Skovenes biologiske rolle i naturen

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Hvor ofte tænker vi på skovenes rolle i vores liv? Hvad er en skov? Hvilke økologiske funktioner udfører den? I denne artikel vil vi forsøge at besvare disse og mange andre spørgsmål relateret til skoven som et naturligt økosystem.

Skoven er en kombination af træ-, busk- og urteagtig vegetation, der vokser på planetens faste overflade, inklusive dyr, mikroorganismer og andre komponenter i det naturlige miljø (jord, vandområder og floder, luftkappe), der er biologisk sammenkoblet. Skovenes hovedegenskaber er arealet og stående træreserver. Skove vokser på alle kontinenter undtagen Antarktis og optager omkring 31% af landoverfladen. Det samlede areal af planetens skovfond er 4 milliarder hektar, og stående træreserver er 527.203 millioner m3 [1].

En skov er et komplekst organiseret selvregulerende økosystem, hvor cirkulationen af stoffer (nitrogen, fosfor, ilt, vand osv.) og energistrømme mellem alle typer og former for organismer konstant udføres. Alle planter er tilpasset hinanden, såvel som til dyreorganismer, og omvendt er alle animalske organismer tilpasset planteorganismer. De kan ikke eksistere uden hinanden. Hvert skovområde har en udtalt rumlig struktur (lodret og vandret), som omfatter et stort antal modne træer, buske, urteagtige planter, underskov af hovedarter og ledsagende arter samt mosser og laver.

Skovens lodrette struktur er karakteriseret ved fordelingen af forskellige planteformer langs højden, mens den vandrette afspejler fordelingen af forskellige plantearter i det vandrette plan. Sammen med et stort antal planter er der i skoven et stort antal forskellige arter uden (c) hvirveldyr, millioner af jordorganismer, talrige insekter, fugle og dyr. Alle sammen danner et økologisk system, hvor hver plante og dyr udfører en specifik økologisk funktion, der deltager i kredsløbet af forskellige kemiske elementer.

Under påvirkning af eksterne miljøfaktorer (lys, temperatur, fugt, vind, strømme, forskellige former for intelligent menneskelig aktivitet osv.) sker der visse ændringer i skovens økosystem, som som regel ikke har en skarp og destruktiv natur, og fører ikke til ubalance i økosystemet. Imidlertid fører den stærkt stigende indvirkning af urimelig menneskelig aktivitet oftere og oftere til en krænkelse af den økologiske balance, som kommer til udtryk i bratte og katastrofale ændringer og konsekvenser. Så i sommeren 2008 på det vestlige Ukraines område i regionen Karpaterne var der den største oversvømmelse på grund af talrige nedbør. Som et resultat blev omkring 40 tusinde huse oversvømmet, næsten 700 km veje blev udvasket, mere end tre hundrede broer blev ødelagt [2].

En af årsagerne til de storstilede oversvømmelser er skovrydningen på skråningerne af Karpaterne, hvor en betydelig del af skovdækket blev fældet i næsten 40 år [3].

Faktum er, at skoven spiller en vigtig vandregulerende rolle, som er at bremse overfladeafstrømningen af smelte- og regnvand, overføre en del af det til jorden og derved reducere den ødelæggende kraft af oversvømmelser og oversvømmelser og derved tilføre grundvand. Når regnen falder, holder trækroner og stammer på noget af fugten, hvilket gør det muligt at absorbere vandet i skovaffaldet gradvist i stedet for spontant. Skovaffald holder på fugten og giver den over tid til floder og grundvand, og noget af fugten bruges til at fodre planter. I et åbent område (for eksempel en fældning) falder regnvandet helt ned på jordens overflade og når ikke at blive absorberet, da vandgennemtrængeligheden af skovaffaldet er højere end i et åbent område, hvilket fører til strømning af det meste af vandet fra overfladen til en lavning eller overfladevandløb (å, flod). Nogle gange tillader et åbent område slet ikke vand at passere, og det dræner fuldstændigt af og danner en kraftig vandstrøm. Skoven spiller en vigtig rolle i fordelingen af vinternedbør og under optøning om foråret. I åbne områder fikseres snedækket lidt senere end i skoven på grund af hyppige tøbrud og er ujævnt fordelt på grund af de blæsende vinde. I skove er sneen jævnt fordelt, hvilket er forbundet med en ændring i vindregimet i overfladelaget. Generelt samler der sig mere sne i åbne områder end i skove. Om foråret, under påvirkning af en kraftig strøm af solstråling, opstår snesmeltning, hvilket ikke kun afhænger af denne faktor. Forskellige typer af vegetation og relief spiller en vigtig rolle i denne proces. Et åbent område modtager 100% af solstrålingen, og kun en del under baldakinen af enhver træbevoksning, derfor smelter sne i skovene langsommere. For eksempel i lysninger smelter sne i 7-25 dage, og i en gran-granskov i 32-51 dage [4].

Indenlandsk skovforsker Aleksandr Alekseevich Molchanov fandt ud af, at koefficienten for forårets afstrømning falder kraftigt med en stigning i skovdække (fra 0, 6-0, 9 på et træløst bakket område til en koefficient på 0, 09-0, 38 med et skovdække på 40 %) [6].

Når en skov fældes, fjernes trækronen, og jorden mister sin vandgennemtrængelighedsegenskab, hvilket fører til en krænkelse af vandløbenes vandregime, mens overfladeafstrømningen øges, og jordens ødelæggelsesprocessen intensiveres. Skoven spiller således en vigtig rolle i reguleringen af den ensartede vandstrøm til vandløbene, deltager i vandets kredsløb og forhindrer jordødelæggelse.

En lige så vigtig egenskab ved vegetation er forbundet med planetens klimadannelse. Skoven påvirker sådanne klimatiske faktorer som vind, temperatur, luftfugtighed osv. Takket være vinden bestøves planter, frugter og frø spredes, processen med fordampning af fugt fra bladoverfladen forbedres, og skoven reduceres til gengæld. vindhastigheden i overfladeluftlaget, der regulerer temperatur og luftfugtighed. Tilstedeværelsen af plantager ændrer det termiske regime i de tilstødende territorier. Om sommeren fortrænger den koldere luft i det grønne massiv den varmere og lettere luft i det tilstødende territorium, hvilket sænker lufttemperaturen i disse områder. Graden af lufttemperaturfald afhænger af plantearten (af kronens gennemsigtighed, bladenes reflektivitet, højde og alder), af plantningstætheden og en række andre egenskaber. Storbladede træer er de bedste forsvarere mod varmeenergi. Så for eksempel passerer asp gennem sit løv 10 gange mere energi end tjørn. I skoven stiger luftfugtigheden, da den fordampende overflade af bladene på træer og buske, græsstængler er 20 eller flere gange større end det jordareal, som disse planter besætter. I et år fordamper en hektar skov i luften 1-3, 5 tusinde tons fugt, hvilket er 20-70% af atmosfærisk nedbør. Eksempelvis kan en stigning i skovdække med 10 % føre til en stigning i mængden af årlig nedbør med 10-15 % [5]. Derudover fordamper omkring 90 % af det indkommende vand fra bladenes overflade, og kun 10 % bruges til plantenæring. Luftfugtighed i den midterste zone i en skov eller park om sommeren er 16-36% højere end i en bygård. Grønne områder bidrager også til en øget luftfugtighed i de tilstødende åbne arealer.

Skoven deltager aktivt i gasudvekslingen, primært ved at optage kuldioxid og frigive ilt til atmosfæren. Dette naturlige fænomen kaldes fotosyntese. Så en hektar skov absorberer 8 kg kuldioxid (H2CO3) i timen, som udledes af 200 mennesker. Graden af absorption af kuldioxid og frigivelsen af ilt afhænger stærkt af plantagetypen. Således er berlinerpoppelen 7 gange, stammeegen 4,5 gange, storbladet lind er 2,5 gange, og skovfyr er 1,6 gange mere effektiv med hensyn til gasudveksling af skovgran.

Skoven spiller også en væsentlig rolle i at rense atmosfæren for støv. Planter akkumulerer støvpartikler på overfladen af blade, grene og stammer. I dette tilfælde bestemmes effekten af akkumulering stort set ikke kun af temperatur, luftfugtighed og vindhastighed, men også af plantagearten. Så nåletræer 30 gange, og birk 2, 5 gange mere støv bevarer end asp. Støvindholdet i by- og forstadsparker er 1,5-4 gange lavere end i industrizonen. Målinger har vist, at støvet i luften under træerne er 20-40 % lavere end i de åbne tilstødende arealer. I den aktive periode af plantens liv fjerner et voksent træ fra luften: hestekastanje - 16 kg, norsk ahorn - 28 kg, canadisk poppel - 34 kg støv.

Skoven er også involveret i at rense luften for gasformige urenheder. Koldere luft, der skaber lodrette strømme og lavere vindhastigheder i grønne områder, bidrager til bevægelsen af gasformige urenheder ind i den øvre atmosfære. Dette fører til et fald i deres antal i området med grønne områder med 15-60%. Forskellige træarter har forskellig modstandsdygtighed over for atmosfærisk forurening, mens de bevarer deres evne til at fange giftige urenheder fra atmosfæren. Hvid akacie fanger således svovl- og phenolforbindelser fra atmosfæren uden at beskadige dets løv alvorligt. Fra (c) viste opfølgningen, at svovldioxid skader vegetationen alvorligt.

I nærheden af kemiske planter er overfladen af bladene af lind, birk og eg brændt med 75-100%, og røn - med 25-65%. Uresistente træarter over for atmosfærisk forurening er: hestekastanje, ahorn, gran og almindelig fyr, bjergaske, syren, gul akacie osv. De mest modstandsdygtige er: sort poppel, hvid akacie, storbladet poppel, Pennsylvaniask ahorn, almindelig vedbend.

Planter udskiller biologisk aktive stoffer (phytoncider), som har høj fysiologisk aktivitet i små mængder i forhold til bestemte grupper af levende organismer. Biologisk aktive stoffer dræber patogene bakterier eller forsinker udviklingen af mikroorganismer. Effektiviteten af biologisk aktive stoffer fra forskellige planter er ikke den samme. Så Atlas-ceder forårsager bakteriers død efter 3 minutters sekretion, fuglekirsebær - efter 5 minutter, solbær - efter 10 minutter, laurbær - efter 15 minutter.

Skovarealernes deltagelse er også stor til at reducere støjniveauet fra transportmotorveje og virksomheder. Kronerne på løvtræer absorberer 26 % af den indfaldende lydenergi og reflekterer og spreder 74 %. To rækker lind kan reducere støjniveauet med 2, 5-6 gange, afhængig af bredden af plantestrimlen uden løv og 7, 7-13 gange, når planterne var med løv. Graden af lydisolering afhænger af træers og buskes art, højde og plantemønster. Støj på højden af menneskelig vækst på en gade bygget op med høje bygninger blottet for grønne områder er 5 gange højere end på samme gade foret med træer på grund af reflektionen af støjen fra bevægende trafik fra bygningers vægge.

Skoven spiller således en vigtig rolle på planeten for at opretholde gunstige betingelser for eksistensen af alle levende organismer, inklusive mennesker. Skoven som naturligt økosystem deltager i klima og sedimentdannelse, opretholder atmosfærens gassammensætning, giver hjem og føde til mange arter og former for planter og dyr. Men i dag er der et alvorligt problem med skovbevarelse.

Hovedparten af skovøkosystemerne er i lande som Rusland (809 millioner hektar), Brasilien (520 millioner hektar), Canada (310 millioner hektar), USA (304 millioner hektar), Kina (207 millioner hektar), Den Demokratiske Republik Congo (154 millioner hektar) [8].

Desuden er de mest værdifulde for at opretholde den økologiske balance på planeten taiga og tropiske skove. Tropiske skove har en ret høj biologisk diversitet, som indeholder op til 70-80 % af alle dyr og planter, som videnskaben kender. Ifølge det amerikanske udenrigsministerium er det årlige tab af skove lig med fire områder af Schweiz (41.284 km²) [9].

For at repræsentere omfanget af skovrydning kan dette område stadig sammenlignes med territoriet i Moskva-regionen (44.379 km²). Hovedårsagerne til skovtilbagegang er ukontrolleret skovrydning for landbrugsjord - 65-70% og skovhugst - 19% (fig. 7, 8, 9).

De fleste tropiske lande har allerede mistet mere end halvdelen af deres naturlige skove. For eksempel i Filippinerne er omkring 80% af skovene blevet ryddet, i Mellemamerika er skovarealet faldet med 60%. I sådanne tropiske lande som Indonesien, Thailand, Malaysia, Bangladesh, Kina, Sri Lanka, Laos, Nigeria, Libyen, Guinea, Ghana er skovarealet faldet med 50 % [9].

Sammenfattende kan vi sige, at bevarelse og forøgelse af området med skovøkosystemer er menneskehedens vigtigste opgave, hvis opfyldelse vil sikre dens overlevelse i et gunstigt naturligt miljø. Ellers vil menneskeheden simpelthen ikke overleve, da kun den harmoniske udvikling af jordisk civilisation med naturen giver en chance for liv og udvikling af menneskeheden som helhed.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.