загрузка...
Экология  | Экологическое значение свойств воздуха
Экология

Аспекты влияния человека на растения

Изучение влияния человека и его хозяйственной деятельности на изменения растительного покрова входит в компетенцию фитоценологии, которая в последнее время обращает на это большое внимание, особенно в связи с вопросами охраны окружающей среды. Однако в решение этих проблем все больше включаются экологи разных профилей. Эколог не может пройти мимо основных аспектов влияния антропогенного экологического фактора, который исторически является самым молодым, новым. С момента появления человека на Земле его влияние на природу, на всю биосферу нарастало так быстро, что В. И. Вернадский выделил особую так называемую ноосферу, и в настоящее время мы уже не можем найти на нашей планете какого-либо сообщества, практически не подвергшегося тому или иному воздействию человека.

Вся история человечества связана с тем или иным его влиянием на флору и растительность. Сначала это была деятельность кочевников, а когда им на смену пришли земледельцы, она усилилась особенно из-за выжигания и вырубки лесов для получения новых посевных участков. Вырубка лесов в странах Средиземья, в Малой Азии, Месопотамии, т. е. в районах древнейшей культуры, привела к значительной ксерофитизации, опустыниванию этих территорий. В Африке и в Индии сокращение площадей тропических лесов обусловило увеличение площадей саванн; то же происходило и в Южной Америке. В Средней Азии в районах древнейшей культуры по берегам Амударьи и Сырдарьи, а также в Центральной Азии и Северной Америке усиленное развитие животноводства вызвало распространение подвижных барханных песков. В Северной Америке сведение лесов вызвало эрозию и появились обширные пространства так называемых бэд лэнд. Эпоха великих географических открытий вела к расширению заноса и завоза все новых и новых видов, которые иногда быстро распространялись в новых условиях. Влияние человека связано с общественными формациями, здесь надо учитывать, конечно, и социально-экономический аспект. Обычно принято различать бессознательное и сознательное воздействие человека на природу.

Бессознательное влияние (сбор растений, выжигание леса и т. д.) обычно выгодно человеку, но отрицательно сказывается на растительности. Однако еще Дарвин указывал, что бессознательный отбор человеком привел к созданию многих культурных растений, история которых большей частью неизвестна. Бессознательно человек нередко действует и до сих пор, распространяя семена и плоды, особенно благодаря мощному развитию в последнее время средств транспорта.

Сознательное воздействие также может быть положительным и отрицательным. Так, искусственный отбор является мощным средством улучшения тех или иных видов и сортов или создания новых культурных растений. Разумная вырубка леса в пределах годичного прироста древесины в нем и при соблюдении правил возобновления может повысить продуктивность лесов, а переруб, т. е. превышение годичного прироста, или порубка лесов на горных склонах являются примерами сознательного отрицательного влияния. Можно наметить следующие основные направления влияния человека на растения и растительность.

1. Обогащение флоры (или вообще ее изменение). До последнего времени преобладало бессознательное обогащение флоры. Так, целый ряд видов синантропных растений (син — вместе) всегда сопутствовал человеку при его расселении. Сюда в основном относятся сорные растения, так или иначе занесенные человеком. Среди них, по В. В. Алехину (1944), можно отличить: археофиты, т. е. сорняки, существовавшие еще с доисторических времен, — куколь, белая марь, дымянка, ярутка, лопух, василек посевной, лебеда, костер посевной и другие; неофиты — сорняки нового времени — элодея (водяная чума), мелколепестник канадский, энотера и другие; апофиты — местные виды, легко переходящие на культурные поля, т. е. сорничающие. Например, после распашки целинной степи на полях чаще встречаются льнянка, чина клубненосная, шалфей, люцерна желтая и другие. Пришлые сорняки, приуроченные к посевам, называются сегетальными (вне зависимости от происхождения) — куколь, василек, костер посевной и другие, а сорняки, предпочитающие мусорные места (у домов, при дорогах), называются руде-ралъными — лопух, белена, крапива и т. д.

Сознательно культивируемые в ботанических садах и парках иноземные растения иногда переходят в местную дикую флору, т. е. натурализуются, что происходит довольно редко. Этому препятствуют новые климатические условия и (особенно) конкуренция местных видов. Лишь некоторые виды, дающие много семян и имеющие широкую экологическую амплитуду, внедряются в местную флору. Так стало в средней полосе с недотрогой мелколистной (Impatiens parviflora), видимо, выходцем из Средней Азии, с аиром (Acorus calamus), который, возможно, завезен из Турции. Намного легче натурализуются водные растения (например элодея), в основном из-за сходности водной среды в различных районах.

загрузка...

Сокращение ареалов или даже уничтожение видов. Этот хорошо всем известный процесс происходит под влиянием многих сторон деятельности человека. Иногда человек сознательно уничтожает некоторые виды. Так, в Скандинавских странах уничтожен барбарис, являющийся, как известно, промежуточным хозяином ржавчины хлебных злаков. В нашей флоре насчитывается много исчезающих видов, занесенных в Красную книгу.

Человек и непосредственно воздействует на растительный покров: распашкой земель со всеми вытекающими из этого последствиями; вырубкой лесов, о чем мы уже говорили; выпасом домашних животных; выкашиванием, особенно лугов и некоторых степей.

Орошение, обводнение, осушение. Орошение — это искусственное увлажнение почвы для получения более высоких урожаев. В аридной зоне человек создает особые ландшафты — оазисы, имеющие своеобразную экологическую обстановку. Обводнением называют сооружение дополнительных водных источников (прудов, колодцев, скважин), которые предназначены для улучшения водоснабжения. Однако с орошением (особенно с неправильным) в пустынной зоне связано неприятное явление — вторичное засоление почв. При отсутствии дренажа такие участки вторично засоленных почв обычно исключаются из пользования. Длительное существование примитивного орошаемого земледелия в пустынной зоне привело к широкому развитию такыров. Осушение применяют на заболоченных пространствах. Осушение заболоченного леса, как правило, увеличивает продуктивность, но снижение уровня грунтовых вод может вызвать иссушение соседних, незаболоченных лесов, обмеление рек, берущих начало в заболоченных районах, и т. д.

5. Немаловажным воздействием человека на растения и растительность является задымление, действие газов и других вредных отходов производства.

Создание рудеральных, мусорных, местообитаний и отвалов. Рудеральные, мусорные, места, связанные с деятельностью человека, характеризуются повышенным содержанием азота из-за большого количества разлагающихся белковых и других органических соединений. Поэтому рудеральные растения, как правило, нитрофи-лы (например крапива), но помимо этого они еще и космополиты, так как подобные места везде довольно сходны. Человек создает еще и такие новые местообитания, как отвалы, особенно при открытых вскрышных разработках. К ним близки и так называемые терриконы, т. е. навалы выброшенной из шахт.пустой породы, золы и т. д. Подобные местообитания будут играть все большую роль. Экологически отвалы и терриконы характеризуются тем, что здесь полностью отсутствует почва, а выброшенные породы нередко имеют токсические вещества. Работам по фитомелиорации и рекультивации отвалов и терриконов в настоящее время уделяется большое внимание, принят ряд законов о рекультивации подобных земель.

Наконец, огромное влияние на растительность человек оказывает, конечно, тем, что занимает все новые и новые площади под искусственные агрофитоценозы (посевы, посадки и т. п.).

В заключение хотелось бы отметить, что природу надо охранять, восстанавливать, реконструировать с учетом всех взаимосвязей в экосистемах, нарушение которых, как известно, ведет к далеко идущим последствиям. Человеческую деятельность прекратить невозможно, но в деле природопользования ее можно направить в разумное русло.

В современных условиях КПСС и Советское правительство большое внимание уделяют охране природы, рациональному использованию природных ресурсов. С 1958 по 1962 г. все союзные республики, в том числе и РСФСР, приняли законы об охране природы. Охране земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, сохранению в чистоте воздуха и воды, обеспечению воспроизводства природных богатств и улучшению окружающей человека среды посвящена статья 18 Конституции СССР, а статья 67 обязывает граждан СССР беречь природу и охранять ее богатства.

Особым, чрезвычайно важным экологическим фактором, иногда рассматриваемым в связи с деятельностью человека, является огонь, выжигание растительности. Скорее всего, правильнее рассматривать огонь как естественный экологический фактор, значительно усиливший свое значение в связи с возникновением и развитием человечества.

Г. Вальтер (1975) считает, что пожар воздействовал на леса еще в каменноугольный период. А в недалеком прошлом пожары, видимо, были распространены достаточно широко, особенно в облесенных областях. Основной причиной пожаров были молнии, особенно при грозах в сухие периоды. Таким образом, пожары, безусловно, влияли на растения и растительность еще до появления человека и его поселения на засушливых тропических территориях, в степях, на границах с лесом и т. д. Доисторический человек тоже нередко был виновником пожаров. С развитием цивилизации все большее значение стали приобретать огонь и пожары, специально вызываемые человеком.

Огонь воздействует на растения непосредственно, уничтожая или повреждая их, но важно и его косвенное влияние. В областях с хорошо развитым растительным покровом, и прежде всего там, где выражен сухой сезон, многие растения в своей эволюции адаптировались к огню, появились виды — пирофиты. У семян таких растений твердая и прочная кожура, защищающая их от огня. Пирофиты быстро развиваются, растут и начинают плодоносить. Древесные породы, погибающие при пожаре, но имеющие стойкие к огню семена, начинают плодоносить через несколько лет после прорастания. Их цикл обычно короче того времени, которое необходимо лесу, чтобы снова стать горючим, т. е. чтобы появилась сомкнутость, накопился горючий материал и т. д. Хвоя хвойных содержит много смолистых веществ, что способствует ее быстрому сгоранию. Но другие древесные породы могут содержать в листве мало таких горючих веществ; кроме того, огнестойкость несколько выше при достаточном содержании воды в листьях. Опад влажных листьев может приостановить низовой, поверхностный пожар, особенно если опад уплотнен.

У некоторых пород, например у осины, ольхи, орешника, березы, довольно тонкая кора, быстро повреждаемая огнем. Дуб, сосна, лиственница имеют толстую кору, более стойкую к огню. Огнестойкая кора особенно типична для древесных растений саванн. Огнестойкости некоторых древовидных пальм способствует отсутствие камбия в их стволе. Важно.наличие погруженных спящих почек, особенно на корнях. Если огонь уничтожает ветви и листву, а корни остаются живыми, то из таких спящих почек появится много новых побегов. Подобное же значение имеют и неповрежденные почки у.корнеотпрыоковых видов.

Шишки некоторых хвойных (можжевельника, кипариса и др.) могут долго висеть не раскрываясь, т. е. не разбрасывая семян; обычно этому способствует приток воды по стволу. Но если проводящие ткани ствола после пожара отомрут и перестанут подавать воду, то шишки быстро подсыхают и растрескиваются, что приводит к обильному обсеменению окружающей территории, на которой к тому же ослаблена конкуренция взрослых растений. Стойкости против низового пожара способствует высоколоднятая крона, т. е. высокое очищение ствола от ветвей.

Косвенное воздействие огня на растения проявляется прежде всего в устранении конкуренции для тех видов, которые остались живыми; обилие таких видов повышается соответственно их устойчивости к огню. Повреждение огнем усиливает проникновение в растение паразитов. Чем обширнее повреждение, тем дольше оно заживает и тем сильнее возможность проникновения в ствол различных паразитических грибов и заболевания дерева.

При сгорании растительного покрова сильно меняются почти все условия среды. Это связано с типом растительности, с почвой, с сезоном, когда был пожар, и т. д. Нарушение растительного покрова увеличивает доступ света к поверхности почвы, поэтому растения, заселяющие пожарища, обычно светолюбивы. Отсутствие затенения усиливает прогрев почвы днем и охлаждение ее ночью. Кроме того, прогрев усиливается и из-за темной, почти черной, окраски пожарища, что вызывает более раннее развитие растений весной, особенно в первую после пожара весну, и в то же время довольно быстрое пересыхание шоверхности почвы. Сведение растительного покрова усиливает проникновение осадков в почву; расход влаги на транширацию отсутствует, и если количество осадков не уменьшается, может наступить переувлажнение почвы, а также усиление дождевой эрозии. При сгорании травы в почву с золой попадает много солей, но эти соли обычно легкорастворимы и часто уносятся водой. Повышенный прогрев почвы усиливает минерализацию гумуса, нитрификацию, поэтому многие поселяющиеся после пожара растения весьма требовательны к азоту. Так, весьма азотолюбивы фунария и маршанция, которые первыми поселяются на кострищах. Правда, этому способствует и отсутствие конкуренции со стороны трав. На кислых почвах после пожара из-за поступления кальция и других оснований возрастает значение рН.

В степной зоне огонь меньше повреждает крупнодернованные злаки типа ковыля, которые весьма устойчивы к выгоранию, плотнодерновинные злаки (и в первую очередь в саваннах) относят в основном к группе жизненных форм пирофитов. Однолетники повреждаются довольно сильно и долго не возобновляются, особенно если уничтожен запас их семян.

Пожар в лесу выжигает прежде всего сеянцы и подрост, а также уничтожает запас семян. Но если часть плодоносящих деревьев сохраняется, то новые порции семян попадают после пожара на более благоприятную для прорастания почву. Кроме того, огонь выжигает в лесу подстилку, а в степи — ветошь, что ведет к уничтожению многочисленных организмов, обитающих в этих слоях, в том числе и возбудителей заболеваний. Сжигание мертвой подстилки и ветоши приводит к уменьшению накопления гумуса. С обнаженных палом верхних слоев легко уносится мелкозем, и в почве из-за этого увеличивается содержание грубой фракции. Оголение почвы часто способствует сносу снега, что уменьшает ее влажность в весенний период. Но на бо лее глубокие горизонты почвы огонь действует гораздо слабее.

Открытые пространства пожарищ охотно/Посещаются птицами, заносящими сюда семена, например малины, и пожарища часто превращаются в ее заросли. Интересно, что изменения среды, вызываемые пожаром, могут оказать и стимулирующее влияние на некоторые виды. Так, в лесах, столетиями не подвергавшихся пожару, можно обнаружить слабые, карликовые, формы иван-чая; после пожара, при уничтожении древесного полога, эти карлики быстро превращаются в мощные растения. К тому же они образуют так много летучих семян, что несколько особей иван-чая могут обеспечить зарастание больших площадей пожарищ. У осины пожар обычно уничтожает ее тонкокорые стволы, но в то же время он стимулирует отрастание корневой поросли, чему способствует увеличение освещенности и прогрева почвы,- так что осина очень быстро снова возобновляется.

  • Реклама