نقش بیولوژیکی جنگل ها در طبیعت

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

چقدر به نقش جنگل ها در زندگی خود فکر می کنیم؟ جنگل چیست؟ چه عملکردهای اکولوژیکی انجام می دهد؟ در این مقاله سعی خواهیم کرد به این سوالات و بسیاری دیگر از سوالات مرتبط با جنگل به عنوان یک اکوسیستم طبیعی پاسخ دهیم.

جنگل ترکیبی از پوشش گیاهی چوبی، بوته ای و علفی است که در سطح جامد سیاره رشد می کند، از جمله حیوانات، میکروارگانیسم ها و سایر اجزای محیط طبیعی (خاک، بدنه های آبی و رودخانه ها، پوشش هوا) که از نظر بیولوژیکی به هم مرتبط هستند. از ویژگی های اصلی جنگل ها می توان به مساحت و ذخایر چوبی ایستاده اشاره کرد. جنگل ها در تمام قاره ها به جز قطب جنوب رشد می کنند و حدود 31 درصد از سطح زمین را اشغال می کنند. مساحت کل صندوق جنگلی کره زمین 4 میلیارد هکتار و ذخایر چوبی 527203 میلیون مترمکعب است [1].

جنگل یک اکوسیستم پیچیده سازمان یافته خود تنظیم است که در آن گردش مواد (نیتروژن، فسفر، اکسیژن، آب و غیره) و جریان انرژی بین انواع و اشکال موجودات به طور مداوم انجام می شود. همه گیاهان با یکدیگر و همچنین با موجودات جانوری سازگار هستند و بالعکس همه موجودات جانوری با موجودات گیاهی سازگار هستند. آنها بدون یکدیگر نمی توانند وجود داشته باشند. هر منطقه جنگلی دارای ساختار فضایی مشخص (عمودی و افقی) است که شامل تعداد زیادی درخت بالغ، درختچه، گیاهان علفی، زیر رویش گونه های اصلی و همراه و همچنین خزه ها و گلسنگ ها می باشد.

ساختار عمودی جنگل با توزیع اشکال مختلف گیاهی در طول ارتفاع مشخص می شود، در حالی که افقی نشان دهنده توزیع گونه های مختلف گیاهی در صفحه افقی است. همراه با تعداد زیادی گیاه، در جنگل تعداد زیادی گونه های مختلف بدون مهره داران، میلیون ها موجودات خاکی، حشرات، پرندگان و حیوانات متعدد وجود دارد. همه آنها با هم یک سیستم اکولوژیکی را تشکیل می دهند که در آن هر گیاه و حیوان عملکرد اکولوژیکی خاصی را انجام می دهد و در چرخه عناصر شیمیایی مختلف شرکت می کند.

تحت تأثیر عوامل محیطی خارجی (نور، دما، رطوبت، باد، جریان‌ها، اشکال مختلف فعالیت‌های هوشمند انسان و غیره) تغییرات خاصی در اکوسیستم جنگل رخ می‌دهد که به عنوان یک قاعده، تیز و مخرب نیست. طبیعت، و منجر به عدم تعادل در اکوسیستم نمی شود. با این حال، تأثیر بسیار فزاینده فعالیت های غیر منطقی انسانی بیشتر و بیشتر منجر به نقض تعادل اکولوژیکی می شود که در تغییرات و پیامدهای ناگهانی و فاجعه بار بیان می شود. بنابراین، در تابستان سال 2008 در قلمرو اوکراین غربی در منطقه کوه های کارپات، بزرگترین سیل به دلیل بارش های متعدد رخ داد. در نتیجه، حدود 40 هزار خانه زیر آب رفت، تقریباً 700 کیلومتر از جاده ها شسته شد، بیش از سیصد پل تخریب شد [2].

یکی از دلایل سیل در مقیاس بزرگ، تخریب جنگل ها در دامنه های کوه های کارپات است، زمانی که بخش قابل توجهی از پوشش جنگلی برای تقریبا 40 سال قطع شد [3].

واقعیت این است که جنگل نقش مهمی در تنظیم آب دارد که عبارت است از کند کردن رواناب سطحی مذاب و آب باران و انتقال بخشی از آن به زمین و در نتیجه کاهش نیروی مخرب سیل و سیل و در نتیجه تغذیه آب های زیرزمینی. هنگامی که باران می بارد، تاج و تنه درختان مقداری رطوبت را حفظ می کنند، که باعث می شود آب به تدریج و نه خود به خود جذب زباله های جنگل شود. بستر جنگل رطوبت را حفظ می کند و به مرور زمان آن را به رودخانه ها و آب های زیرزمینی می دهد و مقداری از رطوبت برای تغذیه گیاهان استفاده می شود.در یک منطقه باز (به عنوان مثال، قطع کردن)، آب باران به طور کامل روی سطح زمین می ریزد و زمانی برای جذب ندارد، زیرا نفوذپذیری آب بستر جنگل بیشتر از یک منطقه باز است، که منجر به جریان بیشتر آب از سطح به یک فرورفتگی یا جریان آب سطحی (جریان، رودخانه). گاهی اوقات یک منطقه باز اصلاً اجازه عبور آب را نمی دهد و کاملاً تخلیه می شود و جریان قدرتمندی از آب را تشکیل می دهد. جنگل نقش مهمی در توزیع بارندگی های زمستانی و در هنگام آب شدن در بهار دارد. در مناطق باز، پوشش برف به دلیل آب شدن مکرر کمی دیرتر از جنگل ثابت می شود و به دلیل وزش باد به طور ناموزون توزیع می شود. در جنگل ها، برف به طور مساوی توزیع می شود که با تغییر رژیم باد در لایه سطحی همراه است. به طور کلی، برف بیشتر در مناطق باز نسبت به جنگل ها جمع می شود. در بهار، تحت تأثیر جریان قدرتمند تابش خورشیدی، ذوب برف رخ می دهد که نه تنها به این عامل بستگی دارد. انواع مختلف پوشش گیاهی و امدادی نقش مهمی در این فرآیند دارند. یک منطقه باز 100٪ تابش خورشیدی را دریافت می کند و تنها بخشی از آن در زیر سایه بان هر درختی است، بنابراین، برف در جنگل ها کندتر ذوب می شود. به عنوان مثال، در پاکسازی، برف به مدت 7-25 روز و در جنگل صنوبر به مدت 32-51 روز ذوب می شود [4].

دانشمند جنگل های داخلی الکساندر آلکسیویچ مولچانوف دریافت که ضریب رواناب بهاره با افزایش پوشش جنگلی به شدت کاهش می یابد (از 0، 6-0، 9 در منطقه تپه ای بدون درخت به ضریب 0، 09-0، 38 با پوشش جنگلی. از 40٪ [6].

هنگامی که یک جنگل قطع می شود، تاج درخت برداشته می شود و خاک خاصیت نفوذپذیری آب خود را از دست می دهد، که منجر به نقض رژیم آب جریان های آب می شود، در حالی که رواناب سطحی افزایش می یابد و روند تخریب خاک تشدید می شود. بنابراین، جنگل نقش مهمی در تنظیم جریان یکنواخت آب در مسیرهای آبی دارد، در چرخه آب شرکت می کند و از تخریب خاک جلوگیری می کند.

یک ویژگی به همان اندازه مهم پوشش گیاهی با شکل گیری آب و هوای سیاره مرتبط است. جنگل بر عوامل اقلیمی مانند باد، دما، رطوبت و غیره تأثیر می گذارد. به لطف باد، گیاهان گرده افشانی می شوند، میوه ها و دانه ها پخش می شوند، فرآیند تبخیر رطوبت از سطح برگ افزایش می یابد و جنگل نیز به نوبه خود کاهش می یابد. سرعت باد در لایه هوای سطحی، تنظیم دما و رطوبت. وجود مزارع باعث تغییر رژیم حرارتی در مناطق مجاور می شود. در تابستان، هوای سردتر توده سبز، هوای گرمتر و سبک تر منطقه مجاور را جابجا می کند و دمای هوا را در این مناطق کاهش می دهد. درجه کاهش دمای هوا به گونه های کاشت (به شفافیت تاج، بازتاب برگ ها، ارتفاع و سن)، به تراکم کاشت و تعدادی ویژگی دیگر بستگی دارد. درختان با برگ های بزرگ بهترین مدافعان در برابر انرژی گرمایی هستند. بنابراین، برای مثال، آسپن 10 برابر بیشتر از زالزالک از شاخ و برگ خود عبور می کند. در جنگل، رطوبت هوا افزایش می یابد، زیرا سطح تبخیر برگ درختان و درختچه ها، ساقه های چمن 20 بار یا بیشتر از سطح خاک اشغال شده توسط این گیاهان بزرگتر است. برای یک سال، یک هکتار جنگل 1-3، 5 هزار تن رطوبت تبخیر می شود که 20-70٪ از بارش جوی است. به عنوان مثال، افزایش 10 درصدی پوشش جنگلی می تواند منجر به افزایش 10-15 درصدی میزان بارندگی سالانه شود [5]. علاوه بر این، حدود 90 درصد آب ورودی از سطح برگ ها تبخیر می شود و تنها 10 درصد آن برای تغذیه گیاه استفاده می شود. رطوبت هوا در منطقه میانی جنگل یا پارک در تابستان 16 تا 36 درصد بیشتر از حیاط شهر است. فضاهای سبز همچنین به افزایش رطوبت هوا در مناطق باز مجاور کمک می کند.

جنگل نقش فعالی در تبادل گاز دارد، عمدتاً با جذب دی اکسید کربن و آزاد کردن اکسیژن در جو. این پدیده طبیعی فتوسنتز نامیده می شود. بنابراین، یک هکتار جنگل در هر ساعت 8 کیلوگرم دی اکسید کربن (H2CO3) جذب می کند که توسط 200 نفر منتشر می شود.میزان جذب دی اکسید کربن و آزادسازی اکسیژن به شدت به نوع کاشت بستگی دارد. بنابراین، صنوبر برلین 7 برابر، بلوط دمپایی 4.5 برابر، آهک برگ بزرگ 2.5 برابر، و کاج اسکاتلندی 1.6 برابر از نظر تبادل گاز صنوبر اسکاچ کارایی بیشتری دارد.

جنگل همچنین نقش بسزایی در پاکسازی جو از گرد و غبار دارد. گیاهان ذرات گرد و غبار را روی سطوح برگ ها، شاخه ها و تنه جمع می کنند. در این مورد، اثر تجمع تا حد زیادی نه تنها توسط دما، رطوبت و سرعت باد، بلکه توسط گونه های مزرعه تعیین می شود. بنابراین، مخروطیان 30 بار، و توس 2، 5 برابر بیشتر از آسپن گرد و غبار را در خود نگه می دارند. میزان گرد و غبار در پارک های شهری و برون شهری 1.5-4 برابر کمتر از منطقه صنعتی است. اندازه گیری ها نشان داده است که گرد و غبار هوای زیر درختان 20 تا 40 درصد کمتر از مناطق باز مجاور است. در طول دوره فعال زندگی گیاه، یک درخت بالغ از هوا حذف می شود: شاه بلوط اسب - 16 کیلوگرم، افرا نروژ - 28 کیلوگرم، صنوبر کانادایی - 34 کیلوگرم گرد و غبار.

جنگل همچنین در پاکسازی هوا از ناخالصی های گازی نقش دارد. هوای سردتر، ایجاد جریان‌های عمودی و کاهش سرعت باد در فضای سبز، به حرکت ناخالصی‌های گازی به اتمسفر فوقانی کمک می‌کند. این منجر به کاهش تعداد آنها در منطقه فضای سبز 15-60٪ می شود. گونه‌های درختی مختلف مقاومت متفاوتی در برابر آلودگی جوی دارند و در عین حال توانایی خود را در جذب ناخالصی‌های سمی از جو حفظ می‌کنند. بنابراین، اقاقیا سفید ترکیبات سولفور و فنل را از جو می گیرد، بدون اینکه آسیب جدی به شاخ و برگ آن وارد شود. از (ج) پیگیری نشان داد که دی اکسید گوگرد به شدت به پوشش گیاهی آسیب می رساند.

در نزدیکی گیاهان شیمیایی، سطح برگهای نمدار، توس و بلوط 75-100٪ و روون - 25-65٪ سوخته است. گونه های درختی غیرمقاوم در برابر آلودگی جوی عبارتند از: شاه بلوط اسبی، افرای نروژی، صنوبر و کاج معمولی، خاکستر کوهی، یاس بنفش، اقاقیا زرد و غیره. مقاوم ترین آنها عبارتند از: صنوبر سیاه، اقاقیا سفید، صنوبر بزرگ برگ، افرا پنسیلوانیا، پیچک معمولی.

گیاهان مواد فعال بیولوژیکی (فیتونسیدها) ترشح می کنند که فعالیت فیزیولوژیکی بالایی در مقادیر کم در رابطه با گروه های خاصی از موجودات زنده دارند. مواد فعال بیولوژیکی باکتری های بیماری زا را از بین می برند یا رشد میکروارگانیسم ها را به تاخیر می اندازند. اثربخشی مواد فعال بیولوژیکی گیاهان مختلف یکسان نیست. بنابراین، سرو اطلس پس از 3 دقیقه ترشح، گیلاس پرنده - بعد از 5 دقیقه، توت سیاه - بعد از 10 دقیقه، لورل - بعد از 15 دقیقه باعث مرگ باکتری ها می شود.

مشارکت مناطق جنگلی نیز در کاهش سطح سر و صدای بزرگراه های حمل و نقل و شرکت ها بسیار عالی است. تاج درختان برگریز 26 درصد از انرژی صوتی فرود را جذب می کند و 74 درصد را منعکس و از بین می برد. دو ردیف آهک بسته به عرض نوار کاشت بدون شاخ و برگ و 7، 7-13 برابر زمانی که گیاهان با شاخ و برگ بودند می توانند سطح صدا را 2، 5-6 برابر کاهش دهند. درجه عایق صدا به گونه، ارتفاع و الگوی کاشت درختان و درختچه ها بستگی دارد. سر و صدا در اوج رشد انسان در خیابانی که با ساختمان های بلند و بدون فضای سبز ساخته شده است، به دلیل انعکاس صدای حرکت ترافیک از دیوار ساختمان ها، 5 برابر بیشتر از همان خیابان پر از درخت است.

بنابراین، جنگل نقش مهمی بر روی کره زمین در حفظ شرایط مطلوب برای وجود همه موجودات زنده از جمله انسان دارد. جنگل به عنوان یک اکوسیستم طبیعی در آب و هوا و تشکیل رسوب شرکت می کند، ترکیب گازی اتمسفر را حفظ می کند، خانه و غذا برای بسیاری از گونه ها و اشکال گیاهان و جانوران فراهم می کند. با این حال، امروزه مشکل جدی حفاظت از جنگل وجود دارد.

بخش اصلی اکوسیستم های جنگلی در کشورهایی مانند روسیه (809 میلیون هکتار)، برزیل (520 میلیون هکتار)، کانادا (310 میلیون هکتار)، ایالات متحده آمریکا (304 میلیون هکتار)، چین (207 میلیون هکتار)، جمهوری دموکراتیک است. کنگو (154 میلیون هکتار) [8].

علاوه بر این، با ارزش ترین برای حفظ تعادل زیست محیطی در این سیاره تایگا و جنگل های استوایی هستند. جنگل های استوایی دارای تنوع زیستی نسبتاً بالایی هستند که شامل 70-80٪ از تمام حیوانات و گیاهان شناخته شده برای علم است. طبق گزارش وزارت امور خارجه ایالات متحده، تلفات سالانه جنگل ها برابر با چهار منطقه از سوئیس (41284 کیلومتر مربع) است [9].

به منظور نشان دادن مقیاس جنگل زدایی، این منطقه هنوز هم می تواند با قلمرو منطقه مسکو (44379 کیلومتر مربع) مقایسه شود. دلایل اصلی کاهش جنگل، جنگل زدایی بی رویه برای زمین های کشاورزی - 65-70٪ و قطع درختان - 19٪ است (شکل 7، 8، 9).

اکثر کشورهای گرمسیری بیش از نیمی از جنگل های طبیعی خود را از دست داده اند. به عنوان مثال، در فیلیپین، حدود 80٪ از جنگل ها پاکسازی شده اند، در آمریکای مرکزی، مساحت جنگل 60٪ کاهش یافته است. در کشورهای گرمسیری مانند اندونزی، تایلند، مالزی، بنگلادش، چین، سریلانکا، لائوس، نیجریه، لیبی، گینه، غنا، مساحت جنگل 50 درصد کاهش یافته است [9].

به طور خلاصه می توان گفت که حفظ و افزایش وسعت اکوسیستم های جنگلی مهمترین وظیفه بشر است که تحقق آن بقای آن را در یک محیط طبیعی مطلوب تضمین می کند. در غیر این صورت، بشریت به سادگی زنده نخواهد ماند، زیرا تنها توسعه هماهنگ تمدن زمینی با طبیعت فرصتی برای زندگی و توسعه بشریت به عنوان یک کل می دهد.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.