 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Круговорот питательных веществ
и реакция на вмешательство извне [McClain et al., 2001]
Азот, фосфор и сера, входящие в состав водной среды, жизненно необходимы всем живым организмам. Естественное распределение этих элементов по системе рек четко регулируется биологическими, химическими и физическими процессами. Лесные растения и бактерии являются инструментами переноса в водную среду азота из атмосферы, фосфора и серы – из геологических источников.
Все биологическое сообщество жестко регулирует цикличность питательных веществ, устанавливает баланс между их потреблением и регенерацией. Тихоокеанский лосось переносит питательные вещества из моря в пресные водоемы. Вмешательство в этот процесс извне (сельское хозяйство, лесозаготовки, урбанизация и др.) оказывает сильное воздействие на круговорот питательных веществ, изменяя природу естественных регулирующих факторов. Лесозаготовки вдоль русел рек сильно воздействует на круговорот азота, хотя степень ущерба во многом зависит от выбранных технологий. В общем, концентрация растворенных нитратов после лесозаготовок временно увеличивается, где содержание NO3 показывает наибольшие значения.
Деревья аккумулируют питательные вещества из атмосферы и грунта, передают органические материалы водной среде и удаляют избыточные питательные вещества из грунтовых вод. Кроны деревьев регулируют температуру воды в реке, укрывая ее от воздействия прямых солнечных лучей. Корни потребляют избыточную влагу из грунта, предотвращая тем самым оползни и сдерживая эрозию почвы. Вырубка деревьев прекращает эти естественные процессы. Браун и др. изучали воздействие лесозаготовок на содержание в воде NO3 и РО4 в прибрежных районах штата Орегон (1973). В бассейне реки Дир-крик лес был вырублен на 25% на трех участках. Концентрация NO3 и РО4 почти не превышали естественных уровней. В Нидл Бранч лес был вырублен полностью, отходы сожжены. Концентрация NO3 оказалась превышена на 240% (с 12 до 31 mM) и сохранялась на этом уровне в течение 6 последующих лет. Уровень РО4 не изменился. В других исследованиях, последовавших после Брауна были получены и другие результаты, зависящие от геологии и флоры водных бассейнов.
Вырубка деревьев снижает объемы питательных веществ, попадающих в воду естественным путем. На очищенном от деревьев участке в западной части штата Вашингтон объем попавших в реку питательных веществ составил около 16 г на 1 кв. м. по сравнению с 230 г на 1 кв. м. в расположенном поблизости лесу с многолетними деревьями. В целом поступление в водоемы органики с началом лесозаготовительных работ начинает возрастать, когда повышается седиментация и сжигаются отходы древесины. Но затем наступает долгосрочный спад из-за отсутствия лиственного опада. Нарушают циркуляцию нитратов и лесовосстановительные работы. На западе США и Канады лесоводы каждые 5-10 лет для ускорения роста удобряли мочевиной лесные культуры. Содержание азота в реках, не защищенных буферными зонами, при этом возрастало в 20 раз по сравнению с водоемами, имеющими лесозащитные полосы. Но и в том и в другом случаях содержание азота в воде превышало его количество в реках, где не проводились ни лесозаготовки, ни восстановительные посадки.
Поиск по сайту: