Skogens biologiske rolle i naturen

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Hvor ofte tenker vi på skogens rolle i livet vårt? Hva er en skog? Hvilke økologiske funksjoner utfører den? I denne artikkelen skal vi prøve å svare på disse og mange andre spørsmål knyttet til skogen som et naturlig økosystem.

Skogen er en kombinasjon av tre-, busk- og urteaktig vegetasjon som vokser på den faste overflaten av planeten, inkludert dyr, mikroorganismer og andre komponenter i det naturlige miljøet (jord, vannforekomster og elver, luftkappe) biologisk sammenkoblet. Hovedegenskapene til skogene er arealet og stående tømmerreserver. Skoger vokser på alle kontinenter unntatt Antarktis og okkuperer omtrent 31 % av landoverflaten. Det totale arealet av planetens skogfond er 4 milliarder hektar, og stående tømmerreserver er 527 203 millioner m3 [1].

En skog er et komplekst organisert selvregulerende økosystem der sirkulasjonen av stoffer (nitrogen, fosfor, oksygen, vann osv.) og energistrømmer mellom alle typer og former for organismer hele tiden utføres. Alle planter er tilpasset hverandre, så vel som til dyreorganismer, og omvendt er alle dyreorganismer tilpasset planteorganismer. De kan ikke eksistere uten hverandre. Hvert skogområde har en utpreget romlig struktur (vertikal og horisontal), som inkluderer et stort antall modne trær, busker, urteplanter, underskog av hovedarten og tilhørende arter, samt moser og lav.

Skogens vertikale struktur er preget av utbredelsen av ulike planteformer langs høyden, mens den horisontale gjenspeiler fordelingen av ulike plantearter i horisontalplanet. Sammen med et stort antall planter er det i skogen et stort antall forskjellige arter uten (c) virveldyr, millioner av jordorganismer, mange insekter, fugler og dyr. Alle sammen danner et økologisk system der hver plante og dyr utfører en spesifikk økologisk funksjon, og deltar i syklusen til forskjellige kjemiske elementer.

Under påvirkning av eksterne miljøfaktorer (lys, temperatur, fuktighet, vind, strømmer, ulike former for intelligent menneskelig aktivitet, etc.), skjer det visse endringer i skogens økosystem, som som regel ikke har en skarp og destruktiv natur, og fører ikke til ubalanse i økosystemet. Imidlertid fører den sterkt økende virkningen av urimelig menneskelig aktivitet oftere og oftere til et brudd på den økologiske balansen, som kommer til uttrykk i brå og katastrofale endringer og konsekvenser. Så sommeren 2008 på territoriet til Vest-Ukraina i regionen Karpatene, var det den største flommen på grunn av mange nedbør. Som et resultat ble rundt 40 tusen hus oversvømmet, nesten 700 km med veier ble vasket ut, mer enn tre hundre broer ble ødelagt [2].

En av årsakene til den storstilte oversvømmelsen er avskogingen i skråningene av Karpatene, da en betydelig del av skogdekket ble hugget ned i nesten 40 år [3].

Faktum er at skogen spiller en viktig vannregulerende rolle, som er å bremse overflateavrenningen av smelte- og regnvann, overføre deler av den til bakken, og dermed redusere den ødeleggende kraften til flom og flom, og derved mate grunnvann. Når regnet faller, holder trekroner og -stammer på noe av fuktigheten, noe som gjør at vann kan absorberes i skogsøppelet gradvis, i stedet for spontant. Skogstrø holder på fuktigheten og gir den over tid til elver og grunnvann, og noe av fuktigheten brukes til å mate planter. I et åpent område (for eksempel en hogst) faller regnvann helt ned på jordoverflaten og har ikke tid til å bli absorbert, siden vanngjennomtrengeligheten til skogsøppelet er høyere enn i et åpent område, noe som fører til strømning av det meste av vannet fra overflaten til en forsenkning eller overflatevassdrag (bekk, elv). Noen ganger lar et åpent område ikke vann passere i det hele tatt, og det renner helt av og danner en kraftig vannstrøm. Skogen spiller en viktig rolle i fordelingen av vinternedbør og ved tining om våren. I åpne områder festes snødekket litt senere enn i skogen på grunn av hyppige tiner og er ujevnt fordelt på grunn av vindene som blåser. I skog er snøen jevnt fordelt, noe som er forbundet med endring i vindregimet i overflatelaget. Generelt samler det seg mer snø i åpne områder enn i skog. Om våren, under påvirkning av en kraftig strøm av solstråling, oppstår snøsmelting, noe som ikke bare avhenger av denne faktoren. Ulike typer vegetasjon og relieff spiller en viktig rolle i denne prosessen. Et åpent område mottar 100% av solstrålingen, og bare en del under baldakinen til ethvert trebevoksning, derfor smelter snøen i skogene saktere. For eksempel i lysninger smelter snø i 7-25 dager, og i granskog i 32-51 dager [4].

Innenlandsk skogforsker Aleksandr Alekseevich Molchanov fant at koeffisienten for våravrenning synker kraftig med en økning i skogdekket (fra 0, 6-0, 9 på et treløst kupert område til en koeffisient på 0, 09-0, 38 med et skogdekke på 40 %) [6].

Når en skog hugges ned, fjernes trekronen og jorda mister sin vanngjennomtrengelighet, noe som fører til brudd på vannregimet til vassdrag, mens overflateavrenningen øker og prosessen med jordødeleggelse intensiveres. Dermed spiller skogen en viktig rolle i å regulere jevn vannføring til vassdragene, deltar i vannets kretsløp og hindrer jordødeleggelse.

En like viktig egenskap ved vegetasjon er knyttet til klimadannelsen til planeten. Skogen påvirker klimafaktorer som vind, temperatur, fuktighet osv. Takket være vinden pollineres planter, frukter og frø spres, prosessen med fordampning av fuktighet fra bladoverflaten forbedres, og skogen reduseres i sin tur. vindhastigheten i overflateluftlaget, regulerer temperatur og fuktighet. Tilstedeværelsen av plantasjer endrer det termiske regimet i de tilstøtende territoriene. Om sommeren fortrenger den kaldere luften i det grønne massivet den varmere og lettere luften i det tilstøtende territoriet, og senker lufttemperaturen i disse områdene. Graden av lufttemperaturnedgang avhenger av plantearten (på kronens gjennomsiktighet, bladenes reflektivitet, høyde og alder), av plantetettheten og en rekke andre egenskaper. Storbladede trær er de beste forsvarerne mot varmeenergi. Så, for eksempel, passerer osp gjennom løvet 10 ganger mer energi enn hagtorn. I skogen øker luftfuktigheten, siden den fordampende overflaten av bladene til trær og busker, gressstammer er 20 eller flere ganger større enn jordarealet som er okkupert av disse plantene. I et år fordamper en hektar skog i luften 1-3, 5 tusen tonn fuktighet, som er 20-70% av atmosfærisk nedbør. For eksempel kan en økning i skogdekket med 10 % føre til at mengden årsnedbør øker med 10-15 % [5]. I tillegg fordamper omtrent 90 % av det innkommende vannet fra overflaten av bladene, og kun 10 % brukes til plantenæring. Luftfuktigheten i midtsonen i en skog eller park om sommeren er 16-36 % høyere enn i en bygård. Grønne områder bidrar også til økt luftfuktighet i tilstøtende åpne arealer.

Skogen tar aktivt del i gassutvekslingen, først og fremst ved å absorbere karbondioksid og frigjøre oksygen til atmosfæren. Dette naturfenomenet kalles fotosyntese. Så en hektar skog absorberer 8 kg karbondioksid (H2CO3) per time, som slippes ut av 200 mennesker. Graden av absorpsjon av karbondioksid og frigjøring av oksygen avhenger sterkt av type plantasje. Dermed er berlinerpoppelen 7 ganger, stammeeiken er 4,5 ganger, storbladet lind er 2,5 ganger, og skotsk furu er 1,6 ganger mer effektiv når det gjelder gassutveksling av gran.

Skogen spiller også en betydelig rolle i å rense atmosfæren fra støv. Planter samler støvpartikler på overflaten av blader, grener og stammer. I dette tilfellet bestemmes effekten av akkumulering i stor grad ikke bare av temperatur, fuktighet og vindhastighet, men også av plantasjeartene. Så, bartrær 30 ganger, og bjørk 2, 5 ganger mer støv beholder enn osp. Støvinnholdet i by- og forstadsparker er 1,5-4 ganger lavere enn i industrisonen. Målinger har vist at støvet i luften under trærne er 20-40 % lavere enn i de åpne tilstøtende områdene. I løpet av den aktive perioden av plantens liv fjerner ett voksent tre fra luften: hestekastanje - 16 kg, norsk lønn - 28 kg, kanadisk poppel - 34 kg støv.

Skogen er også med på å rense luften fra gassformige urenheter. Kaldere luft, skaper vertikale strømmer og lavere vindhastigheter i grønne områder, bidrar til bevegelsen av gassformige urenheter inn i den øvre atmosfæren. Dette fører til en nedgang i antallet i grøntområder med 15-60%. Ulike treslag har ulik motstand mot atmosfærisk forurensning samtidig som de opprettholder evnen til å fange opp giftige urenheter fra atmosfæren. Dermed fanger hvit akasie svovel- og fenolforbindelser fra atmosfæren, uten å alvorlig skade løvet. Fra (c) viste oppfølgingen at svoveldioksid skader vegetasjonen alvorlig.

I nærheten av kjemiske planter er overflaten av bladene av lind, bjørk og eik brent med 75-100%, og rogn - med 25-65%. Ubestandige treslag mot luftforurensning er: hestekastanje, norgelønn, gran og vanlig furu, fjellaske, syrin, gul akasie osv. De mest motstandsdyktige er: svart poppel, hvit akasie, storbladet poppel, pennsylvanisk lønn, vanlig eføy.

Planter skiller ut biologisk aktive stoffer (fytoncider), som har høy fysiologisk aktivitet i små mengder i forhold til visse grupper av levende organismer. Biologisk aktive stoffer dreper patogene bakterier eller forsinker utviklingen av mikroorganismer. Effektiviteten til biologisk aktive stoffer fra forskjellige planter er ikke den samme. Så, Atlas sedertre forårsaker bakteriedød etter 3 minutters sekresjon, fuglekirsebær - etter 5 minutter, solbær - etter 10 minutter, laurbær - etter 15 minutter.

Deltakelsen fra skogarealer er også stor for å redusere støynivået fra transportveier og virksomheter. Kronene til løvtrær absorberer 26 % av den innfallende lydenergien, og reflekterer og sprer 74 %. To rader med lind kan redusere støynivået med 2, 5-6 ganger, avhengig av bredden på plantestrimmelen uten løvverk og 7, 7-13 ganger, når plantene var med løvverk. Graden av lydisolering avhenger av art, høyde og plantemønster til trær og busker. Støy på høyden av menneskelig vekst i en gate bygget opp med høye bygninger blottet for grønne områder er 5 ganger høyere enn i samme gate omkranset av trær på grunn av refleksjonen av støyen fra bevegelig trafikk fra veggene til bygninger.

Dermed spiller skogen en viktig rolle på planeten for å opprettholde gunstige forhold for eksistensen av alle levende organismer, inkludert mennesker. Skogen som naturlig økosystem deltar i klima og sedimentdannelse, opprettholder gasssammensetningen i atmosfæren, gir hjem og mat til mange arter og former for planter og dyr. Imidlertid er det i dag et alvorlig problem med skogbevaring.

Hoveddelen av skogøkosystemene er i land som Russland (809 millioner hektar), Brasil (520 millioner hektar), Canada (310 millioner hektar), USA (304 millioner hektar), Kina (207 millioner hektar), Den demokratiske republikken Kongo (154 millioner hektar) [8].

Dessuten er de mest verdifulle for å opprettholde den økologiske balansen på planeten taiga og tropiske skoger. Tropiske skoger har et ganske høyt biologisk mangfold, som inneholder opptil 70-80 % av alle dyr og planter kjent for vitenskapen. I følge det amerikanske utenriksdepartementet er det årlige tapet av skog lik fire områder i Sveits (41 284 km²) [9].

For å representere omfanget av avskoging, kan dette området fortsatt sammenlignes med territoriet til Moskva-regionen (44 379 km²). Hovedårsakene til skognedgangen er ukontrollert avskoging for jordbruksareal - 65-70 % og hogst - 19 % (Fig. 7, 8, 9).

De fleste tropiske land har allerede mistet mer enn halvparten av sine naturlige skoger. For eksempel på Filippinene er omtrent 80 % av skogene ryddet, i Mellom-Amerika har skogarealet redusert med 60 %. I slike tropiske land som Indonesia, Thailand, Malaysia, Bangladesh, Kina, Sri Lanka, Laos, Nigeria, Libya, Guinea, Ghana, har skogarealet redusert med 50 % [9].

Oppsummert kan vi si at bevaring og økning av området med skogøkosystemer er menneskehetens viktigste oppgave, hvis oppfyllelse vil sikre overlevelse i et gunstig naturlig miljø. Ellers vil menneskeheten ganske enkelt ikke overleve, siden bare den harmoniske utviklingen av jordisk sivilisasjon med naturen gir en sjanse for liv og utvikling av menneskeheten som helhet.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.