Экологические последствия воздействия человека на растительный мир

Потребительское, а нередко и хищническое отношение че­ловека к растительным сообществам проявилось еще на началь­ном этапе развития земледелия и скотоводства. В дальнейшем, особенно с началом бурного развития экономики, такой подход не только не был отвергнут, но, по-видимому, еще больше за­крепился в сознании людей.

Одним из первых, кто обратил внимание общественности на пагубные экологические последствия такого подхода, был Ф. Эн­гельс. В работе «Диалектика природы», оценивая последствия вырубки лесов, он писал: «Людям, которые в Месопотамии, Гре­ции, Малой Азии и в других местах выкорчевывали леса, чтобы получить таким путем пахотную землю, и не снилось, что они положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их, вместе с лесами, центров скопления и сохранения влаги», и далее: «... какое им было дело до того, что тропические ливни потом смывали беззащитный отныне верхний слой почвы, ос­тавляя после себя лишь обнаженные скалы!»

Конечно, как справедливо отмечал В. Д. Бондаренко (1985), нельзя видеть в сокращении лесов в историческом прошлом только негативный фактор, не учитывая объективный характер и необходимость этого процесса. Замена лесных площадей на пашни и луга в определенной степени решала продовольствен­ную проблему, а древесный уголь был крайне необходим в на­чальный период развития металлургии. Суть проблемы, одна­ко, заключается в том, что во многих странах леса уничтожа­лись настолько быстро, что лесопосадки не успевали за темпа­ми вырубки деревьев.

Масштабное антропогенное воздействие на биотические со­общества приводит к тяжелым экологическим последствиям как на экосистемно-биосферном, так и на популяционно-видовом уровне.

На обезлесенных территориях возникают глубокие овраги, разрушительные оползни и сели, уничтожается фотосинтезирующая фитомасса, выполняющая важные экологические функ­ции, ухудшается газовый состав атмосферы, меняется гидро- логический режим водных объектов, исчезают многие растительные и животные виды и т. д.

Сведение крупных лесных массивов, особенно влажных тропинческих — этих своеобразных испарителей влаги, по мнению многих исследователей, неблагоприятно отражается не только на региональном, но и на биосферном уровне. Уничтожение древесно-кустарниковой растительности и травянистого покро­пи на пастбищах в засушливых регионах ведет к их опустыни­ванию.

Еще одно негативное экологическое последствие сведе­ния лесов — изменение альбедо земной поверхности. Альбедо (от лат. а1Ьес1о — белизна) — это величина, характеризую­щая способность поверхности отражать падающие на нее лучи. Интегральное альбедо крон деревьев составляет 10-15%, травы 20-25, свежевыпавшего снега — до 90%. Альбедо зем­ной поверхности — один из важных факторов, определяю­щих климат как в целом в мире, так и отдельных его регио­нов. Установлено, что серьезные изменения климата на планете могут быть вызваны изменением альбедо поверхности Земли всего лишь на несколько процентов. В настоящее вре­мя с помощью космических снимков обнаружено крупномас­штабное изменение альбедо (так же как и теплового балан- 1,1) всей поверхности Земли. Ученые полагают, что это вызвано прежде всего уничтожением лесной растительности и развитием антропогенного опустынивания на значительной пасти нашей планеты.

Огромный вред состоянию естественных лесных экосистем наносят упомянутые выше лесные пожары, надолго, если не навсегда, замедляя процесс восстановления леса на сгоревших площадях. Лесные пожары ухудшают состав леса, уменьшают прирост деревьев, нарушают связи корней с почвой, усилива­ют буреломы, уничтожают кормовую базу диких животных, гнездовья птиц. В сильном пламени почва сжигается до такой степени, что в ней полностью нарушается влагообмен и способность к удержанию питательных веществ. Выжженная дотла территория нередко быстро заселяется различными насекомы­ми, что не всегда безопасно для людей из-за возможных вспышек инфекционных заболеваний.

Кроме описанных выше прямых воздействий человека на биотические сообщества важное значение имеют и косвенные, например загрязнение их промышленными выбросами.

Различные токсиканты, и в первую очередь диоксид се­ры, оксиды азота и углерода, озон, тяжелые металлы, весьма негативно влияют на хвойные и широколиственные деревья, а также на кустарники, полевые культуры и травы, мхи и ли­шайники, фруктовые и овощные культуры и цветы. В газооб­разном виде или в виде кислотных осадков они отрицательно действуют на важные ассимиляционные функции растений, органы дыхания животных, резко нарушают метаболизм и при­водят к различным заболеваниям. Так, например, под дейст­вием озона (0₃) в растениях снижается не только активность транспортной системы, но и содержание хлорофилла. Про­слеживается высокая корреляция между повреждением ли­стьев и количеством адсорбированного диоксида серы (50,). Высокие дозы 50, или продолжительные воздействия его низ­ких концентраций приводят к сильному ингибированию про­цессов фотосинтеза и снижению дыхания. Таким образом, из приведенных выше примеров следует, что такие токсиканты, как диоксид серы, озон и др., могут существенно нарушать различные биохимические и физиологические процессы и структурную организацию клеток растений и приводить к их гибели.

Существует индивидуальная реакция отдельных видов рас­тений на увеличение уровня атмосферного загрязнения. Все виды растений по степени их сопротивляемости воздействию загрязнения воздуха подразделяют на устойчивые, промежу­точные и чувствительные. Приведенные в табл. 16.1 данные (Загрязнение воздуха..., 1988) следует рассматривать лишь как весьма приблизительную оценку относительной чувствитель­ности растений к воздействию загрязнения воздуха диокси­дом серы (50,), оксидами азота (N0^) и озоном (0₃).

11римечание. у — устойчивые, ч — чувствительные, п — промежу­точной чувствительности.

Крайне отрицательно на жизнедеятельности растений сказываются автомобильные выхлопные газы, содержащие 60% всех вредных веществ в городском воздухе, и среди них такие токсичные, как оксиды углерода, альдегиды, неразложившиеся| углеводороды топлива, соединения свинца. Например, под их воздействием у дуба, липы, вяза уменьшается размер хлоропластов, сокращается число и размер листьев, сокращается продолжительность их жизни, уменьшается размер и плотность устьиц, общее содержание хлорофилла уменьшается в полто­ра два раза (Яблоков, Остроумов, 1985).

На популяционно-видовом уровне негативное воздействие человека на биотические сообщества проявляется в утрате биологического разнообразия, в сокращении численности и исчез­новении отдельных видов. По свидетельству ботаников, обед­нение флоры наблюдается во всех растительных зонах и на всех, кроме Антарктиды, материках. Причем наиболее уязвимой ока­зывается флора островов.

Разрушение естественных природных сообществ уже вы звало исчезновение ряда растений. В недалеком будущем множество видов растений, которые сегодня сокращаются в чис­ленности, также окажутся под угрозой исчезновения. В общей сложности во всем мире нуждаются в охране 25-30 тыс. видов растений, или 10% мировой флоры. Доля вымерших видов во всех странах составляет более 0,5% общего числа видов флоры мира, а в таких регионах, как Гавайские острова, более 11% (табл. 16.2, Малышев, 1981).

В настоящее время в России более тысячи видов находятся на грани исчезновения и нуждаются в срочной охране. Из фло­ры России навсегда исчезли незабудочник Чекановского, вол­чеягодник баксанский, строгановия стрелолистная и многие дру гие виды растений.

Сокращение числа видов сосудистых растений, а в ряде случаев и их исчезновение ведет к изменению видового состава экосистем. По утверждению специалистов, это приводит к раз­рыву эволюционно сложившихся пищевых сетей и к дестабилизации экологической системы, что проявляется в ее разру­шении и обедненности. Напомним, что сокращение площадей, покрытых зеленой растительностью, или ее разреживание крайне нежелательны по двум причинам: во-первых, нарушается глобальный круговорот углерода в биосфере и, во-вторых, снижается интенсивность поглощения солнечной энергии биосфе­рам в процессе фотосинтеза.