Эко-бюллетень ИнЭкААрхив№ 7-10 (78-81) > СРЕДА ОБИТАНИЯ

Деградация лесов Кузбасса. История, причины, масштабы

Трудно переоценить роль лесов в жизни человечества. Они синтезируют органическое вещество, поглощают углекислый газ, выделяют в атмосферу кислород, выполняют климатообразующую, водоохранную, противоэрозионную функции, являются крупным источником сырьевых ресурсов и продуктов питания. Неоценима роль лесов как хранителей генофонда множества организмов, огромно их рекреационное и эстетическое значение. В условиях прогрессирующего загрязнения окружающей среды, когда проблема локального загрязнения атмосферы переросла в региональную, способность ассимиляционного потенциала лесов по нейтрализации вредных выбросов в результате хозяйственной деятельности становится важнейшим условием выживания человечества на Земле.
В. Г. ЛУЗАНОВ,
начальник станции защиты и агрохимии леса Главного Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР по Кемеровской области, Член-корреспондент РАЕН

Несколько десятилетий назад отмечено глобальное ухудшение состояния лесов, особенно хвойных, которые, как выяснилось, обладают более высокой чувствительностью к загрязнителям, чем человек. Наиболее ярко этот процесс проявился в Центральной Европе, США, Канаде. Только в Центральной Европе повреждено свыше 12 млн. гектаров лесов. В некоторых странах их площадь превысила 50 процентов. Состоянием атмосферы и лесов озабочены многие государства. На государственном уровне принимаются решительные меры по сокращению выбросов, повышению устойчивости лесов. Контролю за состоянием воздуха, воды, почвы, хвои в лесах придается такое же значение, как и в населенных пунктах. Только в ФРГ с 1982 года выполнено более 850 исследовательских проектов по изучению повреждений лесов и ассигновано 465 млн.нем.марок [7].

Анализ публикаций, посвященных деградации лесов, показывает на единство мнений большинства специалистов в том, что такая глобальная деградация лесных насаждений определяется не одним каким-то фактором, а их комплексом (загрязнение окружающей среды, различные климатические стрессы, неблагоприятные почвенные условия, болезни, насекомые, вирусы), где основную роль играет все же загрязнение окружающей среды. Взаимодействие этих факторов способствует взаимному усилению (синергизму). При этом отмечается, что если бы загрязнение воздуха промышленными выбросами удалось остановить на текущий момент даже полностью, то постепенно накапливавшиеся в лесных экосистемах значительные количества загрязнителей, изменяющих нормальный ход экологических процессов, не приостановит деградацию лесов в течение неопределенно длительного времени, тем более, что регулирование антропогенного воздействия на природу на практике не так легко осуществляется, так как затрагивает основу материального благополучия общества в данный момент. К тому же сохраняющийся пока высокий потенциал устойчивости лесных экосистем создает видимость, что нарушение их состояния может происходить безнаказанно. И только когда возникает глубокая деградация, наносится огромный ущерб, сам факт становится достаточным для принятия срочных мер по ликвидации негативных последствий [6].

Велика и роль лесов Кузбасса в регулировании и сохранении экологического баланса окружающей среды, здоровья населения крупнейшего промышленного региона Сибири. В области почти нет не затронутых хозяйственной деятельностью лесов. Все они по несколько раз пройдены рубками, в том числе условно-сплошными, расстроены, особенно вокруг промышленных центров, вдоль рек, дорог. Общий объем атмосферных выбросов предприятий области в 1999 году составил 1482 тыс. тонн. На долю сильно действующего поллютанта диоксида серы приходится около 10 % общего объема выбросов.

В 80-х годах прошлого века отмечены локальные повреждения лесов в городской черте Новокузнецка, «Липовом острове». Им посвящено несколько исследовательских работ, а проблема деградации реликтового «Липового острова» заслуживает отдельной работы.

К первой работе по изучению состояния лесов Кузбасса в условиях регионального техногенного загрязнения можно отнести «Экологический паспорт лесов Кемеровской области. Влияние атмосферного загрязнения на состояние лесов» [3]. Выполнена она В. Г. Лузановым в 1989-1990 годах одновременно с первыми устными сообщениями о повреждениях горных пихтовых лесов юга области. На основе тщательного анализа зарубежной и отечественной литературы условия региона разделили на две группы факторов, от которых зависит период начала массового ухудшения санитарного состояния и интенсивность прохождения отдельных фаз деградации лесов Кемеровской области. Факторы, ускоряющие возможность деградации:

  • главная лесообразующая порода области пихта сибирская большинством исследователей отнесена к слабоустойчивой к атмосферным загрязнителям;
  • расположение преобладающей части лесов в горных районах, где они особенно чувствительны к стрессовым факторам;
  • расстроенность (низкополнотность) лесов;
  • высокая концентрация промышленности и медленное снижение промышленных выбросов;
  • расположение значительной части пихтовых лесов вокруг крупнейших промышленных центров в краевой черте ареала, причем открытых действию преобладающих ветров;
  • недостаточные реальные возможности финансирования необходимых исследовательских работ и осуществления разработанных рекомендаций.

К сдерживающим факторам деградации отнесено высокое плодородие и буферность почв.

Сделанные в работе выводы не потеряли своего значения и в настоящее время, что позволяет привести их без уточнений.

«Анализ зарубежных и отечественных материалов свидетельствует, что риск начала массовой деградации лесов Кузбасса велик. В то же время процесс ослабления насаждений промышленными выбросами еще не вышел за пределы первой фазы. Характерные признаки воздействия вредных атмосферных загрязнителей на хвойные леса (некрозы, хлорозы, продолжительности жизни хвои, ее масса и обводненность) пока не проявились. Повреждения лесов, достигшие критической отметки, единичны, носят пока локальный характер вокруг крупных промышленных предприятий. Судя по накоплению серы в хвое, данным кислотности снежного покрова, в лесных насаждениях и почвах происходит постепенное накопление загрязняющих веществ, а в ряде мест состояние лесных экосистем в ближайшие годы может приблизиться к критической отметке. Сохраняющийся пока высокий потенциал устойчивости лесных экосистем создает лишь видимость, что загрязнение атмосферы пройдет безнаказанно, если не будут осуществлены действенные меры по снижению техногенных выбросов в атмосферу. Для сохранения устойчивости лесов Кузбасса в ближайшие годы необходимо:
  • снижение выбросов, прежде всего двуокиси серы, соединений фтора, тяжелых металлов, промышленных предприятий путем усовершенствования технологии производства;
  • организация длительных исследований за состоянием различных компонентов лесных экосистем, включая контроль за состоянием атмосферы, особенно в наиболее «уязвимых» районах: заповеднике «Кузнецкий Алатау», Шорском национальном парке и др., а также в городской черте и зеленых зонах Кемерова и Новокузнецка;
  • переход на щадящий режим рубок ухода;
  • увеличение долевого участия в лесовосстановлении устойчивых древесных пород (кедр, лиственница);
  • поиск приемлемых для Кузбасса других путей повышения устойчивости лесных насаждений в условиях антропогенного загрязнения».

Впервые массовое ослабление горных пихтовых лесов выявлено, изучено, оценено по степеням повреждения (слабая, средняя, сильная), отмечено на картографическом материале Брянской и Московской специализированными лесоустроительными экспедициями в 1993-1995 годах [2, 8]. Общая площадь насаждений с неудовлетворительным состоянием, по их данным, составила 597 тыс. гектаров или 14 % от покрытой лесом площади. В целом в Гослесфонде с учетом не обследованных пока лесов эта площадь ориентировочно может составить 650 тыс. гектаров или 15 % от покрытой лесом площади, что выше соответствующего показателя большинства регионов нашей страны и ниже многих стран Западной и Восточной Европы, где он достигает 20-50 и более процентов. Почти все ослабленные леса представлены пихтовыми насаждениями. Другие древесные породы (кедр, ель, береза, осина), по их материалам, оказались устойчивы к местным стрессовым фактором, а причиной ослабления пихтовых лесов явилось комплексное воздействие биотических, абиотических и антропогенных факторов: грибных болезней, неблагоприятных почвенно-климатических условий, промышленных выбросов в атмосферу, хозяйственной деятельности. Изучение лесов проводилось с использованием авиации и дополнялось наземным обследованием с закладкой постоянных пробных площадей. Предполагается, что массовая деградация началась 10 лет назад.

Подчеркивается необходимость повторного исследования с целью определения состояния пихтовых древостоев в динамике. Последующие аэровизуальные наблюдения последних почти пяти лет показывают на стабилизацию состояния горных лесных насаждений и расширение площадей ослабленных насаждений в равнинных лесах.

Литературные данные о влиянии атмосферных загрязнителей на состояние лесов области единичны. Большое внимание этой проблеме уделено В. А. Алексеевым [1] при изучении причин массовой деградации пихтовых лесов Кемеровской области. На основании анализов твердого осадка (отобран нами в 1992 году и предложен для анализа) снеговой воды, по его данным, на каждом гектаре лесов области ежегодно в среднем выпадает в виде пыли 224 кг, в том числе 142,7 кг кремния (63,3 %), 24,6 кг алюминия (10,9 %), 23,7 кг железа (10,5 %), 13,8 кг кальция (6,1 %), 12,8 кг калия (5,7 %), 3,1 кг серы (1,4 %), 2,9 кг титана (1,3 %), 530 г цинка (0,23 %), 343 г марганца (0,15 %), 211 г стронция (0,09 %), 183 г хрома (0,08 %), 158 г меди (0,07 %), 149 г свинца (0,07 %) 109 г циркония (0,05 %), по 50 г никеля и рубидия (по 0,02 %), 26 г ниобия (0,01 %). Основную долю (96,5 %) составляют первые пять элементов (кремний, алюминий, железо, кальций и калий). Загрязнение территории области крайне неравномерно. Из 49 различных участков 19 лесхозов (из 23) наиболее загрязнены в районе Новокузнецка. Общее количество осевшей здесь за год пыли составило 1854 кг (Сосновское лесничество, кв.6). Эти выпадения в 118 раз превышают содержание пыли в лесах Тисульского района, который может рассматриваться как фоновый на территории области. Другими менее загрязненными районами являются Чебулинский, Шорский национальный парк и таежная часть Гурьевского лесхоза, где за год выпадает менее 50 кг пыли на 1 гектар поверхности. Заметные выпадения (более 100-150 кг/га) отмечены на расстоянии до 50 км от источников выбросов. Полученные автором данные по пылевой нагрузке примерно в два раза меньше приведенных в «Экологической карте Кемеровской области» [5], где показаны районы c пылевой нагрузкой более 10 и более 100 тонн на квадратный километр в год. Там же указывается на зарегистрированные в 1990-1991 годах кислотные дожди (рН=3-4) в Горной Шории, верховьях Нижней Терси, которые могли привести к повреждению лесных экосистем.

Анализы лишайников, хвои и ветвей пихты, почв показали, что содержание серы находится в норме. Оно редко превышало 0,12 % абсолютно-сухой массы. Лишь в пригородных лесах оно достигало 0,17 %. Жизненное состояние эпифитных и напочвенных лишайников, более чувствительных к загрязнителям, чем древесные растения, не имело отклонений от нормы и не превышало 0,11 %. Изучение нижних ярусов лесных насаждений в деградирующих горных пихтовых лесах не выявило каких-либо аномалий, связанных с атмосферным загрязнением.

В целом, по мнению В. А. Алексеева, в настоящее время не существует процессов интенсивной деградации лесов, в ближайшие годы не следует ждать массового отмирания лесов и возникновения экологической катастрофы, а количественный и качественный уровни регионального атмосферного загрязнения обследованных лесов не оказывают сколько-нибудь заметного влияния на состояние пихтовых древостоев. Основной причиной современного массового повреждения пихтовых древостоев являются эпифитотии ржавчинного и побегового рака пихты. Ответ на вопрос о взаимосвязи раковых заболеваний и загрязнения остался открытым. Вместе с тем, отмечены изменения в составе лесных энтомокомплексов. Это является сигналом о том, что лесные экосистемы пихтовых лесов области претерпевают отклонение от естественного состояния под влиянием регионального загрязнения и находятся в первом обратимом этапе ослабления, что совпадает с нашим ранее сделанным и приведенном выше мнением.

Независимо и одновременно с В. А. Алексеевым в 1995-2000 годах «Запсибгеолсъемка» (В. Л. Некипелый) провел исследования по разработке «Геолого-экологической карты Междуреченского района»[4]. При этом выполнен очень большой объем аналитических работ почвенных горизонтов, растительности (трава, кора и хвоя пихты), снегового покрова, донных отложений, поверхностных вод. Аналитические работы проведены на широкий комплекс элементов, охватывающих все химические элементы первого, второго и третьего классов опасности. Чувствительность аналитических методов была достаточна для определения подавляющего большинства элементов на уровне кларковых концентраций.

Для всех компонентов природно-геологической среды дана статистическая характеристика распределения химических элементов, определен уровень экологического состояния на основе принятых критериев (суммарный показатель загрязнения, ПДК). Для снегового покрова дано описание пылевой и водных фаз снега, что позволило установить распределение в нем всех групп химических веществ в выбросах пыли, тонкодисперсных и газообразных компонентов. Оценка уровня загрязнения (фоновое, допустимое, умеренно опасное, опасное) определена по суммарному показателю загрязнения. Для его определения использованы анализы 20 химических элементов. Выявлены фоновые, аномальные и переходные площади. В аномальных областях среднее значение суммарного показателя загрязнения, например, пылевой фазы снега достигало значительной величины и колебалось в пределах 6,1-13,5, а максимальное - 11,8-37,4. Высокие концентрации токсикантов выявлены в почвах, растениях (особенно хвои пихты), донных отложениях.

Выявлено более интенсивное загрязнение удаленных (до 100-120 км) от источников выбросов территорий. Автор объясняет это тем, что они представляют собой области разгрузки влагосодержащих воздушных масс, обогащенных токсичными компонентами, на склоне орографической преграды. Аналогичного мнения придерживаются и В. Г. Лузанов, Л. П. Баранник [3,5]. Этот механизм фактически представляет собой транспортер по переноске токсичных компонентов, производимых в южном Кузбассе, в горно-таежные области на западные склоны хребта Кузнецкий Алатау. Уменьшить интенсивность загрязнения возможно только за счет снижения концентрации токсичных веществ в переносимых воздушных массах, либо стимулированием их разгрузки на путях транспортировки (переноса). Полученные в ходе проведения работ экологические материалы позволили, по мнению автора, «обоснованно сделать вывод о связи процессов усыхания хвойной растительности с техногенным влиянием на окружающую среду».

Финансовые трудности, к сожалению, не позволили продолжить запроектированные в областной и федеральной программах исследования и организацию лесопатологического мониторинга горных пихтовых лесов области.

Из нескольких работ по изучению ослабленных пихтовых лесов в других регионах Сибири отметим одну, выполненную в 1989-1993 годах ВНИИЦлесурсом. Исследования поврежденных лесов проводили в районе озера Байкал, по соседству с Байкальским целлюлозно-бумажным комбинатом, аэрокосмическим методом. В ходе исследования установлено, что наименьшей сопротивляемостью комплексу негативных факторов обладает пихта, наибольшей кедр, ель занимает промежуточное положение. Общий вывод работы - повреждение темнохвойных насаждений обусловлено комплексом природных и антропогенных факторов: засухой, вредителями и болезнями, промышленными выбросами. Полученные результаты не позволили рассматривать в качестве основной причины ухудшения состояния насаждений темнохвойных лесов влияние промышленных выбросов.

Полнее понять причины деградации лесов региона может помочь изучение состояния древесных растений в условиях промышленных центров Кузбасса. Выполненная О. А. Неверовой (2001) работа «Биоэкологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха по состоянию древесных растений» является первым шагом в этом направлении. К сожалению, автор при поиске растений-индикаторов состояния окружающей среды не использовала пихту сибирскую, а исследуемым древесным растениям не давалась оценка по категориям санитарного состояния.

Итак, выводы пока явно недостаточного числа исследований показывают на начало массовой деградации пихтовых, в основном горных, древостоев области на значительных площадях (14% покрытой лесом площади Гослесфонда). Наиболее чувствительной к местным стрессовым факторам оказалась основная лесообразующая порода области пихта сибирская. Процесс ослабления не вышел пока за пределы первой фазы. Интенсивных процессов деградации пока не существует. Почти все поврежденные леса находятся в горной труднодоступной местности, что практически исключает проведение в них лесовосстановительных работ и особо подчеркивает необходимость лесовосстановления в доступных районах. Причины ослабления лесов противоречивы. Мы считаем, что приведенный выше анализ публикаций о причинах глобальной деградации лесов полностью применим и к нашему региону, то есть причины комплексные. Отметим при этом, что в материалах Брянской и Московской экспедиций явно недостаточно аналитических данных, а «Запсибгеолсъемка», выполнив очень большой объем анализов различных объектов окружающей среды, недостаточно увязывала его с состоянием древостоев, почти не использовала литературные данные о влиянии атмосферного загрязнения на лесные экосистемы. Исследования по важной для нашего промышленного региона проблеме деградации пихтовых лесов, как поиски и анализ уже выполненных, но пока не опубликованных материалов, необходимо продолжить. Важным условием дальнейшего выяснения причинно-следственных связей при изучении повреждений лесов должно быть проведение междисциплинарных исследований лесных экосистем. Следует приступить к изучению влияния снижения уровня грунтовых вод под воздействием угледобывающих предприятий региона на ухудшение состояния лесных экосистем. Необходимы совершенствование технологии содействия естественному возобновлению и разработка приемов искусственного выращивания пихты.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Алексеев В. А. Итоговый отчет за 1996-1999 годы о научно-исследовательской работе по теме «Изучение причин массового повреждения пихтовых лесов Кемеровской области». - СПб.: СПбНИИЛХ, 1999. Рукопись. Архив лесной службы КПР по Кемеровской области.
  2. Ковалев Б. И. Отчет о лесопатологическом обследовании Междуреченского, Таштагольского лесхозов и Шорского национального парка Кемеровской области. Брянская специализированная лесоустроительная экспедиция. - Брянск, 1994. Рукопись. Архив лесной службы КПР по Кемеровской области.
  3. Лузанов В. Г. Экологический паспорт лесов Кемеровской области. Влияние атмосферного загрязнения на состояние лесов. - Кемерово: КНЦ СО РАН, 1991. Рукопись.
  4. Некипелый В. Л. Отчет по геолого-экологическим исследованиям территории Междуреченского района, проведенным в 1995-2000 годах, по теме «Геолого-экологическая карта Междуреченского района». Запсибгеолком. - Новокузнецк, 2000. Рукопись. Архив КНЦ СО РАН.
  5. Описание экологической карты Кемеровской области. КНЦ СО РАН. - Кемерово, 1996, 54 с.
  6. Причины и последствия глобальной деградации лесов. Лесное хозяйство за рубежом, вып.7. - М.: ВНИИЦлесресурс, 1989. С.3-7
  7. Филипчук А. Н., Иевенко В. В. Состояние и развитие современной Германии. - М.: ВНИИЦлесресурс, 1998, № 3-4, с.1-18.
  8. Щеголихин В. А. Отчет по лесопатологическому обследованию части лесов Барзасского, Чебулинского, Тисульского, Крапивинского и Терсинского лесхозов Кемеровского управления лесами. Московская специализированная лесоустроительная экспедиция. - М., 1995-1996. Рукопись. Архив лесной службы КПР по Кемеровской области.
 
ПОИСК ПО САЙТУ
© 2001-2017 ООО «ИнЭкА-консалтинг»
Контакты ИнЭкА:
+7 3843 720575
720579
720580
ineca@ineca.ru
создание сайтов