Готовый реферат

Свободный кислород фотосинтеза, как отмечает С.И.Розанов, может накапливаться в атмосфере только при условии, что часть возникающего органического вещества не разлагается вновь, а откладывается, изолируется от взаимодействия с кислородом. Пример этого – огромные запасы ископаемых органических веществ – угля, жидких и газообразных углеводородов, накапливавшихся в осадочных породах в течение более чем 2 млрд лет [6]. Наблюдаемый при этом прирост содержа-ния кислорода в атмосфере составляет пятнадцатимиллионную часть его количест-ва. Однако и ее нельзя однозначно рассматривать как итог изоляции части мор-тмассы от контакта с кислородом. Более того. Фотосинтез растений – следствие, а не причина появления кислорода в атмосфере. Последний возник раньше, чем фо-тосинтез [7]. И хотя источники нефотосинтезированного кислорода еще недоста-точно точно установлены современной наукой, однако некоторые из них вполне реальны. В частности, кислород мог выделяться из горных пород при формирова-нии кристаллического ядра Земли. Кислород в молекулярной форме образуется также при диссоциации молекул воды и озона в верхних слоях атмосферы под воз-действием ультрафиолетовой радиации.

Изложенные соображения позволяют выделить три, в общем, известных пе-риода в развитии и гибели лесов и проявить их роль в балансе О2 и СО2 окружаю-щей среды.

Первый период. Рост массы древесной растительности в экосистеме. Количе-ства кислорода и связанной СО2 возрастают пропорционально приросту массы лес-

5

ных насаждений. При этом попытки увеличить массу последних дают только крат-ковременный результат, так как поверхность суши ограничена. В итоге леса пере-ходят во второй период.

Второй период. Постоянная масса лесов в экосистеме. Приход и расход ки-слорода и диоксида углерода в прямом и обратном процессах фотосинтеза равны. В этом случае лесные насаждения не оказывают влияния на кислородный баланс планеты.

Третий период. Снижение массы лесов, например при вырубке. Остающаяся часть спелых лесов находится по-прежнему во втором периоде. Лесоматериалы, вброшенные в народное хозяйство, гниют или сжигаются, отдавая в окружающую среду СО2 процесса фотосинтеза и потребляя при этом избыточный кислород пер-вого периода.

Таким образом, непрерывное воспроизведение первого, второго и третьего периодов приводит к нулевому балансу выделившегося в лесной зоне кислорода и поглощенного ею диоксида углерода.

Изложенное позволяет точнее оценить значение амазонских и сибирских ле-сов в облагораживании атмосферы кислородом. Известно, что площадь амазонских лесов в результате неконтролируемых выработок снижается (третий период), масса сибирской тайги находится во втором периоде, так как такой тенденции не обна-руживается [8].

Отсюда следует, что высказывания о лесах Амазонки и Сибири как «легких» планеты – не более, чем звучные фразы. Претензии на льготы для стран, имеющих такие «легкие», не имеют объективных оснований.

Более того. В познавательном плане интересно то изменение содержания ки-слорода в атмосфере, которое состоится, если «легкие» планеты исчезнут, т.е. леса, например, будут истреблены человечеством.

Очевидно, что кислород потребуется на превращение мортмассы лесов в ис-ходные продукты фотосинтеза (СО2, Н2О). Для оценки его количества примем сле-дующие исходные данные:

количество кислорода в атмосфере 5,16•1021 г, его объемное содержание в ней 21%;

6

объем древесины в лесах России 81 млрд м3, или 22% мировых запасов. По-следние при средней плотности древесины 0,6 т/м3 равны 220 млрд т;

древесина на 100% представлена целлюлозой (С6Н5О5)n с содержанием угле-рода 46%, близкой к ней по составу гемицеллюлозой, а также лигнином с большей (61-64%), чем у целлюлозы, долей углерода.

Примем среднее содержание углерода в древесине равным 50%. Это отвеча-ет соотношению масс целлюлозы и лигнина и составляет около 110 млрд т углеро-да в лесах планеты. Тогда, в соответствии с реакцией обратного фотосинтеза, на окисление этой массы углерода потребуется 294 млрд т кислорода (2,94•1017 г). По отношению к массе кислорода атмосферы это составит 2,94•1017/5,16•1021, или 0,57•10-4. Снижение содержания кислорода атмосферы в таком случае равно 21•0,57•10-4 %, или около 0,001%.

Можно полагать, что сокращения содержания кислорода в атмосфере на 0,001% не заметят и самые ревностные сторонники сохранения лесов как «генера-торов» кислорода.

Однако, несмотря на несущественную роль лесов в биосферном балансе ки-слорода, их влияние на человека через ряд других экологических факторов, бес-спорно, позитивно. Лесные массивы снижают пыле-, газо- и шумозагрязнение ок-ружающей среды. Они, как и другая растительность, выделяют фитонциды – био-логически активные, в том числе газообразные, вещества, убивающие микроорга-низмы. Это оздоровляет окружающую среду. Леса увеличивают декоративное раз-нообразие форм, красок и фактуры окружающего нас мира. Они просто красивы и могучи. Их изведение существенно снизит биоразнообразие Земли, т.е. подорвет основополагающий принцип концепции устойчивого развития – альфы и омеги со-временной цивилизации.

Размышления о роли леса – это размышления о соразмерности Красоты и Рациональности в грядущей эпохе Ноосферы.

08.01.2006

Лотош Валерий Ефимович, д.т.н., профессор

7

Введение 3

Мировая экологическая катастрофа лесохозяйства 5

Основные проблемы лесопользования 6

Нерациональное лесопольозование 7

Выявление биоразнообразия горных лесов: проблемы сохранения и управления 9

Пути решения экологической катастрофы 11

Методы решения экологической катастрофы 13

Заключение 16

Литература 17

Введение

Лес - особенное богатство любой страны. Это прекрасный, способный к восстановлению природный комплекс, на котором, зачастую, держится вся экосистема.

Термином «лесопользование», обычно обозначают использование всех ресурсов леса, всех видов лесных богатств.

Можно выделить несколько неблагоприятных последствий пагубно влияющих на лес. Первым неблагоприятным фактором, является переруб древесины. Обычно, перерубом принято называть момент когда вырубается больше деревьев, чем произрастает за год, но иногда, это является не самым важным фактором критического отношения к лесу. Дело в том, что в большинстве случаев, при перерубе, забирают хорошие, сильные деревья, оставляя больные, а это в свою очередь ведет к еще большему экологическому вреду. При рубках, отстающих по темпам прироста древесины, наблюдается второй неблагоприятный фактор - недоруб, который, с частности, приводит к старению леса, снижению его продуктивности, заболеваниям старых деревьев. Следовательно, как переруб, приводит к истощению лесных ресурсов так и недоруб – к недоиспользованию лесоразработок.

Пока на планете преобладает переруб лесов. Возникновение экологических проблем может быть связано не только с масштабами рубки лесов, но и со способами рубки. На сегодняшний день, выборочная рубка, является хоть и более затратной формой, но зато, отличается значительно меньшим экологическим ущербом. На возобновление лесных площадей должно отводится не менее 80-100 лет. Наряду с проблемами лесовосстановления, которые могут осуществляться путём самовосстановления лесопосадок и для ускорения – путём создания лесных плантаций, встаёт проблема бережного использования заготовленной древесины. Cведению лесов, должно противостоять стремление к полному использованию древесины, к применению щадящих методов рубки леса, а так же конструктивная деятельность – лесовосстановление.

Винокуров Н. Ф., Камерилова Г. С., Методическое пособие по курсу природопользование, Москва: «Просвещение», - 1996, - с. 205.

Новиков Ю. В., Природа и человек, Москва: «Просвещение», - 1988, - с. 223.

Новиков Ю. В., Никитин Д. П., Окружающая среда и человек, Москва: «Высшая школа», - 1986, - с. 415.

Ревель П., Ревель Ч., Среда нашего обитания, Москва: «Мир».- 1994, - с.340.

Степановских А. С., Охрана окружающей среды, Москва: «Юнити», - 2000, - с.560.

Голуб А., Струкова Е. . Природоохранная деятельность в переходной экономике/Вопросы экономики,1995.№1

Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 году"/Зеленый мир,1996.№24

Данилов-Данильян В. И. (под ред.) Экология, охрана природы и экологическая безопасность./МНЭПУ, 1997

Кораблева А.И. Оценка загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Водные ресурсы. 1991. №2

Статья: Леса и биосферный баланс кислорода д.т.н. проф. В.Е.Лотош