Экологические проблемы лесных зон - функции природных ресурсов

Экологические проблемы лесных зон — функции, причины и пути решения

Экология лесных зон

Лес любого вида (смешанный, сосновый, тропический) представляет собой особенную экологическую систему. Экология леса изучает зоны в виде биологических сообществ и происходящих в них процессах взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей средой. Природоохранная наука исследует совместную деятельность некоторых элементов растительного мира. К ним относятся:

древостой;
подлесок;
почвенный покров;
животные;
микробы и т. д.

Экология определяет структуру каждого элемента, изучает обмен веществами и энергией. Основная задача науки, занимающейся охраной леса, — создание концепции идеального взаимодействия между человечеством и лесными зонами.

При этом специалисты учитывают несколько факторов:

аутэкологический — закономерная смена поколений особи, относящейся к конкретному виду;
демэкологический — жизненный цикл популяции одного вида;
синэкологический — естественное развитие целого леса.

Сейчас в природе лесные регионы занимают довольно обширные территории, хотя хорошо заметно их сокращение от негативного влияния антропогенных факторов. К самым крупным областям относятся влажные экваториальные леса в Южной Америке, тропические зоны Африки, северная и сибирская тайга. Для экосистемы и человека лесные области имеют важное значение, так как выполняют ряд полезных функций:

климатическую;
гидрологическую;
грунтовую;
экономическую;
санитарную.

Растения зоны поглощают из атмосферы вредные вещества, производят кислород, создают жилище для многих биологических видов и предохраняют почвы от эрозии. Хвойные представители вырабатывают фитонциды, которые обеззараживают вредные микробы.

Роль лесов для человечества

Население планеты берет от природы многое: это пища, лекарства, топливо, материалы для строительства, другое полезное сырье. Древесина, кора, хвоя и отходы лесопроизводства применяются в парфюмерии, фармацевтике, а также химической промышленности. Ученые распределили роль лесов по нескольким важным функциям:

Климатическая.
Гидрологическая.
Почвенная.
Экономическая.
Оздоровительная.

Климатическая роль леса

Климатическая функция заключается в следующих параметрах:

зеленые массивы служат основным поставщиком чистого воздуха, ведь известно, что ежедневно растения вырабатывают 11 тонн кислорода с 1 км² лесополосы;
благодаря лесам нормализуется температурный баланс в атмосфере, т. е. деревья способствуют сохранению тепла в морозном климате и спасительной свежести в знойный период года;
за счет плотных крон деревья в густом лесу не только сохраняют влажность, но и способствуют ее повышению;
при соответствующих погодных условиях с помощью массивов из деревьев задерживается скорость ураганного ветра.

Гидрологическая функция

Лесные угодья также выполняют гидрологическую роль. Леса сдерживают водяные потоки после продолжительных ливней или весеннего таянья снега. Отходы упавших деревьев становятся преградой для селей и оползней, которые могут унести плодородные слои вместе с грунтом. А также деревья защищают населенные пункты, расположенные близко к водоемам или в низинах, от весенних паводков или аварийного подъема грунтовых вод.

Почвенная и экономическая роль

Почвенная функция заключается в следующем:

листья, ветки, валежник – все эти отходы, перегнивая, образуют новую почвенную субстанцию;
леса защищают землю от нежелательных процессов (эрозии, истощения);
норы животных и рыхление ими грунта способствует насыщению корней растений кислородом, дающим силы для роста.

В экономике лес также выполняет важную функцию. Древесина (включая отходы) является ценным и дешевым сырьем, легко добываемым и всегда востребованным. Растительные запасы могут самостоятельно восстанавливаться. Грибы, ягоды, орехи – продукты, которыми можно выгодно и экономично запастись на целый год.

Оздоровительная функция леса

В оздоровлении лес играет немаловажную роль, которая заключается в следующем:

лес – это чистая кислородная среда;
лесополосы по окраинам населенных пунктов служат защитным барьером от загрязнений, гари, копоти и шума;
на природе человек может отдохнуть, его ждет неповторимая успокаивающая атмосфера;
дары леса помогают обогатить витаминами свой рацион, сделать заготовки из целебных трав;
вырабатываемые хвоей фитонциды способствуют уничтожению болезнетворных микроорганизмов, поэтому в хвойном лесу полезно гулять.

Основные проблемы

В России площадь лесного фонда составляет более 5 млн км², но при этом ежегодно по разным причинам гибнет около 50 тыс. км² тайги. Экологическая проблема связана с лесной нерациональной деятельностью человека, которая может повлечь катастрофические последствия. К началу гибели лесов привели некоторые обстоятельства:

изменение климатических условий;
браконьерство;
загрязнение мусором;
пожары;
неумеренная вырубка.

В России особенно уязвимыми считаются лесные хозяйства Сибири, Дальнего Востока и Карелии, но не лучше ситуация выглядит и в других регионах. Несколько обнадеживает расширение полномочий органов лесоохраны, которые снизят влияние причин, ведущих к уничтожению лесных зон.

Влияние погодных условий

Нарушение экологии во всем мире влияет на лесную экосистему. Сюда относятся выбросы промышленных предприятий, которые загрязняют воздух. Многие вредные соединения вместе с дождем попадают на землю и растения.

Предотвратить кислотные осадки невозможно, так как они выпадают на значительном удалении от источника загрязнения. Из-за этих явлений верхушки многих деревьев начинают засыхать, в тканях растений нарушается клеточный обмен, в итоге они погибают.

Листья, пропитанные токсичными веществами, опадают и закисляют почву. От этого гибнет множество микроорганизмов, находящихся в грунте. В этом случае человек оказывает косвенное воздействие, из-за которого площади лесных участков гораздо сокращаются.

Бесконтрольная охота и браконьерство

Существенные экологические проблемы лесу создает незаконная охота. Такие недостатки встречаются практически во всех странах. В Российской Федерации вопрос браконьерства стоит особенно остро, так как слабо развита система охраны.

Охота в запрещенное время может привести к исчезновению особей отдельного вида. Исчезновение некоторых животных приводит к разрыву пищевой цепочки, в итоге происходит нарушение в экосистеме лесных регионов.

Охранную деятельность в лесных зонах осуществляют охотничьи коллективы, которые проводят комплекс мероприятий по сохранению и увеличению представителей фауны. Кроме того, против незаконных видов охоты выступают правоохранительные органы, пограничники и Росприроднадзор.

Загрязнение мусором и пожары

Экологические проблемы лесной зоны связаны с загрязнением мусором, который выбрасывают туристы и отдыхающие. Количество любителей загородного отдыха постоянно растет, но никто из них не может подумать, что выброшенные пищевые упаковки способны навредить животным.

Кроме того, нарушается естественное возобновление леса. Современные упаковки, которые выпускает пищевая промышленность, не разлагаются и могут пролежать в земле довольно долго. Сегодня многие пригородные районы требуют тщательной очистки.

Практически ежегодно с наступлением летнего периода в России фиксируется большое количество сообщений о лесных пожарах. Особенно опасным и неконтролируемым считается подземное тление торфяника. Наносится большой вред окружающей среде, так как выгорают большие лесные площади, и происходит загрязнение воздуха продуктами горения.

Потери природных ресурсов каждый год оцениваются в несколько десятков миллиардов рублей. Большую помощь в определении очагов возгорания оказывает космический мониторинг. Зачастую виновником возникновения пожаров является человек при неосторожном обращении с открытым огнем.

Массовая вырубка деревьев

Россия по запасам лесных ресурсов и экспорту древесины считается одной из передовых стран. Но она обладает наибольшими экологическими проблемами в этой сфере. Так, в Центрально-Европейском регионе эрозия почвы после вырубки составляет около 60%.

Уничтожение лесных массивов в Бурятии и Иркутской области привело к обмелению притоков Байкала. Опустошение лесных зон на Дальнем Востоке повлек экспорт лесоматериалов в КНР. Такая ситуация сложилась из-за отсутствия контроля со стороны государства над вырубками.

Но еще больший ущерб наносят незаконные лесорубы, где около 70% преступлений остается нераскрытыми. Чтобы скрыть свою незаконную деятельность, зачастую они совершают умышленные поджоги. Хотя лес относится к возобновляемым ресурсам, в этой ситуации лесная промышленность просто не успевает восстанавливать свои фонды.

Последствия

Из-за обезлесения страдают все системы на планете. Так, учёные считают, что процесс уничтожения леса увеличивает выделение углекислого газа, усиляя парниковый эффект. Больше всего этого газа выделяется при уничтожении лесов в тропиках.

Обезлесение влияет на гидросферу. Корни деревьев получают полезные вещества из подземных вод. Притом влага испаряется, когда доходит до листьев. Круговорот воды нарушается из-за гибели лесов, что чревато иссушением климата.

Не менее важно, что из-за обезлесения почва хуже задерживает осадки. Ещё одним неприятным последствием является образование оползней. Почва начинает страдать от ветровой и водной эрозии. Так человечество теряет пахотные земли. Иногда на местах обезлесения могут сажать кофе и пальму, и от этого земля страдает намного больше. На низменностях и на влажных участках из-за обезлесения появляются болота, ведь дерева больше не убирают излишки влаги из почвы.

Однако это не все последствия обезлесения. Земля в нормальном состоянии может отражать радиацию, исходящую от Солнца, но при уничтожении растительности это свойство теряется.

Так, страдает биосфера Земли. Многие специалисты говорят, что «чистка» леса может сделать стихийные бедствия более разрушительными и частыми. Среди них засухи и наводнения, пыльные бури и суховеи. Вместе с гибелью ландшафтов уменьшается и генетическое разнообразие на планете.

Методы защиты природных ресурсов

Основными задачами государства считаются оптимизация и регулирование лесных вырубок. Государственной лесной охране всячески помогает Гринпис России, который мониторит любые лесные нарушения и наносит их на карту. Чтобы контролировать объемы вырубок, леса были разделены на три части:

Защитные — имеют большое значение для создания экологического равновесия. Такие зоны обычно входят в заповедники, национальные парки и заказники.
Ограниченного использования — лесные полосы предназначены для частичной вырубки. Именно на этих участках происходят массовые нарушения.
Эксплуатационные — предназначены для полной вырубки с последующей высадкой новых саженцев.

Чтобы уменьшить ущерб от вырубки, необходимо увеличить площадь участков для посадки новых деревьев, создавать и расширять новые охраняемые лесные зоны, предохранять лес от пожаров и браконьеров, применять современные и эффективные методы вырубки. Любой человек должен осознать серьезность проблемы и приложить все усилия со своей стороны, чтобы помочь государству сохранить лес.

Борьба с обезлесением

Сегодня часты случаи незаконной вырубки леса. Чтобы избежать этого, власти ведут активный мониторинг лесопользования, усиляется контроль за этими процессами. На пораженных территориях высаживают деревья, обычно осины, которые легко заселяют и восстанавливают поврежденные участки. Создаются заповедники. На данный момент во всем мире используются технологии, благодаря которым древесину можно перерабатывать несколько раз.

Экологические проблемы лесных зон – функции природных ресурсов

Лесные зоны являются самыми обширными на Земле. Без них не обходится ни одни уголок планеты. Леса всего мира примерно занимают четверть всей поверхности Земли [1].

Под лесом понимают биогеоценоз, состоящий из совокупности видов растений и животных, длительное время сосуществующих в определенном пространстве и представляющих собой определенное экологическое единство.

Лес дает людям материалы для строительства, лекарства, сырье для бумажной промышленности, пищу. Древесина, хвоя и кора деревьев служат материалом для многих отраслей химической промышленности [2].

Леса выполняют множество функции для человечества: климатическую, гидрологическую, почвенную, экономическую, оздоровительную. Активно поглощают атмосферные загрязнения и выделяют кислород, необходимый для жизни населения и служат жилищем для многих животных. Фитонциды – активные летучие вещества, выделяемые хвойными растениями, уничтожают болезнетворные микроорганизмы.

Лесные территории защищают почвы от процессов эрозии, предотвращая поверхностный сток осадков. Исчезновение лесов, является мировой экологической проблемой [1].

Одной из главных задач экологии – выявить, как поддерживается устойчивое существование и развитие сообществ, какое влияние оказывают на них изменения различных факторов среды.

Основные причины экологических проблем связаны с:

1. Изменением погоды;

2. Неконтролируемой браконьерством и охотой;

3. Учащением лесных пожаров;

4. Мусором в лесу;

5. Вырубкой леса.

Рисунок 1 – Диаграмма соотношение причин, влияющих на лесную экологию

Окружающая среда очень важна для сохранения природного баланса. Её изменения влияют на леса. В первую очередь, эти изменения напрямую связаны с деятельностью человека.

Антропогенное воздействие привело к глобальным проблемам, к которым относится изменение демографической ситуации, состава атмосферы и климата, состояние водных систем и истощение природных ресурсов [3].

Атмосфера – это защитный слой Земли, озоновый слой которого служит фильтром против ультрафиолетового излучения Солнца, энергия которого губительна для всего живого. Так же атмосфера поддерживает комфортную, для поверхности Земли, температуру. Газ, находящийся в атмосфере, называется воздухом, который имеет огромное значение в жизниобеспеченности планеты.

Существенную роль в загрязнении атмосферы играют источники антропогенного характера это транспорт и выбросы промышленных предприятий к которым относятся : сельскохозяйственная деятельность; предприятия, занимающиеся переработкой древесины и целлюлозно-бумажной варкой; химическая, топливная, металлургическая и машиностроительная промышленность [6].

Загрязнение атмосферы, приводит к появлению парникового эффекта и потеплению климата, истощению озонового слоя и закисление природных средств. Вследствие чего нарушается фотосинтез, что замедляет рост растений, а затем и вовсе вызывает его гибель. Постепенно леса изреживаются и навсегда исчезают.

Браконьерство, является главной экологической проблемой в российских лесах, наносящий неповторимый урон природе [4].

Браконьерство – незаконные действия по добыче или уничтожению диких животных, с нарушением установленных запретов.

Нерегулируемая охота приводит к полному или частичному истреблению, некоторых видов животных. Истребление которых, приведет к нарушению круговорота веществ и пищевых цепочек. Например, исчезновение хищников приведет к разрастанию крупносемянных растений. Самое страшное в браконьерстве – это распространение зоонозных заболеваний.

Браконьерство приводит к серьезным последствиям, поэтому каждое государство разрабатывает комплекс мер (штрафы), предотвращающие истребление животных. Штраф за незаконную охоту варьируется в пределах от 300 тысяч до одного миллиона рублей или лишение свободы сроком до 5лет.

Лесные пожары – одни из самых серьезных сокрушителей лесов, которые возникают в основном по вине человека (Рисунок 2). От пожаров в лесу страдает каждый год около двух миллионов органики, снижается прирост деревьев, уменьшается качественный состав растений, возрастает площадь буреломов, ухудшается структура почвенного покрова. В отсутствие леса распространяются вредные для человека насекомые и грибы, которые разрушают дерево [5].

Рисунок 2 – Лесные пожары

В связи с высокой урбанизацией городов, люди стремятся провести свои выходные на природе. После такого времяпровождения, посетители лесов, часто забывают убрать за собой мусор, тем самым ухудшая лесную экологию (Рисунок 3). Многие думают, что мусор сам по себе разложится, однако это не так. Естественно утилизироваться может только органический мусор, а гниение пластика, металлических изделий может привести к негативным последствиям.

Рисунок 3 – Загрязнение лесной экологии мусором

Леса занимают около 30 % суши. Однако, во веем мире производится их массовая рубка. Незаконная и бескорыстная рубка наносит колоссальный вред (Рисунок 4). С уничтожением леса погибают его обитатели (насекомые, животные, растения), образуется меньше кислорода. Увеличение углекислого газа приводит к парниковому эффекту. Меняется направление и сила ветра, микроклимат, разрушается почвенный слой земли, с образованием степи или пустыни [6].

Рисунок 4 – Вырубка древесно-кустарниковой растительности

Для того, чтобы регулировать объемы рубок, леса были разделены на три группы:

1. Защитные – это леса, которые играют большое значение в обеспечении экологического равновесия на Земле. Такие территории, чаще всего входят в заповедники, национальные парки и заказники. Они выполняют водоохранные или почвоохранные функции.

2. Леса ограниченной эксплуатации. На территории таких лесов разрешена частичная вырубка. Экологическая проблема такой вырубки заключается в том, что часто заготавливают древесину сверх меры и уничтожают ценные сорта деревьев.

3. Эксплуатационные – это леса, специально посаженные для заготовки древесины. Их вырубают полностью, а потом заново высаживают.

Для уменьшения ущерба от вырубки, необходимо [2] :

1. Увеличить территории для посадки новых лесов;

2. Расширять и создавать новые охраняемые территории;

3. Внедрять эффективные меры по предотвращению лесных пожаров;

4. Профилактические мероприятия против вредителей и болезней;

5. Охранять леса от браконьеров;

6. Использовать эффективные и наименее вредные методики лесоповала.

К сожаленью, с чрезмерным лесопользованием и недостаточной развитой системой особо охраняемых природных территорий экологические проблемы лесных зон не заканчиваются.

Охранять лес должно не только государство, но, а также, каждый житель Земли. Человек – это часть природы, и не может существовать отдельно. Человечество не до конца осознает серьезность проблемы сосуществования в мире с окружающим миром. Не прикладывая усилия, экологические проблемы лесных зон будут занимать одну из главных ниш в мироустройстве. Необходимо не забывать, про вторичную переработку древесины и искать альтернативные варианты по ее замене.

Посадив и убрав хотя б мусор за собой, человек может повлиять на лесную экологию.

Экологические проблемы лесных зон — функции, причины и пути решения

Экология лесных зон

древостой;
подлесок;
почвенный покров;
животные;
микробы и т. д.

При этом специалисты учитывают несколько факторов:

аутэкологический — закономерная смена поколений особи, относящейся к конкретному виду;
демэкологический — жизненный цикл популяции одного вида;
синэкологический — естественное развитие целого леса.

климатическую;
гидрологическую;
грунтовую;
экономическую;
санитарную.

Растения зоны поглощают из атмосферы вредные вещества, производят кислород, создают жилище для многих биологических видов и предохраняют почвы от эрозии. Хвойные представители вырабатывают фитонциды, которые обеззараживают вредные микробы.

Причины уменьшения лесных угодий

Главные причины уменьшения лесных угодий – обширное применение древесины в индустрии, увеличение аграрных угодий, постройка дорог и т.д.

Не будем забывать о стихийных бедствиях – извержение вулканов и землетрясениях, которые сокращают площадь лесных угодий до опасных пределов.

Вследствие лесных пожаров гибнет невероятно большое число лесов, зачастую это происходит во время засухи, молний или же небрежного поведения туристов или детей.

В некоторых странах до сих пор древесину используют как топливо или материал для строительства. В промышленных целях вырубка лесов стала чрезмерной, это превышает естественную регенеративную способность лесов и приводит к критическому пределу.

Вырубка лесов в экваториальных зонах нашей планеты приведет к существенному изменению климата, поэтому возникает острая необходимость защиты всего лесного фонда Земли.

Основные проблемы

изменение климатических условий;
браконьерство;
загрязнение мусором;
пожары;
неумеренная вырубка.

В России особенно уязвимыми считаются лесные хозяйства Сибири, Дальнего Востока и Карелии, но не лучше ситуация выглядит и в других регионах. Несколько обнадеживает расширение полномочий органов лесоохраны, которые снизят влияние причин, ведущих к уничтожению лесных зон.

Влияние погодных условий

Бесконтрольная охота и браконьерство

Загрязнение мусором и пожары

Потери природных ресурсов каждый год оцениваются в несколько десятков миллиардов рублей. Большую помощь в определении очагов возгорания оказывает космический мониторинг. Зачастую виновником возникновения пожаров является человек при неосторожном обращении с открытым огнем.

Массовая вырубка деревьев

Смешанные и широколиственные леса

С продвижением на юг меняется климат, а вместе с ним и растительность лесов. В зоне смешанных и широколиственных лесов лето продолжительное и теплое, а зима мягкая и снежная. Более теплый и влажный климат благоприятно сказывается на росте разнообразной растительности.

Зона смешанных лесов. На смену тайге приходит зона смешанных лесов, в которой наряду с хвойными породами деревьев растут лиственные деревья: береза, ольха, осина. У таких деревьев листовая пластина небольшая, и они сбрасывают листву с приходом холодов. Помимо деревьев, в этой зоне широко распространены кустарники: бузина, малина, лещина.
Зона широколиственных лесов. Располагается к югу от зоны смешанных лесов на Русской равнине до Урала и на юге Дальнего Востока. Климат в этой зоне теплее и наиболее влажный. Здесь преобладают теплолюбивые лиственные породы деревьев, которые на зиму сбрасывают свои крупные листья. Здесь также в изобилии растут кустарники, травы и грибы.

Рис. 3. Широколиственные леса.
Благодаря большому видовому разнообразию в лесной зоне четко прослеживается ярусность. Самый первый ярус занимают наиболее высокие крупные деревья (ель, клен, сосна), второй ярус принадлежит деревьям пониже (ольха, осина, береза), третий ярус представлен кустарниками (малина, калина, шиповник), четвертый – травами, ну а на самом нижнем, пятом ярусе, произрастают мхи и лишайники.

Животный мир смешанных и широколиственных лесов отличается большим разнообразием. Этому способствует комфортный климат и обилие кормовой базы. В лесной зоне обитают олени, кабаны, лисы, волки, белки, куницы. Невероятно богат и мир пернатых.

Методы защиты природных ресурсов

Защитные — имеют большое значение для создания экологического равновесия. Такие зоны обычно входят в заповедники, национальные парки и заказники.
Ограниченного использования — лесные полосы предназначены для частичной вырубки. Именно на этих участках происходят массовые нарушения.
Эксплуатационные — предназначены для полной вырубки с последующей высадкой новых саженцев.

Роль лесов в биосфере

Лесные зоны Земли пока остаются довольно обширными, хотя и непрестанно сокращаются под действием антропогенных факторов. Они занимают около четверти поверхности планеты. Наиболее обширные непрерывные лесные зоны — сибирская тайга, амазонская сельва, тропические леса Африки.

Лесной биогеоценоз состоит из длительное время сосуществующих на определенной территории растений и животных. Лес является источников строительных материалов, лекарственных средств, сырья для бумажной промышленности, продовольственных отраслей экономики, химической промышленности.

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Лесная экология 430 ₽ Реферат Лесная экология 250 ₽ Контрольная работа Лесная экология 230 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Экологические функции лесов: климатическая; гидрологическая; почвенная; экономическая; * оздоровительная.

Леса поглощают загрязнения, попадающие в атмосферу, генерируют кислород, необходимый для дыхания животных, служат жилищем для многочисленных биологических видов. Хвойный лес также порождает фитонциды – уничтожающие болезнетворных микробов летучие вещества.

Лесные экосистемы предотвращают эрозию почв, поверхностный сток осадков.

Проблемы использования лесных ресурсов

Основные проблемы использования лесных ресурсов

Экологическим трудностям нет конца из-за нерационального истощения лесов и неразработанным отлаженным механизмом защиты земель, которые находятся под охраной государства.

Проблемы следующие:

Вырубка лесов и как следствие исчезновение среды обитания живых существ;
Недостаточно разработанная система охраны леса и происходящая из нее проблема увеличения пожаров, в которых повинен человек;
Эрозия почвы лесных массивов;
Превращение в болота места вырубок;
Заражение сточных вод отходами обработанной древесины, которые засоряют природную среду;
Высыхание водоемов посредством вырубки лесов, которое ведет к нарушению водного баланса;
Уменьшение популяций животных, обитающих на территориях, подвергшихся уничтожению лесов;
Разделение естественной среды на малые части, не сообщающиеся между собой, что рушит экосистему, заставляя природу подстраиваться под нужды человека;
Изменение и перераспределение миграции животных.

Законодательно лес в каждой стране защищен, но исполняется этот запрет далеко не всеми. Лесное браконьерство распространено повсеместно. До восьмидесяти процентов леса использует не по правилам. Вырубки, которые разрешены официально, выводят сплошняком, на выборочные работы не хотят тратиться ни деньгами, ни рабочей силой, ни техникой.

Гидроэлектростанции, построенные рядом с лесными зонами, чрезмерно увлажняют почву. Наполнение воздуха свинцом, железом и другими вредными веществами, выброшенными в атмосферу в районе авто- и железнодорожных магистралей, приводит к увяданию лесополос, которые расположены вдоль этих дорог. Со временем деревья начинают белеть и погибать.

Хлорофилл, который содержится в листьях растений, разрушается посредством воздействия кремния. Вытаптывание плодородного слоя земли ведет к его уплотнению, что в свою очередь сказывается на ухудшении роста кустарников и питании остальных растений. Зелень плохо растет, увядает и погибает.

Решение проблемы лесных ресурсов

Для разрешения всех трудностей, связанных с сохранением лесных ресурсов, нужно приложить большие силы. Необходимо увеличить количество лесных хозяйств, которое будет осуществлять ряд функций.

Сохранять окружающую среду, защищать положительные свойства природы для дальнейшего использования их на благо человека. Оно будет следить за тем, чтобы не истощать лесные массивы, но в разумных пределах исполнять потребности людей в древесных и других источниках.

Лесные фермы могут помочь производить качество растений, увеличить их продуктивность. Привести к единству политику в отношении лесных ресурсов во всех странах мира. Применять изобретения научно-технического прогресса к рациональному использованию ресурсов. Поддержание биологического разнообразия – еще один важный шаг в развитии лесных экосистем.

Необходимо проводить процедуры по недопущению размножение сверх нормы насекомых-вредителей и распространению болезней. Для этого истребляют носителей. Специалисты должны обследовать лес и его обитателей, выявлять места появления больших популяций. По результатам должны приниматься меры.

Профилактика должна занимать ведущее место в охране лесных зон и его ресурсов. Она направлена на увеличение устойчивости деревьев к неблагоприятным факторам среды. Специалисты должны выращивать новые культуры, которые придут на смену старым растениям.

Защита областей с малым расположением лесных массивов приобретает все большее значение. Увеличение автотрасс, рост городов, увеличение количества фабрик и заводов, которые загрязняют окружающую среду, требует увеличения растительности на этих территориях для соблюдения баланса жизни, к которой привыкли люди.

Правительство каждой из стран должно разрабатывать законы для организации правильного использования природных ресурсов леса. Методы решение экологических проблем должны находиться сейчас, иначе в будущем нам нечего будет спасать.

Положительные стороны восстановления лесов:

Лес – это «легкие» планеты. Уничтожение данного ресурса без контроля повлияет на все человечество. Станет меньше кислорода, так как уменьшится количество растений, его вырабатывающих.
Уменьшится загрязнения грунтовых вод, приводящих к отравлению почвы.
Лес – основа развития биосферы Земли. До девяноста процентов всех растений планеты находится в пределах лесных зон.
Листья деревьев поглощают солнечную радиацию, поддерживают радиационный фон.
Санитарно-гигиеническая функция позволяет производить лекарственные средства.
Эстетическое значение лесов играет роль в туристической сфере, оздоровлении населения.
Лесные растения служат регулятором баланса атмосферного воздуха, сохраняя нормальные показатели кислорода, углерода и азота.
Производные деревьев – хвоя, листья, кора – утилизируются в почвенном земляном слое, удобряя его.
В ходе фотосинтеза растения выделяют особые химические вещества: эфиры, масла и прочие, способствующие особому благоуханию.
Леса окисляют вещества, которыми загрязнена атмосфера, и впитывают различные вредные элементы, находящиеся в воздухе благодаря промышленным предприятиям.
Фитонциды, вырабатывающиеся в лесу, уничтожают болезнетворные микроорганизмы, обеззараживая воздух.
Лесная зона поддерживает гидрологию рек и водоемов, предотвращает засухи, уменьшает последствия загрязнения сточными водами.

Лес покрывает землю, являясь источником живительной силы. Человечество должно уважать эту силу, бережно относиться к его продуктам: древесине, травам, животным. Без лесов жизнь на Земле не сможет существовать. Каждый человек может внести свой вклад в возобновление лесных ресурсов, посадив самостоятельно хотя бы одно дерево.

Экологические последствия лесотехнической деятельности.

Вырубка лесов

Древесина сегодня, как и многие тысячи лет назад, остается важным строительным материалом. Более того, она является незаменимым природным ресурсом в целлюлозно-бумажной промышленности. Наконец, даже в развитых странах многие дома отапливаются не газом или с помощью электричества, а за счет сжигания дров. В результате человечество интенсивно вырубает леса, чем наносит им колоссальный ущерб.

Важно помнить, что лес является огромным природным резервуаром, в котором хранится углерод. Если сегодня в атмосфере содержится 800 гигатонн углерода, то деревья, поглощающие углекислый газ в ходе фотосинтеза, удерживают в себе ещё 550 гигатонн углерода. Соответственно, сокращение площади лесных массивов приводит к росту концентрации углекислого газа в атмосфере, и, следовательно, к усилению эффекта глобального потепления.

Леса играют важную роль в защите территорий от их заболачивания. Они буквально высасывают лишнюю влагу из почвы, предотвращая образование болот. Характерен пример Абхазии. В конце XIX века в этом регионе Российской империи была распространена малярия, распространителем которой были комары, любившие заболоченную местность. Для борьбы с болезнью было решено посадить множество эвкалиптов, которые за несколько десятилетий осушили болота Абхазии. Вместе с болотами исчезли и малярийные комары.

Лесные массивы защищают землю и от опустынивания. Правительства многих стран строят лесные полосы на границе пустынь, тем самым сдерживая их рост. Характерный пример – «Зеленая китайская стена» в Китае. Лесные массивы не только сдерживают эрозию почв, но и снижают скорость ветров.

Экологические последствия лесотехнической деятельности.

Экология – это наука, изучающая закономерности взаимоотношений организмов друг на друга и окружающей средой, образ жизни животных и растений, их продуктивность, изменение численности, видовой состав.

Под экологией можно понимать окружающую нас природу и среду обитания всего живого.

Экологические факторы и последствия.

Отдельные свойства или элементы среды, влияющие на организмы, называются экологическими факторами. Они могут быть необходимы или губительны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. Экологические факторы делятся на биотические, абиотические и антропогенные.

1) Биотические факторы — это взаимное влияние живых существ друг на друга.

2) Абиотические факторы — это все свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

3) Антропогенные факторы — это формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.

Экологические факторы несут за собой определенные последствия.

Экологические последствия – это показатели ущербов в окружающей среде, социальной и экономической сферах в результате обратимой и необратимой дестабилизации экологического равновесия в природе и обществе.

Лесотехническая деятельность является антропогенным фактором, наиболее влияющим на экологию.

Лесотехническая деятельность.

Лесотехническая деятельность — деятельность, обусловленная лесным хозяйством и лесной промышленностью.

Лесное хозяйство — отрасль народного хозяйства; занимается изучением, учетом и воспроизводством лесов, охраной их от пожаров, болезней и вредителей, лесовозобновлением и лесоразведением, регулированием лесопользования, повышением продуктивности лесов.

Лесная промышленность — совокупность отраслей промышленности, занимающиеся заготовкой, механической обработкой и химической переработкой древесины.

Отросли составляющие лесную промышленность:

лесозаготовка;
механическая обработка древесины (лесопиление, деревообработка);
химическая обработка древесины (целлюлозно-бумажная промышленность, лесохимия).

Влияние лесотехнической деятельности на экологию.

Лесная промышленность не могла бы существовать без вырубки леса, так как в ней используется первичное сырье. Это и является главной экологической проблемой данной сферы производства.

Лесная промышленность занимается вырубкой леса, обработкой заготовок и производством деревянных или бумажных изделий. При вторичной переработке древесины, такой как целлюлоза и опилки, возникают те же трудности сосуществования лесной промышленности с экосистемами.

Основные проблемы несущие неблагоприятные экологические последствия:

использование больших запасов воды;
сточные воды;
вырубка леса.

Использование больших запасов воды.

Целлюлозно-бумажная промышленность при использовании целлюлозы в качестве материала для создания бумаги использует огромное количество воды. Эта отрасль является одной из наиболее затратных в применении воды, ведь для изготовления одного листа бумаги необходимо около десяти литров жидкости.

Использованная вода поступает в сточные каналы, которые возвращают ее в природу, но качественный состав не естественен. Примеси, сдерживающиеся в поступившей воде, вредны для экосистемы, они ее загрязняют, в них преобладают продукты хлора, а они негативно влияют как на почву, так и на железосодержащие продукты.

Сточные воды.

Не только целлюлозно-бумажная промышленность загрязняет природу посредством сточных вод, но и отрасли химической и механической обработки значительно портят экологию. Производство мебели, ДВП, фанеры отравляет почву вредными примесями.

Растворы ионов солей наделяют воду несвойственными ей минералами, суспензии и эмульсии мутят воду, растворы коллоидов меняют цвет, молекулярные растворы повинны в странном вкусе и неприятном запахе.

В результате попадания хотя бы одной данной примеси в сточные воды незамедлительно приведет к загрязнению, изменяя физические свойства воды, ее химический состав. Это способно создать биологическую катастрофу экосистемы.

Нагретые сточные воды, принесенные от промышленного производства древесно-волоконных и древесно-стружечных плит, имеют избыточное тепло, нагревающее водоемы, которое пагубно влияет на флору и фауну, что приводит к гибели некоторых видов.

Из-за промышленности загрязнение водоемов наблюдается как физическое, так и химическое, биологическое, тепловое.

Вырубка леса.

Вырубка леса – это одна из самых главных проблем. Деревья – это «легкие» планеты. Они участвуют в пополнении запасов кислорода, необходимых человечеству для дыхания. Кончено, взамен вырубленным лесам сажают новые, но равновесие не достигнуто, ведь сейчас на Земле преобладает переруб лесов, а лесная промышленность с каждым годом требует все большее количество древесины.

Первичные леса более продуктивны, чем вторично возведенные. В будущем, чтобы срубить их, придется использовать большую территорию, а площадь не может увеличиваться бесконечно.

Лес принадлежит к возобновляемым ресурсам, однако для его естественного восстановления необходимо около сотни лет! А уж если почва после вырубки сильно повреждена и того больше.

Вырубка лесов носит глобальный характер, она не выборочна, так как это не выгодно. Бесконтрольная вырубка приводит к исчезновению насаждений на значительных территориях. Ежегодно вырубается до тринадцати миллионов гектаров земли. В основном вырубка производится в местах, которые еще не освоены человеком для жилья.

После вырубки образуется пустое поле – голое пространство, которое утратило уникальные условия нужные для существования лесной экосистемы. Чем больше площадь вырубки, тем сложнее сохранившемуся лесу породить новый на освобожденной площадке.

Большее внимание выделяют вырубке тропических лесов. Они сильно влияют на климат планеты. Неконтролируемое исчезновение этих лесов приведет к краху биосферы Земли. Это ощутит все человечество.

Как же минимизировать негативное воздействие
лесотехнической деятельности на экологию?
На отраслях целлюлозно-бумажной промышленности необходимо внедрять технологии, где используется закрытая система циркуляции воды, применять в изготовлении бумаги макулатурную массу, так как переработка 1 тонны этого сырья дает возможность сэкономить 20 тыс. литров воды, а также внедрять технологии, которые в процессах создания бумаги не используют хлорные соединения.

Во всех предприятиях по переработке древесины необходимо устанавливать очистные сооружения, которые избавят сточные воды от вредных примесей и сохранят их температуру. Это в значительной степени поможет уберечь экосистемы.

Для уменьшения вырубки леса люди должны не прекращать поиски достойной альтернативы древесине, не забывать про вторичную переработку, а также разрабатывать и внедрять различные идеи по экономному лесопользованию, которые были бы основаны на сбалансированности вырубки и восстановлении лесов и запасов древесины.

Список литературы:

Шустанова Т.А.

«Репетитор по биологии: готовимся к ЕГЭ и ГИА»

Каштанова Е. «Экология — это наука, изучающая… Основы экологии. Связь экологии с другими науками»

Сеть интернет https://wood-prom.ru

Сеть интернет https://tolkslovar.ru/

Сеть интернет https://biofile.ru/

Лесные пожары

Ежегодно весной в лесах начинаются пожары. Среди их причин можно выделить как естественные факторы (повышение температуры и отсутствие дождей, случайные удары молнии), так и антропогенные. Считается, что более 92% лесных пожаров происходит по вине человек. Пожары не только сокращают площадь лесных массивов, но и ведут к значительному выбросу в атмосферу углекислого газа. Часто люди становятся жертвами огня, особенно если он подбирается к поселениям в сельской местности.

Однако и города страдают от лесных пожаров. Если в их окрестностях горят леса, то возможно образование смога. В результате этого возрастает риск развития заболеваний дыхательной системы человека. Достаточно вспомнить ситуацию в Москве в 2010 г., когда из-за смога, вызванного лесными пожарами в Подмосковье, резко возросла смертность. Если обычно в городе умирало 360-380 человек в день, то во время смога этот показатель вырос до 700 человек в день. Концентрация угарного газа превышала норму в 7 раз.

Браконьерство

Проблемы лесов связаны не только с сокращением их площадей, но и с истреблением некоторых видов животных. Уже вымерли мексиканский медведь гризли, балийский тигр, камерунский черный носорог и многие иные виды. Ещё большее количество животных находятся под угрозой вымирания. Основная угроза для них – это человек, являющийся, пожалуй, самым совершенным хищником на планете.

К каким последствиям может привести браконьерство? Происходит снижение биоразнообразия. Надо понимать, что экосистемы очень сложно устроены, обладают свойством саморегулирования, и каждый вид в них играет определенную роль. Истребление же животных нарушает устойчивость экосистемы и может привести к ее разрушению. Классический пример – отстрел волков, нападающих на домашний скот. Из-за сокращения численности этого хищника резко возрастает численность других животных, например, оленей, которые играют роль «жертв» волков. В результате олени поглощают весь корм в лесу и разрушают кормовую базу для себя и других животных, после чего в лесу начинается голод. В худшем случае начинается сокращение территории леса.

Засорение леса

Люди, отдыхающие в лесу, часто оставляют после себя мусор. Однако многие современные материалы очень долго не разлагаются. Находясь в лесу, они отравляют его почву, что негативно сказывается на экосистеме. В случае промышленных свалок, располагающихся рядом с лесом, экосистемы лесных массивов деградируют значительно быстрее. В результате происходит вымирание отдельных видов животных и растений и последующее сокращение площади лесных массивов.

Сырьевые ресурсы России

Наша страна обладает четвертью мировых запасов леса, покрывающего почти половину её территории. Площадь пригодных для эксплуатации лесных массивов России оценивается в 156 млн. га.

Наибольшие запасы леса сосредоточены на Европейском севере, в Сибири, на Дальнем Востоке. Крайне незначительны ресурсы к северу и югу от центральной лесной зоны, подверженные в прошлом очень интенсивной разработке. Примечательны в этом отношении южные регионы, за исключением горных районов Кавказа, где уровень древесной растительности упал ниже естественного фона. Степи и тундра, в силу своих природных особенностей, лесами практически не обладают.

В настоящее время интенсивная лесозаготовительная деятельность осуществляется на территории:

Амурской, Архангельской, Иркутской, Кировской, Костромской, Пермской, Томской областей;
Красноярского и Хабаровского края;
в Республике Коми.

Пути решения проблем леса

Для сокращения потребности человека в дереве необходимо внедрение новых технологий. Так, замена бумажного документооборота на электронный позволяет уменьшить потребность целлюлозно-бумажной промышленности в древесине. Также важно развивать экологически чистые источники энергии и подводить к домам, в том числе в сельской местности, газовое отопление, чтобы они не отапливались дровами.

Самый простой способ увеличить площадь лесов – это просто посадить их. Правительства многих стран развивают программы, связанные с созданием лесных полос, которые должны улучшить экологическую ситуацию, в частности, снизить концентрацию вредных веществ в воздухе и не допустить опустынивания и заболачивания местности.

Для борьбы с браконьерством недостаточно введения одних только штрафов для недобросовестных охотников. Спрос рождает предложение, а потому следует наказывать и потребителей продукции, которая продается браконьерами. Так, можно запретить хранение и использование шуб, сделанных из шкур вымирающих животных (тигров). Параллельно с этим можно развивать производство одежды из искусственного меха. Также следует вести просветительную работу среди населения, ведь часто редких животных используют в народной медицине, ошибочно полагая, что их органы обладают особой целительной силой.

Для предотвращения пожаров необходим мониторинг леса, ведь пожар проще всего потушить на ранней стадии его распространения. Для этого можно использовать как космические спутники, так и службу лесников. Считается, что одной из причин лесных пожаров в Подмосковье в 2010 г. стало расформирование службы лесного хозяйства, в которой работало порядка 70 тыс. лесников. Также в профилактических целях можно затапливать торфяники, которые являются источниками пожаров. Для тушения уже возникших пожаров необходимо использование специальной техники, в том числе и самолетов и вертолетов, сбрасывающих воду в горящие лесные массивы.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Перспективы развития лесной промышленности в России

Взят курс на воспроизведение лесного богатства, ужесточения санкций за ненадлежащее использование лесов, массовую вырубку.

Перед лесной промышленностью поставлены реальные цели:

восстановление закрытых перерабатывающих предприятий;
модернизация имеющегося производства;
создание циклов глубокой переработки древесины;
строительство очистных сооружений на лесохимических комплексах;
плантационное разведение лесов на месте массовой вырубки, зон пожаров.

О перспективах развития лесной сферы и промышленности России можно будет говорить после формирования внутреннего рынка, когда промышленники не будут заинтересованы сбывать лет за границу по демпинговым ценам.

Предполагается введение государственных льгот перерабатывающим заводам, чтобы в лесном секторе промышленности сместилось соотношение между добычей и переработкой ценного природного сырья. Пока лидирует добыча. Создаются условия для инвесторов, готовых вкладывать средства в развитие лесного комплекса с учетом региональной специфики.

Причины экологических проблем лесных зон

Загрязнение окружающей среды, экологические проблемы лесных зон, уничтожение животных, выбрасываемые отходы – все эти тревожные факторы оказывают негативное воздействие на атмосферу. Во многих городах и странах последствия загрязнений атмосферного воздуха оставили свой неизгладимый след. Это проблемы здоровья: страдает дыхательная система, усугубляются аллергические реакции.

Необходимость в охране лесов

Лес — это не просто скопление разных пород деревьев, птиц, животных и микроорганизмов – это сложная природная структура, воздействующая на воздух, воду, климат и саму жизнь. Много тысячелетий назад суша была покрыта густыми лесами, богатыми по разнообразию породами деревьев и видами животных. Но с активными действиями людей начался процесс утраты лесов. Усугубление этого неотвратимо приведет к гибели диких животных и многим экологическим проблемам.

Роль лесов для человечества

Климатическая.
Гидрологическая.
Почвенная.
Экономическая.
Оздоровительная.

Климатическая роль леса

Климатическая функция заключается в следующих параметрах:

зеленые массивы служат основным поставщиком чистого воздуха, ведь известно, что ежедневно растения вырабатывают 11 тонн кислорода с 1 км² лесополосы;
благодаря лесам нормализуется температурный баланс в атмосфере, т. е. деревья способствуют сохранению тепла в морозном климате и спасительной свежести в знойный период года;
за счет плотных крон деревья в густом лесу не только сохраняют влажность, но и способствуют ее повышению;
при соответствующих погодных условиях с помощью массивов из деревьев задерживается скорость ураганного ветра.

Гидрологическая функция

Почвенная и экономическая роль

Почвенная функция заключается в следующем:

листья, ветки, валежник – все эти отходы, перегнивая, образуют новую почвенную субстанцию;
леса защищают землю от нежелательных процессов (эрозии, истощения);
норы животных и рыхление ими грунта способствует насыщению корней растений кислородом, дающим силы для роста.

Оздоровительная функция леса

В оздоровлении лес играет немаловажную роль, которая заключается в следующем:

лес – это чистая кислородная среда;
лесополосы по окраинам населенных пунктов служат защитным барьером от загрязнений, гари, копоти и шума;
на природе человек может отдохнуть, его ждет неповторимая успокаивающая атмосфера;
дары леса помогают обогатить витаминами свой рацион, сделать заготовки из целебных трав;
вырабатываемые хвоей фитонциды способствуют уничтожению болезнетворных микроорганизмов, поэтому в хвойном лесу полезно гулять.

Исчезновение запасов лесных угодий

Отношение людей к окружающей природе становится пагубным. И если не остановиться в вопросе бесконтрольного ее использования в целях обогащения, то можно безвозвратно упустить ситуацию. Главные причины, по которым происходит ежегодное уменьшение зеленых угодий:

неконтролируемое использование древесины в промышленности;
освобождение земель под аграрные нужды;
строительство автомагистралей;
охота на животных и браконьерство.

Нельзя забывать о природных катаклизмах:

стихийные бедствия (землетрясения, извержения вулканов) сокращающие растительность до опасных пределов;
пожары, во время которых исчезает животная среда и невероятное по масштабам количество лесов;
засухи, из-за которых животные и растения погибают без возможности на восстановление.

В экваториальных странах нашей планеты ведется развернутое уничтожение тропических лесов. Это уже привело к ощутимым изменениям климата. Такая обстановка напрямую связана с непродуманной деятельностью человека. Охранять леса нужно на уровне государства. Но пока человечество не до конца осознает серьезность наступающей экологической проблемы, прикладывается недостаточно усилий для разрешения конфликта человека с природой.

Ущерб от вырубки лесов

Природные запасы являются возобновляемым ресурсом, однако скорость вырубки лесов слишком высока. Ежегодно в отходы превращаются миллионы гектаров «зеленой природы». Из статистических источников известно, что в тропиках, где произрастает большая часть существующих на Земле видов, леса раньше покрывали 15% планеты, а теперь только 7%. Площади лесов Индии сократились за последние полвека в 2 раза. Хвойные заросли центра России, массивы на Дальнем Востоке, кедровники Сибири, вырубаются нещадно, а на месте вырубок возникают болота.

Исчезновение лесов ведет к таким непоправимым результатам:

гибель растений и животных;
кислотные дожди;
нарушение процессов фотосинтеза;
накопление в атмосфере углекислого газа;
ухудшение структуры грунта;
распространение вредных грибов и насекомых;
нарушение пищевых цепочек у животных;
исчезновение ценных для человечества биоресурсов.

Рушится вся экосистема, возникает опасность парникового эффекта, на месте плодородных земель образуются пустыни. Опустынивание вызовет огромное количество экологических беженцев – этнических групп, для которых лес являлся главным или единственным источником существования. Налицо опасность для жизни людей, животных и всего окружающего мира.

Защита и охрана лесов

Необходимо остановить процесс истребления лесных массивов и обитающих в них животных. Для этого следует разработать нормативы разумного применения лесных ресурсов и защиты их от вырубки. В своей охранной деятельности надо придерживаться таких направлений:

ведение разумного лесопользования;
запрет на истощение лесов;
плановая очистка лесов от валежника и отходов;
пропаганда бережного отношения к природе;
контроль за сохранением лесных угодий (на уровне государства);
совершенствование природоохранного законодательства;
переход на использование древесных отходов;
создание схем учета (мониторинга) лесных запасов и обитающих в них животных.

Чтобы приступить к восстановлению лесов, нужно внедрить выполнение программы, которая включает следующие мероприятия:

Охрана лесов от деятельности предприятий.
Увеличение земель для высадки молодых деревьев.
Расширение заповедных территорий.
Увеличение популяции диких животных.
Усиление мер по предотвращению пожаров.
Проведение профилактики по борьбе с вредителями и болезнями.
Ужесточение борьбы с незаконными вырубками лесов.
Развитие экологического туризма.

Но и каждый человек может привнести свой вклад для спасения леса. Для этого необходимо сажать деревья и привлекать внимание общественности к проблемам лесной экологии. А после посещения зеленой зоны не оставлять мусора и отходов.

Человек – часть природы, и не может существовать отдельно. У людей есть духовная взаимосвязь с лесом. Под влиянием природы происходит формирование культуры, обычаев. И человечеству следует уже сейчас думать о восполнении животного мира и лесных ресурсов.

Видео по теме: Рациональное использование и охрана лесов

Уровенная поверхность Мирового океана и причины ее изменения

М. Г. Деев ,
канд. геогр. наук, старший научный сотрудник кафедры океанологии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Океанское побережье, Сан-Хуан, Пуэрто-Рико.Фото с сайта www.articles.turne.com.ua

Уровнем моря (океана) называется положение поверхности воды, свободное от влия-ния ветровых волн, зыби, прибоя и прочих кратковременных периодических возмущающих факторов, измеряемое от некоторого условного горизонта, принятого в данном месте в качестве отсчетного. Поэтому, в узком смысле, уровень моря есть высота спокойной поверхности воды относительно ближайшей к данному месту геодезической высотной отметки.
В то же время уровень Мирового океана можно рассматривать как индикатор перераспределения воды, универсальный глобальный параметр, в котором отражено настоящее (сегодняшнее) состояние природы поверхности Земли. В широком смысле, уровень воды — интегральная характеристика, которая дает представление о характере изменчивости в океане и климатической системе Земли в целом.
Чтобы оценивать колебания уровня воды, необходимо выделить некоторую отсчетную поверхность, единую для всех океанов. Топография невозмущенного уровня Мирового океана, прежде всего, зависит от формы Земли. Наша планета немного «сплюснута» у полюсов и не является сферой; правильная геометрическая фигура, наиболее близкая к форме реальной Земли, — эллипсоид вращения. В Советском Союзе для геодезических и картографических работ использовался так называемый эллипсоид Красовского.
Уровенной поверхностью называют поверхность, нормальную (т.е. перпендикулярную) к направлению силы тяжести, которая есть геометрическая сумма силы притяжения Земли, направленной к центру массы планеты, и центробежной силы, возникающей из-за суточного вращения Земли. Центробежная сила имеет наибольшие значения на экваторе, постепенно уменьшается с ростом широты и отсутствует на географических полюсах. Соответственно, на полюсах сила тяжести равна силе притяжения и уменьшается в направлении экватора, где становится примерно на 0,5% меньше. Под действием силы тяжести частица получает ускорение, называемое ускорением свободного падения.
Уровенная поверхность всюду имеет одинаковое значение потенциала силы тяжести (является изопотенциальной). Из-за неравномерного распределения масс внутри Земли уровенная поверхность не совпадает с поверхностью эллипсоида вращения; эта «неправильная» форма получила название геоида. Максимальный перепад высот между самыми высокими и самыми низкими точками геоида составляет около 170 м. Самое высокое место в рельефе геоида возвышается над поверхностью эллипсоида вращения на 75 м и находится к востоку от Новой Гвинеи; самое низкое, с отметкой около –95 м, расположено к югу от полуострова Индостан.
Наиболее крупные неровности рельефа поверхности Мирового океана, как отличие от поверхности правильного эллипсоида вращения, в среднем составляют десятки метров. Изменения высоты поверхности геоида происходят очень медленно и становятся заметными только в геологических масштабах времени. Это обстоятельство позволяет принять топографию геоида в качестве отсчетной уровенной поверхности Мирового океана, на которую накладываются и от которой отсчитываются все регистрируемые изменения уровня воды разных масштабов.

Колебания среднего уровня Мирового океана с 1880-го по 1980 г.

Процессы, приводящие к изменениям уровня, сильно разнятся по времени (периодичность и продолжительность), месту и масштабам воздействия, приводя в одних случаях к местным и кратковременным колебаниям, в других — проявляются на всей акватории Мирового океана на протяжении многих сотен и тысяч лет. Кратковременные колебания уровня происходят при сохранении общего объема воды в Мировом океане и отражают периодические перераспределения воды от одних районов к другим. Такие колебания происходят под влиянием ветра, атмосферного давления, осадков, испарения, приливов, пресного стока, колебаний плотности воды, подводного вулканизма, сейсмических подвижек океанической земной коры (волны цунами). Временные масштабы таких изменений — от десятков секунд и минут до года и нескольких лет.
Долгосрочные (несколько десятков лет) колебания уровня происходят при изменениях статей водного баланса. Характерный пример — замкнутое Каспийское море, уровень которого в прошлом столетии при сокращении пресного стока понижался более чем на три метра. Уровень всего Мирового океана заметно понижается во время длительных сильных похолоданий климата, сопровождающихся образованием обширных массивов материкового льда. Уровень меняется и при деформации океанических впадин. Периодичность таких изменений исчисляется в геологических масштабах времени и составляет многие тысячи (продолжительность материковых оледенений) и миллионы лет (изменение формы и объема океанических впадин).
Специалистов в первую очередь интересуют кратковременные изменения уровня, затрагивающие разные стороны хозяйственной деятельности в приморских районах. Наиболее регулярные и широко распространенные периодические колебания уровня происходят из-за приливов, вызываемых приливообразующими силами Луны и Солнца. Размах приливных колебаний изменяется от нескольких сантиметров во внутренних морях до полутора десятков метров в узких заливах, открытых к океану. Приливные колебания уровня достаточно хорошо поддаются предварительному расчету и потому предсказуемы, в отличие от всех остальных, которые не имеют столь правильной периодичности.
Сильные устойчивые ветры способны вызывать значительные подъемы уровня в виде ветровых нагонов, особенно на отмелых прибрежных участках морских акваторий. Ветровые нагоны в отдельных случаях могут приводить к повышению уровня до 2—3 м и более, приводя к затоплению низменных участков берега. Ветер в сочетании с морским волнением создает небольшие повышения уровня в виде волновых нагонов у берегов, которые быстро спадают после прекращения действия вынуждающей силы.
Колебания атмосферного давления вызывают подъемы и спады уровня по принципу так называемого обратного барометра. Повышение (понижение) давления на 1 гПа * приводит к понижению (повышению) уровня на 1 см. Так, при прохождении циклона, в центре которого атмосферное давление на 15—20 гПа ниже среднего, будет наблюдаться соответствующее повышение уровня на 15—20 см, причем это возвышение над средним уровнем воды перемещается вместе с циклоном. Соответственно, аналогичное явление, только с понижением уровня, можно наблюдать при прохождении антициклона.
В процессах сезонного нагревания—охлаждения и осолонения—опреснения верхнего слоя моря изменяется плотность морской воды. Величина этих изменений сравнительно невелика, но происходящие при этом изменения объема имеют результатом подъемы и спады уровня с годовой периодичностью и величиной в десятки сантиметров. Такие колебания в океанологии называются стерическими **. Существующие разности уровней океанов имеют своей причиной именно неравенства в плотности морской воды, влекущие за собой объемные, то есть стерические изменения.
Заметные повышения уровня регулярно отмечаются в устьевых районах крупных рек, особенно в периоды половодий. Они также носят сезонный характер, а их размах зависит от величины пресного стока, который, в свою очередь, подвержен еще и межгодовой изменчивости.

Схема сейшевых колебаний уровня: 1-узловая сейша (а), 2-узловая сейша (б).

Резкие изменения атмосферного давления в сочетании с ветровыми нагонами в некоторых случаях вызывают появление стоячих волн. Это сейши. Они представляют собой затухающие колебания всей массы воды какого-либо отдельного водоема (обычно внутреннего моря или его части). Место, в котором размах сейшевых колебаний самый большой, называется пучностью, а там, где колебания отсутствуют, располагается узел. В зависимости от формы и размера водоема сейши могут иметь один, два и более узлов. Периоды сейшевых колебаний зависят от периодов вынуждающих сил, размеров и глубины водоема. Так, на Каспийском море наблюдаются ветровые сейши (с периодами от четырех до восьми часов), приливные (с периодом полусуточного прилива) и бризовые (с суточной периодичностью). Размах сейшевых колебаний обычно составляет десятки сантиметров.

Как измеряют уровень океана и как он меняется? Об этом — в № 6.

* Изменение давления в 1 гектопаскаль примерно соответствует изменению в 0,75 мм рт. ст.
**Стерический от греч. стериос — объемный.