Загрязнение лесных ресурсов

Среди ресурсов дикой природы, наиболее интенсивно эксп­луатируемых человеком, надо выделить леса, пастбища, рекреа­ционные и курортные зоны и ресурсы океана. Трудно сказать, сохранились ли где-нибудь, кроме Антарктиды и некоторых пус­тынь, территории, не эксплуатируемые человеком. Даже в Гима­лаях на высотах 6 км и более приходится убирать мусор, остав­ленный многочисленными экспедициями альпинистов. Деграда­ция дикой природы неразрывно связана с исчезновением многих видов животных и растений, то есть с невозобновимыми потеря­ми в генофонде биосферы — возможно, самом ценном ресурсе природы.

Первичные, или девственные, леса сохранились в основном в бассейне Амазонки, в Канаде, Юго-Восточной Азии и в Сибири и занимают около 25 % суши. Леса же в целом как потенциально возобновимый природный ресурс покрывают около 1/3 суши, но эта доля убывает с катастрофической скоростью из-за беспощад­ной рубки. Древесина является ценнейшим сырьём для целых от­раслей промышленности и одновременно прекрасным и доступ­ным топливом, а затраты на её заготовку оказываются ничтож­ными по сравнению с получаемой сиюминутной выгодой. Распределение полученной от рубки лесов древесины по отрас­лям показано на рисунке. В общей сложности в мире ежегодно производится пиломатериалов и бумаги примерно на 150 млрд долларов США. Массовое использование древесины в качестве топлива сохранилось в наименее развитых странах.

Сегодня ситуация такова, что наиболее беспощадной эксплу­атации подвергаются наименее устойчивые к массовой рубке экосистемы тропических лесов. Происходит это под давлением ряда экономических причин.

Во-первых, растущее население тропических стран не имеет средств для интенсификации сельскохозяйственного производ­ства, а потому традиционно пытается наращивать производство продуктов питания за счёт увеличения посевных площадей. Так как почвы тропических лесов бедны и при оголении быстро де­градируют , то освоенные участки через несколько лет забрасываются и вырубаются новые. Сукцессия на этих ра­зорённых и ставших каменистыми почвах протекает чрезвычай­но медленно, ориентировочно — порядка сотен лет. Фактически на этих брошенных участках джунгли не восстанавливаются. Во-вторых, вырубленные тропические леса дают весьма ценную древесину. В сочетании с дешёвой рабочей силой массовая про­мышленная рубка приносит огромный доход. В-третьих, много­кратно выросшее за последние годы население тропических стран не имеет других видов топлива для бытовых нужд, кроме дров.

Всё это наносит непоправимый ущерб тропическим лесам, и к настоящему времени их площадь сократилась примерно до 40 % от своей первоначальной величины.

Леса выполняют в биосфере нашей планеты уникальные и жизненно необходимые функции, которые плохо осознаются большинством людей. Прежде всего леса — основные биопроду­центы нашей планеты. Они защищают основные природные хранилища чистой пресной воды, предохраняют почвы от эрозии, регулируют горные водостоки, защищая доли­ны от наводнений и селей. В процессе фотосинтеза они погло­щают углекислый газ и выделяют кислород. Вырубка лесов и особенно сжигание древесины приводит к некомпенсированно­му выделению в атмосферу СО₂ образующегося за счёт окисле­ния как углерода самой древесины, так и углерода, накопленно­го в лесной почве. Это способствует росту парникового эффек­та. Леса служат домом для огромного числа видов растений и животных, а значит крупнейшим на планете хранилищем гене­тической информации. По существующим оценкам, половина всех живущих на земле видов обитает в тропических девствен­ных лесах. Гибель джунглей может привести к исчезновению примерно миллиона видов, для которых они (джунгли) являют­ся единственно возможным природным местообитанием. Вы­рубка тропических лесов наносит прямой непоправимый ущерб и генофонду умеренных широт, так как тропические леса слу­жат местами зимовки огромного числа птиц, гнездящихся в средних и высоких широтах.

По одной из оценок, среднее дерево в тропическом лесу за счёт выделения кислорода, очистки воздуха, защиты почвы от эрозии, регулирования водостока, обеспечения условий для жизни диких животных и синтеза органического вещества со­здаёт за полвека «экологический доход» около 200 тысяч долла­ров США. В то же время стоимость его древесины не превыша­ет 500 долларов.

Лесные экосистемы умеренного пояса и тайга гораздо бо­лее устойчивы к рубке, чем тропические леса. Это обусловлено наличием относительно мощного почвенного покрова. Среди лесов умеренного пояса наибольшая антропогенная нагрузка приходится на широколиственные леса и сосновые боры. Эта нагрузка обусловлена не столько лесозаготовками, сколько за­грязнением воздуха, закислением осадков и изменениями уров­ня грунтовых вод, связанными с мелиоративными работами и строительством гидросооружений. Первоначально предполага­лось, что леса особо чувствительны к первичному кислотному загрязнению, вызываемому окислами серы и азота. Однако в последнее время становится ясно, что гораздо большую роль могут играть повышенные концентрации озона.

Введенное в ряде развитых стран, в частности Канаде, скан­динавских странах и большинстве стран Европейского Союза, правильное управление лесами позволяет сохранить леса, одно­временно получая значительные устойчивые урожаи древесины. Для достижения спелости лесу требуется от 20 до 120 лет в зави­симости от вида деревьев.

При равновозрастном лесопользовании на каждом участке рас­тут деревья одинакового возраста. По достижении ими спелости участок — лесная плантация вырубается и, как правило, засажи­вается саженцами одного возраста. Период выращивания от руб­ки до рубки называется оборотом. Такой подход широко используется для получения древесины быстрорастущих хвойных по­род — сосны и ели. По сути, этот подход ничем не отличается от обычного монокультурного земледелия со всеми проблемами не­устойчивых антропогенных экосистем и соответственно с необ­ходимостью значительных затрат на поддержание неустойчивого состояния экосистемы (удобрения, пестициды и т. д.). Если по­сле тотальной вырубки лес восстанавливается естественным путём в результате сукцессии, то система будет устойчивой, но с технологической точки зрения этот подход неудобен из-за раз­броса размеров деревьев и их неодновременного созревания. Кроме того, при сплошной рубке оголённый участок может на­долго, а то и навсегда зарасти «сорными» породами деревьев. Например, место, которое занимала вырубленная дубрава, может зарасти осиной и ольхой.

При разновозрастном лесопользовании на участке сохраняются деревья разного возраста. Выборочная рубка, конечно, менее удобна технологически, но оказывается полезна для леса в це­лом. Она защищает лесные почвы от истощения и эрозии, улуч­шает условия для роста молодых деревьев и позволяет полно­стью сохранить биологическое разнообразие, обеспечивающее устойчивость лесного биоценоза. Всё сказанное о выборочной рубке не относится, разумеется, к случаю, когда выбор имеет вид «снимания пенок» — вырубаются только наиболее хозяйст­венно ценные взрослые деревья. Такой хищнический подход ведёт к деградации леса. Наилучший вариант выборочных ру­бок — когда рубка хозяйственная совмещается с санитарной очисткой леса от сухих и больных деревьев.

Большое значение в сохранении лесных ресурсов имеет за­щита лесов от болезней, насекомых-вредителей и пожаров. В лесах с природной структурой биоценоза заболевания и насе­комые-вредители редко получают серьёзное распространение. Но искусственные лесные плантации далеко не сразу становят­ся способны к самозащите и легко поражаются болезнями, сре­ди которых особо опасными являются грибки-паразиты, непар­ный шелкопряд и короеды. Особую опасность представляют виды, заносимые с континента на континент: на новом месте они находят изобильную пищу при отсутствии естественных врагов.

Лесные пожары — достаточно сложное и неоднозначное яв­ление. Низовые лесные пожары охватывают подлесок, но почти не затрагивают взрослые деревья. В природе они периодически возникают от молний. Огонь распространяется медленно, так как он сконцентрирован в безветренном ярусе леса, и животные успевают убежать. Низовые пожары уничтожают накопившиеся в подстилке сухие ветки, хвою и опавшие листья, что снижает опасность катастрофических верховых лесных пожаров. Низовой пожар ускоряет минерализацию мёртвого органического вещест­ва, увеличивает активность азотфиксирующих почвенных бакте­рий, стимулирует прорастание семян некоторых видов и уничто­жает множество опасных для деревьев паразитов. Для многих лесных обитателей (лоси, косули, вальдшнепы, куропатки, тете­рева) низовые пожары — благо, так как они способствуют сохра­нению их местообитаний и кормовой базы. Низовой пожар обычно затухает сам или гасится без особых проблем.

Огромный ущерб лесам наносят верховые лесные пожары, способные охватывать площади в десятки и сотни тысяч гекта­ров. Абсолютное большинство этих пожаров вызывается неосто­рожным обращением с огнём и преднамеренными палами, а не грозами, так как последние обычно сопровождаются ливневыми осадками. Верховой пожар носит тотальный характер, охватыва­ет все ярусы леса и быстро распространяется благодаря возника­ющей высокой температуре и особенно ветру. В отличие от ни­зовых, верховые пожары способствуют эрозии почв и гибели обитателей леса.

Тушение верховых лесных пожаров — весьма сложная и до­рогостоящая операция, требующая привлечения множества обу­ченного и специально экипированного персонала, а также на­земной техники и авиации.

Гораздо дешевле систематическое предупреждение пожаров. Предупреждение состоит в постоянной разъяснительной работе среди населения и введении запретов на посещения огнеопас­ных участков леса в сухую жаркую погоду, на разведение кост­ров и курение. Регулярная санитарная чистка и рубка сухостоя вместе с контролируемыми низовыми палами также отличное средство предупреждения верховых пожаров.

Большую опасность представляют собой подземные пожары, возникающие в пересохших торфяниках в лесах умеренного кли­матического пояса. Огонь может тлеть в них в течение долгого времени и внезапно выйти на поверхность в неожиданном мес­те. Известны случаи, когда такие подземные очаги огня умудря­лись пережить даже зиму.

Загрязнение пастбищ

Около половины поверхности материков (кроме Антарктиды) занимают пастбищные угодья, то есть безлесные земли, способ­ные обеспечить кормом травоядных животных. Примерно 40 % от этих земель используется для выпаса скота. В мире насчитыва­ется не менее 10 млрд голов скота, из которых 3 млрд составляет рогатый скот — овцы, коровы, козы, буйволы и другие жвачные животные. Три четверти из них кормится за счёт естественных пастбищ на так называемом беспривязном содержании, осталь­ные откармливаются в специализированных хозяйствах. Между этими двумя способами содержания скота существует принципи­альная разница. Скот на естественных пастбищах занимает опре­делённую экологическую нишу в природном биогеоценозе, час­тично или полностью вытеснив из неё не без помощи человека диких животных. Если поголовье скота соответствует экологиче­ской ёмкости травоядных, то структура природной экосистемы при этом сохраняется, и поддержание её в равновесии не требует от человека особых затрат и усилий. Скот, содержащийся исклю­чительно на засеиваемых выгонах или в стойлах, оказывается ча­стью антропогенной системы, поддерживаемой искусственно. Многие современные хозяйства такого типа носят полностью ин­дустриальный характер.

Устойчивость экосистемы пастбища зависит от типа растите­льности. Злаковые травы имеют густые корневые системы, не поддающиеся выкорчёвыванию и препятствующие эрозии. Боль­шинство остальных трав и кустарников имеют один основной корневой стержень, который легко вырывается из почвы. При объедании только верхней части растения оно быстро восстанав­ливается, если сохранились нижняя его часть и корень, где со­средоточен метаболический запас растения.

Пастбище, как и всякая экосистема, имеет определённую экологическую ёмкость по отношению к каждому виду и поголовью травоядных в целом. В оптимальной ситуации ёмкость пастбища заполнена, но не переполнена. При перепол­нении, то есть при перевыпасе скота, начинается уничтожение метаболического запаса растений, и ёмкость пастбища падает. Если перевыпас продолжается, то резко возрастает эрозия и ме­няется видовой состав растений — кормовые травы замещаются малосъедобными растениями — колючками, которые получают экологическое преимущество. В дальнейшем в регионах с пони­женным увлажнением может произойти полное опустынивание. Такое катастрофическое развитие событий характерно при пере­выпасе в африканской саванне. В северной степной зоне — тун­дре, где почвенный покров слаб и тонок, перевыпас оленей ока­зывается даже менее опасен, чем использование тяжелых транс­портных машин, следы от которых не зарастают десятки лет.

При недостаточном выпасе экологическое равновесие также нарушается. Начинается сукцессионный процесс зарастания пастбища разнотравьем и кустарником, которые дают укрытие грызунам — конкурентам скота.

В настоящее время около трети пастбищ Земли находятся в неудовлетворительном состоянии вследствие неправильной экс­плуатации и перевыпаса. Наилучший способ поддержания про­дуктивности пастбища издревле применялся скотоводами и со­стоит в контроле над передвижениями животных и содержании смешанных стад, в которых различные виды животных питаются преимущественно разными растениями.

Применение на пастбищах удобрений для форсированного роста растений и пестицидов для борьбы с нежелательными ви­дами — очень дорогой и малоэффективный метод управления пастбищами. Вместе с грызунами гибнут их естественные враги, что приводит к неконтролируемым вспышкам численности тех самых видов, против которых ведётся.