Биосферные функции стратосферного озона

3. Биосферные функции стратосферного озона

В воздухе всегда присутствует озон, концентрация которого у земной поверхности составляет в среднем 10-6% [1, с. 92]. Озон образуется в верхних слоях атмосферы из атомарного кислорода в результате химической реакции под влиянием солнечной радиации, вызывающей диссоциацию молекул кислорода.

Озоновый «экран» расположен в стратосфере, на высотах от7-8 км. на полюсах, 17-18 километров на экваторе и примерно до 50 километров над земной поверхностью. Гуще всего озон в слое 22 – 24 километров над Землей [1, с. 92].

Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку, лишь в 2-4 мм толщиной (минимум – в районе экватора, максимум – у полюсов). Однако и эта пленка надежно защищает нас, почти полностью поглощая опасные ультрафиолетовые лучи. Без нее жизнь сохранилась бы лишь в глубинах вод (глубже 10 м) и в тех слоях почвы, куда не проникает солнечная радиация.

Озон поглощает некоторую часть инфракрасного излучения Земли. Благодаря этому он задерживает около 20% излучения Земли, повышая отепляющее действие атмосферы [1, с. 92].

Озон – активный газ и может неблагоприятно действовать на человека. Обычно его концентрация в нижней атмосфере незначительна и он не оказывает вредного влияния на человека. Большие количества озона образуются в крупных городах с интенсивным движением автотранспорта в результате фотохимических превращений выхлопных газов автомашин.

Озон, также, регулирует жесткость космического излучения. Если этот газ хотя бы частично уничтожается, то, естественно жесткость излучения резко возрастает, а, следовательно, происходят реальные изменения растительного и животного мира.

Уже доказано, что отсутствие или малая концентрация озона может или приводит к раковым заболеваниям, что самым наихудшим образом отражается на человечестве и его способностью к воспроизводству.

4. Значение леса в природе и жизни человека

Лес входит в состав разнообразного растительного мира и представляет особую ценность. Это природный комплекс, состоящий из древесных растений одного или многих видов, растущих близко друг от друга, образующих сравнительно сомкнутый древостой, и множества других организмов вместе с почвами, подпочвами, поверхностными водами и прилежащим слоем атмосферы [7, с. 481].

Лес представляет собой природную систему, состоящую из взаимодействующих и взаимосвязанных компонентов, которая характеризуется динамическим равновесием, устойчивостью, авторегуляцией, высокой способностью к восстановлению и обновлению, особым балансом энергии и веществ, динамичностью процессов с тенденциями к их стабильности, географической обусловленностью (рис. 1) [7, с. 481].

Рис. 1 Основные потоки и процессы в лесном сообществе (по А. А. Минину, Н. В. Семенюку, 1991)

Схематическую структуру леса, как систему, можно представить следующим образом: лес как часть биосферы природнозональные подразделения леса лесной массив биогеоценоз (экосистема) насаждение (лесной фитоценоз) подразделения насаждения.

Одна из важнейших функций леса, как и растительности в целом, — продуцирование органического вещества [7, с. 482].

Скопление биомассы в лесах достигает 1017—1018 г, что в 5—6 раз превышает биомассу травянистой растительности.

Леса— самые продуктивные биомы на Земле благодаря ярусной структуре и эффективному использованию солнечного света. Хвойная тайга дает в год от 400 до 2000 г сухой массы на 1 м², листопадный лес — от 3000 до 6000 г/м², влажный тропический лес — 1000—5000 г/м² [7, с. 482].

Лес оказывает влияние на все компоненты биосферы, играет огромную средообразующую роль (рис. 2).

Рис. 2 Роль леса в природе (по Н. М. Черновой и др., 1995):

Лес используется в различных отраслях народного хозяйства, служит материалом для получения десятков ценнейших продуктов — жизненно важных для человека (рис.3) [7, с. 483].

Подсчитано, что один человек за свою жизнь расходует примерно 200 деревьев, которые идут на строительство жилья, изготовление мебели, получение бумаги для книг, тетрадей и многого другого [7, с. 483].

Рис. 3. Использование древесины в лесохимической промышленности (из А. Г. Банникова и др., 1985).

В далеком прошлом леса покрывали большую часть нашей планеты. Наши предки отвоевывали у леса площади для земледелия. По мере развития цивилизации потребности в древесине возрастали, а ее использование становилось разнообразнее. По современным расчетам, за последнее тысячелетие лес вырубили на 50—70% площади Земли [7, с. 484].

По оценкам лесных экспертов, лесопокрытые территории в 80-х гг. XX в. составляли 29,7% площади суши, сомкнутые леса занимали 24% поверхности суши [7, с. 484].

Общая площадь лесов составляла 2438 млн. га, из них леса тропических поясов 1233 млн. га (50,5%), леса умеренных поясов 1205 млн. га (49,5%) [7, с. 484].

Мировые запасы древесины оценивались в 5412,5 млн. т. Из европейских государств самое «лесное» — Финляндия, где леса занимают 70% ее территории. Великобритания бедна лесами — они занимают менее 6% площади страны. Общая площадь лесного фонда Российской Федерации в 1991 г. составляла 1182,6 млн. га, покрытых лесом земель — 771,1 млн. га, общий запас древесины в лесах — 81,6 млрд. м³ [7, с. 485].

Для рационального использования все леса подразделены на три группы.

Первая группа. Леса, имеющие водоохранное и почвозащитное значение, зеленые зоны курортов, городов и других населенных пунктов, заповедные леса, защитные полосы вдоль рек, шоссейных и железных дорог, степные колки, ленточные боры Западной Сибири, тундровые и субальпийские леса, памятники природы и некоторые другие.

Вторая группа. Насаждения малолесистой зоны, расположенные в основном в центральных и западных районах страны, имеющие защитное и ограниченное эксплуатационное значение.

Третья группа. Эксплуатационные леса многолесных зон страны — районы Европейского Севера, Урала, Сибири и Дальнего Востока.

Леса первой группы не эксплуатируются, в них проводятся только рубки в санитарных целях, омоложения, ухода, осветления. Во второй группе режим рубок ограниченный, эксплуатация в размере прироста леса. Леса третьей группы имеют промышленный режим рубки. Они являются основной базой заготовки древесины. Кроме хозяйственной классификации, леса различают и по их назначению и профилю — промышленные, водоохранные, полезащитные, курортные, придорожные.