Водоочищающая и пастбищезащитная роль

В связи с загрязнением атмосферы оксидами, кислые осадки ухудшают качество воды, а повышение растворимости тяжелых металлов (меди, цинка и др.) приводит к возрастанию опасности отравления при использовании открытых и грунтовых вод людьми и животными (Ulrirh, 1981). Для ослабления вредного действия этих воздушных примесей рекомендуется вносить на каждый гектар по 3 т гранулированной извести. Но положительное влияние может оказать и лес. Деревья способны накапливать эти элементы в живых тканях (например, в березе, иве аккумулируется кадмий). Особенно большое количество алюминия, свинца, кадмия, цинка обнаружено в корнях деревьев (Mayer, Heinrichs, 1981). Однако, как известно, они сами могут страдать от избытка тяжелых металлов. Поэтому в зоне санитарной охраны источников водоснабжения в исключительных случаях, как и в городских лесах можно рекомендовать весенний сбор лесной подстилки, на которую после листопада за зиму выпадает в городских лесах до 7 т/га промышленной пыли. В основном это угольная и песчаная пыль. Кроме указанных элементов в ней содержится магний, хлор, кальций, который входит в состав солей сильных кислот и не играет мелиорирующей роли.

Леса, выделяя фитонциды, колины, не только очищают воздух от болезнетворных организмов, но и воду. Р.А. Степанов и С.П. Чурин (1982), например, обнаружили выделение фитонцидов из подстилки.

Принято считать показателем бактериологического загрязнения воды содержание кишечной палочки (Bacterium Coli commune). Исследования Е.С. Спиридонова показали, что в талой воде, вытекающей из дубового насаждения, кишечных полочек было в 23 раза меньше, чем с выгона. По другим наблюдениям насчитывалось летом в 1 л сточной воды после сплошной рубки 2300 кишечных палочек, а после выборочных – в 10 раз меньше.

Большую опасность для человека представляют загрязнения вод соединениями азота. Степень загрязнения характеризует количество азота аммиака. Аммиак в процессе минерализации окисляется до нитритов. Кроме того, ряд бактерий, обитающих в кишечнике человека, обладают способностью восстанавливать соли азотной кислоты – нитраты в соли азотистой кислоты – нитриты, всасывание которых приводит к изменению гемоглобина, к нарушению питания организма кислородом и возникновению болезни метаглобинемии (синюшность), вызывающей кислородное голодание. При повышенной концентрации нитраты становятся к тому же концерагенами и вместе с нитритами повышают опасность раковых заболеваний. Поэтому в стандарте на питьевую воду содержание азота ограничивается.

Происходит загрязнение как поверхностных, так и грунтовых вод, в основном от внесенных на поля удобрений. С облесенных же участков вынос химических веществ с корнеобитаемого слоя не превышает приноса их с атмосферными осадками. Гумусовые горизонты лесных почв представляют мощные сорбционные барьеры, в которых накапливаются ионы.

Лес, особенно на почвах тяжелого механического состава, очищает воду от избытка основных ионов (РО₄^3-, Сl^-, NO₃^-, NH₄⁺, Na⁺, SO₄^2-, К⁺) и ширина водопоглотительных полос должна быть не уже, чем 1/4-1/3 протяженности склона (Паулюкявичус и др., 1983). Полосы леса шириной 10 м могут снизить содержание азота в водах внутрипочвенного стока на глубину до 1 м на 14-37 %, при ширине 20 м – на 31-55 % (Пастернак, Приходько, 1979). Поэтому рекомендуется сохранять вдоль водотоков и водоемов с этой целью полосы хвойного леса шириной 50-100 м. Преимущество отдается разновозрастным лесам, формирующимся в результате проведения выборочных рубок.

Наоборот, сплошные рубки вдоль водотоков способствуют загрязнению воды ручьев нитратами в несколько раз (Krause, 1992). Так, по данным Института экологии растений и почвоведения Высшей лесной школы Швеции даже через 6 лет после сплошной рубки содержание общего азота, нитритов в грунтовых водах превышало в несколько раз их содержание под лесом (Wiklander, 1974). Из-за этого Министерство внутренних дел Германии считает допустимым отводить лесосеки сплошных рубок не более 1 га с оставлением между ними полосы леса шириной около 100 м и выращиванием смешанных насаждений по высоким оборотам рубки (дуб – 140-200 лет, ель – 80-100). Обращается внимание на увеличение количества азота, выделяемого клубеньковыми бактериями на ольхе и предлагается близ уреза воды повышать долю вечнозеленых видов (Jmhoff, 1982). Отмечается положительная роль подлеска и подроста. Приводится пример, когда 80-летний ельник с пихтово-буковым подростом и липовым подлеском обеспечили полную чистоту питьевой грунтовой воды (Strixner, 1980).

А.В. Лебедев (1982), изучая гидрологическую роль горных лесов, питающих Красноярское водохранилище, пришел к выводу, что ухудшение качества речных вод не происходит, если свежие вырубки составляют не более 0,1-0,2 % от лесопокрытой площади при минерализации территории вырубок не более 20-25 %, т.е. лесозаготовка в прибрежных лесах должна вестись выборочными рубками. Требования по проведению выборочных рубок в таких лесах начинают включаться в документы по регулированию ведения лесного хозяйства.

Имеются примеры в нашей стране и по облесению берегов. Только в Ленинградской области намечали создать водоочищающих полос вдоль водотоков протяженностью 13 тыс. км. Сходы граждан трех сельских советов Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей обратились в 1982 г. ко всем жителям облесить берега реки Битюг, и теперь чище этой реки нет в Воронежской области.

Ослабляя поверхностный сток, лес выполняет кольматирующую функцию. По данным П.А. Шаталина в холмистых условиях рельефа, в зависимости от характера древостоя и густоты подлеска, мутность воды в 20 м от опушки снижается в 3-11 раз. Количество минеральных наносов в лесной подстилке на расстоянии 5 м составляет около 10 т/га, на 20 м – 0,4-7,0 т/га и отсутствует – дальше 30 м.

Для защиты водохранилищ в безлесной зоне рекомендуется облесять места концентрации стока наносов, устраивая к тому же отводящие и рассеивающие сток валы и канавы, в межложбинных участках ограничиваются лесополосой шириной 30 м, а там, где деревья не могут расти – необходимо залужение без допуска пастьбы скота (Никитин, 1977).

Никакой лес не защитит реку, если из нее будет забираться на нужды более 4 % воды, так как после этого вода в ней будет мертвой. Кольматирующее действие лесов вдоль рек и ручьев улучшает условия развития рыбного хозяйства. Мутность воды и недостаток в ней кислорода ослабляет фотосинтез водорослей – пищи лососевых. Взвешенные частицы, попадая в органы дыхания и пищеварения, вызывают гибель многих видов рыб.

Эти и другие материалы изложены в мировом обзоре А.А. Сирина (1981). В нем, в частности, указывается, что опавшие листья являются необходимой пищей беспозвоночных, которыми питаются те же лососевые. Наоборот, порубочные остатки, разлагаясь, уменьшают содержание кислорода в воде, а образующие при этом слизистые бактерии душат развивающуюся икру и молодь. Особенно это губительно при оставлении лесов в ложе будущих водохранилищ или после молевого сплава из-за топляков.

Нерестовое значение леса заключается в том, что прибрежные высокоствольные леса вдоль малых и в верховьях больших рек предотвращают перегрев воды. Вырубка их приводит к повышению максимальной температуры воды на 6-9⁰. Это не только уменьшает содержание кислорода в воде и способствует размножению микробов, но и снижает жизнеспособность рыб. Оптимальная температура воды для молоди лосося является 10-17⁰С, форели – 12-14⁰С. У неляди пищевой рефлекс подавляется при температуре около +25⁰С, у сига – около +26⁰С. При температуре воды +20-25⁰С вообще прекращается заход лососей на нерест (Клинцов, 1973).

Резкие суточные колебания воды при необлесенных берегах отрицательно влияют на развитие икры лососей. Важно еще, чтобы на молодь не попадали прямые солнечные лучи, так как это снижает ее выживаемость.

Вот почему вдоль нерестовых рек выделяются лесные запретные полосы, в которых не допускаются главные рубки и разрешаются лишь рубки обновления.

Биоохранную роль выполняют широкие лесные полосы и колки, защищающие скот от непогоды. Пастбищезащитные свойства таких лесов проявляются в защите скота от жары и в уменьшении испарения почвенной влаги с самих пастбищ. А севернее, оленеводство вообще невозможно без защитного влияния леса от ветра, холодного дождя, комаров и гнуса. Северотаежные леса используются в качестве зимних пастбищ, а лесотундра – для выпаса оленей в периоды поздней осени и ранней весны.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: