El paper biològic dels boscos a la natura

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Amb quina freqüència pensem en el paper dels boscos en la nostra vida? Què és un bosc? Quines funcions ecològiques realitza? En aquest article intentarem respondre aquestes i moltes altres preguntes relacionades amb el bosc com a ecosistema natural.

El bosc és una combinació de vegetació llenyosa, arbustiva i herbàcia que creix a la superfície sòlida del planeta, incloent animals, microorganismes i altres components del medi natural (sòl, masses d'aigua i rius, embolcall d'aire) biològicament interconnectats. Les principals propietats dels boscos són la superfície i les reserves de fusta en peu. Els boscos creixen a tots els continents excepte a l'Antàrtida i ocupen al voltant del 31% de la superfície terrestre. La superfície total del fons forestal del planeta és de 4.000 milions d'hectàrees, i les reserves de fusta en peu són de 527.203 milions de m3 [1].

Un bosc és un ecosistema autorregulador organitzat de manera complexa en el qual es duu a terme constantment la circulació de substàncies (nitrogen, fòsfor, oxigen, aigua, etc.) i els fluxos d'energia entre tots els tipus i formes d'organismes. Totes les plantes estan adaptades entre si, així com als organismes animals, i viceversa, tots els organismes animals estan adaptats als organismes vegetals. No poden existir l'un sense l'altre. Cada àrea forestal té una marcada estructura espacial (vertical i horitzontal), que inclou un gran nombre d'arbres madurs, arbustos, plantes herbàcies, sotabosc de les espècies principals i acompanyants, així com molses i líquens.

L'estructura vertical del bosc es caracteritza per la distribució de diferents formes vegetals al llarg de l'alçada, mentre que l'horitzontal reflecteix la distribució de diferents espècies vegetals en el pla horitzontal. Juntament amb un gran nombre de plantes, al bosc hi ha un gran nombre d'espècies diferents sense (c) vertebrats, milions d'organismes del sòl, nombrosos insectes, ocells i animals. Tots ells junts formen un sistema ecològic en el qual cada planta i animal realitza una funció ecològica concreta, participant en el cicle de diversos elements químics.

Sota la influència de factors ambientals externs (llum, temperatura, humitat, vent, corrents, diverses formes d'activitat humana intel·ligent, etc.), es produeixen certs canvis en l'ecosistema forestal, que, per regla general, no tenen un efecte agut i destructiu. natura, i no condueixin a desequilibris en l'ecosistema. No obstant això, l'impacte cada cop més creixent de l'activitat humana no raonable condueix a una violació de l'equilibri ecològic, que s'expressa en canvis i conseqüències bruscos i catastròfics. Així, a l'estiu de 2008 al territori de l'oest d'Ucraïna a la regió de les muntanyes dels Carpats, es va produir la major inundació a causa de nombroses precipitacions. Com a resultat, unes 40 mil cases es van inundar, gairebé 700 km de carreteres van ser rentades, més de tres-cents ponts van ser destruïts [2].

Una de les raons de les inundacions a gran escala és la desforestació als vessants de les muntanyes dels Carpats, quan una part important de la coberta forestal va ser talada durant gairebé 40 anys [3].

El fet és que el bosc té un paper important en la regulació de l'aigua, que és frenar l'escorrentia superficial de l'aigua de fusió i pluja, transferint-ne una part al sòl, reduint així la força destructiva de les inundacions i inundacions i alimentant així les aigües subterrànies. Quan cau la pluja, les copes i els troncs dels arbres retenen part de la humitat, la qual cosa permet que l'aigua s'absorbeixi a la deixalleria del bosc de manera gradual, en lloc de de manera espontània. La brossa forestal reté la humitat i, amb el pas del temps, la dóna als rius i a les aigües subterrànies, i una part d'aquesta s'utilitza per alimentar les plantes. En una zona oberta (per exemple, una tala), l'aigua de pluja cau totalment a la superfície de la terra i no té temps per ser absorbida, ja que la permeabilitat a l'aigua de la deixalleria forestal és més alta que en una zona oberta, la qual cosa condueix a la flux de la major part de l'aigua des de la superfície cap a una depressió o curs d'aigua superficial (rierol, riu). De vegades, una zona oberta no deixa passar l'aigua en absolut i s'esgota completament, formant un potent corrent d'aigua. El bosc té un paper important en la distribució de les precipitacions hivernals i durant el desglaç a la primavera. A les zones obertes, la capa de neu es fixa una mica més tard que al bosc a causa dels freqüents desgels i es distribueix de manera desigual a causa dels vents que bufen. Als boscos, la neu es distribueix uniformement, cosa que s'associa amb un canvi en el règim del vent a la capa superficial. En general, s'acumula més neu a les zones obertes que als boscos. A la primavera, sota la influència d'un potent flux de radiació solar, es produeix la fusió de la neu, que no depèn només d'aquest factor. Diversos tipus de vegetació i relleu juguen un paper important en aquest procés. Una àrea oberta rep el 100% de la radiació solar i només una part sota el dosser de qualsevol arbre, per tant, la neu es fon als boscos més lentament. Per exemple, a les clarianes, la neu es fon durant 7-25 dies, i en un bosc d'avets durant 32-51 dies [4].

El científic forestal nacional Aleksandr Alekseevich Molchanov va trobar que el coeficient de l'escorrentia de primavera disminueix bruscament amb un augment de la coberta forestal (de 0, 6-0, 9 en una zona muntanyosa sense arbres a un coeficient de 0, 09-0, 38 amb una coberta forestal). del 40%) [6].

Quan es tala un bosc, s'elimina la copa de l'arbre i el sòl perd la seva propietat de permeabilitat a l'aigua, la qual cosa comporta una violació del règim hídric dels cursos d'aigua, mentre que l'escorrentia superficial augmenta i el procés de destrucció del sòl s'intensifica. Així, el bosc juga un paper important en la regulació del flux uniforme d'aigua als cursos d'aigua, participa en el cicle de l'aigua i evita la destrucció del sòl.

Una propietat igualment important de la vegetació està associada a la formació del clima del planeta. El bosc afecta factors climàtics com el vent, la temperatura, la humitat, etc. Gràcies al vent, les plantes es pol·linitzen, es propaguen fruits i llavors, es potencia el procés d'evaporació de la humitat de la superfície de les fulles i el bosc, al seu torn, redueix la velocitat del vent a la capa d'aire superficial, regulant la temperatura i la humitat. La presència de plantacions modifica el règim tèrmic als territoris adjacents. A l'estiu, l'aire més fred del massís verd desplaça l'aire més càlid i lleuger del territori adjacent, rebaixant la temperatura de l'aire en aquestes zones. El grau de disminució de la temperatura de l'aire depèn de l'espècie de plantació (de la transparència de la capçada, de la reflectivitat de les fulles, de l'alçada i de l'edat), de la densitat de plantació i d'altres característiques. Els arbres de fulla gran són els millors defensors de l'energia tèrmica. Així, per exemple, el tremol passa pel seu fullatge 10 vegades més energia que l'arç. Al bosc, la humitat de l'aire augmenta, ja que la superfície d'evaporació de les fulles d'arbres i arbustos, les tiges de l'herba és 20 o més vegades més gran que la superfície del sòl ocupada per aquestes plantes. Durant un any, una hectàrea de bosc s'evapora a l'aire 1-3, 5 mil tones d'humitat, que és el 20-70% de la precipitació atmosfèrica. Per exemple, un augment de la coberta forestal en un 10% pot provocar un augment de la quantitat de precipitació anual en un 10-15% [5]. A més, al voltant del 90% de l'aigua entrant s'evapora de la superfície de les fulles i només el 10% s'utilitza per a la nutrició de les plantes. La humitat de l'aire a la zona mitjana en un bosc o parc a l'estiu és un 16-36% més alta que en un pati de la ciutat. Els espais verds també contribueixen a augmentar la humitat de l'aire a les zones obertes adjacents.

El bosc participa activament en l'intercanvi de gasos, principalment absorbint diòxid de carboni i alliberant oxigen a l'atmosfera. Aquest fenomen natural s'anomena fotosíntesi. Així, una hectàrea de bosc absorbeix 8 kg de diòxid de carboni (H2CO3) per hora, que són emesos per 200 persones. El grau d'absorció de diòxid de carboni i l'alliberament d'oxigen depèn molt del tipus de plantació. Així, l'àlber berlinès és 7 vegades, el roure pedunculat és 4,5 vegades, el til·ler de fulles grans és 2,5 vegades i el pi roig és 1,6 vegades més eficient pel que fa a l'intercanvi de gasos de l'avet escocès.

El bosc també juga un paper important en la neteja de l'atmosfera de la pols. Les plantes acumulen partícules de pols a la superfície de fulles, branques i troncs. En aquest cas, l'efecte de l'acumulació està determinat en gran mesura no només per la temperatura, la humitat i la velocitat del vent, sinó també per les espècies de plantació. Així, les coníferes 30 vegades, i el bedoll 2, 5 vegades més pols reté que el tremol. El contingut de pols als parcs urbans i suburbans és 1,5-4 vegades més baix que a la zona industrial. Les mesures han demostrat que la pols de l'aire sota els arbres és un 20-40% menor que a les zones obertes adjacents. Durant el període actiu de la vida de la planta, un arbre adult elimina de l'aire: castanyer d'Índies - 16 kg, auró de Noruega - 28 kg, àlber canadenc - 34 kg de pols.

El bosc també participa en la neteja de l'aire de les impureses gasoses. L'aire més fred, creant corrents verticals i les velocitats del vent més baixes a la zona dels espais verds, contribueixen al moviment d'impureses gasoses a l'atmosfera superior. Això comporta una disminució del seu nombre a la zona d'espais verds en un 15-60%. Les diferents espècies d'arbres tenen una resistència diferent a la contaminació atmosfèrica mentre mantenen la seva capacitat per capturar impureses tòxiques de l'atmosfera. Així, l'acàcia blanca capta els compostos de sofre i fenol de l'atmosfera, sense danyar greument el seu fullatge. A partir de (c) el seguiment va demostrar que el diòxid de sofre danya greument la vegetació.

A prop de les plantes químiques, la superfície de les fulles de til·ler, bedoll i roure es crema en un 75-100%, i el serbal - en un 25-65%. Les espècies arbòries poc resistents a la contaminació atmosfèrica són: castanyer d'Índies, auró de Noruega, avet i pi comú, freixe de muntanya, lila, acàcia groga, etc. Els més resistents són: àlber negre, acàcia blanca, àlber de fulla gran, auró de Pennsilvània, heura comuna..

Les plantes segreguen substàncies biològicament actives (fitoncides), que tenen una gran activitat fisiològica en petites quantitats en relació a determinats grups d'organismes vius. Les substàncies biològicament actives maten bacteris patògens o retarden el desenvolupament de microorganismes. L'eficàcia de les substàncies biològicament actives de diferents plantes no és la mateixa. Per tant, el cedre de l'Atles causa la mort de bacteris després de 3 minuts de secreció, cirera d'ocells - després de 5 minuts, grosella negra - després de 10 minuts, llorer - després de 15 minuts.

La participació de les zones forestals també és gran per reduir el nivell de soroll de les carreteres de transport i les empreses. Les copes dels arbres caducifolis absorbeixen el 26% de l'energia sonora incident, i reflecteixen i dissipen el 74%. Dues fileres de til·les poden reduir el nivell de soroll en 2, 5-6 vegades, depenent de l'amplada de la franja de plantació sense fullatge i 7, 7-13 vegades, quan les plantes eren amb fullatge. El grau d'aïllament acústic depèn de l'espècie, l'alçada i el model de plantació d'arbres i arbustos. El soroll a l'alçada del creixement humà en un carrer construït amb edificis alts sense espais verds és 5 vegades més alt que en el mateix carrer arbrat a causa del reflex del soroll del trànsit en moviment des de les parets dels edificis.

Així, el bosc juga un paper important al planeta en el manteniment de condicions favorables per a l'existència de tots els organismes vius, inclosos els humans. El bosc com a ecosistema natural participa en la formació del clima i dels sediments, manté la composició gasosa de l'atmosfera, proporciona llar i aliment per a moltes espècies i formes de plantes i animals. Tanmateix, avui hi ha un greu problema de conservació dels boscos.

La major part dels ecosistemes forestals es troben a països com Rússia (809 milions d'hectàrees), Brasil (520 milions d'hectàrees), Canadà (310 milions d'hectàrees), Estats Units (304 milions d'hectàrees), Xina (207 milions d'hectàrees), República Democràtica de el Congo (154 milions d'hectàrees) [8].

A més, els més valuosos per mantenir l'equilibri ecològic del planeta són la taigà i els boscos tropicals. Els boscos tropicals tenen una diversitat biològica força elevada, que contenen fins a un 70-80% de tots els animals i plantes coneguts per la ciència. Segons el Departament d'Estat dels EUA, la pèrdua anual de boscos és igual a quatre àrees de Suïssa (41.284 km²) [9].

Per tal de representar l'escala de la desforestació, aquesta zona encara es pot comparar amb el territori de la regió de Moscou (44.379 km²). Les principals raons de la disminució dels boscos són la desforestació incontrolada de les terres agrícoles - 65-70% i la tala - 19% (Fig. 7, 8, 9).

La majoria dels països tropicals ja han perdut més de la meitat dels seus boscos naturals. Per exemple, a les Filipines, al voltant del 80% dels boscos s'han tallat, a Amèrica Central, la superfície forestal ha disminuït un 60%. En països tropicals com Indonèsia, Tailàndia, Malàisia, Bangla Desh, Xina, Sri Lanka, Laos, Nigèria, Líbia, Guinea, Ghana, la superfície forestal ha disminuït un 50% [9].

En resum, podem dir que la preservació i l'augment de l'àrea d'ecosistemes forestals és la tasca més important de la humanitat, el compliment de la qual garantirà la seva supervivència en un medi natural favorable. En cas contrari, la humanitat simplement no sobreviurà, ja que només el desenvolupament harmònic de la civilització terrestre amb la natura ofereix una oportunitat per a la vida i el desenvolupament de la humanitat en conjunt.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.