Что такое загрязнение воздуха?
Загрязнение воздуха состоит из газов и аэрозолей (т. е. твердых и жидких частиц, плавающих в воздухе), которые изменяют естественный состав атмосферного воздуха. Они могут нанести вред здоровью человека, животных и растений, а также негативно повлиять на почву, воду и другие элементы природной среды.
Чистый воздух состоит из природных газов. Кислород и азот составляют 99% сухого воздуха, а оставшийся 1% приходится на аргон, углекислый газ, гелий и другие следовые газы. Кроме того, воздух содержит водяной пар , от 0,1% в сухом холодном воздухе до 4% по объему во влажном и горячем воздухе. Чистый воздух не содержит вредных количеств составляющих его газов или других вредных веществ, отрицательно влияющих на живые организмы. Некоторые компоненты чистого воздуха, например углекислый газ, могут быть вредными, если их концентрация (т.е. содержание в воздухе) значительно превышает естественный уровень.
Август в настоящее время является месяцем с самой высокой концентрацией загрязняющих веществ. Раньше такого не было.
Сама по себе концентрация угарного газа не представляет опасности для здоровья. Однако газ указывает на присутствие более опасных соединений, таких как аэрозоли и озон. Это может привести к проблемам с дыханием.
Частицы дыма в воздухе химически реагируют со следовыми радикалами — молекулами с неспаренными электронами — в ходе процесса, известного как окисление. Это превращает соединения в частицах дыма в высокореактивные соединения. При вдыхании эти реактивные соединения, известные как свободные радикалы, могут повреждать клетки и ткани организма.
Последствия пожара для леса
Вымывание почвы. Пожар уничтожает растительный покров и оставляет почву без защиты от водных потоков. Когда дождь падает на обнаженную почву, вода берет с собой остатки растительности в русло рек и ручьев, что может привести к засорению русел и наводнению в низинных районах.
Ухудшение качества почвы. После пожара плодородный слой почвы может быть разрушен, что приводит к уменьшению содержания питательных элементов, необходимых для растительности, на десятилетия.
Ухудшение качества воздуха. Пожары в лесу выбрасывают в воздух множество различных вредных веществ, включая углекислый газ, метан, монооксид углерода и канцерогены. Эти вещества могут нанести серьезный вред живым существам.
Нарушение генетики лесных растений. Пожары не только уничтожают растительный покров леса, но и опаляют семена и корни растений, вызывая нарушение их генетики и, следовательно, изменение характеристик взрослых деревьев.
Увеличение риска дальнейших пожаров. После пожара в лесу появляется множество гниющей и засыхающей растительности, которые могут стать топливом для будущих пожаров. На этой почве пожары могут разгораться быстрее и с большей интенсивностью.
Как ускорить восстановление почвы после пожара
Методы восстановления гарей
Классическими методами восстановления «горелой» земли считаются:
— На пострадавшие от пожара участки земли вносят минеральные удобрения, которые не вызывают негативного воздействия (загрязнения, закисления либо засоления).
— Применение перегноя и навоза, необходимого для восстановления микрофлоры.
— Использование на пострадавших от пожара участках земли свежих опилок. Слой опилок покрывают ветками хвойных деревьев, способных укорениться намного быстрее, в сравнении с другими саженцами.
Помимо этого, сама природа способствует возрождению почвы, пострадавшей от огня. Через пару лет на пепелищах начинают пробиваться травянистые растения, еще через пару лет там можно встретить малиновые кусты. Малина, пожалуй, первый кустарник, который приспосабливается к жизни на пострадавшей от пожара почве.
Относительно полного восстановления зеленых лесных массивов, можно сказать, что для этого понадобится не один десяток лет, а в иных случаях и сотня. В связи с этим, специалисты советуют высаживать деревья, чтобы быстрее получить лесной массив, а также улучшить состав почвы.
Рекультивация после пожаров в лесу
Заниматься восстановлением почвы после пожара должны специалисты. Лесные пожары случались даже в доисторическое время, но только сейчас эту проблему научились грамотно решать.
Какие же возможны последствия после выгорания леса? Конечно, такая трагедия негативно сказывается на окружающей среде. К примеру:
— ликвидируется грубогумусовая подстилка,
— снижается выделение кислорода и поглощение углекислого газа,
— увеличивается количество влаги, которую раньше поглощали леса и возрастает опасность наводнения,
— меняется видовая структура биоценозов,
— уменьшается количество крупной растительности.
На восстановление экосистемы требуется несколько десятилетий. Человек должен заботиться о том, чтобы этот процесс прошел как можно быстрее и эффективнее.
Устранение последствий пожара лесных угодий
Производится территориальное разграничение работ: на каких участках нужно больше вырубить, на каких меньше, как с пользой применить сохранившуюся древесину. Кроме того, определяют вид пожара и то, какие ярусы растительности пострадали больше всего.
Оценка работ, которые проводятся после пожара, делается в соответствии с законодательством страны, призванным контролировать оборот лесных угодий и приобретение людьми пользы от них. Изначально, определяют масштабы потерь лесных массивов, расположенных рядом с населенными пунктами, а также в особо важных районах.
Расчистка почвы после пожара
Пожар, пожалуй, самая разрушительная и страшная стихия, которая может произойти с собственностью людей. Восстановить сгоревшее имущество нельзя, однако, можно разобрать то, что осталось от дома после пожара, сделать расчистку территории, построить другой дом, а также посадить молодые саженцы деревьев.
Расчистка и уборка земли после пожара — процесс непростой, в котором есть много тонкостей. Масштабы разрушений могут определить только профессионалы: какова опасность обрушения в ходе разборки пострадавшего строения. Нередко, небольшое движение способно вызвать обрушение, на первый взгляд, крепкой стены либо перекрытия. Прежде чем приступать к работам нужно провести грамотную оценку поврежденных конструкций.
Первоначально на место пожара приезжают профессионалы, которые проводят оценку масштаба и сложности работ. Они решают какое количество рабочих нужно выделить, типы техники, инструмента, то есть того, что понадобится для качественной работы.
Когда улажены вопросы организационного и финансового характера, назначают дату начала работ и составляют договор. Как правило, сначала расчищают территорию вокруг пострадавшего строения, для того чтобы техника могла беспрепятственно приблизиться к стенам здания и перекрытиям.
После того, когда вход в здание расчищен, осматривают и оценивают внутренние помещения.
Разбор этапов сукцессии на примере последствий лесного пожара
Вторичная сукцессия происходит на территории после нарушения биоценоза в результате каких-либо природных или антропогенных факторов. Часто такой причиной становятся лесные пожары. Они оказывают мощное разрушающее действие на экосистему, поэтому сообщества постепенно стали адаптироваться к его последствиям.
Лесные пожары подразделяют на два вида, познакомимся с ними на схеме.
Причиной большей части пожаров является деятельность человека, редко – естественные факторы, к примеру, молния.
Последствия верхового пожара разрушительные – уничтожается все лесное сообщество на много километров вокруг. Помимо этого в атмосферу выделяется огромное количество углекислого газа, а при горении потребляется кислород.
Лесной пожар
Экологическим последствием лесного пожара является и уничтожение плодородного слоя почвы вместе с подстилкой. Таким образом, впоследствии лесного пожара на месте сложившейся системы остается гарь.
Гарь
Рассмотрим основные этапы вторичной сукцессии на участке сгоревшей тайги.
На первоначальном этапе сукцессии появляются самые неприхотливые организмы – бактерии, лишайники, а затем и мох. Прижившиеся виды адаптируются и трансформируют среду обитания, формируя плодородный слой почвы. Следующими появляются сорные растения, семена которых разносятся ветром или животными. Часто на гарях формируется вейниковый луг, доминирующим видом в котором будет вейник, сопутствующими растениями является иван-чай, одуванчик, мать-и-мачеха. Появляются различные виды насекомых, грызуны, почвенные жители. Однако не все приживаются, многие погибают или уходят в другое местообитание.
Вейник Источник
На втором этапе сукцессии начинают появляться различные виды кустарников, характерные для лесов. К примеру, малина, шиповник, смородина и другие. Происходит обострение конкурентных отношений, и виды начинают приспосабливать среду для себя.
На третьем этапе из семян вырастает молодая поросль березы или осины. Причем первые поселенцы вытесняются многолетними травами, которые способны расти в тени деревьев. Однако процесс конкуренции будет продолжаться до тех пор, пока не сформируется прежнее сообщество.
Березовый лес
Через 100 лет формируется смешанный лес с характерным видовым составом. Здесь появляются сосны, которые затеняют другие виды и полностью их вытесняют. Под пологом такого леса старые лиственные деревья погибают, а молодым не хватает света для развития. Так смешанный лес постепенно сменяется сосновым. Появляются растения характерные для хвойного леса.
На последних этапах происходит формирование той экосистемы, которая была здесь до пожара. Сначала здесь появляется кедр и формируется сосново-кедровый лес. Далее появляется пихта, и происходит вытеснение сосны и образование темнохвойной тайги с характерными видами организмов. Устанавливается постоянный состав системы, каждый вид занимает определенную экологическую нишу, не мешая друг другу. Внимательно изучив схему, можно увидеть, что полное восстановление сообщества происходит только через 200-250 лет.В этом случае оно достигает климакса.
Тайга
Сукцессия, которую мы рассмотрели, протекает в несколько этапов или серий. Каждый этап представляет собой самостоятельное сообщество. Какие этапы сукцессии можно назвать сукцессионной серией?
Сукцессионной серией называют последовательный ряд сообществ, которые постепенно сменяют друг друга. Такие сообщества неустойчивые, на смену одним приходят другие. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не сформируется первоначальная система. Итогом развития сукцессионной серии является климакс.
Приведенный пример убедительно свидетельствует о том, что преобразование среды обитания неизбежно приводит к трансформации экосистемы. Впоследствии на территории прежнего сообщества возникает новое.
Возвращение потерянного
После пожара восстановление леса может занимать разное время. На севере этот процесс идет намного дольше, чем на юге. Обновление живого надпочвенного покрова, в состав которого входят травы, кустарнички и мхи, проходит достаточно быстро и может начаться уже на следующий год после пожара.
Для лишайников это процесс более медленный и в среднем занимает до 60 лет. Для мохового покрова требуется около 30-40 лет, в зависимости от природных условий.
Определить точный срок возрождения леса сложно, поскольку он зависит от конкретных условий произрастания, от силы и типов повреждений, вида (низовой, верховой) и формы пожара (беглый или устойчивый).
Даже слабое, но продолжительное горение может нанести существенные повреждения и привести к долгому возрождению леса. Влияет на восстановление и такой фактор, как время года, когда произошел пожар. Одно дело если лес горит осенью, когда листва уже опала и деревья подготовились к зимовке, и другое дело весной, когда они только «проснулись» и набрали цвет. Во втором случае последствия будут тяжелее.
Очистка участка после пожара
Бывает, что крона довольно хорошо сохранилась, зато пострадал ствол дерева
Это важно, так как есть вероятность, что в последующие годы дерево будет болеть и постепенно погибать. Исходя из этого, целесообразнее сразу удалить нежизнеспособные деревья, а затем на их месте высадить другие
При расчистке территории применяют традиционные способы уничтожения. Небольшие деревья и кустарники удаляют с помощью трактора. Большие деревья сначала валят на землю, а затем распиливают их по частям, пользуясь услугами специалистов. Сухую траву скашивают, грунт выравнивают, почву культивируют.
https://youtube.com/watch?v=fRf6j9tBCeY
Что происходит с лесом после пожара: последствия и восстановление
Влияние человеческой деятельности
Человеческая деятельность имеет огромное влияние на состояние лесов и риск возникновения пожаров. Вырубка лесов, проведение необдуманных лесных сообществ, нарушение природных балансов — все это приводит к росту вероятности пожароопасности.
В частности, утилизация твёрдых отходов в лесной зоне может привести к возникновению пожара. Горения мусора сопровождаются выделением тяжёлых металлов, диоксинов, фенолов – соединений, вредных для живых организмов, в том числе для человека.
К тому же, люди часто зажигают леса для уборки территории. Выходит за рамки нашего представления, что такие практики могут привести к катастрофическим последствиям: пожары переносятся в населенные пункты, гибнут животные, погибают люди.
Однако, люди также могут иметь ключевые роли в лесном восстановлении
Важно создать благоприятные условия для естественного развития лесного покрова, но дополнительные меры, некоторые методики посадки, адаптации породы и обхода природных условий, могут помочь ускорить процесс восстановления
- Существует метод посадки растительных культур, которые способствуют восстановлению почвенной флоры, увеличивают количество питательных веществ в почве, препятствуют солификации и другим деградационным процессам.
- Методы эрозионного контроля также играют важную роль в восстановлении лесных сообществ: расселение растительности на определенной поверхности послужит эффективной защитой почвы от эрозии и улучшит ее свойства.
Таким образом, человеческая деятельность может предотвратить пожары и помочь вернуться лесу к прежнему состоянию
Нам важно сохранить лес, который является не только местом обитания для множества видов дикой флоры и фауны, но и источником нашего жизненного благополучия
Восстановление леса после пожара
После пожара в лесу первостепенной задачей становится восстановление его растительности и животного мира.
Для начала необходимо провести оценку ущерба, чтобы определить масштаб повреждений и понять, какие конкретно действия нужно предпринять. Один из главных мероприятий – это посадка новых деревьев. Лучше всего подобрать для этого сильные и здоровые саженцы, которые должны быть акклиматизированы в данном регионе.
Важно помнить, что новые растения нуждаются в систематическом уходе. Забота о них должна продолжаться как минимум два года, пока они не вырастут до нормальной высоты и не начнут самостоятельно размножаться
Кроме того, необходимо проводить мероприятия, направленные на восстановление почвенного слоя, который является основой для здорового роста растительности. Это может быть проведение эрозионных работ для предотвращения выбросов почвы и прочих материалов. Также можно использовать специальные удобрения или добавлять необходимые элементы питания.
На пути к восстановлению леса после пожара все процессы очень тесно связаны и необходимо принимать меры с учетом целостности экосистемы региона. Поэтому разработка и реализация программ восстановления леса необходима для достижения оптимальных результатов и сохранения биоразнообразия.
Понятие сукцессии
Сукцессия переводится с латинского как «преемственность», исходя из этого, сформулируем понятие экологической сукцессии.
Под сукцессией подразумевают последовательную необратимую смену биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории в результате влияния природных факторов или воздействия человека.
В зависимости от состояния и свойств среды различают сукцессии первичные и вторичные.
- Первичная сукцессия развивается на лишенных жизни местах – голых скалах, застывшей лаве, высохшем озере. Разберем первичную сукцессию на примере. Изначально на камнях поселяются неприхотливые организмы – бактерии, лишайники. Эти организмы осуществляют биологическое выветривание, то есть разрушение верхних участков поверхности. Основную роль играют почвообразовательные процессы. Лишайники, выделяя органические кислоты, разрушают горные породы, а разложение их слоевищ способствует формированию верхнего плодородного слоя почвы. Бактерии, расщепляя органическое вещество лишайников, способствуют накоплению минеральных элементов. Постепенно формируется почва, изменяется гидрологический режим и микроклимат данного участка.
В первичной сукцессии появляется мелкая растительность и некоторые животные. Такая смена экосистемы длится тысячи лет, в результате формируется сложное сообщество с высшими организмами.Биологическая продуктивность такой экосистемы повышается постепенно, с появлением новых видов.
- Вторичная сукцессия развивается на месте сформировавшихся экосистем после их нарушения в результате эрозии, вулканических извержений, засухи и других природных катаклизм. В таком месте сохраняются богатые жизненные ресурсы, что влечет за собой довольно быструю смену сообщества. Примером вторичной сукцессии может служить заброшенные сельскохозяйственные угодья. На первом этапе здесь происходит постепенное зарастание поля сорняками. В почве присутствуют различные корневища, а так как не будет осуществляться обработка, то начнут появляться кустарники, а затем и деревья. Повышение продуктивности такой экосистемы происходит значительно быстрее, при развитии первичной сукцессии.
Общей закономерностью всех сукцессий является их прогрессивный характер. Происходит формирование плодородной почвы, развитие растительности, увеличивается продуктивность экосистемы. Замена биоценоза происходит с повышением видового разнообразия. Первоначальные биоценозы имеют небольшие и недолговечные растения, в ходе сукцессии они сменяются на более крупные и долгоживущие. Такие биоценозы могут существовать очень долго.
Можно выделить общие закономерности развития сукцессии, познакомимся на рисунке.
Если длительное время в экосистеме не происходит никаких изменений, то такое равновесное состояние называют климаксом. Такое сообщество характеризуется устойчивым равновесием и постоянством состава организмов. Причем, устойчивость экосистемы тем больше, чем она больше по размерам, а также богаче и разнообразнее ее видовой состав. Нарушение системы может происходить под влиянием неблагоприятных факторов, что влечет за собой перестройку или гибель экосистемы.
Ощутимые последствия
Поэтому они перемещаются в иные более приемлемые условия, а на их место приходят другие организмы, для которых сформировавшаяся на гари среда в большей степени соответствует их экологическим требованиям.
Примером этому может служить кедровый лес, населенный белками. После пожара кедровник погибает, у животных исчезает кормовая база, и они переселяются в другие участки леса.
Пожары могут влиять на заболачивание лесных территорий и повышать риск наводнений. Они способны вызывать эрозию почвы, способствовать образованию оползней и солифлюкций – сползанию оттаявшей на склоне почвы по мерзлому нижнему слою вместе с растительным покровом.
Особенно этот процесс характерен для северных территорий и зон вечной мерзлоты. Последствиями лесных пожаров часто являются вспышки насекомых-вредителей и болезней леса, которые в первую очередь заселяют ослабленные огнем деревья.
Еще одна проблема, в которую лесные пожары вносят свой вклад, — кислотные дожди. Во время горения образуются дым, сажа, другие вредные соединения. Взаимодействуя с влагой воздуха, они формируют кислотные осадки, которые негативно влияют на почву, растения, водоемы, в которые попадают. К примеру, в воде с нарушенным кислотно-щелочным балансом многие виды моллюсков и других организмов, которые делают раковины из кальция, не смогут иметь своих «домиков» — они попросту «растворятся».
Что подлежит тушению
Последствия пожаров бывают очень тяжелые, поэтому с возгораниями надо бороться. Но делать это трудно, так как в лесной охране недостает финансирования и сотрудников.
Многолетняя практика показывает, что простое увеличение финансовых и материальных вложений в охрану лесов от пожаров не приводит к адекватному снижению горимости. Огонь в лесу имеет свою экологическую роль, его невозможно полностью исключить из жизни леса. Чтобы решить проблему пожаров, нужно создать систему управления ими.
Прекращение работ по тушению допускается при отсутствии угрозы населенным пунктам или объектам экономики в случаях, когда прогнозируемые затраты на тушение превышают прогнозируемый вред от пожара. Такое решение принимает Комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности органа исполнительной власти субъекта РФ.
Прежде всего, это касается северных территорий и не распространяется на пригородные зоны, где пожары надо тушить обязательно.
Материалы по теме:
Трансформация экосистем
В природе существуют стабильные и нестабильные экосистемы. К примеру, стабильнойдолговременно существующей естественной экосистемой можно считать еловый и темнохвойный лес, степь.
Степь
Такие же системы как луг, небольшой водоем, заброшенное поле, очень быстро способны изменяться. Происходит их зарастание другой растительностью, поселяются другие виды животных, и экосистема становится совсем иной.
Зарастающее озеро
Основными причинами устойчивости экосистемы считаются значительный размер, богатый видовой и популяционный состав, что обеспечивает высокую продуктивность.
Трансформация экосистем происходит потому, что они динамичны, в них регулярно осуществляются изменения.
Основной причиной неустойчивости экосистем считается непостоянство круговорота веществ. Это возникает в том случае, когда деятельность одних видов не компенсирует деятельность других. По этой причине популяции в экосистеме начинают изменять среду, но условия, которые они создают, неблагоприятны для их жизнедеятельности. В связи с этим, они вытесняются другими видами, для которых эти условия более подходят.Данный процесс проистекает до того времени, пока не сформируется новая система, в котором будет поддерживаться определенное соотношение веществ.
К примеру, в экосистеме небольшого озера в придонных слоях существует нехватка кислорода. Редуценты не могут обеспечить полный распад отмирающих растений именно по этой причине. На дне образуется большое количество ила, оно мелеет и постепенно зарастает. Все это становится причиной изменения экосистемы и формирования другого сообщества – болота.
В экосистемах можно выделить два типа изменений: циклические и поступательные.
- Причиной неустойчивости экосистем могут быть циклические изменения, связанные с суточной, сезонной и многолетней периодичностью внешних условий, а также проявление внутренних ритмов организмов.
Суточная активность у разных существ неодинакова. В природе есть организмы, которые бодрствуют только в определенное время. Так, к примеру, летучие мыши ведут активный образ жизни в темное время суток. Поэтому их относят к ночным животным. Многие виды бабочек, стрекозы, пчелы относят к дневным, так как период бодрствования приходится на светлое время суток. В связи с этим в экосистеме будут происходить периодические изменения в составе и соотношении видов, так как ряд организмов на определенное время суток выключается из нее.
Существенно влияет на экосистему сезонная динамика, определяемая биологическими циклами организмов, которые зависят от цикличности природных явлений. Приведем примеры таких изменений в экосистемах.
Многолетняя изменчивость определяется различными метеорологическими условиями, массовым размножением организмов, изменением каких-либо внешних факторов. К примеру, засуха может привести к вымиранию многих видов растений и к массовой миграции животных в другие районы. Такая причина приведет к временной смене экосистемы. С регулированием климатических условий будет восстанавливаться прежнее сообщество.
Период засухи
2. В любой экосистеме действует естественный отбор, при котором многие организмы все более приспосабливаются к окружающей среде. В таком случае, происходят поступательные изменения, приводящие к смене сообщества. Появляются организмы с другими свойствами и признаками, более адаптированные к условиям. Такая смена сообщества часто последовательная и необратимая, получившая название сукцессия. Рассмотрим понятие «сукцессия» в следующем пункте.
Трансформация экосистем происходит не только под влиянием природных факторов, больше всего влияют антропогенные. Деятельность человека способствует смене сообщества, причем очень часто в сторону уменьшения видов или заселения биоценоза другими видами. Такая трансформация веществ и энергии приводит к упрощению экосистемы, часто к ее дальнейшему распаду.
Вырубка леса
Роль природных процессов в восстановлении леса после пожара
Новые возможности для природы
Пожар – это глобальный процесс, который меняет биологические, химические и физические свойства лесной экосистемы. Однако природа не стоит на месте и использует возможности, которые дает ей этот процесс, для своей регенерации. В результате природные процессы начинают изменять лесную экосистему, придают ей новые черты и формы жизни.
Среди этих процессов можно выделить общую регенерацию растительности, причем не только древесной, но и травянистой, которая ранее была сдавлена древесной порослью. Кроме того, пожары вносят в почву большое количество питательных веществ, что ускоряет рост новых растений и создает условия для развития новых экосистем.
Процесс формирования новых экосистем
После пожара в лесной экосистеме изменяется баланс и взаимоотношение разных видов растительности. Новые экосистемы, которые формируются после пожара, имеют свои специфические черты. Например, в таких экосистемах большое значение имеет рост травянистой растительности, а также образование подстилки из мелких растительных частиц, которая облегчает процесс роста новых растений.
Со временем происходит замена первичной растительности вторичной, которая лучше адаптирована к новым условиям в лесе. Этот приспособительный процесс продолжается десятилетиями и даже веками, что позволяет экосистеме развиваться и удерживать жизнеспособность в течение длительного времени.
Влияние климатических условий
Несмотря на то, что природные процессы являются важным фактором восстановления экосистемы после пожара, на формирование новых экосистем влияют также климатические условия, которые могут преподнести экосистеме новые вызовы и усложнения. Например, если на место выгоревших деревьев вторичная растительность не может быстро расти из-за нехватки влаги, то лесная экосистема может не первой справиться с регенерацией.