Землепользование в субтропиках. Землепользование в умеренном поясе Рельеф земной поверхности

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Географический факультет

Кафедра географической экологии

Специальность «Геоэкология»

Курсовая работа

Смешанные леса умеренного пояса и их экологическое состояние

Студентки 1 курса

Радкевич А.С.

Научный руководитель

Доцент Галай Е.И.

2012

Введение

Растения - это особое царство природы, в которое входит более чем 300 тыс.видов.

Большую роль в поддержание жизни на земле играет растительность лесов. В настоящее время лесом покрыто около 3,8 млрд. га, или 30% суши.

Распределение лесов на планете неравномерно.

Они сосредоточены в средних широтах Северного полушария и в тропической зоне, составляя соответственно54% и 46% общей лесной площади.

Лесной покров - главная производительная сила Земли, энергетическая база её живой оболочки - биосферы, связующие звено всех компонентов и важнейший фактор её устойчивости.

Суммарная листовая поверхность лесов мира почти в 4 раза превышает поверхность всей нашей планеты.

С этим связаны и высокие параметры поглощения солнечной радиации и углекислоты, выделения кислорода, транспирации, других процессов, влияющих на формирование природной обстановки.

Лес один из факторов поддержания равновесия химического состава атмосферы, особенно в балансе трёх веществ: кислорода, углерода и азота.

Подсчитано, что 1 га леса в год способен поглотить 5-10 тонн углекислого газа и выделить 10-20 тонн кислорода.

Леса называют «зелёными лёгкими» планеты.

Лесу принадлежат решающая роль в поддержании гидрологического режима рек, в предупреждении дефляции и эрозии почв, а так же борьбе с засухами и сухостоями.

Лес имеет огромные санитарно-гигиенические и целебные свойства. Неоценимо и эстетическое значение лесов.

Лесопарковый пояс в непосредственном окружении является мощным резервом чистого воздуха для городов и защитой от неблагоприятных ветров, заноса пыли из окружающих города территорий.

Растительные ресурсы планеты колоссальны и могут обеспечить существование значительно большего, чем в конце XX столетия, количества людей, домашних и диких животных, если эти ресурсы использовать разумно и принимать меры к их охране и воспроизводству.

Глава 1. Биоклиматические особенности умеренной зоны

Умеренный климат, или климат умеренных широт, характерен для умеренного географического пояса преимущественно Северного полушария, между 40-45 и 62-68 °с. ш. и 42 и 58 °ю. ш. В Северном полушарии свыше 1/2 поверхности умеренного пояса занимает суша, в южном -- 98 % территории покрыто морем. Умеренному климату присущи частые и сильные изменения давления и температуры воздуха и направления ветра, происходящие из-за интенсивной деятельности циклонов.

В умеренных широтах наблюдаются большие сезонные различия в радиационных условиях. Летом радиационный баланс подстилающей поверхности велик и в районах с небольшой облачностью приближается к условиям тропических широт, зимой на материках он отрицательный.

Умеренные широты являются также ареной наиболее интенсивной циклонической деятельности на полярных и арктических фронтах, поэтому режим погоды здесь очень изменчив. Часты вторжения воздушных масс как из полярных, так и из субтропических широт, а следовательно, и резкие изменения температуры.

В Северном полушарии существуют большие различия в циркуляционных условиях на материках и океанах, обусловливающие резко выраженные типы морского и континентального климата. В преимущественно океаническом Южном полушарии- континентальный тип климата в умеренных широтах практически отсутствует.

Весьма значительные различия климата существуют на западных и восточных окраинах материков умеренных широт. Климат западных берегов, подверженных преобладающему воздействию морских воздушных масс, является переходным от морского к континентальному; часто его называют просто морским. На восточных берегах наблюдается муссонный тип климата, особенно в Азии.

В умеренном поясе Б. П. Алисов выделяет следующие четыре типа климата: континентальный, морской климат западных частей материков, муссонный климат восточных частей матери ков и океанический.

1.1 Внутриконтинентальный климат

Этот тип климата имеется на материках Евразии и Северной Америки. Он характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовая амплитуда температуры большая и растет с удалением в глубь материка. Условия увлажнения меняются в направлении как с юга на север, так и с запада на восток.

В южной части умеренных широт Евразии зимой преобладает режим высокого давления. На климатологических картах именно в этих широтах находится центр знаменитого зимнего Азиатского антициклона с отрогом, направленным на южную часть Европы. Поэтому зимние осадки здесь небольшие и убывают с удалением в глубь материка. Снежный покров по этой причине невысокий, а в Забайкалье, вблизи центра антициклона, достигает ничтожных значений, несмотря на очень суровую зиму.

Летом в южной части умеренных широт Евразии также нередки антициклоны уже субтропического типа, способствующие жаркой и сухой погоде. Летние осадки больше, но и они недостаточны из-за высокой испаряемости при больших летних температурах, поэтому увлажнение в южной части умеренных широт оказывается недостаточным. В общем, за год здесь выпадает 200--450 мм осадков.

В результате, начиная от Молдовы, через Украину, южную часть европейской территории России и дальше за Урал, до Монголии включительно, тянутся степи, в которых летом нередко создаются засушливые условия.

В Прикаспийской низменности степи переходят в полупустыню, а за Уралом, в северной части Туранской низменности (Казахстан),-- даже в пустыню, т. е. в области с постоянно сухим (аридным) климатом. В Херсоне (46,6° с. ш., 32,6° в. д.) средняя температура июля +23°С, января -- 4°С; годовая сумма осадков 380 мм. В Ахтубе (48,3° с. ш., 46,1° в. д.) в июле +25°С, в январе -- 9°С; осадков за год 240 мм. В Балхаше (46,9° с. ш., 75,0° в. д.) в июле +24°С, в январе -- 15°С; осадков за год 127 мм. Под одной и той же широтой с удалением на восток понижаются зимние температуры и убывают осадки, меняются ландшафты: от степи через полупустыню до пустыни.

В более высоких широтах умеренного пояса Евразии лето менее жаркое, но все же очень теплое, зима более суровая (для каждой данной долготы), большие годовые суммы осадков (300--600 мм). Континентальность также растет с запада на восток (главным образом за счет понижения температур зимы): возрастают годовые амплитуды температуры и убывают осадки.

Снежный покров здесь выше и лежит дольше. Это зона смешанных или лиственных лесов. Сравним условия в некоторых ее пунктах. В Москве (55,8° с. ш.., 37,6° в. д.) средняя температура июля +18°С, января -- Ю°С; годовая сумма осадков 600 мм. В Казани (55,8° с. ш., 49,1° в. д.) в июле +20оС, в январе -- 13°С; осадков за год 459 мм. В Новосибирске (55,0° с. ш., 82,9° в. д.) в июле +19°С, в январе -- 19°С; осадков за год 425 мм. Максимум осадков везде приходится на лето.

Еще севернее располагается зона тайги, которая тянется от Скандинавии до Тихого океана, с такими же закономерностями в изменении климата с запада на восток, но с большей суровостью зимы.

Южная граница зоны тайги в направлении на восток смещается к более низким широтам. В Забайкалье климат тайги уже непосредственно граничит со степным климатом; зона лиственных лесов между тайгой и степью здесь исчезает. На север тайга и ее климат дальше всего заходят на Таймыре. Лето в зоне тайги такое же жаркое, как и в более низких широтах, но зима еще холоднее.

Именно за счет суровости зимы климат в восточной части зоны тайги достигает наибольшей континентальности. Осадков выпадает в общем столько же, сколько и в зоне лиственных лесов; увлажнение в общем достаточное, в Западной Сибири приводящее даже к заболачиванию. В Каргополе (61,5° с. ш., 38,9° в. д.) средняя температура в июле +17°С, в январе -- 12°; осадков за год 540 мм. В Енисейске (58,4° с. ш., 92,1° в. д.) в июле +18°С, в январе --22°С; осадков за год 460 мм. В Якутске (62,0° с. ш., 129,6° в. д.) в июле +19°С, в январе --44°С; осадков за год 190 мм. Именно в Якутии континентальность климата достигает наибольшей величины.

На материке Северной Америки обнаруживаются те же типы континентального климата умеренных широт. Они распределяются очень сложно, отчасти под влиянием орографии. На западе внутренней части материка, защищенном Скалистыми горами от воздушных масс с Тихого океана, преобладают пустыни и степи, на востоке -- лиственные леса. Севернее большая часть Канады занята тайгой, которая особенно далеко на север заходит на Аляске. Соответственно этому распределяются и климатические условия. Приведем данные по некоторым станциям.

В степной зоне, в Солт-Лейк-Сити (40,8° с. ш., 112° з. д.), на значительной высоте над уровнем моря (1300 м) средняя температура июля +25°С, января -- 2°С; осадков за год 395 мм. Севернее, в Хавре (48,6° с. ш., 109,7° з. д.), в июле +21°С,в январе -- 10°С; осадков за год 350 мм.

В зоне лиственных лесов, в Чикаго (41,9° с. ш., 87,6° з. д.),

в июле средняя температура +23°С, в январе -- 4°С; осадков за год 815 мм.В более северных широтах в зоне тайги, на станции Принс-Альберт (53,2° с. ш., 105,6° з. д.), средние температуры июля + 17°С, января --20°С; осадков за год 406 мм.

1.2 Климат горных районов

В горных районах Тянь-Шаня осадки обильнее, чем в Туранской низменности и на Памире. В благоприятных условиях рельефа они могут превышать 2000 мм; с запада на восток осадки убывают. Температуры здесь, конечно, ниже, чем на низменности. Например, в Пржевальске (42,4° с. ш., 78,4° в. д., 1744 м) в июле +17°С, в январе -- 7,1°С.

В высокогорной области Саян и Алтая температурный режим очень разнообразен и зависит от высоты и рельефа. Осадки значительные на наветренных склонах (в Западном Алтае до 1500 мм и более) и небольшие на южных склонах и в замкнутых котловинах (на Алтае менее 200 мм). В Саянах на западных и северо-западных склонах годовое количество осадков превышает 1000 мм. Поэтому на наветренных склонах накапливается большой снежный покров и снижается снеговая линия.

В Северной Америке очень большие количества осадков выпадают на наветренных склонах Каскадных гор, более 2000 мм в год. Максимум осадков в связи с усиленной циклонической деятельностью приходится на зиму, и снежный покров местами превышает 5 м. В расположенных восточнее Скалистых горах осадков меньше: на западных склонах до 1000 мм, в долинах местами только 150--200 мм.

Средние температуры января во внутренних долинах и на плато порядка --5--10°С и ниже.

Очень резкие колебания темературы зимой нередко связаны с чинуком (феном) на западных склонах Скалистых гор. Отмечались такие случаи, как повышение температуры в январе при чинуке от --31 до +19°С, правда, за значительное время (несколько десятков часов). Лето сухое и нежаркое, но, конечно, температуры зависят и от широты, и от высоты над уровнем моря.

Особые условия климата высоких степей и полупустынь наблюдаются в Монголии, На высотах 700--1200 м и выше теплое лето и очень холодная и малоснежная зима; осадки вообще очень

небольшие и выпадают преимущественно летом, так как зимой это район центральной части зимнего Азиатского антициклона. В Улан-Баторе (47,9° с. ш., 106,8° в. д., 1309 м) средняя температура июля +17°С, января --28°С; очень большие суточные амплитуды температуры. Осадки (243 мм год) выпадают преимущественно с мая по сентябрь. В Джаргаланте (Кобдо) (47,9° с.ш., 91,6° в.д., 1370 м) осадков еще меньше, около 122 мм, причем осадки типично летние, зима почти бесснежная.

1.3 Климат западных частей материков

В западных частях Евразии и Северной Америки

в умеренных широтах резко преобладает перенос на материк морских воздушных масс и зимой, и летом. Поэтому здесь климат несет сильный отпечаток океанических влияний и является морским климатом. Он характеризуется не очень жарким летом и мягкой зимой без устойчивого снежного покрова, достаточным количеством осадков и более или менее равномерным сезонным распределением. Это определяет ландшафт широколиственных лесов и лугов. Осадки резко увеличиваются на западных склонах гор.

В Северной Америке вследствие наличия Каскадных и Скалистых гор этот тип климата ограничивается сравнительно узкой

прибрежной территорией. В Западной Европе он распространяется в глубь материка с постепенным увеличением континентальности. Например, в Париже (48,8° с.ш., 2,5° в.д.) средняя температура июля +18°С, а января +3°С; осадков за год 613 мм. В более высоких широтах, в Бергене (60,4° с.ш., 5,3° в.д.), в июле осадков 1730 мм -- сказывается влияние орографии (Берген лежит к западу от Скандинавских гор, на побережье). За хребтом, внутри и на востоке полуострова, климат становится континентальным. В Стокгольме, например, в июле +16°С, в феврале -- 3°С, а осадков за год 540 мм при летнем максимуме; по ландшафту это уже юг зоны тайги.

В Европе к востоку от Берлина климат становится континентальным. В пределах России такой тип климата переходит в континентальный климат умеренных широт, описанный выше. Наибольшие количества осадков выпадают в этом типе климата в Европе на наветренных склонах гор, на некоторых станциях Альп выпадает и свыше 2500 мм в год.

Морской климат для запада Северной Америки характеризуют

данные станции Ситка на Аляске (57,1° с.ш., 135,3° з.д.), где в августе +13°С, в январе 0°С; годовая сумма осадков 2343 мм. Но на склонах Каскадных гор выпадают и еще большие суммы осадков -- от 3000 до 6000 мм. Такое огромное количество осадков также связано с ярко выраженным влиянием топографии.

1.4 Климат восточных частей материков

На востоке Азии климат типично муссонный. Муссоны умеренных широт являются продолжением муссонов тропических и субтропических, выражены очень отчетливо и наблюдаются примерно до широты северного Сахалина. Юг Камчатки от них свободен, а над Охотским морем и над севером Камчатки обнаруживается лишь муссонная тенденция. Таким образом, умеренный муссонный климат наблюдается в Приморском крае, в северо-восточном Китае, в северной Японии и на Сахалине.

Зимой окраина материка сказывается на периферии азиатского антициклона и здесь преобладает перенос холодного воздуха из Восточной Сибири, поэтому зима малооблачная и сухая со значительными холодами и резким минимумом осадков. Летом над востоком Азии господствует циклоническая деятельность с достаточно обильными осадками. Примером могут служить данные для Хабаровска (48,5° с.ш., 135,0° в.д.), где средняя температура в июле +21°С, в январе --22°С и осадков 569 мм в год, из которых на зимнее полугодие (октябрь -- март) приходится лишь 99 мм.

Сложнее обстоит дело в Японии, где и зимой достаточно часты циклоны с фронтальными осадками, которые еще усиливаются орографией. Летом, напротив, имеется относительный минимум осадков в середине сезона в связи с отступлением циклонической деятельности к северу. В результате зима может оказаться не менее богатой осадками, чем лето. В Саппоро (43,1° с.ш., 141,4° в.д.) средняя температура в августе +21°С, в январе --6°С; осадков 1078 мм в год, причем за зимнее полугодие 560 мм и за летнее 518 мм.

В северных районах российского Приморья, где муссонный

режим ветра выражен слабо или отсутствует, зима вследствие сильной циклонической деятельности мягче и распределение осадков в течение года равномерное. Так, на станции Ключи на Камчатке (56° с.ш., 160° в.д.) средняя температура в июле + 15° С, в январе --17° С; осадков 562 мм в год, из них 314 мм приходится на зимнее полугодие.

На Атлантическом побережье Канады и Ньюфаундленда муссонная циркуляция выражена слабо или отсутствует. Зимы не так холодны, как на востоке Азии, а лето достаточно теплое. Например, в Галифаксе (44.6° с.ш., 63,6° з.д.) в июле и августе средняя температура +18°С, а в январе --4°С; осадков за год 1386 мм, причем распределение их по сезонам довольно равномерное.

В Южной Америке к климату восточной части материка в умеренных широтах можно отнести всю Патагонию, примерно от 38 до 52° ю.ш. и от предгорьев Анд до Атлантического океана. Своеобразная географическая обстановка местности создает и своеобразный климат полупустыни в непосредственной близости к океану. Причина в том, что от влияния морских воздушных масс с Тихого океана Патагония закрыта Андами. В то же время холодные воздушные массы антарктического происхождения свободно проникают сюда с юга. Атлантический воздух, изредка вторгаясь, в Патагонию, предварительно проходит над холодными водами Фолклендского течения, где становится устойчиво стратифицированным, и потому также не дает больших осадков.

В большей части Патагонии годовая сумма осадков 120--

200 мм» причем в летние месяцы их совсем мало, не более 20--30 мм за три месяца. Средняя температура января от +20°С на севере до + 10°С на юге, т. е. лето холоднее по сравнению с пустынями Северного полушария под теми же широтами. Средняя температура июля близка к +5°С, но на высоких плато понижается до --5°С; следовательно, зима значительно мягче, чем во внетропических пустынях Северного полушария. На низком берегу Атлантического океана на юге Патагонии, в Санта-Крус (50,0° ю.ш., 68,5° з.д.), осадков выпадает только 171 мм в год, средняя температура января + 15°С, а июня и июля +2°С.

1 .5 Океанический климат

Атлантический и Тихий океаны занимают большие площади в умеренных широтах обоих полушарий, а Индийский океан -- в умеренных широтах Южного полушария. Преобладающий западный перенос выражен над океанами лучше, чем над материками, особенно в Южном полушарии. Скорости ветра больше, чем над материками. В 40-х и 50-х широтах Южного полушария, между зоной субтропических антициклонов и субантарктическими широтами, где чаще всего проходят центры глубоких циклонов, средние скорости ветра 10--15 м/с. Штормы здесь часты и продолжительны; моряки недаром назвали 40-е широты Южного полушария ревущими.

Распределение температуры над океанами более зональное, чем над материками в тех же широтах, а различия между зимой и летом выражены меньше. В связи с холодным летом ландшафт тундры находится на океанических островах в таких низких широтах, в которых на материках тундры еще нет. Так, тундрой покрыты Алеутские и Командорские острова, под 55--52° с.ш.; в Южном полушарии тундрой покрыты Фолклендские острова под 52° ю.ш., остров Южная Георгия, Южные Оркнейские острова и др.

В Северном полушарии западные части океанов зимой заметно холоднее восточных из-за частых вторжений холодных воздушных масс с материков. Летом различия меньше. Облачность над океанами умеренных широт велика и осадки значительны, особенно в широтах субполярных, где наблюдаются наиболее глубокие циклоны.

В зоне между 40 и 60° с.ш. в обоих океанах Северного полушария средние температуры августа заключаются между+22 и +8° С. В феврале в Атлантическом океане -- от +15 до -- 10°С, но в Тихом океане значительно ниже -- от +10 до -- 10°С.В общем, разность температур между 40-й и 60-й широтами от зимы к лету убывает. Годовые амплитуды здесь порядка 10--15°С. В Южном полушарии средние температуры этих океанов в зоне между 40 и 60° ю.ш. в феврале от +15 до 0°С, в августе от + 10 до-- 10°С. Преобладающие западные ветры здесь очень сильны и устойчивы, часты штормы.

Глава 2. Смешанные леса, их структура и закономерности распространения

Это леса с различными породами деревьев: хвойно-широколиственными, мелколиственными, мелколиственно-сосновыми. Данная зона располагается на севере Северной Америки (на границе Канады и США) , в Евразии, образуя узкую полосу, лежащую между тайгой и зоной широколиственных лесов, на Камчатке и Дальнем Востоке.

Разнообразие растительности этой зоны объясняется различиями климата: температурой, количеством осадков и режимом их выпадения. На Русской равнине, где осадки выпадают круглый год благодаря западным ветрам с Атлантики, распространена европейская ель, дуб, липа, вяз, пихта, бук, то есть здесь расположены хвойно-широколиственные леса.

На Дальнем Востоке, где осадки приносятся только летом муссонами с Тихого океана, смешанные леса имеют южный облик и отличаются большим разнообразием пород, многоярусностью, обилием лиан, а на стволах -мхов и эпифитов. В Западной Сибири в лиственных лесах преобладают сосны, березы, осины с примесью ели, кедра, пихты. В смешанных лесах Северной Америки из хвойных наиболее часто встречается белая сосна, достигающая высоты 50 м, и красная сосна. Из лиственных широко распространена береза с желтой твердой древесиной, сахарный клен, американский ясень, вяз, бук, липа.

2 .1 Хвойные леса умеренного холодного климата. Бореальная зона

Между зонами широколиственных и хвойных лесов расположена переходная область, в которой чистые лиственные и хвойные леса мозаично взаимопроникают и в которой наряду с этим развиты смешанные насаждения. Смешанные леса широко распространены в Северной Америке (см.рис 2.1.1); здесь они проникают в глубь неморальной зоны, а их существование обусловлено эдафическими причинами.

Монреаль Дорваль(30м)6,3°973 Стивенвилл (13м)4,3°1017 Тимминс (294м)

Рис 2.1.1 Климадиаграммы зоны смешанных и хвойных лесов Северной Америки. (Монреаль -- северная часть зоны лиственных лесов, образованная смешанными лесами; Стивенвилл -- зона хвойных лесов; Тимминс -- граница смешанных и хвойных лесов)

Основное значение имеет не столько среднегодовая температура, сколько продолжительность периода со средней температурой выше 10 о С.Виды лиственных деревьев требуют более 120 дней.

Хвойные в этих лесах представлены различными видами сосен: белая сосна, красная сосна. Из лиственных широко распространены береза с желтой твердой древесиной, сахарный клен, американский ясень, вяз, бук, липа. Смешанные насаждения приурочены к более бедным почвам, в основном песчаным или кислым, и к сухим местообитаниям, где конкурентная способность лиственных деревьев заметно снижается. Распространению смешанных древостоев способствуют пожары; в большинстве случаев эти леса представляют различные стадии послепожарных сукцессий.

2.2 Бореально -неморальная зона смешанных лесов

Ареал смешанных лесов Восточной Азии показан на рис 2.1.2.

Стокгольм (44м) Москва(167м) Казань(35м)

Рис.2.1.2 Климадиаграммы европейской зоны смешанных лесов.

(Стокгольм -- южная граница распространения хвойных лесов; Москва -- зона смешанных лесов; Казань -- вблизи границы распространения лиственных лесов и непосредственного перехода степей в бореальную зону хвойных лесов (континентальный климат).

В европейской области условия развития этих лесов менее сложны. В южной Скандинавии зона в прошлом чистых лиственных лесов, образованных буком, сменяется бореально- неморальной зоной, которая простирается, достигая 60° с. ш. В пределах этой зоны доминируют ель или сосна; а наиболее богатых почвах и в более благоприятных в климатическом отношении местообитаниях встречаются небольшие участки лиственного леса, образованного в основном дубом, а на юго-западе -- Quercus petraea и Fagus siluatica; из числа других лиственных деревьев здесь растут Ulmus glabra, Acer platanoides, Fraxinus excelsior, Tilia cordata и балтийский эндем Sorbus intermedia x.

В Восточной Европе южнее границы распространения ели основной хвойной породой является сосна. Она образует в районе Полесья (между Киевом и Минском) на моренах и флювиогляциальных отложениях ледникового периода чистые или смешанные с дубом и другими лиственными породами насаждения. Выделяют многие типы леса, для наименования которых используются особые названия.

1.Б о р -- чистый сосновый лес на бедных флювиогляциальных песках; в зависимости от степени влажности почвы эти леса характеризуются различным составом нижних ярусов.

2. Суборь -- дубово-сосновый лес, в котором верхний древесный ярус образован сосной, а нижний -- дубом; нижние ярусы слаборазвиты; почва слабоподзолистая, легкая супесь.

3. Сугрудки -- сосново-лиственные леса; по Клеопову --он понимает смешанные дубовые леса с липой, вязом и кленом.

Граб образует в сугрудках нижний древесный ярус. Эти леса встречаются в виде отдельных островов и образуют переход к чистому лиственному лесу (груд), развитому в Восточной Европе только на наиболее богатых серых лесных почвах, подстилаемых лёссом.

В чистых лиственных лесах дуб образует верхний древесный ярус, а граб -- нижний; на востоке Европейской части граб исчезает, и здесь леса сформированы дубом и липой.

Взаимосвязь вышеупомянутых типов леса с определенными почвенными условиями показана на рис.2.1.3 . Бонитет сосновых, а также дубовых насаждений возрастает с увеличением богатства почвы питательными веществами; при этом имеет значение и степень влажности почвы. биоклиматический эдафический лес

Зависимость распространения отдельных видов деревьев и основных видов травянистых растений нижних ярусов зависит от условий местообитания в упомянутых выше лесах. Эти естественные леса изменяются различным образом под воздействием человека.

1. Во всех лесах выпасается скот, что препятствует развитию подлеска и способствует распространению сорняков.

2.Лесные пожары чаще всего бывают в чистых сосновых лесах и и очень редко в лиственных лесах. Поэтому на месте сосняков особенно распространены вторичные сообщества, возникшие после пожара.

Рис. 2.1.3. Взаимосвязь типов леса и почвенных условий западнее Днепра (по Погребняку).

А -- бор на песчаной почве; сосна с единичной березой;

Б -- суборь;

Г-на супеси; нижний древесный ярус образован дубом;

В -- сугрудок на суглинке; нижний ярус древостоя сформирован Carpinus betulus;

Г -- груд (Carpineto-Quercetum) на серых лесных почвах, подстилаемых лёссом; верхний древесный ярус образован дубом, нижний -- Carpinus; развит ярус кустарников.

3. Вырубка нижнего яруса преимущественно влияет на дубово-сосновые леса, поскольку после удаления дуба формируются чистые сосновые леса, и меньше -- на другие типы леса.

4.Заготовка древесины особенно сильно изменяет сосново -листвен- ные леса, так как после вырубки сосны они превращаются в чистые лиственные леса.

5. В основном раскорчевывают лиственные леса, произрастающие на самых богатых почвах, и гораздо реже леса других типов; чистые сосновые леса на песках вообще не раскорчевываются, поскольку почвы, на которых они растут, непригодны для земледелия.

Смешанные сосновые леса раньше были широко распространены на песчаных почвах центральной Германии. С применением лесохозяйственных мероприятий они большей частью превращены сегодня в чистые сосновые насаждения. Даже однородные в прошлом лиственные леса, такие, как дубово-березовые леса на песчаных почвах в западной части Центральной Европы и леса Верхнерейнской низменности, в настоящее время превратились в чистые сосняки с примесью бука в нижнем ярусе.

Смешанные пихтово-буковые леса распространены в верхней половине пояса бука в горах Центральной Европы. Еще выше в горах к ним примешивается ель. Склоны северной экспозиции обычно покрыты еловыми лесами, южные склоны -- буковыми, а восточные и западные склоны -- смешанными лесами.

Возможность существования смешанных насаждений в естественных условиях может быть доказана наличием в природе девственного леса.

Такой лес произрастает на территории Нижней Австрии, в Восточных Альпах близ Лунца. Благодаря своей недоступности лес Ротвальд никогда не вырубался и использовался только как угодье для охоты. Это типичный смешанный древостой, образованный равным числом стволов бука, пихты и ели.

Глава 3. Изменение лесов под влиянием антропогенной деятельности

В процессе эволюции общества менялись характер и масштабы воздействия человека на лес, как и на природу в целом. Учёные полагают, что уже на стадии собирательства, охоты и рыболовства произошёл первый экологический кризис антропогенного происхождения. Равнинные леса Европы стали сокращаться в результате вырубки и применения огня. Значительно большие воздействия на лес проявились на стадии скотоводства и земледелия в развитии человеческого общества. По подсчётам, занимаемая площадь лесами за исторический период сократилась в 2 раза. Некоторые леса подвергались особенно сильному воздействию: уже сведено 40-50% первоначальной площади смешанных и широколиственных лесов, 85-90% - муссонных, 70-80% - средиземноморских сухих.

3.1 Типы воздействия человека на леса и последствия этого воздействия

Антропогенное воздействие на лесные экосистемы может быть: непосредственное(прямое) и опосредственное (косвенное). К непосредственному, можно отнести вырубки, возникновение пожаров и их тушение, отстрел животных, биологическая защита от вредителей и др. К опосредственному: загрязнение, изменение климата и др.

3.1.1 Непосредственное воздействие . Вырубки

Последствия вырубки. В результате вырубки леса на огромных пространствах возникают вторичные сукцессии. В зависимости от исходного (тип леса, состав деревьев и др.), размеров вырубаемой площади, от способов рубок (выборочно или сплошь вырубаются деревья), от используемой технологии лесосечных работ и мероприятий по очистке лесосек (сжигание порубочных остатков, разбрасывание по площади и пр.), от обеспечения доступа диаспор растений извне, а также дальнейшего использования лесосек (выпас и пр.) - сукцессии проходят различно.

После вырубки леса живыми остаются отдельные деревья, кустарники, растения травяно-кустарничкового яруса, мохово-лишайникового покрова. Сохраняются организмы, населяющие почву, а также имеющиеся в почве жизнеспособные семена. Условия произрастания типичных лесных расени, однако резко изменяются.

После уничтожения древесного яруса резко возрастает доступ солнечной радиации, увеличивается прогревание приземного слоя и почвы, усиливается воздействие ветра.

Поскольку устранен перехват атмосферных осадков кронами деревьев, с последующим их испарением, в почву проникает большое количество воды, а потери ее в таежных условиях резко уменьшаются из-за прекращения расходования ее на транспирацию деревьями.

Как следствие этого, несмотря на увеличение испарения воды с поверхности почвы, а иногда и поверхностного стока (главным образом в период таяния снега), на вырубках воды в почву поступает значительно больше, чем в лесу.

Из антропогенных воздействий наибольшее влияние на структуру лесного фонда оказывают рубки главного пользования, особенно концентрированные сплошнолесосечные. Размер рубок главного пользования регламентируется расчетной лесосекой, которая в последнее десятилетие существенно снизилась.

Серьезным недостатком современной технологии отечественной деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности следует считать ее ориентацию на преимущественное потребление дефицитов хвойной древесины. Огромные же ресурсы мягколиственных лесов, находящихся вблизи лесоперерабатывающих предприятий, не осваиваются. В зарубежных странах эта древесина в больших объемах потребляется целлюлозно-бумажной промышленностью и охотно закупается у нас по дефицитным ценам. В скандинавских странах большой размах в последнее время получили исследования и практические работы по искусственному разведению насаждений березы.

Практически не используются в стране ресурсы сухостойной и валежной древесины. Много теряется древесного сырья в процессе лесозаготовок, транспортировки и переработки.

Размер этих потерь достигает 30% и более от объема заготавливаемой древесины. Уровень использования биомассы в лесосеках(в %) приведен в таблице 1.

Таблица 1

Рубки ухода. Под рубками ухода за лесом подразумевают периодические разреживания древостоев, осуществляемые с раннего возраста до главной рубке. Некоторые положительные стороны рубок ухода общепризнанны.

1. Рубки ухода - важное средство регулирования состава смешанных древостоев (В пределах слагающих древостой пород).

2. Систематические разреживания сокращают срок выращивания сортиментов требуемого размера.

З. В результате рубок ухода при извлечении промежуточного пользования увеличивается общее пользование, по крайней мере в объеме естественного отпада.

Наше современное наставление по рубкам ухода за лесом, опираясь на недавно укоренившуюся в стране терминологию, относящуюся к данному мероприятию, дает отдельным видам ухода нижеследующие названия:

Осветления и прочистки - рубки ухода, осуществляемые в молодняках 1 класса возраста.

Прореживания - рубки ухода в насаждениях 2 класса возраста.

Проходные рубки - рубки ухода в насаждениях 3 класса возраста и выше, до их окончания.

При всех видах разреживаний, осуществляемых в различном возрасте насаждения, уход ведется за приростом, за составом и т. Д. Раньше термин «рубки ухода» заменялся термином «прореживание», хорошо отражающим суть мероприятия.

Рубки ухода - мероприятие, направленное главным образом в будущее и проводимое в интересах грядущих поколений. Рубки же промежуточного пользования направлены на удовлетворение интересов сегодняшнего дня - это мероприятие утилитарное, потребительское, не дающее никакого прогресса и, следовательно, заменить собою термин «рубки ухода» оно не может.

3.1.2 Лесные пожары

Лесные пожары в России и других странах мира - явление довольно распространенное. Возникновение их связано в основном с деятельностью человека и усугубляется опасным сочетанием метеорологических условий, неблагополучным санитарным состоянием насаждений, недостатками системы противопожарной профилактики.

Изучение последствий лесных пожаров издавна привлекало внимание исследователей самого разного профиля: лесоводов, ботаников, зоологов, почвоведов, экологов, географов.

К настоящему времени накоплен огромнейший материал, характеризующий влияние пожаров на все биотические и абиотические компоненты лесных экосистем, их пространственную структуру, ход сукцессий и эволюцию ландшафтов.

Установлено, что пожары - один из наиболее мощных экологических факторов, оказывающий многогранное влияние на лесные биогеоценозы, определяющие состав и функционирование бореальных лесов. До недавнего времени лесные пожары считалась бедствием, наносившим не только хозяйственный, но и экологический урон. В настоящее время значение лесных пожаров учеными переосмысливается. Все яснее становится факт, что лесные пожары - не аномальное и случайное явление, а полноправный и важный фактор эволюции наземной биоты, такой же как все остальные, и исключать его полностью не следует.

Лесные пожары в зависимости от их площади разделяют на шесть классов:

А - загорание (менее 0,2 га, в среднем около 0,1 га), которое может быть ликвидировано одним человеком (например, патрульным);

Б - малый пожар (до 2 га, в среднем около I га), который может быть остановлен звеном из 2-4 человек;

В - небольшой пожар (до 20 га, в среднем около 10 га), для ликвидации которого необходима бригада численностью до 10 человек;

Г - средний пожар (до 200 га, в среднем около 100 га), который может быть остановлен группой численностью порядка 30-40 человек;

Д - крупный пожар (до 2000 га, в среднем около 1000 га), который может быть остановлен группой численностью порядка 100 человек;

Е - катастрофический пожар (более 2000 га, в среднем около 10 тыс. га), который может быть остановлен только ударной специальной группой чнслеиностъю около 400 человек.

Крупные и катастрофические пожары обычно действуют на фоне вспышки большого количества меньших по размеру пожаров.

По степени повреждения древостоя огнем горельники разделяют на пять классов:

1 - древостой слабо повреждается пожаром, почти не изреживается: характеризуется частичным отмиранием подчиненных ярусов древостоя или даже сохранением их после слабых низовых пожаров (отпад до 30% по числу деревьев или 25% по запасу);

2 - древостой заметно изреживается за счет отмирания наиболее угнетенных и отставших в росте деревьев, но характеризуется сохранением жизнедеятельности значительного количества деревьев верхнего полога (отпад 31-70% по числу стволов и 26-60% по запасу);

2 - древостой сильно разрушается и усыхает почти полностью; характеризуется сохранением жизнедеятельности только незначительного числа деревьев верхнего полога (отпад 71-100% по числу стволов и 61-100% по запасу);

5 -сухостойные горельники. полностью утратившие жизнедеятельность (отпад 100% и 110 по запасу);

6 - древостой в результате пожара вываливается; представляет собой валежные горельники (отпад более 100%).

В зависимости от того, где распространяется огонь, пожары делятся на низовые, верховые и подземные: при низовом пожаре сгорает лесная подстилка, лишайники, мхи, травы, опавшие на землю ветки и т. п. Скорость движения пожара по ветру 0,25--5 км/ч. Высота пламени до 2,5 м. Температура горения около 700 о С (иногда выше).

Низовые пожары бывают беглые и устойчивые:

При беглом низовом пожаре сгорает верхняя часть напочвенного покрова, подрост и подлесок. Такой пожар распространяется с большой скоростью, обходя места с повышенной влажностью, поэтому часть площади остается незатронутой огнем. Беглые пожары в основном происходят весной, когда просыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов.

Устойчивые низовые пожары распространяются медленно, при этом полностью выгорает живой и мертвый напочвенный покров, сильно обгорают корни и кора деревьев, полностью сгорают подрост и подлесок. Устойчивые пожары возникают преимущественно с середины лета.

Верховой лесной пожар охватывает листья, хвою, ветви, и всю крону, может охватить (в случае повального пожара) травяно-моховой покров почвы и подрост.

Скорость распространения от 5--30 км/ч.

Температура от 900 о C до 1200 о C. Развиваются они обычно при засушливой ветреной погоде из низового пожара в насаждениях с низкоопушенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте. Верховой пожар -- это обычно завершающаяся стадия пожара. Область распространения яйцевидно-вытянутая.

Верховые пожары, как и низовые, могут быть беглыми (ураганными) и устойчивыми (повальными):ураганный пожар распространяется со скоростью от 7 до 30 км/ч. Возникают при сильном ветре. Опасны высокой скоростью распространения.

При повальном верховом пожаре огонь движется сплошной стеной от надпочвенного покрова до крон деревьев со скоростью до 8 км/ч. При повальном пожаре лес выгорает полностью. При верховых пожарах образуется большая масса искр из горящих ветвей и хвои, летящих перед фронтом огня и создающих низовые пожары за несколько десятков, а в случае ураганного пожара иногда за несколько сотен метров от основного очага.

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с возгоранием торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (Торф может гореть без доступа воздуха и даже под водой). Для тушения таких пожаров необходима предварительная разведка.

3.1.3 Классификация лесных пожаров по силе

В зависимости от характера возгорания и состава леса лесные пожары подразделяются на низовые, верховые и почвенные.

По скорости распространения огня низовые и верховые пожары делятся на устойчивые и беглые. Скорость распространения:

Слабого низового пожара не превышает 1 м/мин (Высота слабого низового пожара до 0,5 м)

Среднего от 1м/мин до 3 м/мин (Высота среднего -- до 1,5 м)

Сильного свыше 3 м/мин. (Высота сильного -- свыше 1,5 м)

Верховой пожар, скорость распространения:

Слабый до 3 м/мин,

Средний до 100 м/мин,

Сильный свыше 100 м/мин.

Сила почвенного пожара определяется по глубине выгорания:

Слабым почвенным (подземным) пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см,

Средним -- 25-50 см,

Сильным -- более 50 см.

Оценка по площади:

Загорание -- огнём охвачено 0,1-2 гектара

Малый -- 2-20 га

Средний -- 20-200 га

Крупный -- 200-2.000 га

Катастрофический -- более 2000 га

Средняя продолжительность лесных крупных пожаров 10-15 суток при выгорающей площади -- 450--500 гектаров.

3.2 Опосредственное воздействие

Антропогенное воздействие на леса, а именно загрязнение происходит через свалки, кислотные дожди(вызваны загрязнением атмосферы), через выбросы радиации и др.

Наиболее яркий пример последствия воздействия радиации на леса изменение окраски леса после аварии на Чернобыльской АЭС 1986 года, позднее названного "Рыжим лесом".

В результате аварии на ЧАЭС десятки тысяч гектаров леса испытали мощное радиоактивное загрязнение, общей протяженностью около двух километров на запад от станции и в непосредственной близости от ЧАЭС. Это были, в основном, монокультурные насаждения сосны обыкновенной (Pinussilvestris). Признаки радиоактивного поражения хвойных пород проявляются уже при поглощенных дозах около 100 рад.

Нужно отметить, что основные радиационные нагрузки на сосну в результате аварии на ЧАЭС пришлись на период активизации процессов роста растений. В такой период радиочувствительность растений увеличивается в 1,5 - 3 раза по сравнению с другими периодами. Крона сосен достаточно плотная и является эффективным фильтром, что способствовало задержке значительного количества радиоактивной пыли и аэрозолей в кронах этих деревьев.

Сосна не сбрасывает хвою на протяжении 2-3 лет, что обуславливает медленную естественную очистку крон по сравнению с деревьями лиственных пород. Этот фактор усилил радиационное поражение хвойных по сравнению с другими породами.

У поврежденных деревьев наблюдали нарушение в ритме ростовых процессов, ориентации побегов, морфологических процессов. При дозах 300-400 рад вдвое снизился прирост по диаметру ствола в березы, ели и сосны.

Вместе с этим у пораженных деревьев наблюдали активные восстановительные процессы. Например, в ели формировалась гигантская хвоя до 4-4,5 см, в сосны - 12-14 см. В 1989-1992 гг. общая масса хвои на молодых побегах увеличилась по сравнению с 1986 г. в 3,0 - 3,5 раза. Увеличилось прорастание семян. Данный факт указывает на увеличение репродуктивных функций у вида.

Совокупность результатов проведенных исследований дает возможность спрогнозировать последующее развитие восстановительных процессов. В зонах летательного и сублетального поражения будет происходить природная реабилитация (восстановление) леса. На месте сосняков будут развиваться преимущественно лиственные насаждения с преобладанием березы и кустарниковых видов растений. Происходит постепенное задернение почвы.

Погибший лес представлял собой значительную опасность, например при пожаре, как источник вторичного радиоактивного загрязнения. Кроме того, погибший лес значительно ухудшал радиационную ситуацию возле дороги, которая была одной из основных транспортных магистралей Чернобыльской АЭС.

Для дезактивации территории «Рыжего леса» предлагались разные методы. Еще до завершения дискуссий о методах проведения дезактиваций работ, в 1987 году, вокруг погибшего леса был насыпан вал высотой 2,5 метра и общей длиной около 3,5 км. Захоронения погибших деревьев (Документальные фото ликвидации Рыжего леса), лесного подлеска и верхнего слоя почвы выполнялось путем валки, сгребания и закладку в траншеи с последующей засыпкой слоем почвы толщиной около 1 метра. Для этих целей применялась специальная военная техника, такая как Инженерные машины разграждения и Путепрокладчики БАТ. Эта инженерная техника специально сконструирована для работы в условиях интенсивного радиоактивного загрязнения окружающей среды (для условий ядерной войны).

Всего было захоронено более 4 тысяч кубических метров радиоактивных материалов. В результате проведенных мероприятий мощность экспозиционной дозы гамма-излучения уменьшилось в 4-50 раз и во второй половине 1987 года (по окончании работ по дезактивации) максимальные уровни мощности дозы составляли 180 мР/час.

Захоронение радиоактивной древесины происходило в траншеи глубиной полтора - два метра. То есть на уровне залегания грунтовых вод. Это привело к загрязнению грунтовых вод радиоактивными веществами аварийного выброса. По данным ученых, уже через 2-3 года после захоронения, было отмечено наличие радионуклидов в грунтовых водах возле траншей, в которых был похоронен погибший лес.

На данный момент места захоронения погибшего леса являются источниками поступления радиоактивных веществ в грунтовые воды, что обусловливает их длительное загрязнение. Ввиду негативных последствий для окружающей среды такого мероприятия, а также сложность его устранения (минимизации), можно сделать вывод - захоронение погибшего леса не решило, а лишь углубило экологические проблемы.

Аннотация

Радкевич А.С. Смешанные леса умеренного пояса и их экологическое состояние(курсовая работа). - Минск, 2012. - c.

Биоклиматические особенности умеренной зоны. Смешанные леса, их структура и закономерности распространения. Изменение лесов под влиянием антропогенной деятельности. Мероприятия по рациональному использованию и охране леса.

Приводятся общие сведения о климатических особенностях умеренного пояса, его определяющие характеристики, почвенно-растительный покров. Рассмотрены породы деревьев, относящиеся к смешанным лесам, состояние лесов, проведен анализ лесных ресурсов. Рассмотрены меры по рациональному использованию и охране лесов.

Анатацыя

Радкевіч А.С. Змешаныя лясы ўмеренага пояса і іх экалагічнае становішча.(курсавая работа). - Мінск, 2012. - с.

Біакліматычныя асаблівасці ўмеранай зоны. Змешаныя лясы, іх структура і заканамернасці распаўсюджвання. Змяненне лясоў пад уплывам антрапагеннай дзейнасці. Мерапрыемствы па рацыянальнаму выкарыстанню і ахове леса.

Прыводятся агульныя звесткі аб кліматычных асаблівасцях умеранага пояса, яго вызначаюць характырыстыкі, глебава- расліннам покрыве. Разгледжаны пароды дрэў, якія адносяцца да смешаных лясоў, стан лясоў, праведзены аналіз лясных рэсурсаў. Разгледжаны меры па рацыянальнаму выкарыстанню і ахове лясоў.

L"annotation

Radkevitch A. Les forкts de la zone tempйrйe et leur йtat йcologique (le travail de cours). - Minsk, 2012. - ?? c.

Les particularitйs bioclimatiques de la zone modйrйe. Les forкts aux essences variйes, leur structure et les rйgularitйs de la diffusion. Le changement des bois sous l"influence de l"activitй anthropique. Les actions selon l"utilisation rationnelle et la protection du bois.

On amиne les informations totales sur les particularitйs climatiques de la zone tempйrйe, ses caractйristiques dйfinissant, la couverture potchvenno-vйgйtale. On examine les races des arbres se rapportant aux forкts aux essences variйes, l"йtat des bois, on passe l"analyse des ressources forestiиres. On examine les mesures de l"utilisation rationnelle et la protection des bois.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Определение и классификация леса. Его взаимодействие с компонентами окружающей среды. Особенности развития растений в лесах умеренного пояса. Основные направления использования леса в хозяйственных целях. Его санитарно-гигиеническое и целебное значение.

презентация , добавлен 05.05.2014


Принципы организации лесного хозяйства для распространенных общегосударственных лесов. Организация лесного хозяйства при устройстве колхозных, совхозных, водоохранно-защитных, горных лесов, лесов зеленых зон, мемориальных объектов, заповедников.

реферат , добавлен 23.08.2013


Климат района расположения лесничества. Выборочные рубки спелых, перестойных лесных насаждений. Объемы рубок ухода. Восстановление вырубленных, погибших, поврежденных лесов. Распределение лесов по целевому назначению и категориям защитных лесов.

отчет по практике , добавлен 19.05.2015


Лесные ресурсы: их типы, распространение и значение. Виды лесов и лесные пояса мира. Экологическое значение лесов и антропогенные воздействия на лесные экосистемы. Экономическая оценка и прогнозы состояния лесных ресурсов. Использование лесных ресурсов.

курсовая работа , добавлен 25.06.2015


Характеристика природных и экономических условий. Типологическая характеристика лесов. Ландшафтно-эстетическая характеристика лесов. Проект сплошнолесосечной полосной рубки леса. Определение нормативов рубок ухода. Ландшафтные рубки формирования.

курсовая работа , добавлен 23.12.2013


Краткая характеристика экономических и физико-географических условий района расположения Гомельского лесхоза. Экологическое состояние лесов района. Разработка методики по повышению продуктивности лесных культур и мероприятий по восстановлению леса.

дипломная работа , добавлен 26.12.2012


Защита лесов от вредителей и болезней как одна из важнейших задач в деле сохранения лесов и повышения их производительности. Особенности использования половых феромонов в борьбе с вредителями леса. Характеристика феромонного препарата "Деналол".

дипломная работа , добавлен 24.01.2013


Местонахождение, площадь и организация территории лесничества. Краткая характеристика и экологическое состояние лесного фонда. Способы рубок и очистки лесосек. Промежуточное пользование древесиной. Принципы ухода за молодняками при воспроизводстве лесов.

курсовая работа , добавлен 25.01.2015


Насаждения с нарушенной и утраченной устойчивостью. Причины ослабления и гибели лесных насаждений. Повреждения дикими животными. Антропогенные факторы воздействия на леса. Очаги массового размножения вредителей леса. Лесопатологическое состояние лесов.

дипломная работа , добавлен 17.12.2013


Отнесение лесов к группам и категориям защитности. Классификация лесоустроительных работ. Местонахождение и площадь лесхоза, природно-климатические условия. Основные положения по ведению лесного хозяйства. Экологическое и санитарное состояние лесов.

КЛИМАТ, многолетний режим погоды на данной территории. Погоду в любой момент времени характеризуют определенные комбинации температуры, влажности, направления и скорости ветра. В некоторых типах климата погода существенно меняется каждый день или по сезонам, в других – остается неизменной. Климатические описания основываются на статистическом анализе средних и экстремальных метеорологических характеристик. Как фактор природной среды климат влияет на географическое распределение растительности, почв и водных ресурсов и, следовательно, на землепользование и экономику. Климат также оказывает воздействие на условия жизни и здоровье человека.

Климатология – наука о климате, изучающая причины формирования разных типов климата, их географическое размещение и взаимосвязи климата и других природных явлений. Климатология тесно связана с метеорологией – разделом физики, изучающим краткосрочные состояния атмосферы, т.е. погоду.

КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

Климат формируется под воздействием нескольких факторов, которые обеспечивают атмосферу теплом и влагой и определяют динамику воздушных течений. Главные климатообразующие факторы – положение Земли относительно Солнца, распределение суши и моря, общая циркуляция атмосферы, морские течения, а также рельеф земной поверхности.

Положение Земли. При обращении Земли вокруг Солнца угол между полярной осью и перпендикуляром к плоскости орбиты остается постоянным и составляет 2330. Этим движением объясняется изменение угла падения солнечных лучей на земную поверхность в полдень на определенной широте в течение года. Чем больше угол падения солнечных лучей на Землю в данном месте, тем эффективнее Солнце нагревает поверхность. Только между Северным и Южным тропиками (от 2330 с.ш. до 2330 ю.ш.) солнечные лучи в определенное время года падают на Землю вертикально, и здесь Солнце в полдень всегда высоко поднимается над горизонтом. Поэтому в тропиках обычно тепло в любое время года. В более высоких широтах, где Солнце стоит ниже над горизонтом, прогревание земной поверхности меньше. Там наблюдаются значительные сезонные изменения температуры (чего не бывает в тропиках), а зимой угол падения солнечных лучей сравнительно невелик и дни существенно короче. На экваторе день и ночь всегда имеют равную продолжительность, тогда как на полюсах день продолжается всю летнюю половину года, а зимой Солнце никогда не восходит над горизонтом. Длительность полярного дня лишь отчасти компенсирует низкое стояние Солнца над горизонтом, и в результате лето здесь прохладное. В темные зимы полярные районы быстро теряют тепло и сильно выхолаживаются.

Распределение суши и моря. Вода нагревается и остывает медленнее, чем суша. Поэтому температура воздуха над океанами имеет меньшие суточные и сезонные изменения, чем над материками. В прибрежных районах, где ветры дуют с моря, лето в целом прохладнее, а зима теплее, чем во внутренних областях материков на той же широте. Климат таких наветренных побережий называется морским. Внутренние районы материков в умеренных широтах характеризуются значительными различиями летних и зимних температур. В таких случаях говорят о континентальном климате.

Акватории являются основным источником атмосферной влаги. Когда ветры дуют с теплых океанов на сушу, там выпадает много осадков. На наветренных побережьях обычно выше относительная влажность и облачность и больше дней с туманами, чем во внутренних регионах.

Циркуляция атмосферы. Характер барического поля и вращение Земли обусловливают общую циркуляцию атмосферы, благодаря которой тепло и влага постоянно перераспределяются по земной поверхности. Ветры дуют из областей высокого давления в области низкого давления. Высокое давление связано обычно с холодным, плотным воздухом, тогда как низкое – с теплым и менее плотным. Вращение Земли заставляет воздушные потоки отклоняться вправо в Северном полушарии и влево – в Южном. Такое отклонение носит название «эффект Кориолиса».

Как в Северном, так и в Южном полушарии в приземных слоях атмосферы насчитываются по три главных зоны ветров. Во внутритропической зоне конвергенции у экватора северо-восточный пассат сближается с юго-восточным. Пассатные ветры зарождаются в субтропических областях высокого давления, наиболее развитых над океанами. Потоки воздуха, двигаясь по направлению к полюсам и отклоняясь под воздействием силы Кориолиса, формируют преобладающий западный перенос. В области полярных фронтов умеренных широт западный перенос встречается с холодным воздухом высоких широт, образуя зону барических систем с низким давлением в центре (циклонов), движущихся с запада на восток. Хотя воздушные течения в полярных областях выражены не столь ярко, иногда выделяют полярный восточный перенос. Эти ветры дуют главным образом с северо-востока в Северном полушарии и с юго-востока – в Южном. Массы холодного воздуха часто проникают в умеренные широты.

Ветры в областях схождения воздушных течений образуют восходящие потоки воздуха, который охлаждается с высотой. При этом возможно образование облаков, часто сопровождаемое выпадением осадков. Поэтому во внутритропической зоне конвергенции и фронтальных зонах в поясе преобладающего западного переноса выпадает много осадков.

Ветры, дующие в более высоких слоях атмосферы, замыкают систему циркуляции в обоих полушариях. Воздух, поднимающийся вверх в зонах конвергенции, устремляется в области высокого давления и там опускается. При этом с увеличением давления он нагревается, что приводит к формированию сухого климата, особенно на суше. Такие нисходящие потоки воздуха определяют климат Сахары, расположенной в субтропическом поясе высокого давления в Северной Африке.

Сезонные изменения прогревания и охлаждения обусловливают сезонные перемещения главных барических образований и систем ветров. Зоны ветров летом сдвигаются по направлению к полюсам, что приводит к сменам погодных условий на данной широте. Так, для африканских саванн, покрытых травянистой растительностью с редко растущими деревьями, характерны дождливое лето (благодаря влиянию внутритропической зоны конвергенции) и сухая зима, когда на эту территорию смещается область высокого давления с нисходящими потоками воздуха.

На сезонные изменения общей циркуляции атмосферы влияет также распределение суши и моря. Летом, когда Азиатский материк прогревается и над ним устанавливается область более низкого давления, чем над окружающими океанами, прибрежные южные и юго-восточные районы испытывают воздействие влажных воздушных потоков, направленных с моря на сушу и приносящих обильные дожди. Зимой воздух стекает с холодной поверхности материка на океаны, и дождей выпадает гораздо меньше. Такие ветры, изменяющие направление на противоположное в зависимости от сезона, называются муссонами.

Океанические течения формируются под воздействием приповерхностных ветров и различий в плотности воды, обусловленных изменениями ее солености и температуры. На направление течений влияют сила Кориолиса, форма морских бассейнов и очертания берегов. В целом циркуляция океанических течений сходна с распределением воздушных потоков над океанами и происходит по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном.

Пересекая направляющиеся к полюсам теплые течения, воздух становится более теплым и влажным и оказывает соответствующее воздействие на климат. Направляющиеся к экватору океанические течения несут прохладные воды. Проходя вдоль западных окраин материков, они понижают температуру и влагоемкость воздуха, и, соответственно, климат под их воздействием становится более прохладным и сухим. Благодаря конденсации влаги вблизи холодной поверхности моря в таких районах часто возникают туманы.

Рельеф земной поверхности. Крупные формы рельефа оказывают существенное влияние на климат, который меняется в зависимости от высоты местности и при взаимодействии воздушных потоков с орографическими препятствиями. Температура воздуха с высотой обычно понижается, что приводит к формированию в горах и на плато более прохладного климата, чем на сопредельных низменностях. Кроме того, возвышенности и горы образуют препятствия, вынуждающие воздух подниматься вверх и расширяться. По мере расширения он охлаждается. Такое охлаждение, называемое адиабатическим, часто приводит к конденсации влаги и формированию облаков и осадков. Бóльшая часть осадков, обусловленных барьерным эффектом гор, выпадает на их наветренной стороне, а подветренная сторона остается в «дождевой тени». Воздух, опускающийся на подветренных склонах, при сжатии нагревается, образуя теплый сухой ветер, известный под названием «фен».

КЛИМАТ И ШИРОТА

В климатических обзорах Земли целесообразно рассматривать широтные зоны. Распределение климатических поясов в Северном и Южном полушариях симметрично. К северу и югу от экватора расположены тропическая, субтропическая, умеренная, субполярная и полярная зоны. Также симметричны барические поля и зоны преобладающих ветров. Следовательно, большую часть типов климата одного полушария можно найти на аналогичных широтах в другом полушарии.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КЛИМАТА

Классификация климатов дает упорядоченную систему для характеристики типов климата, их районирования и картографирования. Типы климата, преобладающие на обширных территориях, называются макроклиматами. Макроклиматический район должен иметь более или менее однородные климатические условия, отличающие его от других районов, хотя и представляющие собой лишь обобщенную характеристику (поскольку не существует двух мест с идентичным климатом), больше отвечающую реалиям, чем выделение климатических районов только на основе принадлежности к определенному широтно-географическому поясу.

Климат ледниковых покровов господствует в Гренландии и Антарктиде, где средние месячные температуры ниже 0 C. В темное зимнее время года эти регионы совершенно не получают солнечной радиации, хотя там бывают сумерки и полярные сияния. Даже летом солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, что снижает эффективность прогрева. Большая часть приходящей солнечной радиации отражается льдом. Как летом, так и зимой в возвышенных районах Антарктического ледникового покрова преобладают низкие температуры. Климат внутренних районов Антарктиды гораздо холоднее климата Арктики, поскольку южный материк отличается большими размерами и высотами, а Северный Ледовитый океан смягчает климат, несмотря на широкое распространение паковых льдов. Летом во время коротких потеплений дрейфующий лед иногда тает.

Осадки на ледниковых покровах выпадают в виде снега или мелких частичек ледяного тумана. Внутренние районы ежегодно получают всего 50–125 мм осадков, но на побережье может выпадать и более 500 мм. Иногда циклоны приносят в эти районы облачность и снег. Снегопады часто сопровождаются сильными ветрами, которые переносят значительные массы снега, сдувая его со скал. Сильные стоковые ветры с метелями дуют с холодного ледникового щита, вынося снег на побережья.

Субполярный климат проявляется в тундровых районах на северных окраинах Северной Америки и Евразии, а также на Антарктическом п-ове и прилегающих к нему островах. В восточной Канаде и Сибири южная граница этого климатического пояса проходит значительно южнее Полярного круга из-за сильно выраженного влияния обширных массивов суши. Это приводит к затяжным и крайне холодным зимам. Лето короткое и прохладное со средними месячными температурами, редко превышающими +10 С. До некоторой степени длинные дни компенсируют непродолжительность лета, однако на большей части территории получаемого тепла недостаточно для полного оттаивания грунтов. Постоянно мерзлый грунт, называемый многолетней мерзлотой, сдерживает рост растений и фильтрацию талых вод в грунт. Поэтому летом плоские участки оказываются заболоченными. На побережье зимние температуры несколько выше, а летние – несколько ниже, чем во внутренних районах материка. Летом, когда влажный воздух находится над холодной водой или морским льдом, на арктических побережьях часто возникают туманы.

Годовая сумма осадков обычно не превышает 380 мм. Бóльшая их часть выпадает в виде дождя или снега летом, при прохождении циклонов. На побережье основная масса осадков может быть принесена зимними циклонами. Но низкие температуры и ясная погода холодного сезона, характерные для большей части областей с субполярным климатом, неблагоприятны для значительного снегонакопления.

Субарктический климат известен также под названием «климат тайги» (по преобладающему типу растительности – хвойным лесам). Этот климатический пояс охватывает умеренные широты Северного полушария – северные области Северной Америки и Евразии, расположенные непосредственно к югу от субполярного климатического пояса. Здесь проявляются резкие сезонные климатические различия из-за положения этого климатического пояса в достаточно высоких широтах во внутренних частях материков. Зимы затяжные и крайне холодные, и чем севернее, тем дни короче. Лето короткое и прохладное с длинными днями. Зимой период с отрицательным температурами очень продолжителен, а летом температура временами может превышать +32 С. В Якутске средняя температура января –43 С, июля – +19 С, т.е. годовая амплитуда температур достигает 62 С. Более мягкий климат характерен для приморских территорий, например южной Аляски или северной Скандинавии.

Климатических изменении климатических поясов организм человека чувствует дискомфорт. Период привыкания организма к новым климатическим условиям ... участки земной коры. их еще называют сейсмическими поясами...

Тематические карты разнообразны по своему содержанию. К ним относятся карты эрозии, засоления, солонцеватости, фактического использования и производительной способности земель, экологическая карта и многие другие, отвечающие конкретным задачам и целям картографирования почв в том или ином масштабе.

В последние два десятилетия на базе Почвенного института им. В. В.Докучаева на примере в основном зарубежных исследований в Камбодже, Кубе, Лаосе, Ливии были разработаны основы средне- и крупномасштабного тематического картографирования для оптимального выбора и размещения сельскохозяйственных культур в зависимости от почвенно-экологических условий.

Предложенная система тематических карт обычно включает несколько их видов, которые дают полное представление о качестве земель, характере их использования в настоящем и рекомендации по использованию в будущем:

• 
  карта фактического использования земель (Land Use);
• 
  карта производительной способности земель;
• 
  карта эрозии почв (там, где распространена эрозия, например в гумидных регионах);
• 
  карта засоления почв (там, где существуют проблемы засоления, например в аридных регионах);

^ Карта фактического использования земель (см. цв. вкл., рис. 4)служит исходным документом для определения существующих масштабов и направлений в общей стратегии сельского хозяйства региона: земледелия, лесного хозяйства, животноводства. Виды земельна карте характеризуются определенной площадью, что дает не только качественную, но и количественную информацию о фактическом использовании земель в регионе. Карта предназначена такжедля решения общих региональных проблем сельского хозяйства и;отвечает на вопрос, как используется почвенный покров региона iв сельском хозяйстве, оставляя проблему трансформации угодий для карты оптимального перспективного использования земель. Карту составляют по материалам почвенного картографирования, маршрутных и более детальных исследований, на базе аэрокосмических снимков и других топографических и тематических материалов, отражающих характер использования земель, занятость территории под сельскохозяйственные и несельскохозяйственные нужды (города, поселки, дороги, неудобья, выключки и т.д.). \

^ Карта эрозии почв (см. цв. вкл., рис. 5). Условия возделывания сельскохозяйственных культур во многом ограничиваются и определяются характером эрозионных процессов неравнозначных по негативному проявлению в различных регионах мира. Это обусловлено большим разнообразием почвенных, гидрологических, климатических и геоморфологических условий, а также антропогенным воздействием на почвенный покров в целом. Водная эрозия развита чрезвычайно широко и представлена преимущественно двумя формами - плоскостной и овражной.

Карты эрозии почв включают данные, полученные при почвенной съемке, проведении детальных специальных исследований на стоковых площадках и трансектах, а также при дешифрировании материалов аэро- и космической съемки и определении характера овражной эрозии. Она базируется на классификации собственно \ эродированных почв и почв потенциально эрозионноопасных.

^ Карта производительной способности земель отражает качественную группировку почв и характеризует их по степени пригодности для сельского хозяйства. Она представляет собой сводный картографический материал, характеризующий качество почв по основным признакам и свойствам, наиболее существенно влияющим на характер использования земель, Составляется на основе карт почвенной эрозии и собственно качественной группировки почв. Почвы на карте объединены в труппы по характеру общности морфогенетических, физических, химических и агрохимических свойств, а также экологических условий, определяющих возможности использования почв в сельском \ хозяйстве. Некоторые свойства почв (мощность мелкоземистого слоя, гранулометрический состав, сложение, оглеенность, засоленность, солонцеватость, эродированность и др.) затрудняют или лимитируют их использование.

^ Карта оптимального перспективного использования земель отражает наиболее желательное размещение сельскохозяйственных культур. Это ключевая карта в системе тематических карт, использующая их информацию и составляемая на базе: шкалы показателей пригодности почв для возделывания сельскохозяйственных культур.

Шкала служит ключом к рекомендациям по размещению определенных культур в том или ином контуре, объединяющем почвы; одного типа по производительной способности. Она содержит сведения о свойствах почв, которые обеспечивают оптимальные и допустимые условия выращивания различных сельскохозяйственных культур либо могут лимитировать их развитие. Каждый контур карты соответствует главной, дополнительной и сопутствующей культуре из рекомендуемых для возделывания.

^ Основные принципы и методика составления почвенных и тематических карт. Принцип комплексности, основанный на изучении взаимозависимости элементов природы и отдельных явлений, был положен в основу почвенных съемок и исследований еще до того, как был предложен термин «комплексность». Так, первые почвенные съемки основывались не только на анализе почвенных разрезов, но и на влиянии на формирование почв почвообразующих факторов: климата, биоты, рельефа, литологического состава почвообразующих пород и др. Почвы как поверхностный слой земной оболочки особенно четко синтезируют взаимосвязи природных факторов. Генетическое почвоведение еще в первоначальном развитии позволяло выявить природную зональность. В современном почвенном картографировании генетический принцип, основанный на комплексном изучении факторов почвообразования и принципах размещения почв, проявляется еще более четко.

Исследование почвенного покрова и картирование почв слагаются из трех периодов - подготовительного, полевого и камерального.

^ Подготовительный период, непродолжительный по времени, обеспечивает успешное проведение предстоящих почвенных исследований. Подготовка касается программных, методических, организационных и технических вопросов, от своевременного и правильного разрешения которых во многом зависит успех полевых работ.

^ Полевой период почвенных исследований - основной по значению и наиболее сложный по выполнению. В полевой период почвовед должен сделать все необходимые наблюдения, изучить и описать почвы, собрать необходимые образцы почв, почвообразующих пород и растений для последующего их просмотра и анализа, картировать почвенный покров, т. е. составить полевую (предварительную) почвенную карту.

^ Камеральный период служит для тщательной проверки всех собранных полевых материалов, лабораторных исследований и анализа всего собранного материала. Составляется окончательный вариант почвенной карты, к которой пишется объяснительная записка.

Докучаевский метод картографии почв отражает особенности почвенного покрова на основе познания закономерных генетических связей между почвами и всеми другими элементами географической среды. Поэтому картография почв неотделима от изучения условий или факторов почвообразования, включая влияние хозяйственной деятельности человека. Природные условия почвообразования исследуют в той или иной степени подробности в течение всех трех рабочих периодов. Программа изучения природных факторов почвообразования при почвенном картировании состоит из следующих разделов:

1. 
   Геологическое строение, коренные (подстилающие) и почвообразующие породы.

1. 
   Геоморфологическая характеристика территории.
2. 
   Гидрогеологические условия.
3. 
   Климат.
4. 
   Растительность и животные организмы в почве.
5. 
   Хозяйственная деятельность человека.

^ 2. Почвенные ресурсы России и мира

Почвенные ресурсы России. На почвенный покров России приходится приблизительно 1,4 млрд га из 1,7 млрд га общей площади страны, причем в сельском хозяйстве используются всего 13,4% от общей площади (7,9 -пашня, 1,7 -сенокос, 3,8 -пастбище, 0,08 -многолетние насаждения). Около 80 % почвенного покрова приходится на территории, исключающие или сильно затрудняющие земледельческое освоение. Почвенный покров на этих территориях в основном занят лесом или служит в качестве пастбищ. По природным зонам площади почв распределены неравномерно (табл. 37). Большая часть приходится на тайгу и хвойно-широколиственные леса, тогда как наилучшие почвы лесостепей и степей (серые лесные и черноземы) составляют лишь около 10 %. Однако именно они в наибольшей степени интенсивно используются в сельском хозяйстве.

Более 1/3 территории страны приходится на регионы, занятые горными почвами (34,4 %). Все относительно лучшие почвы страны к настоящему времени интенсивно распаханы. Вследствие неблагоприятных природных факторов и антропогенной деградации все потенциально пригодные для сельскохозяйственного использования почвы низкоплодородны, и требуются большие затраты при их освоении и эксплуатации.

Современные тенденции использования почвенного покрова в России отчетливо показывают, что экстенсивный путь меняется на более прогрессивный - интенсивный. Это видно из того, что с 1990 по 2001 г. площадь пахотных земель сократилась на 7,9 млн га, но при этом урожайность за 47 лет выросла на 2 ц/га относительно среднестатистического уровня, составив 12,7 ц/га (табл. 39). Однако в отличие от многих западных стран, где ранее малоплодородные почвы на больших площадях постепенно становились высокоплодородными за счет применения высокоурожайных сортов, высоких доз удобрений, гербицидов, пестицидов и новейших приемов агротехники, в России происходит пока обратный процесс превращения плодородных почв (особенно черноземов) в малоплодородные. Прогрессивная деградация почв приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, особенно в зонах рискованного земледелия, доминирующих в стране по площади пахотных земель, что приводит к увеличению затрат на получение единицы продукции.

^ Почвенные ресурсы мира. В настоящее время распахана лишь восьмая часть суши. По отдельным континентам и странам распаханность почв и их использование в земледелии варьирует следующим образом: Европа - 29,5 %; Азия - 16,9 %; Северная и Центральная Америка - 12,8 %; Южная Америка - 7,9 %; Африка - 6,2 %; Австралия и Океания - 5,8 %. По географическим поясам площадь пахотных земель определяется так: субтропики - 730 млн га, суббореальный пояс - 720 млн га и тропики - 657 млн га. В пределах поясов степень использования почв обусловлена характером увлажнения.

На Земле имеются еще значительные ресурсы пахотно-пригод-ных земель. Их суммарная площадь составляет 3190 млн га, или 24,2 %. По сравнению с используемыми сейчас 11,3 % это означает, что площадь пахотных земель можно увеличить вдвое. Тем не менее, лучшие почвы уже давно распаханы, а резерв составляют территории, для которых требуются значительные капиталовложения для улучшения их свойств, мелиорации, ирригации и других агротехнических приемов. В настоящее время больше всего используются ферраллитные почвы, черноземы, опустыненные почвы, подзолистые и дерново-подзолистые, аллювиальные.

^ Землепользование в холодном поясе. От арктических пустынь до среднетаежных лесов ограничивающий фактор - дефицит тепла.

Вегетация в открытом грунте невозможна за исключением отдельных участков с благоприятным микроклиматом и «теплыми» почвами. Возможно землепользование пригородного подсобного типа с возделыванием скороспелых огородных и кормовых культур на базе теплиц. Существенно ограничивается и развитие пастбищного хозяйства. Животноводство имеет очаговый характер. Преимущественно распространено оленеводство - основной источник продовольствия и животного сырья.

^ Землепользование в умеренном поясе. В этом поясе два сезона - холодный и теплый. Возделываются яровые и озимые злаки - растения длинного дня. Растения короткого дня - подсолнечник, конопля и другие - типичны для южных районов умеренного пояса.

Система лимитирующих факторов, в том числе почвенных, а в целом почвенно-экологических определяет характер землепользования в той или иной части умеренного пояса. В наиболее благоприятных условиях основной лимитирующий фактор - рельеф местности и дефицит атмосферного увлажнения в вегетационный период (в континентальных частях пояса).

В Евразии земледельческие территории образуют самый обширный на планете массив этого пояса на равнинах Западной и Восточной Европы. Степень распаханности земель высокая - 60-70 %, но пастбища по площади ограничены. Тем не менее развито животноводство при стойловом содержании скота. Такой же крупный массив находится в Северной Америке в восточном приокеани-ческом секторе.

Земледельческое использование территории становится нерентабельным и нерациональным в горах в условиях значительного дефицита увлажнения. Поэтому пастбищное хозяйство сосредоточено на равнинах в пределах континентального сектора (зоны сухих степей, полупустынь, пустынь и ксерофитных редколесий) либо на плоскогорьях, где условия недостаточно влажные или теплые для выращивания сельскохозяйственных культур.

Пастбищные угодья занимают равнины и котловины Центральной Азии, горы и холмы Внутренней Монголии, сухие степи и полупустыни Казахстана и Прикаспия, аридные области запада США. Ландшафты полупустынь с коротким периодом вегетации эфемеров, с низкой биопродуктивностью могут быть отнесены к непродуктивным землям, хотя при организации орошения интенсивно используются в земледелии.

^ Землепользование в субтропиках. В Северном полушарии длительность вегетационного периода около 200 дней в северных районах, в южных - круглогодичная. В этих регионах бывают «вегетационные зимы», когда температура не опускается зимой ниже +10 °С, т. е. возможна круглогодичная вегетация. В континентальном секторе (семиаридные условия) земледелие возможно только при орошении. Муссонный климат влияет на характер земледелия.

В субтропиках почти повсеместно существуют два вегетационных периода: в Европе - весенний и осенний, в остальных районах - летний и зимний. В зимний период возделывают зерновые и овощные - малотребовательные к теплу, в летний период - многолетние культуры - хлопчатник, поздние сорта риса и кукурузы, цитрусовые, чай, инжир, маслины и однолетники тропического пояса.

В самых теплых районах - северной Сахаре, Аравии, юге Ирака, Ирана, Калифорнии - плодоносят финиковая пальма, поздние сорта хлопчатника. Пример адаптации культуры к субтропикам - озимая пшеница. Важнейшую культуру, особенно на востоке, - рис - возделывают летом в условиях обильного полива. Пастбищные угодья распространены в засушливых районах.

^ Землепользование в тропиках. Обусловлено непрерывной вегетацией в течение всего года. Доминируют многолетние плантационные древесно-кустарниковые культуры и однолетние скороспелые, позволяющие получать несколько урожаев в год. Выделяют три зоны по увлажнению - избыточную, достаточную и недостаточную.

Ферраллитные почвы имеют низкое естественное плодородие. Лимитирующий фактор - рельеф. Состав культур зависит от высоты местности. На самых высоких отметках рельефа сеют ячмень и пшеницу. В районах избыточного увлажнения используют культуры, не переносящие сухого сезона - масличную пальму, гевею, маниоку. Такие культуры, как кофе, хлопчатник, какао, табак, нуждаются в сухом периоде для созревания. При выращивании целого ряда культур требуется затенение (например, для кофе).

По мере продвижения к северу и югу от экватора земледелие сменяется пастбищным хозяйством. Биопродуктивность пастбищ низкая, а нагрузка высокая. Аридные известковые и гипсовые почвы засолены. Антропогенное воздействие в тропиках проявляется в обезлесении, формировании саванноподобных ландшафтов, опустынивании.

^ 3. Деградация и охрана почвенного покрова

Задачи охраны почв. Проблема охраны почв возникла в связи с тем, что почва как компонент экосистем, находящийся в динамическом равновесии со всеми другими составляющими биосферы, в результате вмешательства человека (прямого или опосредованного), теряет свое основное природное свойство - плодородие. В общем виде это называется деградацией почв почвенного по крова. Деградация имеет экологически нерациональный характер там, где деятельность человека разрывает природные связи внутри компонентов биосферы, меняет устойчивое на протяжении тысячелетий и даже миллионов лет экологическое равновесие между факторами почвообразования.

Есть масса примеров рационального, не деструктивного использования почв в земледелии. Вместе с тем на фоне таких примеров общая статистика показывает, что за всю историю человеческой цивилизации было безвозвратно потеряно и разрушено больше продуктивных почв, чем сейчас распахивается во всем мире.

Две трети, а может быть и три четверти современных пахотных почв в той или иной степени подвержены различным деградацион-ным процессам. Ежегодные потери в мире составляют 6-7 млн га, из которых около 1 млн га отчуждается на несельскохозяйственное использование, а 5 -6 млн га забрасываются вследствие деградации и превращаются в пустыни и бедленды.

Охрана почв - глобальная проблема сегодняшнего дня, прямо связанная с обеспечением продуктами питания все возрастающего населения планеты.

^ Процессы деградации. Вынос, перенос и переотложение почвенного материала в результате действия текучих вод и ветра определяют в первом случае водную, а во втором ветровую эрозию (дефляцию). В геологической истории Земли процессы эрозии и дефляции естественны. Это нормальная геологическая эрозия. Современную эрозию, связанную с земледелием, называют ускоренной. Она наблюдается во всех частях света. Темпы эрозии разные, но наиболее высокие в горах и аридных зонах.

^ Водная эрозия. Этому процессу способствуют талые воды, дождевые и муссонные осадки, характер рельефа и гранулометрический состав почв, характер подстилающих пород и растительного покрова. Вследствие этого ухудшаются физические свойства почв (разрушение структуры, уплотнение), сокращается и уничтожается гумусовый горизонт, снижаются запасы питательных веществ (гумуса, азота, фосфора, калия и др.).

^ Ветровая эрозия (дефляция). Дефляции подвержены почвы степей, саванн, полупустынь, пустынь. Способствуют дефляции легкий механический состав почв, рельеф (ложбины стока в направлении господствующих ветров), распространение яровых и пропашных культур, т.е. многократная распашка и обработка почв, разреженная растительность.

Дефляция проявляется в виде пыльных бурь, повторяющихся каждые 3 - 5-10-20 лет. В отличие от водной эрозии почвы при этом могут быть погребены под эоловыми наносами и таким образом консервироваться, не теряя своих свойств.

^ Методы охраны почв и почвенного покрова от водной и ветровой эрозии. В сельском хозяйстве наиболее часто используемые проти-воэрозионные мероприятия включают:

• 
  полосное земледелие (чередование пропашных и почвозащитных культур);
• 
  почвозащитные севообороты (использование многолетних трав);

• 
  землевание (внесение на поверхность почв органогенной массы, например, на щебнистые почвы табачных плантаций, которые обычно расположены на склонах и сильно подвержены ливневым осадкам в тропических гумидных районах);
• 
  кротование почв (ослабление поверхностного стока и перевод его во внутрипочвенный сток);
• 
  контурное земледелие (обработка почв по горизонталям);
• 
  обвалование и снегозадержание (пахота снега, прикатыва-ние, устройство щитов и др.);
• 
  безотвальная вспашка;
• 
  глубокая зяблевая вспашка раз в 3 - 5 лет;
• 
  террасирование склонов;
• 
  создание лесных полос;
• 
  борьба с оврагами;
• 
  структурообразование (использование полимеров как структурообразователей);
• 
  зарегулированный выпас скота.

^ Загрязнение почв агрохимикатами. Применение азотных удобрений нередко приводит к накоплению в почвах избыточных концентраций нитратов, которые не сорбируются почвой, легко мигрируют по профилю и попадают в грунтовые воды. ПДК азота нитратов в питьевой воде в нашей стране в настоящее время определяется в 10 мг/л.

К источникам загрязнения относятся аммиачные соединения азота. Обычно это отходы животноводства и сточные воды. Избыток фосфора при применении фосфорных удобрений также негативно сказывается на росте растений и загрязнении почв.

^ Загрязнение почв пестицидами. Ядохимикаты по борьбе с сорняками (гербициды), с грибковыми болезнями растений (фунгициды) и вредителями (инсектициды) применяют во всем мире. При этом увеличивается тенденция к росту применения препаратов широкого спектра действия, поскольку это сохраняет до 30 % урожая.

Ядохимикаты адсорбируются органическим веществом почв и минеральными коллоидами, что приводит к загрязнению самой активной и полезной ограноминеральной части почвы. Наиболее стойкие ядохимикаты - хлорорганические соединения и группа диенов, применение которых должно быть строго ограничено или просто запрещено. Наилучшие меры предосторожности при использовании пестицидов - употребление длительно действующих гранулированных форм, комплексных форм удобрений, а также новейших технологий внесения их в почвы.

^ Дегумификация почв. Наиболее яркий пример дегумификации почв - распашка целинных и мелиорация торфяных почв. В России более 3 млн га торфяников. В результате осушения мощность их уменьшается в среднем на 2-3 см в год за счет уплотнения при обезвоживании, коагуляции коллоидов и изменения структуры торфа.

Дегумификация происходит и в результате интенсивного многолетнего использования почв под пропашные культуры, когда ежегодно изымается большое количество биомассы, не компенсированной органическими удобрениями.

Для создания бездефицитного баланса органического вещества в почвах необходимо ежегодно вносить в почвы в среднем 8-12 т/га органических удобрений (80-120 кг на одну сотку).

Для ландшафтов умеренного климатического пояса харак­терно четко выраженное разделение сезонов года по условиям теплообеспеченности: холодный и теплый сезон.

В пределах этого пояса господствуют растительные сообщества, приспособившиеся к перенесению суровых и холодных зим. Основная особенность культур умеренного пояса в их довольно строгих требованиях к условиям термо- и фотопериодизма. Большая часть яровых и озимых злаков - растения длинного дня, которые в более южных районах затягивают свою вегетацию. Растения короткого дня типич­ны для южных районов умеренного пояса (подсолнечник, ко­нопля и т. д.).

В пределах рассматриваемого пояса широко представлены ландшафты континентального сектора с высокими значениями го­довых, месячных и суточных амплитуд температур. Для этих ре­гионов характерны суровые зимы с крайне низкими температу­рами, ограничивающими произрастание многих многолетних куль­турных и диких растений.

Севернее изотермы сумм активных температур 1000° очаговый характер приобретают не только пахотные угодья, но и пастбища, располагающиеся на более сухих, естественно дренированных склонах речных долин. Южнее районов с суммой активных тем­ператур 1000° располагаются территории, благоприятные для ис­пользования в земледелии и для организации высокопродуктив­ного животноводства товарного направления на базе культурных лугов и улучшенных пастбищ. Основной лимитирующий фактор здесь рельеф местности, к которому, в континентальных частях пояса добавляется дефицит атмосферного увлажнения в вегета­ционный период.

В Евразии земледельческие территории образуют самый об­ширный на планете массив этого пояса на равнинах Восточной и Западной Европы . Эти регионы отличаются высокой степенью распаханности земель (до 60-70%), а пастбища по площади до­вольно ограничены. Тем не менее здесь наряду с зерновым хозяйст­вом развивается и животноводство, базирующееся не на пастби­щах и выгонах, а на культурных лугах и кормовых культурах при стойловом содержании скота.

В Северной Америке, в восточном приокеаническом секторе умеренного пояса находится массив земледельчески освоенных территорий, лишь немного уступающий подобному массиву Евразии. При достаточном увлажнении в теп­лый сезон здесь хорошо растут зерновые, бобовые, овощные куль­туры, корнеплоды, можно выращивать многолетние плодовые куль­туры.

Земледельческое использование территории умеренного пояса становится нерациональным или нерентабельным в горах и в усло­виях значительного дефицита атмосферного увлажнения . Поэтому пастбищное хозяйство этого пояса сосредоточено на равнинах в пределах континентального сектора (зоны сухих степей, полу­пустынь, пустынь и ксерофитных редколесий) либо на плоскогорь­ях, недостаточно влажных или теплых для выращивания сельско­хозяйственных культур. Пастбищные угодья занимают равнины Центральной Азии, котловины, горы и холмы

Внутренней Мон­голии, сухие степи и полупустыни Казахстана и Прикаспия, арид­ные области запада США. Периоды выпаса приходятся на месяцы с большим количеством осадков, когда начинается вегетация трав или кустарников. Для полупустынных пастбищ характерно отгон­ное скотоводство, при котором пастбища используются строго ограниченное время. Ландшафты полупустынь с коротким перио­дом вегетации эфемеров, с низкой биопродуктивностью могут быть отнесены к непродуктивным землям, хотя при организации искус­ственного водоснабжения в таких ландшафтах возникают очаги земледелия.