку примешиваются такие растения, как полыни, злак вострец, кермек.

Год от года степей оставалось все меньше и меньше, но поголовье скота при этом не уменьшалось. Это привело к разрушению травостоя сохранившихся степей. Началась сукцессия перевыпаса. Состояние степных экосистем ухудшилось: обеднился видовой состав, уменьшилось число видов разнотравья и ковылей. В травостое стало больше типчака и полыней. Снизилась биологическая продуктивность степей, обеднилась их фауна. Исчезли сурки, стало меньше грызунов и питающихся ими степных орлов, луней. Катастрофическим можно назвать состояние степей в горных районах Урала, Хакасии, Тувы и особенно в Калмыкии.

Восстановление и сохранение степей – сложнейшая экологическая и хозяйственная проблема. Для ее решения необходимо восстановить экологическое равновесие – привести в соответствие количество скота и продуктивность пастбищ. Для этого нужно или сократить поголовье или повысить пастбищную емкость степных экосистем.

Пастбищная емкость – это количество скота, которое можно выпасать на 1 га в течение года и при этом не разрушать травостой. Чем выше продуктивность пастбища, тем больше его пастбищная емкость. Емкость степных пастбищ увеличивают путем их коренного улучшения – распашки и высева травосмесей из засухоустойчивых трав, таких, как житняк, эспарцет, донник, люцерна, регнерия, кострец безостый. Одновременно с высевом травосмеси вносят минеральные удобрения. Улучшение степных травостоев повышает пастбищную емкость в 3–5 раз.

Площадь сенокосов и пастбищ можно увеличить за счет пашни, расположенной на склоновых землях. На этих почвах легко развивается эрозия, урожайность выращиваемых на них сельскохозяйственных культур низка, а высеянные травы могут одновременно прекратить этот разрушительный процесс и повысить доход с каждого гектара.

Для снижения пастбищной нагрузки на степные травостои также используют корма, выращиваемые на пашне. Это особенно важно во второй половине лета, когда травы выгорают, и ранней весной, когда выпас препятствует их отрастанию после зимы. Для сохранения степных травостоев очень важно соблюдение требований пастбищеоборота. При пастбищеобороте все пастбища разбиваются на загоны, на которых скот выпасается поочередно. Повторный выпас скота на каждом загоне проводится только после восстановления травостоя. Один раз в несколько лет каждый загон «отдыхает» от пасущихся животных.

Очень перспективно разведение лошадей в степной зоне. Лошади наиболее мягко влияют на травостой (давление их копыт в 4 раза меньше, чем у овец), они едят практически все растения и, кроме того, активнее перемещаются по территории пастбища, равномерно стравливая его травостой. Коневодство особенно перспективно в районах, где конское мясо считается деликатесом (Башкортостан, Татарстан). Оно дает не только превосходное мясо и шкуры, но и молоко, из которого изготовляют кумыс – кисломолочный напиток, оказывающий благотворное влияние на здоровье человека.

Во многих районах России восстановить экологическое равновесие в степных экосистемах только за счет повышения емкости пастбищ не удастся, придется сократить поголовье скота. Если при этом использовать более продуктивные породы овец или коров, то выход животноводческой продукции не уменьшится.

Контрольные вопросы

1. В каких климатических условиях формируются степные экосистемы?

2. С какими типами почв связаны степи?

3. Чем вреден для степей чрезмерный выпас?

4. Что такое пастбищная емкость экосистемы и как ее можно повысить?

Справочный материал

К степям Евразии близки североамериканские прерии, южноамериканские пампы и саванны Африки, Южной Америки и Австралии. В саваннах на фоне травостоя степного типа разбросаны отдельные деревья и кустарники. Эти экосистемы, как и степи, формировались под влиянием копытных животных, хотя травоядные в саваннах более разнообразны, чем в степях и прериях. Кроме того, в саваннах большую роль играют веткоядные животные, в Африке – это жирафы, в Австралии – кенгуру.

В прошлом для степей была характерна особая фауна (крупные быки – тур в Европе и бизон в Америке; антилопы, дикие лошади). В настоящее время часть этой фауны полностью уничтожена (европейские тур и дикая лошадь тарпан, лошадь Пржевальского) или сохранилась в резервациях (бизон, вилорог, рис. 77).

На территории РФ встречаются следующие типы степей:

– луговые. Распространены в северной части степной зоны. При количестве осадков 500-600 мм доминируют широколистные злаки (кострец береговой, овсец Шелла, мятлик узколистный), виды разнотравья (таволга обыкновенная, серпуха венценосная, нивяник обыкновенный, василистник малый) и бобовых (клевер горный, горошек тонколистный). В травостое единично представлены типчак и ковыль перистый;

– типичные. Распространены на территориях со среднегодовым количеством осадков 350-500 мм. Их называют разнотравно-ковыльными. Состав разнотравья и бобовых у них близок к луговым степям, но массово представлены дерновинные злаки – типчак, разные виды ковыля (перистый, узколистный, Залесского, красивейший и др.). В этих степях местами встречаются кустарники: карагана кустарниковая, спирея, дрок, ракитник;

– сухие. Распространены южнее типичных степей. При количестве осадков 250-350 мм в них меньше представлено разнотравье, но появляются засухоустойчивый ковыль Лессинга, тонконог стройный, житняк, а также полынь холодная;

– солонцеватые. Встречаются на равнинах небольшими фрагментами, в их составе обычны полынь Лерха, кермек Гмелина, вострец ложнопырейный.

В луговых, типичных и сухих степях на маломощных щебнистых почвах встречаются виды-камнелюбы.

ЛУГОВЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Если степные экосистемы сформировались под влиянием сухого климата и диких копытных, то луга – это результат хозяйственной деятельности человека. Луговые экосистемы формируются на почвах, увлажненных лучше, чем степные черноземы, когда там вырубили лес и затем начали регулярно выкашивать травостой или пасти скот. Если использование прекратить, луг может снова зарасти лесом.

Луга – это сообщества влаголюбивых растений, они распространены в равнинной части лесной зоны, где выпадает достаточно много осадков; в низинах степной зоны, где грунтовые воды подходят близко к поверхности; в лесном и альпийском поясе гор и в речных долинах. Весной, когда тают снега, уровень воды в поймах резко поднимается и реки выходят из берегов, орошая луга и удобряя их питательным наилком, который осаждается из мутной воды во время затопления.

Основу луговых травостоев составляют злаки. Главные виды злаков лугов зоны тайги и смешанных лесов – полевица тонкая, овсяница красная, душистый колосок. В речных поймах, где почвы богаче, преобладают более крупные злаки: овсяница луговая, кострец безостый, лисохвост луговой, канареечник тростниковидный. При выпасе их сменяет малоценный злак щучка дернистая. В зоне широколиственных лесах и в лесостепи главный луговой злак – мятлик узколистный.

В Сибири луга нередко размещаются на засоленных почвах, на таких лугах наиболее обычны пырей ползучий и ячмень короткоостый. В Якутии луга можно встретить не только в поймах рек, но и в аласах – эти уникальные ландшафты с травяной растительностью среди лиственничной тайги представляют собой неглубокие котловины с озером в центре (они образовались в результате вытаивания льда).

В поймах рек Дальнего Востока (особенно Амура) главный луговой злак – крупный вейник Лангсдорфа.

Для горных лугов характерно преобладание не злаков, а сочного разнотравья.

В низинах с близко подступающими к поверхности грунтовыми водами распространены так называемые низинные луга, на которых преобладают осоки.

Луга используют как пастбища или как сенокосы. Эти экосистемы не только дают высококачественный корм, но играют важную роль в сохранении почв, плотным дерном защищая их от эрозии. Поэтому эродированные пахотные земли рекомендуют превращать в луга.

Как и степи, луга страдают от слишком сильного выпаса. Снижается урожай и на сенокосах, так как каждый год из экосистемы с сеном выносятся питательные элементы (фосфор, калий, азот и др.), и луговые почвы обедняются. Нередко луга повторно зарастают кустарниками и деревьями. Для повышения продуктивности лугов их улучшают.

При коренном улучшении естественный травостой луга уничтожают и высевают травосмесь. Для разных экологических условий подбирают разный состав трав. Например, в средней полосе европейской части России после распашки низкоурожайных лугов высевают ежу сборную, овсяницу луговую, тимофеевку луговую, лисохвост луговой, клевер луговой, люцерну. В травосмесь обычно включают 4–6 видов, половина из них – злаки, половина – бобовые. После улучшения значительно возрастает урожай сена и увеличивается пастбищная емкость. Если луг зарос кустарниками, их выкорчевывают.

Поверхностное улучшениепроводят на тех лугах, в травостоях которых много ценных кормовых видов. В такой травостой подсевают несколько видов бобовых и злаков и вносят удобрения. Чтобы высеянные растения прижились, дернину частично распахивают специальными дисковыми боронами. Всходы из высеянных семян обычно появляются в образовавшихся бороздах. Если в травостое луга ценные виды (кострец безостый, овсяница луговая, ежа сборная) преобладают, то просто вносят удобрения для повышения их урожая.

Контрольные вопросы

1. Чем отличаются луговые экосистемы от степных, в каких условиях они формируются?

2. Чем отличается поверхностное улучшение лугов от коренного?

ЭКОСИСТЕМЫ ТУНДРЫ

Тундры – безлесные экосистемы, расположенные севернее зоны тайги вдоль побережья Северного Ледовитого океана. Севернее их на островах в океане расположены арктические пустыни с разреженным растительным покровом.

Количество осадков в тундре от западных границ России до Чукотки меняется от 500 до 200 мм в год, т.е. в азиатской части России тундра получает осадков не больше, чем пустыня. Однако за счет многолетней мерзлоты грунтов, которые в самое теплое время года оттаивают лишь на глубину 30–90 см, и укороченного вегетационного сезона – зима длится 8–9 месяцев (а в это время испарение очень незначительно) тундры относятся к переувлажненным экосистемам. Над многолетней мерзлотой расположен тонкий слой торфянистой почвы со слабо разложившимися растительными остатками. В азиатских тундрах чередуются пятна торфянистых почв и участков, где жидкая грязь под влиянием мерзлотных явлений через трещины выплеснулась на поверхность.

Продуктивность тундровых экосистем низкая, как и у пустынь, но за счет обширности территории (около 1/8 площади России) они дают значительное количество вторичной биологической продукции. Главное богатство тундры – северные олени (зимой они откочевывают в зону тайги) и песцы, питающиеся мелкими грызунами – леммингами (рис. 78).

Растительный покров тундры сформирован осоками, мхами, низкими кустарниками – карликовыми формами ив и берез, голубикой, морошкой. На более сухих участках много лишайников, которыми кормятся северные олени.

Экологическое равновесие в значительной части тундровых экосистем нарушено в результате промышленного освоения этих регионов (добыча нефти и газа). Особенно пострадали экосистемы полуострова Ямал. Добыча нефти и газа сопровождается строительством дорог, которые нарушают гидрологический режим тундры и служат преградой для естественных миграций диких оленей. Большой вред наносят многочисленные проходы гусеничной техники непосредственно по тундре. При этом уничтожается растительный покров и оголяются почвы, которые благодаря темной окраске сильно нагреваются солнцем, что ведет к таянию расположенной ниже их многолетней мерзлоты. Для восстановления таких нарушенных участков требуются десятки лет. При добыче и транспортировке нефти нередко происходят аварии, ее утечка наносит большой вред тундровым экосистемам.

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒