Лес — один из основных типов растительного покрова Земли, представленный многочисленными жизненными формами растений, среди которых главную роль играют деревья и кустарники, второстепенную – травы, кустарники, мхи, лишайники и т.д. Пожары имеют большое значение в жизни леса. Огонь является мощным экологическим фактором, изменяющим окружающую среду. Возникновение и распространение лесных пожаров зависят от климатических условий, скорости ветра, рельефа местности и других условий. Лесные пожары могут привести к гибели людей. Задымление от пожара негативно влияет и на здоровье. В связи с глобальными изменениями климата с каждым годом возрастает количество катастрофических пожаров, увеличивается общая продолжительность пожарного периода. Пожары, в свою очередь, приводят к ещё большим глобальным изменениям климата и формируют погоду на региональном уровне. Вместе действия крупных лесных пожаров формируются устойчивые области высокого атмосферного давления, которые «не подпускают» циклоны с осадками к пожарам.
Лесные пожары уничтожают или повреждают ценную древесину и пагубно влияют на возобновление её ресурсов. Лишая почву растительного покрова, они приводят к серьёзному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную и научную ценность ландшафтов. При этом страдают и гибнут дикие животные.
Рис 1. Смешанный лес.
1.Причины возникновения лесного пожара.
Основными причинами возникновения лесных пожаров является деятельность человека, самовозгорания торфяной крошки и сельскохозяйственные палы в условиях жаркой погоды или в так называемый пожароопасный сезон (период с момента таяния снегового покрова в лесу до появления полного зелёного покрова или наступления устойчивой дождливой осенней погоды).
Естественные пожары (вызванные молниями), отличаются от антропогенных (вызванных людьми) пожаров. Так, молнии, как правило, попадают в деревья на возвышенностях, и огонь, спускаясь по склону, продвигается медленно. При этом теряется сила пламени, и огонь редко распространяется на большие площади. Антропогенные же пожары чаще начинаются в низинах и распадках, что определяет более быстрое и опасное развитие.
В зависимости от характера возгорания и состава леса лесные пожары подразделяются на низовые, при которых выгорает только лесная подстилка, мхи и лишайники, а деревья, в основном, остаются нетронутыми; верховые, при которых сгорает весь лес, и почвенные (подземные).
Охрана лесных ресурсов
... связанные с их охраной. Цель курсовой работы - изучить проблемы охраны лесных ресурсов в Омской области. Задачи: Изучить роль лесов в биосфере. Выявить проблемы, возникающие при охране лесных ресурсов, пути их ... земель. Эрозия земель влечет за собой, кроме прямых убытков, уничтожение растительного покрова, вследствие чего изменяется водный режим, повышается засушливость и еще длинная цепь ...
В сухую погоду низовой пожар легко переходит в верховой, а верховой, в свою очередь, может распространиться на огромную площадь.
По интенсивности лесные пожары подразделяются: на слабые, средние и сильные. Интенсивность горения зависит от состояния и запаса горючих материалов, уклона местности, времени суток и силы ветра.
По скорости распространения огня низовые и верховые пожары делятся на устойчивые и беглые. Скорость распространения слабого низового пожара не превышает 1м/мин, сильного – свыше 3 м/мин. Слабый верховой пожар имеет скорость до 3м/мин, средний до 100м/мин, а сильный – свыше 100 м/мин.
Существующие методики оценили леса пожарной обстановке позволяют определить площадь и периметр зоны возможных пожаров в регионе (области, районе).
2. Опасность поджигания травы.
Ранней весной, не успеет растаять снег и подсохнуть трава, как люди (чаще всего подростки, а иногда взрослые) начинают жечь её. В первую очередь выжигают участки с разнотравной растительностью – опушки, поляны, полосы вдоль дорог и линий электропередач, которые играют важную роль в сохранении биологического видового разнообразия. Одни это делаю из озорства, другие считают, что за счёт этого новая трава будет лучше расти.
Это заблуждение уходит в глубокую древность. Скотоводы выжигали старую траву, чтобы животные могли легко добираться до молодой. В те времена люди и не догадывались, что этим они наносят вред не только природе, но и траве, ради которой они устраивали эти палы.
Палы оказывают губительное воздействие на многих обитателей травостоя. В сгоревшей траве гибнут все, кто зимовал в стеблях, и их поверхности, в головках соцветий, семенах. Здесь зимуют многие личинки, куколки и яйца разнообразных бабочек, жуков, кузнечиков. С каждым из этих видов связаны несколько видов паразитических перепончатокрылых, регулирующих численность указанных насекомых. В сухих стеблях растений зимуют одиночные осы, которые охотятся на тлей, мух, и других вредных насекомых. Таким образом, в огне гибнет целое сообщество живых организмов.
Обычно при палах выгорает и сухая подстилка, а иногда и поверхностный слой почвы. А ведь там проводят суровую зиму хищные жужелицы, куколки бабочек, божьи коровки. В огне вместе с сухой травой гибнут многие виды животных – лягушки, ящерицы, насекомые, выводки птиц. В огне уничтожаются семена растений, почки, побеги, молодая поросль деревьев и кустарников. Больше всего страдают от палов однолетние растения.
Подстилка из сухих листьев и стеблей – хорошее удобрение, которое обеспечивает растений питательными веществами. Отмершая растительность с помощью червей и насекомых рано или поздно оказываются в почве. За счёт этого создаётся плодородный слой столь необходимый растениям. Гумус – питательный компонент чернозёмов – это и есть перегнившая растительность. Сухая трава, как губка впитывает влагу и затем постепенно отдаёт её корням растений. Таким образом она регулирует водный режим верхнего слоя почвы, где сконцентрирована корневая система растений.
Сухая ветошь пронизана воздушными полостями за счёт чего она является хорошим термо изолятором. Днём она защищает корневую систему растений от чрезмерного нагревания, а ночью от переохлаждения.
Подстилка, как пружина, предохраняет растения от вытаптывания, а почву от уплотнения. А, как известно, это отрицательно складывается на корневой системе. Кроме того в упавшей листве зимуют гусеницы и куколки многих насекомых, в том числе и редких. В сухой траве устраивают гнёзда многие птицы, такие как жаворонки, пеночки, овсянки, дрозды и др. В огне гибнут насекомые и черви – а это корм для птиц.
Симбиотические взаимодействия микроорганизмов и растений
... низших, одноклеточных растений и бактерий и грибов, эти живые организмы часто занимают одни и те же экониши. Взаимодействие микроорганизмов и растений следует рассматривать как со стороны микроорганизмов, так и со стороны растений. С организационно-морфологической ...
Теперь давайте рассмотрим, что с собой представляет подстилка из сухой растительности. Самый верхний её слой состоит из свежего опада. Он, как одеяло, защищает корни растений от вымерзания и гибели, особенно ранней весной при резких дневных и ночных перепадах температур. Средний слой состоит из полуразложившихся листьев. Он пронизан грифами грибов, которые разлагают отмершую растительность, переводят питательные вещества в форму доступную растениям. В этом слое наблюдается максимальное скопление различных организмов – насекомых, червей, моллюсков, простейших и др. Самый нижний слой состоит из сильно разложившийся растительной массы, где опять же обитает колоссальное количество различных организмов. Этот слой пронизан корнями растений, которые «черпают» отсюда питательные вещества.
В сухой подстилке и самом верхнем слое находится огромное количество организмов, из чего видно, кого и сколько мы «топчем» ногами, при чём, даже не догадываясь об этом.
Почва – это большой густонаселённый мир. В ней живут самые разнообразные организмы – бактерии, грибы, водоросли, простейшие, черви, насекомые и другие. Количество многих из них достигает колоссальных величин. В благоприятных для жизни условиях на одном квадратном метре верхнего слоя почвы и лежащей на ней подстилки обитает до полутора миллионов простейших. Черви буквально «перепахивают» почву, обеспечивая её воздушными полостями. Знаменитый Чарльз Дарвин за счёт такой бурной деятельности даже сравнивал их с плугом.
Все эти организмы питаются отмершей растительностью. Они её перерабатывают и превращают в запасённые в ней питательные вещества и форму доступную для дальнейшего использования живыми растениями. Таким образом, круг замыкается. Сжигая траву, мы (прямо или косвенно)лишаем их жизни, а это, в конечном счёте, сказывается на животных, растениях, биоценозах, на количестве кислорода, которым мы дышим.
Рис 2. Поджигание сухой травы.
При лесных пожарах бедствия более глобальные. Гибнет колоссальное количество насекомых, грибов, пресмыкающихся, нарушаются веками сложившиеся биоценозы. На это мы чаще всего не обращаем внимания, в основном по незнанию. Дескать, здесь гибнет древесина, порой люди, а вы пристаёте с глупостями, говорите о бабочках, жучках и паучках. Поэтому можно привести статью о том, что происходит с биоценозом, при казалось бы не винных шалостях – весенних палах.
Некоторые грибы настолько переплетают своими гифами корни растения, что образую своеобразный чехол – микоризу. Такие взаимоотношения приносят участникам общества взаимную пользу. Грибы снабжают корни растений водой, витаминами, минеральными солями, которые сами растения не производят. Всё это усиливает рост растений. Кроме того, некоторые грибы выделяют антибиотики и защищают растения от поражения корневыми болезнями. Микориза увеличивает способность корней растений поглощать из почвы различные вещества в тысячи раз. Растения в свою очередь выделяют в среду синтезированные ими органические вещества, которые потребляются грибницей.
Роль грибов в природе
... количество лесного опада. Грибы-сапрофиты, заселяя отмершие части растений, способствуют дальнейшему разрушению и разложению их. Огромное значение имеют грибы для самого существования среды обитания 80% наземных организмов, ... одну из важных проблем биологии. От разложения этих веществ зависит круговорот соединений углерода в природе. Грибы - активные разрушители целлюлозы. Разложение целлюлозы - ...
Некоторые растения настолько привыкли к присутствию грибов, что не могут жить без них. К примеру, сосны на горнорудных отвалах растут только в том случае, если при посадке в корневую систему вносят мицелий грибов. Без грибов растения отстают в росте или подвержены заболеваниям. Дубы и сосны без микоризы жить просто не могут. В настоящее время известно, что около 80% деревьев, кустарников и трав имеют грибов-симбионтов. Теперь понятно, что гибель грибницы сразу же сказывается на продуктивности растительного сообщества.
Массовые пожары – это проблема не только региона, или страны. Все это сказывается на климате, количестве кислорода на планете, и, в конечном счете, на нашем здоровье.
Растения в процессе жизнедеятельности, фотосинтеза создают органическое вещество. Для этого они используют воду и углекислый газ. Под действием энергии солнечного света они расщепляют воду на водород и кислород. Водород соединяется с углекислым газом, в результате чего образуется сахар (органическое вещество), тогда как кислород при этом выделяется в среду. Т.е., чем больше растений, солнечного света, воды и углекислого газа, тем больше кислорода и лучше комфортность окружающей среды. При жизнедеятельности (дыхании) всех гетеротрофных организмов (бактерий, грибов, беспозвоночных и позвоночных, в том числе и человека) потребляется органическое вещество и кислород, а в среду выделяется углекислый газ и вода. То есть, цикл замыкается.
Как ни парадоксально, количество питательных для жизни всего живого на Земле (в том числе и растений) не так уж и велико. К примеру, на планете 1,5 млрд. куб. километров пресной и соленой воды. Вся она проходит через цикл расщепления (при фотосинтезе) и восстановления (при дыхании) за 2 млн. лет, что по геологическим меркам – мгновение. На планете огромное количество кислорода (21% от содержимого атмосферы) и весь он проходит через этот цикл за 2 тысячи лет (это история христианства).
Весь имеющийся на земле углекислый газ проходит через цикл всего за 300 лет (период от Петра I до наших дней).
В отмерших растениях содержатся питательные вещества, усвоенные ими при жизни. Этими веществами могут воспользоваться другие растения только в том случае, если эти остатки сгниют, после чего микроорганизмы сделают их снова доступными для нового поколения растений. Благодаря такому циклическому круговороту веществ с участием всех организмов запасенные в растениях минеральные вещества поступают в среду и включаются в биотический круговорот. Замечательный российский почвовед В.Р.Вильямс указывал, что единственный способ придать ограниченному количеству свойство бесконечности – это заставить вращаться по замкнутой кривой. В этом цикле огромная роль принадлежит насекомым, червям и всем тем, что потребляет растения и их продукты.
Представьте, что было бы, если вся эта растительность не перерабатывалась и оставалась на суше. Через какие-то сто лет поверхность земли полностью покрылась бы продуктами опада, а сама жизнь рано или поздно прекратилась из-за истощения минеральных ресурсов.
Пожары чаще всего начинаются с непогашенного окурка, непотушенного костра и, казалось бы, невинных весенних палов, которыми грешат подростки, а порой и взрослые. О целенаправленных поджогах лесов мы не говорим, т.к. это уже иного рода преступления. Для тушения пожаров тратятся колоссальные средства, задействованы огромные людские и материальные ресурсы. Поэтому нашим законодательным органам необходимо ужесточить наказание за такие нарушения, вплоть до суровой уголовной ответственности. За весенние палы штраф составляет всего несколько минимальных заработных плат (в случае, если нарушителя задержат за этим занятием), что не останавливает ни подростков, ни взрослых.
Правовой режим охраны редких и исчезающих видов растений и животных
... самостоятельное направление - охрана редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений. В научных исследованиях, посвященных правовой охране окружающей природной среды, ... рыбы, насекомые, моллюски, черви и другие организмы, питающиеся готовыми органическими веществами, способные к активному передвижению, жизнедеятельность которых обеспечивается пищеварительной, выделительной, ...
Рис 3. Пожар в лесу.
Влияние огня на один из важнейших компонентов леса — почву, чрезвычайно сложно и неоднозначно, и зависит от множества факторов: характеристик пожара, особенностей растительности, рельефа и самой почвы. После пожарные изменения свойств почвы происходят вследствие быстрой минерализации ее органической части, лесной подстилки и опада. Образующиеся продукты частично усваиваются растениями через корни, а частично в виде растворения соединений выщелачиваются в почву, выходя из ризосферы, или вымываются с площади водами поверхностного стока, а также грунтовыми водами. Кроме того, продукты огневой минерализации в виде дыма уносятся ветром на большие расстояния от лесного пожара.
