Лес как природно оздоровительный фактор

Назовите основоположников отечественного защитного лесоразведения;

их вклад в  науку и практику защитного лесоразведения.

Идея защиты полей от засушливого  климата посредством лесных насаждений впервые возникла в нашей стране. Первоначально широкие лесные полосы закладывали в Самарской, Ставропольской, а затем в Саратовской, Оренбургской и Воронежской губерниях. За период с 1886 по 1906 гг. было облесено более 7000 тыс. га водораздельных плато. В 1892 г. в России была организована особая экспедиция по борьбе с засухой в степной и лесостепной зонах. Эту экспедицию возглавил В.В. Докучаев, который в разработанном им плане борьбы с засухой в южнорусских степях большое место отводил естественным и искусственным насаждениям на водоразделах, придавал первостепенное значение облесению берегов рек, оврагов, балок, песков и других неудобных для сельскохозяйственного использования земельных участков.

Полезащитное полосное лесоразведение является достижением русской научной  мысли и русской сельскохозяйственной практики. Оно прошло более чем 150-летний путь исканий с его неудачами  и важными научными открытиями, с  замечательными практическими достижениями в виде выращенных многих прекрасных высокоэффективных насаждений и  наряду с этим – рядом малоценных, явно неудачных насаждений. Этот путь научных исканий продолжается и по сей день. Благодаря настойчивым творческим усилиям научных и практических работников были выработаны определенные научные положения полезащитного полосного лесоразведения.

Наиболее значительные теоретические  работы по защитному полосному лесоразведению в период с 1932 по 1941 гг. были выполнены  следующими учеными: Г.Н. Высоцким, Н.И. Сусом, А.С. Карасевым, Г.И. Матякиным, Я.Д. Панфиловым, Б.В. Карузиным, Н.М. Горшениным, Г.П. Шестоперовым, Е.Г. Кучерявых, Б.И. Локтионовым, А.Е. Дьяченко, И.Д. Шер-линым и др. Большой вклад в теорию сочетания леса, поля и луга на сельскохозяйственной территории сделал В.Р. Вильямс.

В послевоенное (после 1946 г.) время В.Р. Вильямс были созданы  государственные защитные лесные полосы (ГЗЛП): Камышин – Волгоград (водораздел рек Волги и Иловли); Белгород – Дон (по берегу реки Северный Донец); Воронеж – Ростов-на-Дону (по берегам реки Дон); Пенза – Екатериновка – Вешен-ская – Каменск (на водоразделах рек Хопра, Медведицы, Калит-вы и Березовой). Развивалось полезащитное лесоразведение и на Алтае. В Алтайском созданы две ГЗЛП: Рубцовск – Славгород и Алейск – Веселовка.

В 1949-1955 гг. в крае (в 55 районах) было посажено лесных полос более 12 тыс. га. Согласно статистическим данным, с 1928 г. на Алтае было создано около 200 тыс. га лесных полос, по состоянию  на первое января 2006 г. сохранилось  только 74,3 тыс. га, возникают новые  проблемы использования существующих и создания новых лесных объектов.

В различные годы большие  работы провели М.А. Лиса-венко, С.И. Кукис, А.Д. Нехаев, В.Н. Долгилевич, А.П. Симо-ненко, Е.Г. Парамонов, Я.Н. Ищутин и др.

Охарактеризуйте лес как природный оздоровительный  фактор

Лес – один из основных типов  растительного покрова Земли, представленный многочисленными жизненными формами  растений, среди которых главную  роль играют деревья и кустарники, второстепенную – травы, кустарнички, мхи, лишайники и т. д.

Характерная особенность  леса заключается в том, что образующие его компоненты связаны между  собой и с окружающей средой. Лесной фитоценоз находится под воздействием внешней среды и сам оказывает влияние на нее. Так, солнечную энергию – главный источник в растительных сообществах – в лесу поглощают в основном кроны деревьев в процессе фотосинтеза и тем самым накапливают органическое вещество. Основная масса солнечной энергии отражается от поверхности крон и от почвы на прогалинах и уходит в атмосферу, незначительная часть расходуется на транспирацию.

Леса как экологические  системы интересны и важны  во многих    отношениях. Во-первых, это одни из немногих экосистем суши, сохранившиеся в естественном или  слабо измененном человеком состоянии; во-вторых, это самые крупные экосистемы на Земле, которые характеризуются  высокой продуктивностью и в  которых аккумулируется большая  часть органического вещества планеты  в виде древесины, детрита, гумуса, используемого  затем человечеством как для собственного потребления, так и для восстановления исчезающих в процессе его хозяйственной деятельности компонентов биосферы.

Лес имеет огромное санитарно-гигиеническое  и целебное значение. В воздухе  природных лесов присутствует более 300 наименований различных химических соединений. Леса активно преобразовывают  атмосферные загрязнения, особенно газообразные. Наибольшей окисляющей способностью обладают хвойные (сосна, ель, можжевельник), а также некоторые  сорта лип, берёз. Лес активно  поглощает промышленные загрязнения, в частности пыль, углеводороды.

Лес, особенно хвойный, выделяет фитонциды — летучие вещества, обладающие бактерицидными свойствами. Фитонциды убивают болезнетворные микробы. В определённых дозах они  благотворно влияют на нервную систему, усиливают двигательную и секреторную  функции желудочно-кишечного тракта, способствуют улучшению обмена веществ  и стимулируют сердечную деятельность. Многие из них являются врагами возбудителей инфекционных заболеваний. Но только если их немного. Фитонциды почек тополя, антоновских яблок, эвкалипта губительно действуют на вирус гриппа. Веточка  пихты, внесённая в комнату, в 10 раз  снижает содержание микробов в воздухе, особенно коклюша и дифтерии.

Влияние лесных полос  на микроклимат прилегающих к ним молей

При возделывании сельскохозяйственных культур огромную роль играет солнечная  радиация. Исследованиями установлено, что в лесостепной зоне радиация колеблется от 20 до 25 ккал/см/мин. в степной  зоне – от 40 до 50 ккал (зона наиболее развитого земледелия), а в полупустынных  районах страны радиация увеличивается  до 60–80 ккал/см/мин.

Увеличение радиации, как  правило, вызывает перегрев почвы, усиливает  физическое испарение влаги с  поверхности почвы и непродуктивную транспирацию. Снизить эти неблагоприятные  процессы можно путем сохранения и увеличения количества водяных  паров в воздухе. Достигнуть этого  можно при помощи защитных лесных насаждений, которые могут повысить относительную влажность воздуха  в период вегетации. Влияние лесных полос на температуру приземных  слоев воздуха происходит от уменьшения скорости ветра и от ослабления вертикального  турбулентного обмена, что и приводит к уменьшению теплообмена в приземном  слое воздуха.

Возле полос плотной конструкции, в дневные часы в зоне затишья  температура воздуха может повышаться на 1–3 °С, а иногда и больше, за полосами ажурной конструкции – на 0,5–1 °С, за продуваемыми лесными полосами повышение температуры воздуха практически не наблюдается. Такое повышение температуры воздуха на защищаемой лесными полосами территории может быть благоприятным фактором, особенно в начальный период вегетации, когда запасы тепла необходимы для прорастания семян сельскохозяйственных культур. Особенно это важно для теплолюбивых культур: кукуруза, просо, бахчевые и др. При некоторых уровнях погоды под защитой плотных лесных полос в результате их отепляющего влияния может быть вызван перегрев воздуха, а во влажные годы со слабым ветровым режимом – развитие грибных болезней. Возле ажурных и продуваемых лесных полос подобные отрицательные явления наблюдаются значительно реже.

Особенно полезно отепляющее действие защитных лесных насаждений для садов в весеннее время, во время цветения, когда им угрожает понижение температуры на 4–5 °С, что ниже определенного минимума.

На температуру межполосного поля оказывает влияние состояние  его поверхности (черный пар, стерня или посевы зерновых или кормовых трав) и погодные условия. При достаточной  влажности почвы и наличии  хорошо развитого транспирирующего травостоя (трава или зерновые культуры) температура воздуха зависит от степени его сухости и от конструкции лесных полос. Следовательно, при наличии на межполосном поле хорошо развитого травостоя зерновых культур или кормовых трав, лесные полосы в несуховейные дни способствуют повышению температуры воздуха в зоне ослабления его обмена, зато при суховейном комплексе погоды температура воздуха снижается. Объясняется это увеличением затрат тепла на транспирацию и уменьшение турбулентной теплоотдачи.

В пределах межполосного поля увеличение относительной влажности  воздуха не превышает 2–3%, а абсолютный – 0,5–1,0 мм. Более высокая разница во влажности воздуха проявляется в засушливые жаркие летние дни на полях, покрытых растительностью. Исследованиями установлено, что на высоте 150 см в межполосном пространстве относительная влажность воздуха на 8–10% выше, чем в открытой степи, или в абсолютных величинах влажность была выше на 0,6–1,4 мм. Наименьшая влажность воздуха отмечается на паровых участках в открытой степи, а на участках среди лесных полос она удерживается выше открытой степи на 11%.

Испарение влаги с поверхности  почвы – важнейший фактор, определяющий водообеспеченность растений, их биологическую устойчивость и урожайность в засушливых районах, особенно в период засух и суховеев. Это влияние зависит от изменения скорости ветра при прохождении его через полосы. Значительно меньшее влияние на испарение оказывают те изменения, которые вызывают лесные полосы в турбулентном обмене, температуре и влажности воздуха. Установлено, что чем сильнее лесные полосы снижают скорость ветра, турбулентный обмен и температуру воздуха, тем больше снижается испарение. Уменьшая испарение, лесные полосы увеличивают показатель увлажненности климата, т.е. отношение количества осадков к испарению. Благодаря наличию полезащитных лесных полос степные районы по степени обеспечения их влагой становятся лесостепными, а за счет уменьшения скорости ветра полосы способствуют улучшению роста и развитию сельскохозяйственных растений.

Лесные полосы являются хорошим  средством для задержания снега. При этом часть снега задерживается  внутри лесной полосы, а значительная часть распределяется на прилегающей  к полосе территории. На открытых полях  при неустойчивом ветровом режиме сносится в среднем 30–50% снега, а иногда -70–100%.

Лесные полосы являются хорошим  средством для задержания снега. При этом часть снега задерживается  внутри лесной полосы, а значительная часть распределяется на прилегающей  к полосе территории. На открытых полях  при неустойчивом ветровом режиме сносится в среднем 30–50% снега, а иногда -70–100%.

Как влияют лесные полосы разных конструкций на прилегающую  к ним территорию?

По своим защитным свойствам  полезащитные лесные полосы делятся  на три основные конструкции –  плотную, ажурную, продуваемую и  переходные (умеренно-ажурную, ажурно-продуваемую, ажурно-плотную).

Лесные полосы плотной  конструкции в облиственном состоянии  почти не имеют сквозных просветов  в продольном профиле (не более 10%). Сквозь такие насаждения ветер почти  не проникает, а переваливает через  них. В приземном слое за лесополосой  создается зона затишья (штиля). По мере удаления от насаждения скорость ветра  быстро нарастает. Зона влияния плотной лесной полосы с заветренной стороны обычно равна 15–20 Н. С наветренной стороны плотные лесные полосы на расстоянии до 5 Н снижают скорость ветра, но не более чем на 25%. Изменение ветрового потока вызывает иное, чем на открытых полях, распределение снега (и мелкозема): большая его часть задерживается в лесополосе и на опушках в виде вала разной высоты или шлейфа, за пределами которого его запасы значительно уменьшаются и нередко образуется зона выдувания. Почва на полях между лесными полосами обычно оттаивает неравномерно. В приопушечной зоне увеличивается суточная амплитуда температур. Лесные полосы плотной конструкции по сравнению с ветропроницаемыми обеспечивают меньшую прибавку урожая сельскохозяйственных культур. Наиболее пригодные плотные конструкции для защиты животноводческих сооружений, скота на пастбищах, дорог от заносов.

Лесные полосы ажурной  конструкции узкие с мелкими  сквозными просветами, равномерно расположенными по высоте. Они делят ветровой поток  на две части: одна проходит через  полосу, другая переваливает через  нее. Вследствие тормозящего взаимодействия двух частей ветрового потока ажурные  лесополосы на более значительном расстоянии (до 30 Н) снижают скорость ветра на 30–70%, в основном с заветренной  стороны. В зависимости от количества сквозных просветов иногда выделяют еще как промежуточные между плотной и ажурной умеренно-ажурную конструкцию с несколько меньшей ветропрони-цаемостью, чем у типичных ажурных полос, и ажурно-плотную конструкцию в полосах с ажурным верхним пологом и густым подлеском и / или плотными кустарниковыми опушками. Последняя может образовываться вследствие отрастания поросли срубленных деревьев или кустарников при формировании полос ажурной конструкции. Полосы ажурной конструкции рекомендуются для защиты полей в районах, подверженных пыльным бурям, сильным суховеям, с неустойчивым снежным покровом и с мягкой зимой (Северный Кавказ, Нижнее Поволжье).

Снегораспределительная способность лесных полос зависит от их конструкции, высоты и ширины. Плотные и широкие лесные полосы, резко снижая скорость ветра внутри лесной полосы и на ее подветренной стороне, способствуют отложению снега в виде высоких сугробов высотой более 3 м. При этом наветренная сторона сугроба бывает пологая, а подветренная – крутая, обрывистая. Это приводят к переувлажнению почвы вблизи лесной полосы и задержанию начала весенних полевых работ. Такие полосы желательно создавать там, где необходимо задержать большее количество снега: вдоль дорог, у населенных пунктов, объектов народного хозяйства, животноводческих ферм и комплексов. Лесные полосы начинают задерживать снег в возрасте 2–3 лет, если созданы из быстрорастущих пород. При этом «зимняя» работа лесных полос в большинстве случаев способствует повышению урожая сельскохозяйственных культур за счет дополнительного накопления влаги на защищаемой лесными полосами территории. Прибавка урожая пшеницы составляет 1,7–2,5 ц/га.

В увлажнении почвы решающая роль принадлежит снегу, который  составляет около 20% годового количества осадков. Запас воды в снеге в  полезащитных полосах из березы повислой и тополя бальзамического в 10–12-летнем возрасте составляет 186–822 мм. Высокая водопроницаемость почвы под лесными полосами (до 213 мм/час), низкая полевая влагоемкость (около 570 мм в 4-метровом слое почвогрунта) при дружном снеготаянии весной создают условия для просачивании воды за пределы корнеобитаемого слоя. На участках с залеганием грунтовых вод 2,0–3,0 м под полосными насаждениями складывается промывной тип водного режима почвы, а при глубине залегания 5 м – периодически промывной тип.