Учебник для общеобразовательных учревдений Под редакцией профессора Н. М. Черновой
 Скачать 8.41 Mb.
|
|
Роль зеленых _____________________ и охрана растительности растений в биосфере Растения играют важнейшую роль в природе. Значение растений Благодаря фотосинтезу они обеспечивают для человека существование жизни на Земле. Как продуцен- Основные типы ты растения образуют органические вещества растительности из неорганических. Фотосинтез в растениях и их на Земле протекает повсеместно, поэтому сум- распространение марный эффект его колоссален. По приблизи тельным подсчетам, растительность суши ежегодно ассимилирует 20— 30 млрд т углерода, примерно столько же потребляет фитопланктон океанов. В течение 300 лет растения нашей планеты усваивают столько углерода, сколько суммарно его содержится в атмосфере и в воде. При этом растения ежегодно образуют около 177 млрд т органического вещества, а годовая химическая энергия продуктов фотосинтеза в 100 раз превосходит выработку энергии всеми электростанциями мира. Весь кислород атмосферы проходит через живые организмы примерно за 2000 лет, а растения используют и разлагают всю воду нашей планеты примерно за 2 млн лет. Из всех растительных ресурсов Земли самое важное значение в природе и жизни человека имеют леса. Они больше всего пострадали от хо- зяйственной деятельности и раньше других стали объектом охраны. Леса, в том числе посаженные людьми, занимают площадь около 40 млн км 2 , или около 1/3 поверхности суши. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов. Леса оказывают влияние на все компоненты биосферы, играют огромную средообразующую роль (рис. 127). Лес используется в различных отраслях народного хозяйства (рис. 128). Он служит источником химических веществ, получаемых при переработке древесины, коры, хвои. Лес поставляет сырье для по- 272 Рис. 127. Роль леса в природе: 1 - очищает воздух; 2 — создает места обитания животных; 3 — защищает почву от эрозии; 4 — задерживает осадки (уменьшает поверхностный сток); 5 — создает благоприятный микроклимат для сельскохозяйственных растений. 6 — закрепляет пески; 7 — препятствует загрязнению вод лучения свыше 20 тыс. изделий и продуктов. Почти половина произво- димой в мире древесины расходуется на топливо, а треть идет на произ- водство строительных материалов. Дефицит древесины остро ощущается во всех промышленно развитых странах. В последние десятилетия большое значение приобрели леса рекреационных и санитарно-курортных районов. Причины и последствия сокращения лесов. Вырубка лесов началась на заре человеческого общества и по мере его развития возрастала, так как потребность в древесине и других продуктах леса быстро увеличивалась. За последние 10 тыс. лет на Земле сведено 2/3 лесов. Поэтому говорят: человеку предшествуют леса, его сопровождают пустыни. За историческое время около 500 млн га превратились из лесов в бесплодные пустыни. Леса уничтожаются так быстро, что площади вырубок существенно превышают площади посадок деревьев. К настоящему времени в зоне смешанных и широколиственных лесов сведено Пихтовое Древесны й Поташ масло уголь 273 - Формалин - Древесный спирт Уксусная кислота Древесный уксус Ацетон Флотацион Отстойные ные масла смолы Креозот Древесная смола Горючий (газогене- раторный) газ Дубильные вещества Облагороженная древесина Рис. 128. Схема использования древесины при ее переработке Живица Кинопленка Целлулоид Взрывчатые вещества Уротропин около 1/2 их первоначальной площади, в средиземноморских субтропиках — 80%, в зонах муссонных дождей — 90%. На Великой Китайской и Индо- Гангской равнинах леса сохранились только на 5% их былого 274 распространения. Влажные тропические леса вырубаются и сокращают площадь со скоростью около 26 га в минуту, есть опасения, что они ис- чезнут через 25 лет. Вырубленные участки влажного тропического леса не восстанавливаются, а на месте их образуются малопродуктивные кус- тарниковые формации, а при сильной эрозии почв происходит опусты- нивание. В связи с вырубкой лесов сокращается водоносность рек, высыхают озера, понижается уровень грунтовых вод, усиливается эрозия почв, более засушливым и континентальным становится климат, часто возникают засухи и пыльные бури. Охрана и восстановление лесов. Основная задача охраны лесов — их рациональное использование и восстановление. Важное значение имеет повышение продуктивности лесов, защита их от пожаров и вредителей. При правильном ведении лесного хозяйства рубки на отдельных уча- стках повторно должны проводиться через 80—100 лет, когда лес достигнет полной спелости. Во многих центральных областях Европейской России к повторным рубкам вынуждены возвращаться значительно раньше. Превышение норм вырубок привело к тому, что во многих районах леса потеряли свое климатообразующее и водорегулирующее значение. Существенно возросла доля мелколиственных лесов. Другая важная мера по сохранению лесов — это борьба с потерями древесины. Наибольшие потери происходят при заготовке древесины. На местах рубок остается много ветвей и хвои, которые могут использоваться для приготовления хвойной муки — основы витаминных и протеиновых концентратов для скота. Эти отходы перспективны для получения эфирных масел. Часть древесины теряется при лесосплаве. В отдельные годы в северные моря реками выносится так много бревен, что в Скандинавских странах существуют специальные суда для их вылова и промышленность для их переработки. В настоящее время нерациональный сплав бревен без объединения их в плоты на крупных реках запрещен. Возле предприятий деревообрабатывающей промышленности строят заводы по производству мебели из древесноволокнистых плит. Важнейшим условием для сохранения лесных ресурсов служит своевременное лесовозобновление. Только треть ежегодно вырубаемых в России лесов восстанавливается естественным путем, остальные требуют специальных мер по их возобновлению. При этом на 50% площади достаточно только мер содействия естественному возобновлению, на другой — необходимы посев и посадка деревьев. Слабое возобновление лесов часто связано с прекращением самосева, уничтожением подроста, разрушением почвы при рубках леса и транспортировке древесины. Положительно на восстановлении лесов сказывается очистка их от растительной ветоши, ветвей, коры, хвои, остающихся после рубок. 275 Большую роль в воспроизводстве лесов играет осушительная мелио- рация: посадка улучшающих почву деревьев, кустарников и трав. Это способствует быстрому росту деревьев и улучшению качества древесины. Продуктивность лесов повышается за счет посева люпина многолетнего в междурядья посадок сосны, ели, дуба. На вырубках, где естественного возобновления леса не происходит, после рыхления почвы производят посев семян или посадку выращенных в питомниках саженцев. Так же восстанавливают леса на гарях, полянах. На таких участках высаживают высокопродуктивные специально подобранные и выведенные сорта деревьев. Борьба с лесными пожарами. Среди мер по охране лесов важное значение имеет борьба с пожарами. Пожар полностью или частично уничтожает лесной биоценоз. На лесных гарях развивается иной тип Рис. 129. Низовой лесной пожар растительности, полностью меняется население животных. Пожары наносят большой урон, уничтожая растения, охотничье-промысловых животных, другую продукцию леса: грибы, ягоды, лекарственные растения. Основная причина пожаров — небрежное обращение человека с огнем: незатушенные костры, спички, окурки. Большую опасность для возникновения пожаров представляют сель- скохозяйственные палы, огневая очистка лесосек, пламя и искры из вы- хлопных труб тракторов и автомашин, труб тепловозов. До 97% лесных пожаров возникает по вине человека. Поэтому среди мер борьбы с пожа- 276 рами важное место должна занимать противопожарная пропаганда среди населения. В лесах создают противопожарные лесосеки, полосы, рвы, прокладывают дороги противопожарного назначения, проводят чистку лесосек и санитарные рубки. В лесных районах существует дозорно-сто- рожевая служба для обнаружения очагов пожара. При ликвидации лесных пожаров используют авиационные бригады, иногда на борьбу с пожарами мобилизуют воинские части и все население. Защита лесов от вредителей и болезней. Большой вред лесам наносят болезни и вредители. Массовые вспышки численности вредителей (например, сибирского шелкопряда) охватывают обширные территории. Болезни леса, вызванные паразитическими грибками, ржавчиной, вирусами и паразитическими червями — нематодами, служат причиной порчи примерно 45% заготовленной древесины. Это превышает потери древесины по всем другим причинам. Экономический ущерб, приносимый лесу болезнями и вредителями, часто превышает урон от лесных пожаров. В годы с благоприятными для размножения вредителей условиями резко увеличиваются масштабы наносимого ими ущерба. Чтобы не допустить распространения вредителей, важно своевременно выявить очаги их размножения и провести борьбу всеми известными методами с учетом биологических особенностей вида. Перспективны биологические меры борьбы с вредителями лесов. Для этого используют хищных и паразитических насекомых, хищных клещей и нематод, болезнетворные организмы, птиц, земноводных, пресмы- кающихся, зверей. Успешное применение биологических методов борьбы с вредителями леса требует хорошего знания экологических особенностей растений и животных, их меж- и внутривидовых отношений. Широкое распространение получило использование бактерий. В ка- честве бактериальных препаратов у нас в стране используют энтобакте- рин и дендробациллин. Первый создан на основе бактерий, выделенных из гусениц пчелиной огневки. Он вызывает гибель многих насекомых — вредителей леса. Второй готовят из споровой культуры бактерий, полу- ченных из гусениц сибирского шелкопряда. Он специально предназначен для борьбы с этим вредителем. Оба препарата применяют в виде сухого порошка. Методы использования вирусов и грибов для борьбы с вредителями леса разработаны пока не достаточно. Для борьбы с вредителями лесных растений полезно привлечение насекомоядных птиц. Они могут регули- ровать численность насекомых, не допуская их массового размножения. Для привлечения птиц создают благоприятные для них условия: развешивают искусственные гнездовья, подкармливают. Биологические методы борьбы с вредителями дешевы, безвредны, эффективны, действуют длительное время. Их следует соче тать с другими методами, чтобы вместе они представляли еди ную систему защиты лесов. 277 Охрана хозяйственно ценных и редких видов растений. Охрана хозяйственно ценных и редких видов растений состоит в рациональном, нормированном сборе, исключающем их истощение. Под прямым и кос- венным воздействием человека многие виды растений стали редкими, многим грозит исчезновение. Такие виды заносятся в Красные книги. В Красной книге Российской Федерации (1983 г.) содержится 533 вида (рис. 130). Среди них можно назвать такие: водяной орех, лотос, дуб зубчатый, самшит колхидский, сосна пицундская, аралия материковая, тисс ягодный, падуб, женьшень, заманиха. Все они нуждаются в строгой охране, их запрещено собирать, наносить любой другой ущерб (вытапты- 278 279 Цикламен Ятрышник шлемоносный колхидский башмачок Водяной орех, или чилим, и его плод Рис. 130. Редкие виды растений вать, выпасать скот и др.). Наиболее действенна охрана редких видов рас- тений в заповедниках и заказниках. Так, лотос охраняется в Астраханском заповеднике, Южно-Ханкайском заказнике и на о. Путятина. Редкие виды растений разводят в ботанических садах и других науч- ных учреждениях. Здесь растения, сохраняемые длительное время, служат резервом для восстановления их в природе. Занесение вида в Красную книгу — это сигнал об опасности, угрожающей его существованию. Красная книга — важнейший документ, содержащий описание современного состояния редких видов, причин их бедственного положения и основные меры по спасению. □ Вырубка лесов. Q Растительность, включая леса, — во Лесовозобновление. зобновимые природные ресурсы. Их ра Правильное ведение циональное использование основано на лесного хозяйства. экологических законах сохранения, вос Биологические становления и изменения растительных методы борьбы сообществ. с вредителями лесов. Красная книга. ■ Примеры и дополнительная информация 1. Растения дают человеку белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Почти все витамины, необходимые человеку, он получает из зеленых растений готовыми. Человек, как и другие животные, не может синтезировать их в своем организме. Исключение составляют витамины группы А и D, которые синтезируются в теле человека, но для их образования нужны так называемые провитамины, имеющие растительное происхождение. 2. Древесные насаждения очищают воздух городов и поселков от пыли, вредных газов, копоти, защищают жителей от шума. Многие хвойные деревья выделяют особые вещества — фитонциды, убивающие болезнетворные микроорганизмы. Один гектар еловых насаждений может задерживать в кронах до 32 т пыли в год. сосновых — до 35, вяза — до 43, дуба — до 54 т. Содержание пыли в воздухе на озелененной улице в 3 раза меньше, чем на улице без деревьев. Наиболее эффективны буковые посадки, каждый гектар которых задерживает до 68 т пыли в год. Акация белая за вегетационный период может поглотить 69 г сернистого газа (в пересчете на I кг сухих листьев), вяз обыкновенный — 39, лох узколистный — 87, тополь черный — 157 г. Угарный газ активно усваивается кленом, ольхой, осиной, елью. Из огромного числа видов растений для своих нужд человек использует лишь небольшую часть: только 2,5 тыс. из 500 тыс. видов высших растений. Из мирового фонда высших растений в лекарственных целях применяют 2,5 тыс. видов. Их заготавливают около 20 тыс. т в год. В промышленности используют дубильные, эфиромасличные, красильные и другие полезные растения. Многие виды используют в качестве декоративных насаждений, медоносов. Следует учитывать побочную полезную продукцию лесов: грибы, ягоды, орехи. Тревогу всего мира вызывает интенсивная рубка вечнозеленых тро- пических лесов. Двадцать лет назад тропические леса исчезали со скоростью 21 га в минуту, сейчас этот процесс ускорился до 26 га в минуту. Лесистость местности в 5—6% обеспечивает защиту полей от суховеев и эрозии, 8—10% позволяет получить деловую древесину, 10—15% —деловую и строительную, 15—25% создает условия для развития местной деревообрабатывающей промышленности, а при более высокой лесистости допустим вывоз древесины за пределы территории. Во многих районах лесохозяйственная деятельность проводится с нарушением указанных норм. Вопросы. 1. Каковы роль и место растений в круговороте веществ в природе? 2. Чем опасны лесные пожары и каковы меры борьбы с ними? 3. Что вы знаете о вреде, приносимом лесу насекомыми, и каковы меры борьбы с ними? 4. Почему охрана растительности — есть одновременно и борьба с ускоренной эрозией почв? 5. Почему нерациональна запретительная охрана растительных ресурсов и почему их следует охранять в процессе использования? 6. Почему нужно сохранять редкие и исчезающие виды растений и как это делается? 281 Задание. На основании карт растительности установите соотношение основных типов лесов в вашем районе, соотношение естественной растительности с площадью сельскохозяйственных угодий, населенных пунктов, добывающих производств. Выскажите мнение о перспективах дальнейшего хозяйственного развития района и сохранения естественной растительности. Темы ДЛЯ дискуссий. 1. Обсудите, что произойдет, если человек полностью вырубит все леса на Земле, заменив их полями и пастбищами. В чем причины сокращения песов в России? 2. Вспомните и обсудите историю использования лесов вашего района. В процессе дискуссии установите, правильно ли их используют. 3. Можно ли сохранить леса, не уменьшая получения древесины? 4. Есть ли в той местности, где вы живете, редкие ценные растения? Назовите их. В чем их ценность? Обсудите, как их охраняют и какие меры следует принять для их сохранения. 5. Обсудите, почему рациональное использование спелых лесов способствует их сохранению и устойчивому развитию. ВСПОМНИТЕ _____ Роль животных в биосфере Районы наибольшего разнообразия животных Значение животных для человека § 40. Рациональное использование и охрана животных Значение животных в природе и хозяйственной деятельности человека. Участвуя в круговороте веществ в биосфере, влияя на состояние ее компонентов, животные играют важную роль в поддержании в ней динамического равновесия. Для человека животные служат источником белкового питания и жира, поставщиком сырья для кожевенной и пушно-меховой промышленности. Животные имеют и отрицательное значение для человека. Среди них есть возбудители и переносчики болезней домашних животных и человека, вредители сельскохозяйственных и лесных растений. Деление животных на полезных и вредных условно и зависит от их численности, характера и интенсивности хозяйственной деятельности людей. В зависимости от места, времени, численности один и тот же вид может быть полезным и вредным для человека. Например, скворцы весной полезны: они уничтожают большое количество насекомых — вредителей садов, полей и огородов, а осенью, питаясь плодами винограда, приносят виноградникам значительный ущерб. Черный дрозд и полевой жаворонок полезны в Европе, а в Новой Зеландии, куда их перевезли, стали вредителями сельского хозяйства. Поэтому при оценке пользы и вреда каждого вида животных необходимо учитывать особенности питания, поведения, численность, роль в распространении природно-очаговых заболеваний в конкретных условиях места и времени. Потеря любого биологического вида (возможно, кроме паразитов человека) крайне нежелательна для биосферы, так как он участвует в круговороте |