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 климатопреобразующая гидросферопреобразующая почвопреобразующая биотопреобразующая средообразующая санитарногигиеническая атмосферопреобра зующая, терморегулирующая, осадкоаккумулирующая водоохранная, водорегулирующая, противоэрозионная, гидролесомелиоративная противоэрозионная, почвомелиоративная, аккумулятивная лес обеспечивает устойчивость флоры и фауны, их биоразнообразие заключается в перечислен ных выше биосферных функциях очищение атмосферы, выделение фитонцидов, озонирование воздуха, поглощение пыли и шума, охрана лечебных водных источников духовная рекреационн ая, эстетическая, научная, мемориальная сырьевая потребление древесины, заготовка живицы, охотничье хозяйство и побочные лесные пользования (сенокошение, пастьба скота, 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 выполняют водоохранную, почвозащитную, климатозащитную, санитарно-гигиеническую, эстетическую и другие специальные функции. Задачи лесоустройства в защитных лесах: 1. 2. 3. 4. 5. увеличение лесопокрытой площади за счет немедленного восстановления лесов на непокрытых лесом лесных площадях; улучшение породного состава насаждений путем реконструкции и рубок ухода; формирование и выращивание смешанных и сложных насаждений с повышенными водоохранными, почвозащитными, ветрозащитными и другими полезными свойствами. создание в зеленых зонах и курортных лесах красивых ландшафтов и насаждений с высокими санитарногигиеническими и эстетическими свойствами; 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 природных заповедников − территории лесного фонда, изъятые из хозяйственного использования, выделяемые для охраны животных, растений и всего природного комплекса в целом, редких и исчезающих видов флоры и фауны, а также с целью изучения естественного течения в их пределах природных процессов и явлений и разработки научных основ охраны природы. • Леса национальных парков − леса, расположенные на территории национальных парков, предназначенные для использования в природоохранных, краеведческих, научных и культурных целях и регулируемого туризма. 6
1) Леса, расположенные на особо охраняемых природных территориях • Леса природных парков − леса, расположенные на территории природных парков, предназначенные для использования в природоохранных, просветительских и рекреационных целях. • Памятники природы − деревья, участки леса или отдельные лесные массивы, уникальные по породному составу, производительности, строению лесных насаждений и иным природным особенностям, а также не покрытые лесной растительностью земли, представляющие особую хозяйственную, научную культурно-эстетическую ценность и подлежащие охране. 7
2) Леса, расположенные в водоохранных зонах • Запретные полосы лесов, защищающие нерестилища ценных промысловых рыб − прибрежные полосы леса дифференцированной ширины (до 3 км) в зависимости от рыбохозяйственного значения водоема, выделяемых по берегам рек, являющиеся местом нереста ценных промысловых рыб, с целью создания благоприятных условий для сохранения полноводности рек и чистоты воды в них. • Запретные полосы лесов по берегам рек, озер, водохранилищ и других водных объектов − полосы леса шириной от 0, 20 до 20 км в зависимости от протяженности реки и площади водоема, выделенные по обоим берегам рек и вокруг других водных объектов с водоохранными целями. 8
3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Леса, расположенные в первом и втором поясах зон санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения − леса, расположенные по берегам рек в пределах водосборных бассейнов и других водных объектов, предназначенных для снабжения населения водой, способствуют обеспечению полноводности чистой воды в этих объектах. • Защитные полосы лесов, расположенные вдоль железнодорожных путей общего пользования, федеральных автомобильных дорог общего пользования, находящихся в собственности субъектов Российской Федерации − полосы леса на территории земель лесного фонда, расположенные по обеим сторонам дорог и предназначенные для их защиты от песчаных и снежных заносов, селевых потоков, лавин, оползней, обвалов, эрозий и дефляции, а также для снижения уровня шума, выполнения санитарно-гигиенических и эстетических функций, ограждения движущегося транспорта от неблагоприятных аэродинамических воздействий. 9
3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Леса зеленых зон поселений и хозяйственных объектов − леса, расположенные в пригородной зоне за пределами городской черты, выполняющие важные климаторегулирующие, санитарно-гигиенические и рекреационные функции, оказывающие положительное влияние на экологическую среду поселений и обеспечивающие благоприятные условия отдыха людей в лесной обстановке. Зеленые зоны подразделяются на лесопарковую и лесохозяйственную части. • Лесопарковая часть зеленой зоны − леса, расположенные преимущественно на небольшом расстоянии от поселения в пределах зеленой зоны, характеризующиеся живописными пейзажами и предназначенные для кратковременного отдыха населения. В пределах лесопарковой части зеленой зоны могут выделяться функциональные зоны: активного отдыха, прогулочная, фаунистического покоя, мемориальная, научноисторическая. 10
3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Лесохозяйственная часть зеленой зоны поселений и промышленных объектов − леса, расположенные за пределами ее лесопарковой части, выполняющие главным образом санитарногигиенические и средозащитные функции. • Городские леса – проводится разделение лесов на территориальные зоны, установленные Генеральным планом развития города (поселения). 11
3) Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов • Леса первой и второй зон округов санитарной (горносанитарной) охраны курортов − леса, расположенные в пределах территорий округов санитарной охраны курортов (предназначенных для отдыха и лечения). • Леса, расположенные в первой, второй и третьей зоны округов санитарной (горно-санитарной) охраны лечебнооздоровительных местностей и курортов − леса, расположенные на периферийной 12
4) Ценные леса • Государственные защитные лесные полосы − система защитных лесных полос, созданных в середине прошлого века в малолесных районах с целью экологического преобразования степей и лесостепей европейской части России. Защитные полосы состоят из 2. . . 6 многорядных лент, размещенных друг от друга на расстоянии 200. . . 300 м. Ширина каждой полосы 30. . . 100 м. • Противоэрозионные леса − почвозащитные лесные насаждения, в виде полос, кулис, куртин, массивов леса, препятствующие смыву, размыву и развеванию почвы в малолесных и горных районах. 13
4) Ценные леса • Леса, расположенные на пустынных, полупустынных, лесостепных, лесотундровых зонах, степях, горах − леса перечисленных регионов выполняют противоэрозионные, почвозащитные, климаторегулирующие и иные природоохранные функции. • Леса, имеющие научное или историческое значение − леса, расположенные на территории историкокультурных заповедников, мемориальных комплексов или в местах, связанных с важнейшими историческими событиями; леса, расположенные в зонах охраны памятников истории и культуры, а также леса, являющиеся образцами выдающихся достижений лесохозяйственной практики или объектами долгосрочных научных исследований. 14
4) Ценные леса • Ореховопромысловые зоны − леса сосны сибирской (кедра сибирского), заросли кедрового стланика, являющиеся сырьевой базой для заготовки орехов и объектом организации на их территории охотничьего промысла ценного пушного зверя. • Лесные плодовые насаждения − естественные или искусственно созданные леса, в составе которых произрастают ценные плодово-ягодные или орехоностные древесные и кустарниковые породы, в количестве, имеющем хозяйственное значение. 15
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЛЕСА • Эксплуатационные леса являются объектом выращивания высокопродуктивных насаждений с целью получения древесины. 1. 2. 3. 4. Основные задачи: наиболее полное и рациональное использование лесных ресурсов без потерь древесины на корню; увеличение прироста древесины; улучшение состава насаждений и качества выращиваемой древесины; расширение площадей с высокопродуктивными, здоровыми насаждениями. 16
РЕЗЕРВНЫЕ ЛЕСА • Резервные леса расположены главным образом в районах Севера, Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока, удаленных от крупных промышленных центров, со слаборазвитой сетью железных и шоссейных дорог. Лесные массивы занимают обширнейшие территории и представлены спелыми и перестойными древостоями с преобладанием хвойных пород. Основной метод восстановления леса – естественное возобновление. Основные задачи: 1. наиболее точный учет лесных ресурсов; организация хозяйств с непрерывным, неистощительным лесопользованием при наилучшем использовании древесных запасов; разработка мероприятий по повышению продуктивности лесов; 2. проектирование лесовосстановления на вырубках ценными породами. 17
В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И РЕЗЕРВНЫХ ЛЕСАХ ВЫДЕЛЯЮТ ОСОБО ЗАЩИТНЫЕ УЧАСТКИ ЛЕСОВ • Берегозащитные, почвозащитные участки лесов, расположенных вдоль водных объектов, склонов оврагов. • Опушки лесов, граничащие с безлесными пространствами. • Постоянные лесосеменные участки. • Места обитания редких и находящихся под угрозой исчезновения диких животных. • • Особо ценные лесные массивы – леса уникального породного состава (с наличием реликтовых и эндемичных пород), уникальной продуктивности и генетических качеств, а также леса, выполняющие важные защитные функции в сложных природных условиях. Заповедные лесные участки − участки леса, в растительном комплексе которых имеются ценные реликтовые или эндемичные виды древесных, кустарниковых, травянистых растений, подлежащие охране. 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 водоохранные леса Водорегулирующие леса 1. Ослабляют эрозию берега 2. Аккумулируют речные наносы 3. Препятствуют заилению русла и образованию перекатов 4. Поддерживают чистоту воды 5. Предотвращают поверхностный сток загрязненной воды с полей. 1. Способны сохранять или увеличивать водные ресурсы. 1. Обеспечивают равномерность поступления воды в реки. 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 Пойменные леса Склоновые и по коренному берегу 1. Укрепляют берег 2. Аккумулируют речные наносы 3. Выполняют фильтрующую функцию (редкостойный лес с кустарниковым подлеском) 1. Скрепляют почву корнями, предотвращая оползни и осыпи, 2. Предохраняют почву от эрозии Применяют породы с корневой системой: лиственница, пихта. глубокой сосна, 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 водновоздушного 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: О=682 мм Сп=66 мм Сг=13 мм И=603 мм 2. При облесении изменяется суммарное испарение И: А) Дубовые леса на свежих почвах: При 100% облесении – И=683 мм при 50 % облесении – И=341 мм Б) Дубовые леса на влажных и сырых почвах: При 100% облесении – И=727 мм при 10 % облесении – И=73 мм В) Сосняки на свежих и влажных почвах: При 100% облесении – И=648 мм при 40 % облесении – И=259 мм ∑И=341+73+259=673 мм 31
РЕШЕНИЕ 3. Определяем изменения: О=+10%=+68 мм СП=-50%=-33 мм И=673 -603=+70 мм СГ = О - СП - И СГ=+68 -(-33)-(+70)= +31 мм а) Увлажняющую или иссушающую роль будет играть лес? Увлажняющую ( СГ>0). б) Как изменится суммарный годовой речной сток? Уменьшится на 2 мм ( СП+ СГ=-33+(+31)=-2 мм) в) Как изменится подземная составляющая речного стока (при условии полного облесения водосбора)? Увеличится на 31 мм. 32
Задание 2. В бассейне реки преобладают песчаные и супесчаные почвы. Годовая сумма осадков равна 641 мм, поверхностный сток - 61 мм, подземный сток - 19 мм, суммарное испарение - 566 мм. Под влиянием сосновых лесов сумма осадков увеличилась на 10%, поверхностный сток уменьшился на 50%. На 80% территории сосновых лесов преобладают свежие почвы, на 15% - влажные и на 5% - сырые, суммарное испарение равно соответственно 532, 646 и 718 мм. Ответьте на следующие вопросы: а) как изменится суммарный годовой речной сток; б) как изменится подземная составляющая речного стока; в) велика ли увлажняющая роль сосняков? 33
Задание 3. В бассейне реки преобладают суглинистые почвы, на которых возможно создание дубовых насаждений. Годовая сумма осадков равна 592 мм, поверхностный сток - 41 мм, подземный сток - 8 мм, суммарное испарение - 543 мм. Увеличение осадков над лесом составило 3% от их годовой суммы. Поверхностный сток при 100%-ой лесистости уменьшился на 10 %. Суммарное испарение дубовых лесов - 603 мм. Ответьте на следующие вопросы: а) увлажняющую или иссушающую роль играют дубовые насаждения при полном облесение водосбора; б) как изменится при этом суммарный годовой речной сток и его подземная составляющая; в) как изменится роль леса при снижении лесистости до 20% и создании на водосборной площади системы полезащитных и водопоглотительных полос (условия: увеличение осадков над лесными полосами на 11%, годовая норма поверхностного стока уменьшится на 70%, суммарное испарение по сравнению со 100%-м облесением водосбора уменьшится пропорционально снижению процента лесистости)? 34
Скачать презентацию СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ЛЕСА подготовила к с -х
12. Средообразующая роль леса.ppt