Biološka vloga gozdov v naravi

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Kako pogosto razmišljamo o vlogi gozdov v našem življenju? Kaj je gozd? Kakšne ekološke funkcije opravlja? V tem članku bomo poskušali odgovoriti na ta in mnoga druga vprašanja, povezana z gozdom kot naravnim ekosistemom.

Gozd je kombinacija lesne, grmičaste in zelnate vegetacije, ki raste na trdni površini planeta, vključno z živalmi, mikroorganizmi in drugimi sestavinami naravnega okolja (tla, vodna telesa in reke, zračni ovoj), ki so biološko povezane. Glavne lastnosti gozdov so površina in lesne rezerve. Gozdovi rastejo na vseh celinah razen na Antarktiki in zavzemajo približno 31 % površine kopnega. Skupna površina gozdnega sklada planeta je 4 milijarde hektarjev, zaloge stoječega lesa pa 527,203 milijona m3 [1].

Gozd je kompleksno organiziran samoregulacijski ekosistem, v katerem se nenehno izvaja kroženje snovi (dušik, fosfor, kisik, voda itd.) in energetski tokovi med vsemi vrstami in oblikami organizmov. Vse rastline so prilagojene druga na drugo, pa tudi na živalske organizme, in obratno, vsi živalski organizmi so prilagojeni rastlinskim organizmom. Drug brez drugega ne morejo obstajati. Vsako gozdno območje ima izrazito prostorsko strukturo (vertikalno in horizontalno), ki vključuje veliko število zrelih dreves, grmovnic, zelnatih rastlin, podrast glavnih in spremljevalnih vrst ter mahov in lišajev.

Za vertikalno strukturo gozda je značilna razporeditev različnih rastlinskih oblik po višini, horizontalna pa odraža porazdelitev različnih rastlinskih vrst v horizontalni ravnini. Poleg velikega števila rastlin je v gozdu ogromno različnih vrst brez (c) vretenčarjev, na milijone talnih organizmov, številnih žuželk, ptic in živali. Vsi skupaj tvorijo ekološki sistem, v katerem vsaka rastlina in žival opravljata določeno ekološko funkcijo in sodelujeta v ciklu različnih kemičnih elementov.

Pod vplivom zunanjih okoljskih dejavnikov (svetloba, temperatura, vlaga, veter, tokovi, različne oblike inteligentne človekove dejavnosti itd.) se v gozdnem ekosistemu pojavijo določene spremembe, ki praviloma nimajo ostrih in destruktivnih narave in ne vodijo v neravnovesje v ekosistemu. Vendar pa močno naraščajoči vpliv nerazumnega človekovega delovanja vse pogosteje vodi v kršitev ekološkega ravnovesja, ki se izraža v nenadnih in katastrofalnih spremembah in posledicah. Tako je poleti 2008 na ozemlju Zahodne Ukrajine v regiji Karpatov prišlo do največje poplave zaradi številnih padavin. Posledično je bilo poplavljenih približno 40 tisoč hiš, izpranih je bilo skoraj 700 km cest, uničenih je bilo več kot tristo mostov [2].

Eden od razlogov za obsežne poplave je krčenje gozdov na pobočjih Karpatov, ko je bil velik del gozdne odeje posekan skoraj 40 let [3].

Dejstvo je, da ima gozd pomembno vodoregulacijsko vlogo, to je upočasnitev površinskega odtoka taline in deževnice, del le-tega prenese na tla, s čimer se zmanjša uničujoča sila poplav in poplav ter s tem napaja podtalnico. Ko pada dež, drevesne krošnje in debla zadržijo nekaj vlage, kar omogoča, da se voda v gozdno steljo absorbira postopoma, ne pa spontano. Gozdna stelja zadržuje vlago in jo sčasoma oddaja v reke in podtalnico, del vlage pa se porabi za prehrano rastlin. Na odprtem območju (na primer posek) deževnica v celoti pade na površino zemlje in se nima časa absorbirati, saj je vodoprepustnost gozdne stelje višja kot na odprtem območju, kar vodi do pretok večine vode s površja v depresijo ali površinski vodotok (potok, reka). Včasih odprto območje sploh ne dopušča vode in se popolnoma odteče in tvori močan tok vode. Gozd ima pomembno vlogo pri razporeditvi zimskih padavin in spomladi med taljenjem. Na odprtih območjih se snežna odeja zaradi pogostih otoplitev utrdi nekoliko pozneje kot v gozdu in je zaradi pihanja vetrov neenakomerno razporejena. V gozdovih je sneg enakomerno razporejen, kar je povezano s spremembo vetrnega režima v površinski plasti. Na splošno se na odprtih površinah nabere več snega kot v gozdovih. Spomladi pod vplivom močnega toka sončnega sevanja pride do taljenja snega, kar ni odvisno samo od tega dejavnika. Pri tem imajo pomembno vlogo različne vrste vegetacije in reliefa. Odprto območje prejme 100 % sončnega sevanja in le del pod krošnjami katerega koli drevesa, zato se sneg v gozdovih topi počasneje. Na primer, na jasah se sneg topi 7-25 dni, v smrekovo-jelovem gozdu pa 32-51 dni [4].

Domači gozdarski znanstvenik Aleksandr Aleksejevič Molčanov je ugotovil, da se koeficient spomladanskega odtoka močno zmanjša s povečanjem gozdne pokritosti (od 0, 6-0, 9 na brezdrevesnem hribovitem območju na koeficient 0, 09-0, 38 z gozdno odejo 40 %) [6].

Ko se gozd poseka, se drevesne krošnje odstranijo in tla izgubijo vodoprepustnost, kar vodi v kršitev vodnega režima vodotokov, poveča se površinski odtok in proces uničenja tal se intenzivira. Tako ima gozd pomembno vlogo pri uravnavanju enakomernega pretoka vode v vodotoke, sodeluje v vodnem krogu in preprečuje uničenje tal.

Enako pomembna lastnost vegetacije je povezana s podnebnim oblikovanjem planeta. Gozd vpliva na podnebne dejavnike, kot so veter, temperatura, vlaga itd. Zahvaljujoč vetru se rastline oprašujejo, širijo plodovi in semena, izboljša se proces izhlapevanja vlage s površine listov, gozd pa posledično zmanjšuje hitrost vetra v površinskem sloju zraka, ki uravnava temperaturo in vlažnost. Prisotnost nasadov spreminja toplotni režim na sosednjih ozemljih. Poleti hladnejši zrak zelenega masiva izpodriva toplejši in lažji zrak sosednjega ozemlja, kar znižuje temperaturo zraka na teh območjih. Stopnja znižanja temperature zraka je odvisna od vrste sajenja (od prosojnosti krošnje, odbojnosti listov, višine in starosti), od gostote sajenja in številnih drugih značilnosti. Drevesa z velikimi listi so najboljši zagovorniki toplotne energije. Tako, na primer, trepetlika prehaja skozi svoje listje 10-krat več energije kot glog. V gozdu se zračna vlaga poveča, saj je izhlapevalna površina listov dreves in grmovnic, travnih stebel 20 ali večkrat večja od površine tal, ki jo zasedajo te rastline. Za eno leto hektar gozda izhlapi v zrak 1-3,5 tisoč ton vlage, kar je 20-70% atmosferskih padavin. Na primer, povečanje gozdne pokritosti za 10% lahko povzroči povečanje letne količine padavin za 10-15% [5]. Poleg tega približno 90% vhodne vode izhlapi s površine listov, le 10% pa se uporablja za prehrano rastlin. Vlažnost zraka v srednjem pasu v gozdu ali parku je poleti 16-36 % višja kot na mestnem dvorišču. Zelene površine prispevajo tudi k povečanju zračne vlage na sosednjih odprtih površinah.

Gozd aktivno sodeluje pri izmenjavi plinov, predvsem z absorpcijo ogljikovega dioksida in sproščanjem kisika v ozračje. Ta naravni pojav se imenuje fotosinteza. Torej, hektar gozda absorbira 8 kg ogljikovega dioksida (H2CO3) na uro, ki ga odda 200 ljudi. Stopnja absorpcije ogljikovega dioksida in sproščanja kisika je močno odvisna od vrste nasada. Tako je berlinski topol 7-krat, hrast lužnjak 4,5-krat, velikolistna lipa 2,5-krat, beli bor pa 1,6-krat učinkovitejši pri izmenjavi plinov pri škotski smreki.

Gozd ima tudi pomembno vlogo pri čiščenju ozračja pred prahom. Rastline nabirajo prašne delce na površinah listov, vej in debel. V tem primeru je učinek akumulacije v veliki meri odvisen od temperature, vlažnosti in hitrosti vetra, temveč tudi od nasadnih vrst. Torej, iglavci 30-krat, breza pa 2,5-krat več prahu zadrži kot trepetlika. Vsebnost prahu v mestnih in primestnih parkih je 1,5-4 krat nižja kot v industrijski coni. Meritve so pokazale, da je zaprašenost zraka pod drevesi 20-40 % manjša kot na odprtih sosednjih površinah. V aktivnem obdobju življenja rastline eno odraslo drevo odstrani iz zraka: divji kostanj - 16 kg, norveški javor - 28 kg, kanadski topol - 34 kg prahu.

Gozd sodeluje tudi pri čiščenju zraka pred plinastimi nečistočami. Hladnejši zrak, ki ustvarja navpične tokove in nižje hitrosti vetra na območju zelenih površin, prispevajo k premikanju plinastih nečistoč v zgornjo atmosfero. To vodi do zmanjšanja njihovega števila v območju zelenih površin za 15-60%. Različne drevesne vrste imajo različno odpornost proti onesnaženju zraka, hkrati pa ohranjajo sposobnost zajemanja strupenih nečistoč iz ozračja. Tako bela akacija zajema žveplove in fenolne spojine iz ozračja, ne da bi resno poškodovala svoje listje. Iz (c) spremljanje je pokazalo, da žveplov dioksid močno poškoduje vegetacijo.

V bližini kemičnih obratov je površina listov lipe, breze in hrasta požgana za 75-100%, rowan - za 25-65%. Neodporne drevesne vrste proti onesnaženju zraka so: divji kostanj, javor, smreka in navadni bor, gorski pepel, lila, rumena akacija itd. Najbolj odporne so: črni topol, bela akacija, velikolistni topol, pensilvanski javor, navadni bršljan..

Rastline izločajo biološko aktivne snovi (fitoncide), ki imajo v majhnih količinah visoko fiziološko aktivnost glede na določene skupine živih organizmov. Biološko aktivne snovi uničijo patogene bakterije ali zavirajo razvoj mikroorganizmov. Učinkovitost biološko aktivnih snovi različnih rastlin ni enaka. Torej, atlaška cedra povzroči smrt bakterij po 3 minutah izločanja, ptičja češnja - po 5 minutah, črni ribez - po 10 minutah, lovor - po 15 minutah.

Udeležba gozdnih površin je velika tudi pri zmanjševanju ravni hrupa prometnih avtocest in podjetij. Krošnje listavcev absorbirajo 26 % vpadne zvočne energije ter odbijajo in razpršijo 74 %. Dve vrsti lipe lahko zmanjšata raven hrupa za 2,5-6 krat, odvisno od širine sadilnega pasu brez listja in 7,7-13-krat, ko so bile rastline z listjem. Stopnja zvočne izolacije je odvisna od vrste, višine in vzorca sajenja dreves in grmovnic. Hrup na višini človeške rasti na ulici z visokimi stavbami brez zelenih površin je 5-krat višji kot na isti ulici, obdani z drevesi, zaradi odseva hrupa premikajočega se prometa od sten stavb.

Tako ima gozd na planetu pomembno vlogo pri ohranjanju ugodnih pogojev za obstoj vseh živih organizmov, vključno s človekom. Gozd kot naravni ekosistem sodeluje pri nastajanju podnebja in sedimentov, ohranja plinasto sestavo ozračja, zagotavlja dom in hrano številnim vrstam in oblikam rastlin in živali. Vendar pa je danes resen problem ohranjanja gozdov.

Glavni del gozdnih ekosistemov je v državah, kot so Rusija (809 milijonov hektarov), Brazilija (520 milijonov hektarov), Kanada (310 milijonov hektarov), ZDA (304 milijona hektarov), Kitajska (207 milijonov hektarov), Demokratična republika Kongo (154 milijonov hektarjev) [8].

Poleg tega so najbolj dragoceni za ohranjanje ekološkega ravnovesja na planetu tajga in tropski gozdovi. Tropski gozdovi imajo precej visoko biološko raznovrstnost, ki vsebuje do 70-80% vseh živali in rastlin, ki jih znanost pozna. Po podatkih ameriškega zunanjega ministrstva je letna izguba gozdov enaka štirim območjem Švice (41.284 km²) [9].

Da bi predstavili obseg krčenja gozdov, je to območje še vedno mogoče primerjati z ozemljem moskovske regije (44.379 km²). Glavna razloga za upadanje gozdov sta nenadzorovano krčenje kmetijskih zemljišč - 65-70 % in sečnja - 19 % (sl. 7, 8, 9).

Večina tropskih držav je že izgubila več kot polovico svojih naravnih gozdov. Na primer, na Filipinih je bilo posekanih približno 80 % gozdov, v Srednji Ameriki se je površina gozdov zmanjšala za 60 %. V tropskih državah, kot so Indonezija, Tajska, Malezija, Bangladeš, Kitajska, Šrilanka, Laos, Nigerija, Libija, Gvineja, Gana, se je površina gozdov zmanjšala za 50 % [9].

Če povzamemo, lahko rečemo, da je ohranjanje in povečanje površine gozdnih ekosistemov najpomembnejša naloga človeštva, katere izpolnjevanje bo zagotovilo njegovo preživetje v ugodnem naravnem okolju. V nasprotnem primeru človeštvo preprosto ne bo preživelo, saj le skladen razvoj zemeljske civilizacije z naravo daje možnost za življenje in razvoj človeštva kot celote.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.