4.3.6. Антропогенные процессы в растительных сообществах

Наступлениечеловека на леса имеетдавнюю историю. Когда человек для полученияпродуктов питания от собирания плодов и охотыперешёлк земледелию, началосьвырубаниеотдельных участковлеса или их выжигание.С развитием орудий производства это наступлениена леса расширялось. Позднее леса стали вырубать в связи сиспользованиемдревесины в качестве топлива, стройматериала, для производства бумаги. Так, воскресный выпуск«Нью-ЙоркТаймс»требует 2900м³древесноймассы, для чего нужно срубить до 2000 деревьев с площади около 6 га. Это — для одной газеты. Аесли суточную печатную продукциюСША уложить в ленту шириной в газетныйлист, то еюможно 11 раз обернуть земной шар.

За 10 тыс. лет, с неолита (когда население Земли составляло всего около 10млн. чел.),человечество сократило площадь лесов напланете вдвое. Особенно бурно протекал этот процесс за последние350 лет, с начала эпохикапитализма. В 900 г. леса покрывали 70% площади ЗападнойЕвропы, ныне — только 25%. В Великобритании, расположеннойвлесных зонах, уничтожено более 95%лесов, и они сохранились лишь на 4% площади. В Италии, Франции и других западноевропейских странах уничтожено 85–90% лесов. В США уничтожен 71% всех лесов.

К настоящему временилесистостьЗемли упала на 25–30%, и каждый год вырубается около 400тыс. км²лесов, главным образом тропических. Под тропическими лесами площадь сокращается быстро: их площадь уменьшается на44 га/мин, и сейчас они занимают только 6% суши. При этом они являются местом обитания почти 1/2всехбиологическихвидов на Земле.При нынешних темпах сведения тропических лесов 1/5 этих видов исчезнет через 20 лет.

Встранах Юго-ВосточнойАзии, Африканского континента и Латинской Америкиежегодно вырубается до 20 млн. га лесныхплощадей.Население этих стран, составляющее уже сейчас почтиполовинувсего человечества, непрерывно увеличивается, что диктует необходимость расширениясельхозугодий.Катастрофически сокращаются тропическиелеса в Южной Америке, обладавшейнаибольшими площадямивлажных тропических лесов. ВАмазонииониежегодно сокращаются человеком, из-за выжигания, на 10 млн. га, или на 2%. Процесс сведения лесоввЮжной Америкеускорился в связи со строительством трансконтинентальной автомагистрали. В Западной и Центральной Африкетропические лесаежегодно сокращаются на 1 млн. га. Пока трудно прогнозировать все последствия, которыеможет вызвать истребление тропических лесов, за счёт которых США и ряд другихпромышленныхстран покрывают свой отрицательный баланс кислорода. Непосредственные прямые следствия могут быть не столь угрожающими, сколь серьёзными окажутся необратимые процессы, в запуске которых эти следствия сыграют роль «спусковогокрючка»или «кнопки».

Нехватка энергетических ресурсов делает население наиболее отсталых стран зависимым от древесины как основного вида топлива. Около половины вырубаемых в мире лесов используется на дрова и изготовлениедревесного угля. В Непале, например, 94% энергопотребления удовлетворяется за счёт древесины. Отроги Гималаев оголяются на глазах. Для бытовых нужд, печей, мелких ремесленных мастерских вырубаются дуб,эвкалипт,шелковичные деревья,рогсбургскаясосна. Иесли темпы вырубок сохранятся, то, по мнению специалистов, к 2000 г. в Непале не останется значительных лесных массивов.

Сведение лесов приводит к смыву почвы, нарушению гидрологического режима на громадных территориях, к сносу больших количеств обломочного материала, наводнениям и другимбедствиям. Катастрофические наводнения в результате вырубки лесов имеют место на р.Миссисипи и Огайо, в Индии, Ираке, Австралии и других странах.

Неуклонноесокращение лесов напланетеприводит к уменьшению растительной продукции биосферы, в настоящеевремя недоборфитомассыуже составляет многие миллиарды тонн. Сокращение высокопродуктивных зелёных формаций уменьшает возможность трансформации и аккумуляции солнечной энергии. Это означает, что Земля и населяющеееё человечество всё больше теряют свою непосредственную связь с Солнцем, сего излучением. Потребности человечества в органической продукции биосферы уже превышает фактический объём этой продукции в энергетическом выражении. Такие масштабы изменения зелёной растительности планеты отрицательно сказались и будут сказываться на изменении всей организованности биосферы.

Значительноесокращение лесовпроисходитещё иот лесных пожаров, возникающих по небрежности и безответственности человека. Брошенныенепогашенные окурок или костёр,кусок разбитойбутылки или банки (солнечные лучи, преломляясь через неё, могутсфокусироватьсяи поджечь сухую траву или ветви) могут привести к лесному пожару.

Ежегодно пожарами уничтожается в среднем около 7,2 млн. га лесов. Частота возникновения лесных пожаров особенно возрастает в засушливые периоды. Так, за последние 35 лет были периоды, когда в ФРГ за три недели было зарегистрировано 1700 лесных пожаров, воФранции за лето пожары уничтожили 120 тыс. га лесов; в Испании за 9 месяцев было около 4000 лесных пожаров, в которых сгорело 135 тыс. га лесов; в США только за сутки в штатах Вашингтон, Юта, Монтана,Вайоминг,Мэн иМассачусетс пожары уничтожили около 2 тыс. га леса; в австралийском штате Виктория за неделю вспыхнуло более 70 крупных пожаров, уничтоживших около 120 га лесов и сельскохозяйственных угодий; случалось, что в России — в лесах Урала, Сибири и Дальнего Востока в отдельныедни одновременнополыхало до 120 пожаров.

Во многих случаях при лесных пожарах гибнет не толькофитомасса,но такжесгорают дома и целые населённые пункты, гибнутдесяткии сотни людей, а количество погибающих лесных животных достигает астрономическихцифр.

В отчёте ООН «Состояние мировой окружающейсреды» в числе четырёх основных факторов, представляющих угрозу для здоровья населения, указанобесконтрольное развитие туризма, которое наносят серьёзный ущерб природным ресурсам и приводит к загрязнению окружающей среды. Представим себе путешествующую по маршруту группу плановых или «диких»туристов. После перехода привал иночлег,тут же наломали ветвейдляпостели,заготовили колья для палаток, нарубили дров для костра. На привал в среднем расходуется около 1м³древесины.Но только по нашей странеежегодно уходят в поход сотни тысяч туристических групп, причём каждая из них делает по нескольку привалов. Нетрудно подсчитать, что в пути они израсходуютсотни тысяч кубометров древесины, не считая бездумно изломанного и вытоптанного подроста.

Большой урон наносят лесным ландшафтам костры. Сначала от огня погибают травы и цветы. Разгораясь, костер проникает своим жаром в глубь почвы, беспощадно губит, сжигает корни и корешки ближайших деревьев иподлеска,укрытые землёйсеменарастений,паутину грибниц. От жара в ужасе мечутся по своим подземным ходам насекомые, которые обычно рыхлят почву, обогащая её питательными веществами, гибнет всё населениешмелиныхи осиныхгнездовий.И вот в том месте, где недавно в грунте и над его поверхностью вела кипучую деятельность жизнь, появилось кострище — чёрная рана земли, пепел итлен.Живая плодородная почва на всюглубину сгорела иомертвела.Нужны годы и годы, чтобы природа с величайшим трудом залечила этотужасныйожог, воскресила живоетворчество почвы. Подсчитано, что почвенныемикроорганизмы дают земледелию нашейстраны примерностолько же азота, сколько выпускают в год азотных удобрений около 30 крупных химических заводов.

Рассмотримособенности химического воздействияна растительность по основным, наиболее широко распространённым загрязнителям окружающейсреды.

Вблизи крупных тепловых электростанций воздух содержит, как правило, более 0,1%сернистого ангидрида,что выше ПДКдля жизни растений. Проникая в листья, он разрушает хлорофилл и снижает фотосинтез,а растворяясь в воде или водяных парах, превращаетсявсернистуюи серную кислоты, которыеотравляют деревья и зимой,когда те лишены зелёного убора. Листья под действием кислотыбуреют,скручиваются и опадают, а хвоя желтеет с конца игл, что постепенно приводит к гибели растений. Это происходит потому, чтосернистаякислота, проникая в хлоропласты и взаимодействуя с зелёнымпигментомхлорофиллом, вызывает превращениеего вфеофитин.Данный процесс протекает при воздействии сернистого ангидрида на листья тополя, липы, акации, берёзы, ольхи, граба, каштана, боярышника,хвоюсосны, ели илиственницыи др. Это отрицательно сказывается на процессефотосинтезау сосны,ели,лиственницы,липы, клёна, жимолости и др. Сернистый ангидрид, повреждая растения, способствует ослаблению их устойчивости к разным факторам,болезнямивредителям.

Сероводородпоступает в воздух с выбросамикоксо-химических предприятий, при производстве искусственного волокна из вискозы и целлюлозы, при работе нефтедобывающихинефтеперерабатывающих предприятий. При воздействии сероводорода растения теряюттургор (упругостьклеток),появляются светло-жёлтые и буро-чёрные пятна ожогов преимущественно всерединелистовой пластинки, что связано с нарушением структурыцитоплазматическихмембран и падением интенсивностифотосинтеза.

Окислы азотапоступают в воздух с выхлопными газами автотранспорта, выбрасываютсяТЭС,предприятиями по производству азотных удобрений, азотной иазотистой кислот,анилиновыхкрасителей и др. При воздействии окислов азота на растения происходит периферическое повреждениелистьев,скручиваниеих вовнутрь, некроз иотмираниелистовых пластинок. Возникает нарушение азотного обмена у растений.

Фтор и его соединениявыбрасываются алюминиевыми заводами, предприятиями, производящими фосфорные удобрения,эмалевыеи керамические изделия —обычно в виде фтористого водорода или четырёхфтористого кремния. От их действия на хвойные породы сначала происходит побеление, затем потемнение концов игл, при поражении 1/3–1/2 хвоинок последние отпадают; у лиственных пород происходит пожелтение листьев с их последующим отмиранием и ослабление прироста в высоту. Под действием соединений фтора ослабевает процесс фотосинтеза из-за уменьшения содержания хлорофилла в хлоропластах; особенно сильно снижается фотосинтез у тополя, вяза, сосны обыкновенной.

Вблизи автодорог с интенсивным автомобильным движением к концу вегетации содержаниесоединений свинцау листьев каштана конского возрастает в 50 раз, у клёна остролистного — в 20 раз, тополя пирамидального — в 10 раз. Отсюда возникает опасностьзалпового выбросасвинцапри сжигании опавших листьев осенью. Воздействие соединений свинца снижает продуктивность фитоценозов из-за связывания минеральных питательных веществ в недоступные для усвоения растениями формы.

Соединения цинка,содержащиеся в сточных водах, воздействуют на фитопланктон морскихприбрежныхвод, замедляя скоростьфиксации соединенийуглеродав процессефотосинтеза,что замедляет рост микроводорослей, являющихся основным кормом промысловых рыб.

Проблемарациональногоиспользования альпийских и субальпийских луговсуществует почти во всех горных областях мира. Неравномерное распределениескота на пастбищах, бессистемная пастьба исенокошение,отсутствиеухода за горными лугами привели к необратимым экологическим последствиям.

В целях сохранения и улучшения альпийских и субальпийских лугов рекомендуется провести следующиеорганизационныеиагротехнические мероприятия:

а) улучшение состояния лугов путём орошения иподсеватрав;

б) увеличение площади земель для выращивания кормовых культур;

в) сокращениеплощади пастбищных земель за счёт повышения продуктивности лугов;

г)регулированиесистемы эксплуатации и «отдыха» пастбищных земель;

д)равномерноеиспользованиепастбищ разных поясов(альпи субальп);

е) правильное использование сроков созреваниятрав для пастьбы и сенокошения;

ж) исключениеиз хозяйственного использования земель опасных ипотенциальноопасных склонов.

Немало бед натворил человек в результатенеудачного переселения растений.В ходе необдуманного и безответственного завоза отдельных растенийвновыедля них областиобитанияне учитывались возможные последствия.

Одно из бедствийтакого роданачалось с губной помады, для высших сортов которойпотребовалась краска кармин, приготовлявшаяся изнасекомогокошенили,плодящегося на кактусах опунция. В расчётена доходноепроизводствокарминав 1787 г. капитан Артур Филипп привёз из ЦентральнойАмерики в Австралию несколько видов опунций,которые посадил в своём саду. Кактусыперебралисьчерез ограду и, не встречая своих естественных врагов, стали быстро распространяться, образуя заросли. В 1925 г. они уже занимали 24 млн. га земли, захвативмного пахотных земель и выпасов. Выжиганиеи химическиесредства борьбы не давали эффекта,потому что кактусы очень быстро разрастались вновь.

Тогда была послана в Центральную Америку научная экспедиция для изученияестественныхврагов опунции. После17 лет работы и длительных проверок онарекомендовала кактусовую огнёвку, маленькую ночную бабочку,гусеницакоторойвыгрызаетходы внутри стебля кактуса. После удачныхпроб в 19 районах Австралии было привезено и разбросано 3млрд. яиц этойбабочки. Стоимость этойбиологической борьбы составила 168 тыс.фунтов стерлингов. Только через 10 лет площадь,захваченнуюопунцией,удалось сократить до 8 млн. га. Так была решена проблемаопунции.Ныне встречаются лишь отдельныеэкземпляры и небольшие куртины опунции,причём на последних обычно гнездятсягусеницыкактусовойогнёвки. Эти куртины поддерживают популяциюнасекомого,которое предотвращает возможностьповторениямассового размножения кактусов.

В 1884 г. для украшениявыставкихлопка в НовомОрлеане (США) был завезён с поймыр.Сан-Франсискув Южной Америке красивыйцветок —водянойгиацинт.Посетителям выставки этот цветок раздавали на память, и некоторыепо возвращениииспользовалиего для украшения прудов. Размножившийся гиацинт туристы развезли повсему континенту, а такжев Африку, Азию и Австралию. Это растениеочень быстро размножаетсяисеменамиивегетативным способом— отростки одного растения за 10 месяцев могут закрыть площадь водоёма более4000м²,при этом на каждом квадратном метре можно насчитать 2000–4500 экземпляроврастений. Такой плотныйрастительный покров снижает содержаниекислорода в воде, уменьшаетосвещённостьв еётолще, отчего гибнут рыбы и другие водные животные. Борьба с водяным гиацинтом поглощала большие средства (только в штатеЛуизиана 38 млн.долларов в год), а безответственные поклонникиего красотыразвозили его по миру, и он захватывал всё новые водоёмы.

Борьбу с ним ведут гербицидами, специальными ножами на судах,рассекающимизелёныйковёр и выбрасывающимиего на берег, разведением толстолобика, белого амура и водногомлекопитающеголамантина,активнопоедающихводянойгиацинт. Однако эти меры имеют ряд недостатков:гербицидыприводят к гибели и других растений и животных организмов;разведениерыб иживотных требует много времени.

Сравнительно недавно совместные исследования учёных лаборатории НАСА (США) и Международного технико-хозяйственного института (ФРГ) позволили наметить новые пути рационального использования водяного гиацинта всвязи с открытием некоторых особенностей этого растения. Во-первых, из быстро растущейфитомассы водяного гиацинта можно изготавливать питательный силос и гранулированную пищу, охотно поедаемые скотом. Во-вторых, это растениеактивно абсорбирует из загрязнённых вод ряд веществ, обычно с трудом удаляемых из канализационных стоков; так, за сутки с 1 га водной поверхности, заросшейводянымгиацинтом,извлекается из сточных вод до 44 кг азота, 34 кг натрия, 22 кг кальция, 17 кг фосфора, 4 кг марганца, 2 кг фенола, сотни граммов кадмия, стронция,кобальта, ртути и т.д. Таким образом, новый уровень знания позволяет кардинально перестроить отношение к этому растению: из «вредного»оно становится полезным. Ноестественно, что следует в определённом месте применять только один из приведённых способов использования водяного гиацинта — совмещение этих способов недопустимо.

Отрицательно сказываются на сохранности естественного растительного покроваотдельные человеческие традиции, по сути своей невинныеи дажене лишённыекрасивости, но наносящиезначительныйурон природеиз-за своего массового распространения.

У многих народов Евразии и СевернойАмерики существует давний обычайукрашатьсрубленнуюмолодую ёлку на Новый год илина Рождество. Трудно назвать количество ёлок, вырубаемых для этойцелиежегодно, — это сотнимиллионов. Например, только вПольшеофициальновторговуюсеть поступает около 1,5млн. срубленных ёлок, что эквивалентно 50% площадиежегодно засаживаемых в странелесов, на что затрачивается много средств и труда. Иногда в защиту такого положения выставляется аргумент, что леса надопрореживать.Да, но не за счёт вырубания лучших экземпляров, когда в лесу остаютсяневзрачные,кривые и хилыедеревцас теми или иными признаками болезниили вырождения. Ведь такой «отбор»наизнанку приводит к быстрой деградации леса. Вероятно, следовало бы улучшитьпроизводство синтетическихёлочек,сделав их действительно красивыми иможет быть снабдив их искусственным«еловымароматом».

С загородной прогулки многие привыкли приносить домой сорванные цветы изелень.При этом совершенно не учитывается всё возрастающееколичество срываемых веток цветущих деревьев (вербы, сирени и др.) и дикорастущих цветов в лесах и на лугах. Страшно смотреть, как миллионы москвичейи жителейдругих крупных городов,возвращаясь послевоскресногозагородного отдыха, в поездах и автомашинах привозятвгород громадныеохапки цветов и веток, бездумно сорванных,которыеуже погибают в их руках или через парудней будут выброшены насвалкуили в мусоропровод.

Иногда приходится видеть,как школьники под руководством преподавателей или экскурсоводов рвут целыеснопы полевых цветов. А разве единиченслучай, когда некоторые преподаватели устраивают конкурс на самый большойбукетцветов, причём почти всецветы бывают тут же простоброшены?К сожалению, подобное бывает и в других местах. Вероятно, в этомодна из причин, почему в список остро волнующих проблем, которые в частности касаются современной молодёжи и её обращения с природными ресурсами, оказалась включеннойбездумнаяпогоня для праздничных подарков за последними представителями цветущейфлоры,вырываемойцелымиснопами учащимися.