|
| |
Данная работа посвящена современным влажным тропическим ле-
сам, которые являются самой богатейшей с точки зрения как продук-
тивности, так и генофонда планеты в экосистемой.
Тропические леса в настоящее время подвергаются чудовищному
уничтожению. Им угрожает деградация и полное исчезновение, что не-
избежно приведет к глобальным негативным изменениям во всей биос-
фере.
Скорость восстановления тропических лесов во много раз ниже
их сведения.
Проблема состоит и в том, как совместить одновременно успеш-
ное экономическое развитие ряда стран и сохранить тропические леса
как компонент биосферы.
1. История изучения.
Изучение различных аспектов природы влажных тропиков на раз-
ных континнентах активно проводилось еще в XIX веке многими нату-
ралистами из Германии, затем из Франции, Англии и других стран.
Создание научных основ комплексной географической характеристики
специфических черт природы неразрывно связано прежде всего с име-
нами Гумбольта и Уоллеса.
А.Гумбольт в 1799-1804 годах совершил путешествие по Южной
Америке, детальные научные результаты которого были изложены в
тридцатитомном труде 1807-1834 годов. Именно Гумбольт ввел в лите-
ратуру понятия "гилея"и "первобытный лес". В 1878 году вышла книга
английского натуралиста А.Уоллеса "Тропическая природа". Он иссле-
довал Амазонию и Малайский архипелаг. Эти работы позволяют сопос-
тавить точные характеристики ландшафтов отдельных районов в тропи-
ках с состоянием природы в этих же районах через 100-150 лет спус-
тя.
Многие десятилетия шло преимущественное накопление фактичес-
кого материала по географии отдельных районов и областей в тропи-
ках. Более изученными, естественно, оказались районы хозяйственной
деятельности. В то время вопросы антропогенного воздействия мало
интересовали натуралистов, подход к тропическим лесам был чисто
описательным. Вообще, внимание к этим вопросам было привлечено
лишь в конце 40-х годов вышедшими одновременно книгами по Африке:
А.Обревиль "Об опустынивании тропической Африки" и
Ж.Гарруа "Африка-умирающая земля".
В 1952-м году вышел труд П.Ричардса "Тропический дождевой
лес". Начиная с 1955 года ЮНЕСКО осуществляет специальную програм-
му исследования природных ресурсов влажных тропиков. На межправи-
тельственной конференции по биосфере, созванной ЮНЕСКО в 1968-м
году, затем на конференции по окружающей среде в Стокгольме
(1972-й год) подчеркивалось, что одна из важнейших проблем эколо-
гии - последствия нарастающего антропогенного воздействия на влаж-
ные тропики. Большую ценность имеет сводка по лесным тропическим
экосистемам мира, подготовленная в 1978-м году совместно ФАО,
ЮНЕСКО и ЮНЕП (Тropical forests ecosystems, 1978).
В 80-х годах были выпущены три важные работы наших ученых о
классификации, географии и антропогенной трансформации экосистем в
мировом масштабе:
Ю.Исаков и др.,1980
Воронов,1980
Куракова,Рябчиков,1981.
Как видно, работы по влажным тропикам имеются, однако изучены
они все равно мало.
Крупным пробелом остается недостаточная изученность механиз-
мов функционирования первичных и вторичных экосистем в постояннов-
лажных тропиках, прежде всего с точки зрения определения пределов
хозяйственных нагрузок. Неадекватность знания природы влажных тро-
пиков в условиях нарастающего вторжения человека сложилась по сле-
дующим причинам:
1) Нарастающие масштабы и быстрота хозяйственного воздействия
на природу опережают реальные возможности науки по исследованию
современной антропогенной трансформации природы.
2) Современное развитие хозяйства и, естественно, усиление
воздействия на природу, происходит преимущественно в странах с
развитой рыночной экономикой.
3) Перед многими странами (Бразилия) нет в данный момент дру-
гого выбора, как сводить тропические леса, чтобы обеспечить земля-
ми быстрорастущее сельское население.
2. Что считать влажными тропическими лесами.
Долгое время не было и сейчас нет окончательного географичес-
кого (и геоботанического) подхода к определению понятия "Влажные
тропики", нет общепринятой типологической и пространственной их
дифференциации.
В 1956-м году в г.Канди (Шри-Ланка) состоялся первый междуна-
родный симпозиум под эгидой ЮНЕСКО по координации изучения влаж-
ных тропиков. Было отмечено, что в работах преобладает деление
всего тропического пояса вне стабильно аридных территорий лишь на
две части: -семиаридную - преобладание в течение года сухого сезо-
на -влажную (гумидную) - осадки выпадают в течение большей части
года и их среднегодовая сумма более 1000 мм. Естественно, что к
влажным тропическим лесам относят вторую часть. Затем в предполо-
жениях экспертов ЮНЕСКО к постоянновлажным тропикам были отнесены
все те области, где регулярные дожди выпадают 8-11 месяцев в году.
В 1980-м году Майерс (Myers) предложил определение постоян-
новлажных тропических лесов, которое, по-видимому, наиболее удач-
но. Оно опирается на показатели, характеризующие климат с точки
зрения возможности существования и развития биома первичного веч-
нозеленого леса как доминирующего типа экосистем. Это области, где
по крайней мере каждые два года из трех лет осадки каждого месяца
составляют более 100 мм, а среднегодовая температура не ниже 24
С,при отсутствии температур, близких к нулю.
3. Климатическая характеристика.
Тропические дождевые леса распространены, главным образом, в
пределах экваториальной климатической зоны, простирающейся пример-
но между десятыми градусами северной и южной широты и характеризу-
ются небольшими колебаниями температуры в течении года. Сумма
осадков местами достигает нескольких метров. Осадки распределены
довольно равномерно в течение всего года, хотя в наиболее типичных
условиях выделяется два максимума. Однако, это свойственно не всей
зоне тропиков. Благодаря дующим в определенные сезоны муссонам,
восточная часть экваториальной Африки, Восточный Цейлон, некоторые
области северо-запада Южной Америки отличаются большой сухостью.
Наиболее обширный массив сплошного распространения лесов мо-
жет быть выделен в Южной Америке (бассейн Амазонки до восточного
склона Анд).
Второе место занимает массив в Индо-Малайской области.
Третье - Западная Африка (от побережья Гвинейского залива до
бассейна реки Конго).
Также есть отдельные участки на влажных наветренных склонах
горных хребтов, простирающихся между северным и южным тропиками
(восточная Бразилия, северо-восток Австралии,Индии и др.).
Средние колебания температуры в году для влажных тропиков
составляют примерно 24 С и феврале и 25 С в октябре. Годовая сумма
осадков до 5000 мм в год.
Несмотря на небольшие годовые колебания, суточные колебания
их превышают. На острове Ява температура может измениться от 23,4
С в 6 часов до 32,4 С в 14 часов.
Надо учесть тот факт, что биоценоз тропического леса в силу
сложности своей структуры приобретает свой микроклимат, отличный
от общего климата.
Под полог леса поступает очень малое количество солнечной ра-
диации, а освещенность почвы под лесом - порядка 0,1 процента.
4. Почвенно-растительный комплекс.
Ландшафты постоянновлажных тропиков сформированы на древних
фераллитных и аллитных корах выветривания. Коры эти очень мощные,
могут достигать мощности порядка 20 метров.
На территории тропиков, как известно, не было оледенений, по-
этому коры выветривания развиты на элювии коренных пород. Выветри-
вание идет очень интенсивно, так как имеет место сочетание высокой
температуры и высокого увлажнения. Выветривание здесь доходит до
заключительной (фераллитной) стадии, когда окончательно вымываются
основания вместе с остаточным кремнеземом и идет процесс остаточ-
ного накопления полуторных окислов железа и алюминия. При наличии
уклона местности и бокового почвенного стока могут образовываться
так называемые латериты. Латерит - ожелезненный горизонт, затвер-
девающий при выходе на дневную поверхность. Образуются латериты в
результате быстрой смены окислительно-восстановительных условий во
время водной миграции железа. На фераллитных корах образуются сво-
еобразные почвы. Как правило, наиболее характерны красно-желтые
фераллитные и темно-красные фераллитные почвы. Основные характе-
ристики этих почв следующие:
- низкое отношение SiO2/Al2O3 в илистой фракции.
- низкая обменная способность.
- низкое содержание первичных минералов.
- красный или красноватый цвет.
- коллоидная фракция представлена гидроокислами железа и алю-
миния.
- pH=3-5.
- Cгк/Сфк менее 0,2.
В пределах постоянновлажных тропиков преобладают следующие
группы:
а) вечнозеленые горные леса
б) дождевые тропические леса
в) тропические болотистые леса
г) мангровы- ультратермо-гигрофильные экосистемы, регулярно
затопляемые.
Здесь будет подробно рассказано о группе(б) как о зональной и
преобладающей.
Древостой тропического леса представлен несколькими ярусами:
Первый ярус А - самый высокий-до 50 метров и более. Он предс-
тавлен отдельными деревьями и практически не образует сплошного
смыкания крон, в отличие от следующего яруса Б, состоящего из де-
ревьев высотой 20-25 метров. Средневысотный ярус В как бы подпира-
ет низкие части крон яруса Б. Ярусы Г и Д представлены обычно мо-
лодой порослью деревьев.
Травянистый покров, вследствие затенения,развит очень слабо.
Хорошо представлена лианная растительность, а также эпифиты.
Тропики характеризуются наибольшей биомассой на Земле
(см.схему). Имеет место очень интенсивный биологический кругово-
рот. Этому способствует как высокая температура в сочетании с
сильным увлажнением, так и повышенная активность микроорганизмов.
Всвязи с этим лесная подстилка развита очень слабо. Тем не менее,
подстилка вместе с корневой системой в верхней части почвы являют-
ся так называемым "ярусом питания". Именно в ней происходят основ-
ные превращения органических веществ. Таким образом, это ключевой
ярус системы, обеспечивающий биологический круговорот. Запас золь-
ных элементов сконцентрирован в данных экосистемах не в почве, а в
надземной биомассе, что ведет к потере продуктивности экосистемы
при сведении надземной растительности.
5. Актуальность проблемы.
Для начала следует сказать, каких государств касается пробле-
ма влажнотропических лесов напрямую, т.е. на территории каких
стран произрастают в тех или иных масштабах эти леса. (Гор-
нунг,1984).
Обзор по частям света:
Америка:
1) юг Карибского побережья Мексики.
2) Почти вся Гватемала.
3) Белиз.
4) Гондурас.
5) Сальвадор.
6) Коста-Рика.
7) Никарагуа.
8) Участки отдельных Антильских островов.
9) основная часть Колумбии.
10) Эквадор.
11) Перу.
12) юг Венесуэлы.
13) Гайана.
14) Суринам.
15) Гвиана.
16) Бразилия.
17) Боливия.
Африка:
18) Гвинея.
19) Сьерра-Леоне.
20) Либерия.
21) Берег Слоновой Кости.
22) Гана.
23) Нигерия.
24) Камерун.
25) Бенин.
26) центральная часть Заира.
27) север Конго.
28) крайний юг ЦАР.
29) Габон.
Азия:
30) юго-запад Индии и Шри-Ланки.
31) Бангладэш.
32) Бирма.
33) Малайзия.
34) большая часть Индонезии.
35) Филиппины.
Океания:
36) Папуа-Новая Гвинея.
37) Бруней.
38) Фиджи.
Австралия-очень ограниченные районы у се-
веро-восточного побережья.
Значение влажных тропических лесов:
В тропических лесах сосредоточена высокая доля биологической
активности планеты.
Среднее дерево поглощает и испаряет по 750 литров воды в день
- с каждого гектара поступает 75000. Это в 20 раз больше объема
испарения с поверхности океана.
Климатологи указывают, что исчезновение леса понизит уровень
содержания атмосферной влаги - в последнее десятилетие многие тро-
пические зоны оказались пораженными сильной засухой.
Из существующих 30-ти млн. видов 40-50 процентов встречается
в тропических лесах. Таким образом, тропики - универсальный запас
генофонда нашей планеты. (Ньюмен,1988). Так, на склонах одного из
вулканов на Филиппинах произрастает больше древесных видов, чем на
всей территории США. Очень многие виды используются в промышлен-
ности и других отраслях хозяйственной деятельности. Например, из
одного тропического растения Catharanthus roseus выделено 75 раз-
ных алкалоидов, которые используются в медицине.
Таким образом, лишившись видового разнообразия, мы не только
обезобразим планету, но и подорвем саму структуру, от которой за-
висит наша жизнь.
Недавно поступило открытие: известный химик Мелвин Колвин
открыл ряд деревьев семейства Euphorbiaceae, способных восстанав-
ливать СО до углеводородов - "нефтеносные деревья". Copaifera
langsdorffii выдает за 2 часа из одного отверстия до 20 литров уг-
леводородов.
Многие растения тропиков - ценные продукты питания. В лесах
Новой Гвинеи обнаружен 251 вид деревьев со съедобными плодами.
6. Основные направления и последствия хозяйственного
воздействия на природу.
Тропические леса, обеспечивая значительную часть биологичес-
кой продукции, утилизируют огромную часть годового объема СО2,
поступающего в атмосферу.
Начиная с 1958 года, сотрудник Скрипповского института океа-
нографии Чарльз Килинг ведет систематический мониторинг содержания
СО2 в атмосфере. Аналогичными работами заняты ученые еще ряда
стран. Пробы берутся на южном полюсе, в Австралии, на Аляске и в
других местах, накопленные данные позволяют сделать однозначный
вывод. С 1850 по 1980 год за 130 лет в результате антропогенной
деятельности содержание СО2 в атмосфере возросло в 1,3 раза. Судя
по всему, 25 процентов увеличения этого объема приходится на пос-
леднее десятилетие (1970-1980) (Ньюмен,1988). Если такая тенденция
сохранится, к 2020 году количество СО2 в атмосфере удвоится. На
сегодняшний день содержание СО2 - 0.035 процента.
СО2 и ряд других газов- примесей атмосферы, а так же водяные
пары поглощают тепловую энергию в диапазоне инфракрасных волн -
этот феномен называется парниковым эффектом. Антарктическая поляр-
ная шапка занимает площадь 15,6 млн.кв.км. Если этот лед раста-
ет,все прибрежные города окажутся затопленными. Западноантаркти-
ческий щит может растаять примерно за 50 лет, если сведение тропи-
ческих лесов и сжигание ископаемого топлива будут идти нынешними
темпами.
Двукратное увеличение концентрации углекислого газа обуслав-
ливает увеличение температуры на 2-3 градуса. При этом надо еще
иметь в виду, что на полюсах температура растет в 3-5 раза быст-
рее,чем на остальной территории земного шара.
Эффект альбедо.
Сведение лесов на больших площадях увеличит отражающую спо-
собность Земли. Это изменит ветровые течения,циркуляцию и конвек-
цию воздушных масс. В результате в экваториальных зонах сократится
количество осадков, что в конечном счете приведет к опустыниванию.
Эрозия почв.
При сведении лесов в таких регионах, как влажные тропики, ко-
торые характеризуются интенсивными дождями, резко усиливается
плоскостной смыв. Учитывая то обстоятельство, что плодородный слой
почвы очень мал, смыв ведет к полному уничтожению плодородия и от-
чуждению земельных угодий. Если же в почве есть латеритный гори-
зонт, на дневную поверхность выходит твердый панцирь и восстанов-
ление лесного ландшафта невозможно вообще.
Амазонка несет 1/5 часть объема речной воды на планете. Вы-
рубка водораздельных лесов порождает выраженную эрозию почв и заи-
ливание реки. В результате снижается численность рыбы.
Вспышки болезней.
Очень часто сведение лесов ведет за собой резкие вспышки ин-
фекционных болезней, переносчиками которых являются, главным обра-
зом, насекомые. В обычных условиях последние обитают в верхних
ярусах, и вероятность попадания их на поверхность земли мала. Так,
малярийные комары размножаются в стоячей воде, количество которой
резко увеличивается в процессе сведения леса, так как нет водоза-
держивающих агентов - деревьев верхнего яруса.
Существенное влияние на состояние природы тропиков оказало
проникновение традиционной примитивной агрикультуры, породившей
экстенсивное подсечно-огневое земледелие. Понятие "подсечно-огне-
вое земледелие" включает много различных форм традиционного земле-
делия. Общее для них - вырубка залесенного участка и сжигание на
нем естественной растительности для повышения плодородия участка,
который обрабатывается чаще всего не более 2-3 лет. Затем его заб-
расывают и переходят на другой.
Проблема состоит в том, что тропические лесные экосистемы
практически не способны к восстановлению (см.выше). В результате
происходит отторжение ландшафта. Примеры такой хозяйственной дея-
тельности известны как в Южной Америке, так и в Центральной Афри-
ке, Юго-восточной Азии, Латинской Америке.
В настоящее время все еще имеет место в очень больших масшта-
бах подсечно-огневое земледелие, а также широко развита заготовка
древесины на топливо.
Существующие оценки числа "подсечников" определяют его в
250-300 млн. человек для всего пояса влажных тропиков. Устойчивое
сохранение этой формы хозяйства объясняется следующими причинами:
1) Единственный способ для сельского населения обеспечить су-
ществование.
2) Отсутствие на сегодняшний день новых устойчивых систем
земледелия.
7. Проекты уменьшения негативных последствий хозяйс-
твенного воздействия.
В первую очередь, наверное, следует привести в пример полити-
ку Коста-Рики. Эта страна, занимающая всего 50700 кв.км., является
обладательницей одного из богатейших биологических наследий. (Нь-
юмен, 1988). Растений насчитывается 12 тысяч видов. Страна взяла
под охрану в той или иной форме почти 1/5 часть территории, создав
22 резервата и заказника.
10 процентов территории полностью отданы под национальные
парки. Что касается нехватки земель, известно, что затопляемые
территории пойм - "варзеа-кампы" - настолько плодородны, что вы-
держивают любую сельскохозяйственную нагрузку. Там можно собирать
рис трижды в год по 18 тонн с гектара (на орошаемых землях -
3-4тонны).
Существует 4 принципа ведения интенсивного земледелия в
тропиках:
- круговорот питательных веществ должен оставаться замкнутым.
- нельзя открывать лесной полог во избежание гибели подстил-
ки.
- необходим строгий рассчет вносимых удобрений.
- следует поддерживать биотическое разнообразие на уров-
не,тормозящем чрезмерную активность и конкуренцию вредителей.
К настоящему времени разработана методика сохранения плодоро-
дия, воспроизводящая цикл естественной регенерации. При этом копи-
руют систему "от фермы к лесу", последовательно используя полезные
растения в каждой стадии цикла:
- высаживание травянистых культур (Ananas comosus, Saccharum
officinarum и др.).
- на второй год фермерам рекомендуют сажать бананы и папа-
йю, сохраняющие продуктивность в течение 5-10 лет.
- одновременно интродуцируют входящие в состав коренного леса
деревья(персиковая пальма, бразильский орех и др.).
В Индийском штате Гуджарат практикуют хорошо зарекомендовав-
шую себя систему лесовосстановления. (Ньюмен, 1988). На вырублен-
ных участках высаживают эвкалипты, которые за 4.5 года поднимаются
на 25 метров. После заготовки остается подрост, позволяющий произ-
водить еще несколько вырубок, прежде чем возникает необходимость в
новой посадке.
На Новой Гвинее ведется опытная проверка системы севооборота.
После снятия урожая пищевой культуры сажают быстрорастущую азот-
фиксирующую казуарину папуасскую, чтобы восстановить круговорот
питательных веществ.
В общем, нереально сохранить тропические леса, не обеспечив
устойчивости сельскохозяйственных участков.
Для повсеместного регулирования природопользования во влажных
тропиках необходимо создание международной Комиссии по изучению и
охране тропических лесов. Работа этой комиссии должна состоять в
следующем:
1) Разработка проектов по охране.
2) Издание общего для всех законодательства с введением соот-
ветствующих норм.
3) Слежение за исполнением этих законов.
4) Обширное изучение природы тропиков и систематическое про-
ведение общего мониторинга.
В такую организацию должны входить как экологи-эксперты, так
и биологи разной специализации, ландшафтоведы, экономисты,а также
представители других отраслей науки. Деятельность комиссии должна
финансироваться за счет налогов, за счет посещения национальных
парков туристами и других доходов. Непременным условием деятель-
ности промышленных корпораций должен быть ДЭП - Доклад об экологи-
ческих последствиях эксплуатации данного региона. /Естественно,
ДЭП должен быть представлен заинтересованной фирмой до начала ле-
соразработки/. Проведение природоохранных мероприятий в затронутой
зоне должно стимулироваться налогами. Можно предусмотреть частич-
ный возврат налоговых сумм за аккуратное следование правилам.
Экономика экваториальных стран нуждается в частичном перес-
мотре - эти страны фактически обладают монополией на многие про-
дукты, из чего они должны извлекать пользу, чем компенсировался бы
ущерб от сельскохозяйственной деятельности.
.
Заключение
Проблемы влажных тропических лесов, изложенные выше, должны
изучаться и подвергаться многостороннему анализу с экологической,
а точнее, эколого-экономической точки зрения. Влажный тропический
лес представляет собой сложную целостную систему, имеющую свои за-
кономерности в функционировании. Следовательно, необходимо перево-
дить методы ведения хозяйства в тропической зоне на новую ступень
развития с целью уменьшения последствий хозяйственной деятельности
и предотвращения глобальной катастрофы.
.
Список литературы:
Горнунг М.Б. Постоянновлажные тропики: Изменение природной
среды под воздействием хозяйственной деятельнос-
ти.-М.:Мысль, 1984.
Ньюмен,А. Легкие нашей планеты.Влажный тропический лес - наи-
более угрожаемый биоценоз на Земле.-М.:Мир, 1989.
Вальтер,Г.Растительность земного шара. Т.3.-М."Прогресс", 1968.
Будыко М.И. Глобальная экология.М.,Мысль, 1977.
Базилевич Н.И.,Родин Л.Е. Динамика органического вещества и
биологический круговорот зольных элементов и азота в основных
типах растительности земного шара.М.-Л., 1965.
| |
|
