Противоречивость анализа последствий лесных пожаров

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Белгородский  государственный технологический  университет

им. В. Г. Шухова 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: Природопользование

на тему: «Противоречивость анализа последствий  лесных пожаров» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Белгород 2011

 

Содержание

Введение

1. Лесной пожар и его последствия

1.1 Экологические последствия для атмосферы

    1.2 Экологические последствия для биосферы

    1.3 Экологические последствия для гидросферы

    1.4 Экологические последствия для литосферы

Заключение

Список литературы

 

1. Лесной пожар и его последствия

Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня в лесу (на покрытых и не покрытых площадях, землях лесного фонда).

    Пожары  ежегодно наносят ущерб лесному  хозяйству России в размере 3-7 млрд руб., обесценивая при этом свыше 200 млн м3 древесины. Лишая почву растительного покрова, они приводят к серьезному и долговременному ухудшению состояния водосборных бассейнов, снижают рекреационную ценность ландшафтов. При этом страдают или гибнут животные, сгорают дома, предприятия лесотехнического комплекса, погибают люди.

    Однако  последствия лесных пожаров могут  быть как негативными, так и позитивными.

К позитивным последствиям лесных пожаров относятся:

1. уменьшение запаса лесных горючих материалов;
2. повышение плодородия почв за счет ее удобрения золой;
3. повышение видового разнообразия в природных системах.
4. Когда лес сгорает во время пожаров, на поверхности образуется большое количество нитратов. Ученые обнаружили, что отложения древесного угля после пожаров имеют потенциал для перехода аммиака в нитраты – важный шаг в круговороте азота.
5. Исследователи обнаружили, в результате пожаров вредный азот перерабатывается намного быстрее, чем без пожаров. 

К негативным последствиям лесных пожаров относятся:

1. уничтожение древесины;
2. разрушение сложившихся экосистем, эрозия почв, уменьшение стока рек и опустынивание земель;
3. уменьшение дозы солнечной радиации на подстилающую поверхность и более позднее созревание сельскохозяйственных культур;
4. нарушение природного углеродного цикла, повышение концентрации диоксида углерода и глобальное потепление климата (парниковый эффект);
5. повторное радиоактивное заражение местности при лесных пожарах в радиоактивных лесных фитоценозах.
6. Тепловые и дымовые выбросы обширных лесных пожаров меняют динамику атмосферы, процессы циркуляции воздушных масс и, тем самым, погодные условия в отдельных регионах. Интенсивная и длительная задымленность от лесных пожаров создают серьезные угрозы для здоровья населения.
7. Когда лес уничтожен, кислород не образуется, а углекислый газ не поглощается. Углекислый газ вреден для нашего здоровья, он загрязняет атмосферу. 
8. Почва и листва деревьев поглощают до 50% дождя. После пожаров вода не поглощается, поэтому возникают наводнения. 
9. Грунтовые воды, ручьи и реки не обогащаются водой, поэтому качество воды, которую мы пьем, ухудшается. 
10. Когда лес систематически подвержен пожарам, флора превращается в кустарниковые заросли, сокращается продуктивность леса и, в конце концов, участок становится бесплодным. 
11. В регионах с крутыми склонами земля разламывается на куски и падает вниз, поэтому экосистема не может восстановиться самостоятельно. 
12. Пропадает кров для животных и растений. Животные либо погибают в огне, либо после пожара из-за отсутствия пищи. 
13. Водоемы загрязняются тоннами пепла от пожаров, который падает вместе в первыми после пожара осадками. Таким образом, наносится вред рыбам и водным растениям. 
14. Сила ветра становится больше. 
15. Уничтожается продукция леса – древесина, пища, лекарства.

1.1 Экологические последствия для атмосферы

    Лесные  пожары являются одним из наиболее частых явлений, сопровождающихся большим  выбросом в атмосферу окиси и  двуокиси углерода и оксидов азота (от 3 до 150 млн т в год).

    В отдельные годы этих выбросов столько  же, сколько от сжигания всей перерабатываемой в России нефти.

    От  задымления страдают жители городов  и поселков. По оценкам медиков, задымление Москвы в результате лесных и торфяных пожаров летом 2010 могло привести к гибели более 100 человек. Особенно опасно задымление воздуха для детей первого года жизни и новорожденных. У них под воздействием дыма увеличивается частота врожденных пороков сердца и заболеваний органов дыхания.

    При лесном пожаре происходит поступление  в атмосферу большого количества СО₂, CH₄ и других парниковых газов, которые рассеивают длинноволновое излучение, отдаваемое в космос нагретой солнцем землей, и тем самым способствуют удержанию тепла в нижних слоях атмосферы.

    Пожары  могут и отрицательно сказываться  на радиационном балансе Земли. Дым, как правило, способствует охлаждению, так как мешает солнечным лучам достигать поверхности Земли. Если же говорить о долгосрочных последствиях, проявляющихся в течение многих лет после пожара, то здесь на первое место выходит состояние растительного покрова.

    К опасным последствиям приводит использование галлонов. Бромсодержащие вещества - галоны применяются как ингибиторы горения в оборонной промышленности и в пенных огнетушителях, широко используемых при тушении лесных пожаров. Хотя галоны - высокоэффективные вещества для борьбы с огнем и предотвращают взрыв, вместе с тем они - чрезвычайно мощные озоноразрушающие вещества, а также газы, существенно влияющие на глобальное потепление. Озоноразрушающие способности атома брома в 10 раз выше, чем атома хлора.

    1.2 Экологические последствия для биосферы

    Исключение  огня здесь ведет к накоплению толстого поверхностного слоя органического  материала, который уменьшает глубину  активного слоя почвы, обусловливает  поднятие вечной мерзлоты, что, в конечном счете, ведет к ухудшению лесорастительных условий, снижению продуктивности лесов, закустариванию и заболачиванию. Однако даже здесь, частые повторяющиеся пожары ведут к ухудшению состояния лесов, их продуктивности и устойчивости и продвижению южной границы лесов к югу. Пожары являются основной причиной безлесого пояса шириной 100-250 км на границе тайги и тундры, который постепенно расширяется к югу. Пожары оказывают отрицательное влияние также на биоразнообразие на породном, экосистемном и ландшафтном уровнях.

    Наиболее  сильное воздействие на лесные экосистемы оказывают пожары самой высокой  интенсивности, к каким в первую очередь относятся верховые повальные. В связи с выгоранием всей почвенной  органики корни больше не могут удерживать деревья и они вываливаются, как и при ветровале. Такие пожары приводят к полной смене насаждения на очень длительный период, необходимый для восстановления почвенной органики. В итоге процесс восстановления первоначальной экосистемы будет начинаться буквально с нуля.

    На  пройденных огнем участках, с увеличением общей освещенности и влажности почвы, немногие уцелевшие деревья оказываются в непривычных условиях и находятся в угнетенном состоянии. Вывалившиеся с корнем деревья образуют западины, благоприятные для заселения пород-пионеров, которые благодаря повышенной нитрификации и увлажненности почвы уже через 3-4 года формируют сомкнутый ярус подроста лиственницы и березы. Формируется одновозрастное насаждение исключительно семенного происхождения. На более плодородных почвах восстановление леса на гарях идет преимущественно через осину, благодаря ее способности образовывать коренные отпрыски из спящих почек на корнях. Здесь так же формируется одновозрастное насаждение, но уже порослевого происхождения.

    Однако  процесс лесовосстановления на таких гарях возможен лишь при недопущении повторных пожаров и начинается с образования послепожарной травяно-кустарниковой растительности и последующего накопления почвенного субстрата и лишь после этого - восстановление лесного насаждения, прежде всего - породами-пионерами - лиственница, береза, осина.

    При пожарах страдают или гибнут дикие  животные. Так более миллиона диких  животных погибли в лесных пожарах  Австралии, в том числе опоссумы, бандикуты и вомбаты. В Восточной  Сибири, пожары часто идут сплошным фронтом, и в выгорающих лесных массивах гибнет большое количество лесных животных.

    Также лесные пожары могут приводить к миграции животных.

 

1.3 Экологические последствия для гидросферы

    Лес непосредственно участвует в  круговороте воды в природе и  таким образом взаимодействует с гидросферой. Лес задерживает почвенные воды от их ухода с реками в крупные водоёмы. Таким образом, потеря леса, растущего берегам рек приводит к их обмелению, что ведёт к ухудшению водоснабжения населённых пунктов и снижению плодородия сельскохозяйственных угодий.

    Лес играет важную роль в поддержании  нормального режима стока рек  и ручьев. Лесной полог задерживает (растягивает во времени) весеннее снеготаяние, иногда на несколько недель по сравнению  с открытым местом - в результате чего паводки на реках оказываются заметно сглаженными, а летний сток - заметно более полноводным. Лесная почва и подстилка, богатые органическим веществом и обычно обладающие неровной поверхностью со множеством впадин, эффективно удерживают воду после мощных дождей или снеготаяния - тем самым также сберегая ее для более сухих периодов.

    Лишая почву растительного покрова, лесные пожары приводят к серьезному и долговременному  ухудшению состояния водосборных  бассейнов, снижают рекреационную  и научную ценность ландшафтов.

    Лесные  пожары ведут к уменьшению стока  рек. Лесной пожар приводит к снижению общего уровня грунтовых вод. Экологический  ущерб принимает особенно крупные  масштабы, когда на больших площадях гарей происходит смена хвойных  лесов на производные мелколиственные. В этом случае изменяется гидрологический режим природных комплексов. Снижение водорегулирующей функции лесов вследствие появления больших площадей гарей является одной из главных причин наводнений.

 

1.4 Экологические последствия для литосферы

    Почва наиболее чувствителен к воздействию пожаров. Помимо прямого (пиролиз), пожары оказывают огромное косвенное влияние на лесные биогеоценозы. Они коренным образом меняют микробиологические и биохимические процессы в почвах.

    Воздействие пожаров на почву идет несколькими путями. Это - непосредственное воздействие высоких температур на твердую фазу почв, единовременное поступление на поверхность почвы значительного количества золы, образовавшейся при минерализации подстилки и других горючих материалов, изменение структуры и качества органического вещества и смена одних растительных сообществ другими.

    Можно отметить, что в результате пожаров  существенно изменяются физико-химические свойства, механический состав, водно-воздушный  и гидротермический режим почв, что оказывает непосредственное влияние на биологические свойства почв. Значительное влияние лесных пожаров на физико-химические свойства почв заключается в повышении величины рН, уменьшении гидролитической кислотности.

    Прогрев почвы по глубине является основным фактором воздействия огня на свойства почв и микрофлору. Степень нагревания почвы часто определяет послепожарную растительность, влияет на водопроницаемость почвы и образование эрозии. Температура на поверхности почвы при пожаре может превышать 900^оС, доходить до 1500^оС при высокоинтенсивных пожарах, а температура в 200-300^оС является обычной при горении.

    При пожарах сгорает лесная подстилка. Вместе с почвой погибают и почвенные  животные и растения. Следствием уничтожения  слоя подстилки является усиление не только водной и ветровой эрозии почвы, но и вынос мелкозёма и органических веществ осадками. Однако чаще при пожаре сгорает только часть подстилки, почва и нижняя часть подстилки при этом, как правило, остаются влажными. В такой ситуации прямой эффект на почву незначителен.