Леса как объект мониторинга

Проведем теоретическое обоснование с общесистемных и экологических позиций уровня биологической организации на котором следует основывать систему мониторинга лесов и основного объекта лесного мониторинга. Можно выделить следующие уровни биологической организации и соответствующие им показатели, на которых в принципе возможна организация системы мониторинга (Биоиндикация..., 1988):

1. Биохимический (субклеточный) - активность ферментов, состояние клеточных мембран, количество важнейших биологически активных веществ, например, хлорофилла у растений.

2. Физиологический (клеточный и организменный) - анатомические и морфологические изменения в клетках и тканях, интенсивность дыхания и фотосинтеза у растений, биоритмические и поведенческие модификации у животных.

3. Популяционный - рост, продуктивность, рождаемость, смертность, биотический потенциал, половая и возрастная структура, ареал.

4. Биоценотический - видовое разнообразие, состояние и структура пищевых цепей, продуктивность.

5. Экосистемный (биогеоценотический) - круговороты веществ и их функциональные характеристики.

6. Ландшафтный - соотношение по площади различных типов экосистем (земель).

7. Биосферный (глобальный) - соотношение по площади типов ландшафтов, глобальные круговороты веществ.

Если расположить перечисленные семь уровней биологической организации на оси с координатами изменчивость-устойчивость, то, очевидно с ростом порядкового номера изменчивость будет падать, а устойчивость расти. То же самое будет происходить и с временем характерных изменений - оно будет расти. С этой точки зрения первые два уровня биологической организации излишне изменчивы, что делает исключительно трудоемким и дорогим мониторинг на их основе, а последние два излишне стабильны, и мониторинг их относительно длительное время не обнаружит характерных изменений. Поэтому наиболее оптимальным будет мониторинг экосистем и входящих в их состав биоценозов.

Обоснование основного объекта мониторинга лесов проведем с помощью той же логики. Расположим основные компоненты лесной экосистемы (по В.Н.Сукачеву) на оси изменчивость - устойчивость: климатотоп - зооценоз, микробоценоз - фитоценоз - эдафотоп. При движении по этому ряду устойчивость объектов и соответственно время характерных изменений возрастают. Поэтому наиболее подходящим объектом мониторинга в составе лесной экосистемы является фитоценоз, а в его составе популяция - эдификатор. Особенно это относится к условиям таежных лесов, в которых проводились наши исследования, где эдификаторная функция основных лесообразующих пород выражена наиболее сильно. Исторически первым объектом мониторинга лесов в Европе были древостои ели европейской, которые в полной мере отвечают сформулированным выше требованиям.

В целом лесные экосистемы как объекты мониторинга обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами экосистем. Во-первых, благодаря особенностям своего строения, наличию многоярусного древостоя с высоким листовым индексом лес является хорошим поглотителем загрязнений атмосферного воздуха. По данным многих авторов и нашим исследованиям, поглощающая способность лесного полога в 10-100 раз превосходит открытые типы ландшафтов. Во-вторых, благодаря специфике лесного круговорота питательных веществ, в результате которой значительная их доля закрепляется в надземной биомассе, леса могут накапливать и закреплять в себе значительные количества примесей, служа естественным их аккумулятором и препятствуя распространению загрязнений в окружающей среде. Кроме этого, закрепление некоторых видов загрязняющих веществ в годовых слоях деревьев позволяет осуществить исторический ретроспективный анализ их накопления. В третьих, обладая высоким видовым разнообразием и сложным строением лесные экосистемы дают большой набор популяций-индикаторов на различные виды антропогенной нагрузки и различной чувствительности, что в принципе позволяет глубоко и всесторонне оценить по их реакции состояние окружающей среды. В четвертых, леса представляют собой наиболее ценные наземные экосистемы как с экологической, так и с хозяйственной точек зрения.

В заключение отметим, что основной задачей системы мониторинга лесов является сбор репрезентативных и сопоставимых данных об изменениях, происходящих в лесах под влиянием загрязнения атмосферы и других неблагоприятных факторов, с целью оценки их состояния, выявления основных причин повреждений, разработки прогнозов и мероприятий по повышению устойчивости лесных экосистем, рациональному использованию лесов и лесных земель.

Поиск по сайту: