СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ЛЕСА Презентацию подготовила:

СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ЛЕСА Презентацию подготовила: к. с. -х. н. , доцент Н. В. Беляева 1

Лес – это целостная совокупность лесных древесных и иных растений, почвы, животных, микроорганизмов и других природных компонентов, находящихся во взаимосвязи между собой и с внешней средой. Функции леса биосферная социальная климато- гидросфе- почво- биото- средо- санитарно- духов- преобразу- ропреоб- преобра- гигиеничес- сырьевая ная ющая разующая зующая кая атмосфе- водоох- противо- лес заклю- очищение рекре- потребление ропреобра ранная, эрозион- обеспе- чается в атмосферы, ационн древесины, зующая, водорегу- ная, чивает пере- выделение ая, заготовка терморе- лирующая, почво- устойчи- числен фитонцидов, эстети- живицы, гулирую- противо- мелиора- вость ных озонирование ческая, охотничье щая, эрозион- тивная, флоры и выше воздуха, науч- хозяйство и осадкоак- ная, аккуму- фауны, их биос- поглощение ная, побочные кумули- гидроле- лятивная биораз- ферных пыли и шума, мемо- лесные рующая сомелио- нообра- функ- охрана риаль- пользования ративная зие циях лечебных ная (сенокошение, водных пастьба скота, источников заготовка грибов, ягод, орехов и т. д. ) 2

Схема разделения лесов по целевому назначению и категориям защитности в Российской Федерации, ст. 10 Лесного кодекса РФ, 2007 г. (схема А. И. Жуковой) 3

ЗАЩИТНЫЕ ЛЕСА • Защитные леса по своему назначению Задачи лесоустройства выполняют водоохранную, в защитных лесах: почвозащитную, климатозащитную, санитарно-гигиеническую, эстетическую и другие специальные 1. увеличение лесопокрытой площади за функции. счет немедленного восстановления лесов на непокрытых лесом лесных площадях; 2. улучшение породного состава насаждений путем реконструкции и рубок ухода; 3. формирование и выращивание смешанных и сложных насаждений с повышенными водоохранными, почвозащитными, ветрозащитными и другими полезными свойствами. 4. создание в зеленых зонах и курортных лесах красивых ландшафтов и насаждений с высокими санитарно- гигиеническими и эстетическими свойствами; 5. совершенствование способов и средств охраны и защиты насаждений от вредных насекомых, грибов, пожаров, болезней. 4

КАТЕГОРИИ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСОВ 5

1) Леса, расположенные на особо охраняемых природных территориях • Леса государственных • Леса национальных природных заповедников − парков − леса, территории лесного фонда, изъятые из хозяйственного расположенные на использования, выделяемые территории для охраны животных, национальных парков, растений и всего природного предназначенные для комплекса в целом, редких и использования в исчезающих видов флоры и фауны, а также с целью природоохранных, изучения естественного краеведческих, научных течения в их пределах и культурных целях и природных процессов и регулируемого туризма. явлений и разработки научных основ охраны природы. 6

1) Леса, расположенные на особо охраняемых природных территориях • Леса природных • Памятники природы − деревья, участки леса или парков − леса, отдельные лесные массивы, расположенные на уникальные по породному составу, территории производительности, природных парков, строению лесных предназначенные насаждений и иным природным особенностям, а для использования в также не покрытые лесной природоохранных, растительностью земли, представляющие особую просветительских и хозяйственную, научную рекреационных культурно-эстетическую целях. ценность и подлежащие охране. 7

2) Леса, расположенные в водоохранных зонах • Запретные полосы лесов, • Запретные полосы защищающие лесов по берегам рек, нерестилища ценных промысловых рыб − озер, водохранилищ и прибрежные полосы леса других водных дифференцированной объектов − полосы ширины (до 3 км) в леса шириной от 0, 20 до зависимости от 20 км в зависимости от рыбохозяйственного значения водоема, протяженности реки и выделяемых по берегам рек, площади водоема, являющиеся местом нереста выделенные по обоим ценных промысловых рыб, с берегам рек и вокруг целью создания других водных объектов благоприятных условий для сохранения полноводности с водоохранными рек и чистоты воды в них. целями. 8

3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Леса, расположенные в • Защитные полосы лесов, расположенные вдоль первом и втором поясах железнодорожных путей общего зон санитарной охраны пользования, федеральных источников питьевого и автомобильных дорог общего хозяйственно-бытового пользования, автомобильных дорог общего пользования, водоснабжения − леса, находящихся в собственности расположенные по берегам субъектов Российской рек в пределах Федерации − полосы леса на территории земель лесного фонда, водосборных бассейнов и расположенные по обеим сторонам других водных объектов, дорог и предназначенные для их предназначенных для защиты от песчаных и снежных заносов, селевых потоков, лавин, снабжения населения оползней, обвалов, эрозий и водой, способствуют дефляции, а также для снижения обеспечению уровня шума, выполнения санитарно-гигиенических и полноводности чистой воды эстетических функций, ограждения в этих объектах. движущегося транспорта от неблагоприятных аэродинамических воздействий. 9

3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Леса зеленых зон поселений и • Лесопарковая часть зеленой хозяйственных объектов − зоны − леса, расположенные в преимущественно на пригородной зоне за пределами небольшом расстоянии от городской черты, выполняющие поселения в пределах зеленой важные климаторегулирующие, зоны, характеризующиеся санитарно-гигиенические и живописными пейзажами и рекреационные функции, предназначенные для оказывающие положительное кратковременного отдыха влияние на экологическую среду населения. В пределах поселений и обеспечивающие лесопарковой части зеленой благоприятные условия отдыха зоны могут выделяться людей в лесной обстановке. функциональные зоны: Зеленые зоны подразделяются активного отдыха, прогулочная, на лесопарковую и фаунистического покоя, лесохозяйственную части. мемориальная, научно- историческая. 10

3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Лесохозяйственная • Городские леса – часть зеленой зоны проводится поселений и промышленных разделение лесов на объектов − леса, территориальные расположенные за зоны, пределами ее установленные лесопарковой части, Генеральным выполняющие главным планом развития образом санитарно- гигиенические и города (поселения). средозащитные функции. 11

3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Леса первой и второй • Леса, расположенные зон округов в первой, второй и санитарной (горно- третьей зоны санитарной) охраны округов санитарной курортов − леса, (горно-санитарной) расположенные в охраны лечебно- пределах территорий оздоровительных округов санитарной местностей и охраны курортов − леса, (предназначенных для расположенные на отдыха и лечения). периферийной 12

4) Ценные леса • Государственные • Противоэрозионные защитные лесные полосы леса − почвозащитные − система защитных лесных полос, созданных в середине лесные насаждения, в прошлого века в малолесных виде полос, кулис, районах с целью куртин, массивов леса, экологического препятствующие смыву, преобразования степей и размыву и развеванию лесостепей европейской части России. Защитные почвы в малолесных и полосы состоят из 2. . . 6 горных районах. многорядных лент, размещенных друг от друга на расстоянии 200. . . 300 м. Ширина каждой полосы 30. . . 100 м. 13

4) Ценные леса • Леса, расположенные на • Леса, имеющие научное пустынных, или историческое полупустынных, значение − леса, лесостепных, расположенные на лесотундровых зонах, территории историко- степях, горах − леса культурных заповедников, перечисленных регионов мемориальных комплексов выполняют или в местах, связанных с противоэрозионные, важнейшими историческими почвозащитные, событиями; леса, климаторегулирующие и расположенные в зонах иные природоохранные охраны памятников истории функции. и культуры, а также леса, являющиеся образцами выдающихся достижений лесохозяйственной практики или объектами долгосрочных научных исследований. 14

4) Ценные леса • Лесные плодовые • Орехово- насаждения − промысловые зоны − естественные или леса сосны сибирской искусственно созданные (кедра сибирского), леса, в составе которых заросли кедрового произрастают ценные стланика, являющиеся плодово-ягодные или орехоностные сырьевой базой для древесные и заготовки орехов и кустарниковые породы, объектом организации в количестве, имеющем на их территории хозяйственное значение. охотничьего промысла ценного пушного зверя. 15

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЛЕСА • Эксплуатационные леса Основные задачи: являются объектом 1. наиболее полное и выращивания рациональное высокопродуктивных использование лесных насаждений с целью ресурсов без потерь получения древесины. древесины на корню; 2. увеличение прироста древесины; 3. улучшение состава насаждений и качества выращиваемой древесины; 4. расширение площадей с высокопродуктивными, здоровыми насаждениями. 16

РЕЗЕРВНЫЕ ЛЕСА • Резервные леса расположены главным образом в районах Севера, Основные задачи: Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока, 1. наиболее точный учет удаленных от крупных лесных ресурсов; промышленных центров, организация хозяйств с со слаборазвитой сетью непрерывным, железных и шоссейных неистощительным дорог. Лесные массивы лесопользованием при занимают обширнейшие наилучшем использовании территории и древесных запасов; представлены спелыми и разработка мероприятий перестойными по повышению древостоями с продуктивности лесов; преобладанием хвойных 2. проектирование пород. Основной метод лесовосстановления на восстановления леса – вырубках ценными естественное породами. возобновление. 17

В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И РЕЗЕРВНЫХ ЛЕСАХ ВЫДЕЛЯЮТ ОСОБО ЗАЩИТНЫЕ УЧАСТКИ ЛЕСОВ • Берегозащитные, • Особо ценные лесные почвозащитные массивы – леса уникального участки лесов, породного состава (с наличием реликтовых и расположенных вдоль эндемичных пород), водных объектов, уникальной продуктивности и склонов оврагов. генетических качеств, а также • Опушки лесов, леса, выполняющие важные защитные функции в сложных граничащие с природных условиях. безлесными • Заповедные лесные пространствами. участки − участки леса, в • Постоянные растительном комплексе лесосеменные участки. которых имеются ценные реликтовые или эндемичные • Места обитания редких виды древесных, и находящихся под кустарниковых, травянистых угрозой исчезновения растений, подлежащие охране. диких животных. 18

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСОВ 19

ПОЧВОЗАЩИТНЫЕ ЛЕСА • Почвозащиные (противоэрозионные) леса – относят к защитным. ü переводят поверхностный сток во внутрипочвенный, ü уменьшают степень промерзания почвы, ü скрепляют почву корнями, ü улучшают водно-физические свойства почвы, ü предохраняют почву от размыва и смыва, так называемой водной эрозии, ü предохраняют почву от обвалов, переноса ветром (ветровой эрозии). ü защищают населенные пункты и земельные угодья от вредного влияния атмосферных факторов (ветров, температурных крайностей, снежных заносов). ü Пескоукрепительные, полезащитные, снегосборные категории. 20

ВОДООХРАННЫЕ ЛЕСА Водоохранные леса Берего- и руслозащитные Собственно Водорегулирую- водоохран- щие леса ные леса 1. Ослабляют эрозию берега 1. Способны 1. Обеспечивают 2. Аккумулируют речные наносы сохранять равномерность 3. Препятствуют заилению русла и или поступления образованию перекатов увеличивать воды в реки. 4. Поддерживают чистоту воды водные 5. Предотвращают поверхностный ресурсы. сток загрязненной воды с полей. 21

Оптимальный состав древостоя для спелых водорегулирующих лесов таежной зоны (по М. М. Орлову) 7 Е 2 С 1 Б • ель – задерживает снеготаяние, • сосна позволяет накапливаться снегу, • береза – обеспечивает наличие подстилки (опад) 22

Берего- и руслозащитные леса Берего- и руслозащитные леса Пойменные леса Склоновые и по коренному берегу 1. Укрепляют берег 1. Скрепляют почву корнями, 2. Аккумулируют речные предотвращая оползни и осыпи, наносы 2. Предохраняют почву от эрозии 3. Выполняют фильтрующую функцию ( редкостойный лес Применяют породы с глубокой с кустарниковым подлеском) корневой системой: сосна, лиственница, пихта. Применяют устойчивые к затопление породы: ива, Насаждения располагаются на осокорь, ольха серая и черная расстоянии 30 -300 м от бровки берега в зависимости от уклона местности и механического состава почвы. 23

Влияние лесистости на речной сток 1. Влияние характера леса, его состава и структуры: • лиственные породы и лиственница способствуют снегонакоплению, почвы в лиственных лесах имеют много макропустот, способствующих водопоглощению; • ель – слабый снегонакопитель, но она может играть роль регулятора весеннего снеготаяния и, следовательно, поступления воды в реки; • пихта, благодаря ее способности давать отводки имеет большое берегеукрепительное значение. 24

2. Влияние рельефа на речной сток • По мере увеличения крутизны склонов увеличивается водоохранная и вообще защитная роль леса. 25

3. Влияние механического состава и водно- воздушного режима почвы на речной сток • лес играет особенно благоприятную роль на тяжелых по механическому составу почвах благодаря древесным корням, улучшающим ее структуру, способствующим просачиванию влаги; • на песчаных почвах при ровном рельефе лес существенно не влияет на сток вод, но при выраженном рельефе его водоохранная роль сказывается и на этих почвах; • максимальный сток наблюдается на суходольных участках спелых сосняков, несколько уменьшенный – в ельниках II – III классов бонитета, наименьший сток характерен для спелых мелколиственных древостоев и, особенно для сосняков на заболоченных и переувлажненных площадях, а также для молодняков; • для сохранения водоохранных и водорегулирующих свойств леса нужно стремиться к равномерному распределению насаждений по группам возраста в пределах не только региона, но и отдельных бассейнов рек. 26

4. Влияние лесистости на речной сток • Оптимальная лесистость составляет, в среднем, около 50%. • лесостепи оптимальной следует считать лесистость в среднем в 20%, в Нечерноземье – около 50%, в северной тайге – 80%. 27

Количественные методы оценки водорегулирующей роли леса Метод Д. Г. Смарагдова • Вывел формулу числовой оценки водоохранного значения леса по его влиянию на питание грунтовых вод: ХЛ – ХП WЛ – WП где ХЛ – ХП - разность водопоглощения почв в лесу и в поле, мм; WЛ – WП - разность валовых расходов влаги в атмосферу с лесных и полевых площадей. Формула позволяет определить величину водопоглощения почвы, равную годовым осадкам с вычетом годового поверхностного стока. 28

Метод А. И. Миховича • Вывел балансовую формулу водорегулирующей роли леса СГ = О - СП - И, где СГ – изменение средней многолетней величины годового подземного стока под влиянием леса, мм; О – изменение средней многолетней суммы осадков, мм; СП – изменение годовой величины поверхностного стока, мм; И – изменение годового суммарного испарения влаги лесом по сравнению с полем, мм. • Конечный результат оценки водорегулирующей роли леса – знак показателя СГ. Если он больше нуля, лес играет увлажняющую, если меньше нуля, - иссушающую роль. 29

Лабораторная работа • Задание 1. В бассейне реки преобладают суглинистые почвы, на которых могут произрастать дубовые древостои, и супесчаные почвы, которые заняты сосняками. Годовая сумма осадков в бассейне реки равна 682 мм, поверхностный сток - 66 мм, подземный сток - 13 мм, суммарное испарение - 603 мм. Под влиянием леса количество осадков увеличилось на 10%, поверхностный сток снизился на 50%. Среднегодовое суммарное испарение дубовыми лесами на свежих почвах - 683 мм, на влажных и сырых -727 мм (эти почвы занимают соответственно 50 и 10% площади бассейна). На 40% площади на свежих и влажных почвах произрастают сосняки, суммарное испарение этими лесами - 648 мм. Ответьте на следующие вопросы: а) увлажняющую или иссушающую роль будет играть лес; б) как изменится суммарный годовой речной сток; в) как изменится подземная составляющая речного стока (при условии полного облесения водосбора)? 30

Решение 1. Дано: 2. При облесении изменяется суммарное испарение И: А) Дубовые леса на свежих почвах: О=682 мм При 100% облесении – И=683 мм при 50 % облесении – И=341 мм Сп=66 мм Б) Дубовые леса на влажных и сырых почвах: Сг=13 мм При 100% облесении – И=727 мм при 10 % облесении – И=73 мм В) Сосняки на свежих и влажных И=603 мм почвах: При 100% облесении – И=648 мм при 40 % облесении – И=259 мм ∑И=341+73+259=673 мм 31

РЕШЕНИЕ 3. Определяем изменения: а) Увлажняющую или иссушающую роль будет играть лес? Увлажняющую О=+10%=+68 мм ( СГ>0). СП=-50%=-33 мм И=673 -603=+70 мм б) Как изменится суммарный годовой речной сток? Уменьшится на 2 мм ( СП+ СГ = О - СП - И СГ=-33+(+31)=-2 мм) в) Как изменится подземная СГ=+68 -(-33)-(+70)= составляющая речного стока +31 мм (при условии полного облесения водосбора)? Увеличится на 31 мм. 32

• В бассейне реки преобладают суглинистые почвы, на которых возможно песчаные и супесчаные почвы. создание дубовых насаждений. Годовая сумма осадков равна 641 сумма осадков равна 592 мм, поверхностный сток – 61 мм, поверхностный сток – 41 мм, подземный сток – 19 мм, суммарное сток – 8 мм, суммарное испарение – 543 испарение – 561 мм. Под влиянием мм. Увеличение осадков над лесом сосновых лесов сумма осадков составило 3% от их годовой суммы. увеличилась на 10 %, Поверхностный сток при 100% лесистости поверхностный сток уменьшился на уменьшился в 10 раз. Суммарное 50 %. На 80 % территории сосновых испарение дубовых лесов -603 мм. лесов преобладают свежие почвы, Ответьте на следующие вопросы: а) на 15% влажные и на 5% сырые, увлажняющую или иссушающую роль суммарное испарение играют дубовые насаждения при полном соответственно 532, 646 и 718 мм. облесении территории, б) как изменится Ответьте на следующие вопросы: а) при этом суммарный годовой речной как изменится суммарный годовой сток, в) как изменится роль леса при речной сток, б) как изменится снижении лесистости до 20% и создании подземная составляющая речного на водосборной площади системы стока, в) велика ли увлажняющая полезащитных полос при этом осадки роль сосняков. увеличатся на 11%, годовая норма поверхностного стока уменьшится на 70%, а суммарное испарение по сравнению со 100% облесением водосбора уменьшится пропорционально снижению процента лесистости. 33