Анализ современного состояния экологических проблем хвойных лесов России с применением ГИС технологий

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    СТАВРОПОЛЬСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 
 

    Курсовая  работа:

    «Анализ современного состояния  экологических проблем  хвойных лесов  России с применением  ГИС технологий» 
 
 
 
 

    Выполнил: 

    студент 3 курса, ПИвОГ

    Шматко  Александр Александрович 

    Проверила:

                                                                                             доц. Дегтярева Т.В. 
 
 
 
 
 

    Ставрополь 2011

    Содержание

Введение………………………………………………………………………… 2

Глава 1. Физико-географическая характеристика зоны хвойных лесов

1.1 Географическое положение…………………………………………………4

1.2 Геология и рельеф…………………………………………………………...10

1.3 Климат………………………………………………………………………..15

Глава 2. Понятие о геоинформационном мониторинге

2.1 Методика геоинформационного мониторинга…………………………..17

Глава 3. Анализ современного состояния хвойных лесов России

3.1 Экологические проблемы хвойных лесов……………………………….21

3.2 Проблема охраны лесных ресурсов и проведения лесовосстановительных работ…………………………………………………………………………….26

Заключение ……………………………………………………………………..29

Литература………………………………………………………………………31

     

 

     Введение

    Актуальность  темы. Россия - страна лесов, составляющих неоценимое богатство. При площади около 1690 млн. га. на территории России находятся пятая часть всех лесов мира и половина мировых хвойных лесов. Общая площадь лесного фонда и лесов, не входящих в него, составляет в России около 1178,6 млн. га. Это приблизительно 70% от всей территории страны.

    Данная  тема охватывает широкий спектр деятельности человека, связанной с созданием материальных благ. Произведённые исследования позволяют обосновать территориальную организацию лесного хозяйства в мире.

    Современная мировая экономическая ситуация предполагает интенсификацию хозяйственной  деятельности человека. Важно применить её к такой изведанной и близкой сфере деятельности, как лесопользование. Моя работа показывает приоритетные направления в этой области, структуру мирового лесного хозяйства, географию лесных ресурсов, меры по решению вопросов, возникающих в процессе лесопользования.

    Россия  – крупнейшая лесопромышленная страна мира, в которой сложился мощный лесохимический комплекс, включающий заготовку, механическую обработку  и химическую переработку древесины. В России сосредоточена пятая  часть мировых запасов древесины. Согласно данным Минэкономики, в России сосредоточено 80,7 млрд. куб. от общего мирового запаса древесины, что составляет 25% всех мировых запасов леса. Площадь лесного фонда РФ составляет 1181 млн. га. На ценные хвойные насаждения приходится 72% площади, мягколиственными породами занято 16%, твердолиственными - 2,5%. Ежегодный прирост леса в России составляет более 800 млн. куб. м, а установленная расчетная лесосека, то есть количество леса, которое может быть вырублено без ущерба для экологии, - 538,4 млн. куб. м. Сейчас она используется только на 18%.

    Ей  принадлежит первое место по лесопокрытой площади, составляющей более 750 млн. га и превосходящей лесопокрытую площадь  таких крупных лесных стран мира, как Канада, США, Швеция, Норвегия и  Финляндия вместе взятые. В лесах России сосредоточено свыше половины мировых запасов ценнейших хвойных пород. Общие промышленные запасы древесины достигают 30 млрд. м³ – это более чем в три раза превосходит запасы США и Канады. В лесах России произрастает около 1500 видов деревьев и кустарников, господствуют ценные хвойные породы, составляющие 9/10 всех запасов. При заготовке древесины используют в первую очередь спелые и перестойные насаждения (возраст спелых пород от 80 до 100 лет, перестойных – свыше 100 лет). Спелые и перестойные леса занимают в настоящее время более б5% всей лесокрытой площади и свыше 95% их сосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке. Наибольшее количество древесины в России дают сосна, ель, лиственница. Древесина хвойных пород используется в значительной степени для строительства и в целлюлозно-бумажной промышленности.

    Наиболее  устойчивым спросом пользуются твердолиственные и хвойные породы (дуб, сосна). Запасов  леса хвойных пород в России в 1,7 раза больше, чем в промышленных странах Мира вместе взятых, а истощенность лесов в 2 – 3 раза меньше, чем в США, Австралии, Канаде и других экспортерах древесины. В России не вырубается и половины той нормы, что допускается по лесоводственным требованиям.

    Цель  курсовой работы: изучить современное состояние и проблемы хвойных лесов в России.

     Для достижения указанной цели в работе были поставлены следующие задачи:

    1. Изучить состояние хвойных лесов  России 

    2. Рассмотреть распределение хвойных  лесов

    3. Изучить методику геоинформационного мониторинга

    4. Выявить экологические проблемы хвойных лесов

    5. Рассмотреть проблемы охраны лесных ресурсов и проведения лесовосстановительных работ.

Глава 1.  Физико-географическая характеристика зоны хвойных лесов

1.1 Географическое положение 

    Хвойные леса - леса с преобладанием в древостое одной или нескольких хвойных пород. Распространены в основном в Северном полушарии, формируя так называемые бореальные леса. Большая часть хвойных лесов относится к тайге. На равнине хвойные леса образуют широкую полосу на севере Евразии и Северной Америки, а в горах этих континентов и Южной Америки - отдельные пояса. Повсеместно, в том числе в России, хвойные леса являются главным объектом лесопользования. На окраинах континентов Северного полушария, где на режиме осадков сказывается влияние океана, хвойные леса образованы породами, более требовательными к влажности почв (например, в Евразии это ель, пихта, сосна кедровая). Такие хвойные леса называют темнохвойными. Во внутренних районах, где осадков выпадает меньше, а зимы более суровые, хвойные леса формируются главным образом из сосны и лиственницы и называются светлохвойными. В России наряду с этими группами лесов довольно часто встречаются смешанные хвойные леса - из представителей темнохвойных и светлохвойных пород.[20]

    В зависимости от сочетания видов лесообразующих пород, климатических и почвенных условий, а также многих других факторов, хвойные леса в России подразделяют по географическому принципу, например западноевропейские темнохвойные леса, карельская тайга, восточносибирские светлохвойные леса, якутская тайга и т. д.

    Южнее тайги и хвойно-широколиственных лесов непрерывной полосой от предгорий Карпат и до Алтая протянулась  природная зона лесостепи. В девственном  ландшафте ее чередовались сомкнутые, преимущественно лиственные, леса на серых лесных почвах и разнотравные степи на черноземах. Ныне большая часть лесов зоны вырублена, а степи распаханы. 

    Северная  граница лесостепи почти совпадает  с южной границей распространения  ели. Следуя работам Л. С. Берга (1947, 1955), проведем ее через Киев – Горький – Казань – южнее Тюмени – севернее Новосибирска. Восточнее Кузнецкого Алатау вследствие горного рельефа лесостепь теряет характер непрерывной полосы. Она встречается здесь в виде изолированных островов, расположенных по депрессиям рельефа. Южная граница лесостепи идет по южной окраине Кодр и Донецкого кряжа, южнее Саратова, по северному склону Общего Сырта, южнее Петропавловска и Омска (на Русской равнине южная граница лесостепи проведена несколько южнее, чем это принято у Л. С. Берга. В пределы лесостепи включена по аналогии с лесостепью Западной Сибири значительная часть полосы обыкновенных черноземов. Лесостепная природа этой территории подтверждается в настоящее время наличием островных водораздельных лесов, которых в прошлом было значительно больше).

    Общая площадь хвойных лесов России превышает 500 млн. га, а запас древесины  в них составляет 5,8 млрд. кубометров. Расчётная лесосека (объём безопасной вырубки, сопоставимый с естественной убылью взрослых деревьев в лесу) в  России составляет около 1 млрд. кубометров.

    Тайга (тюркское), хвойные леса северного  умеренного пояса, составленные бореальными  видами ели, пихты, лиственницы, сосны (в том числе кедровой) с небольшой  примесью лиственных пород. Переходная полоса между Тайга (хвойные леса) и зоной широколиственных лесов именуется подтайгой. Тайга (хвойные леса) расположена в северной части умеренного пояса (средняя температура июля 10—18 °С), с относительно непродолжительным безморозным периодом, холодными зимами, осадками, превышающими испарение, и устойчивым снежным покровом. Термином «Тайга (хвойные леса)» обозначают также одну из географических подзон северного умеренного пояса. Тайга (хвойные леса) занимает огромные пространства С. Евразии, Северной Америки, покрывает большие территории в горах (горные районы Северной Европы, Японских островов, Тихоокеанского побережья Северной Америки и т. п.). В условиях континентального климата Тайга (хвойные леса) заходит далеко на С. (на Таймыре севернее 72° северной широты), в условиях океанического — встречается у 42° северной широты (остров Хонсю, Япония).[14]

    Южная тайга в Нижнем Прииртышье: пихта, ель, кедр, единично лиственные породы (берёза, осина, липа).

      По зональному принципу Тайга  (хвойные леса) делится на северную, среднюю и южную. На территории России эти части наиболее полно выражены на Восточно-европейской и Западно-Сибирской равнинах. По составу растительности различают темнохвойную (ель, пихта, сосна сибирская и кедровая) и светлохвойную Тайга (хвойные леса) (лесная сосна, лиственница, некоторые американские виды сосны). Древесные породы образуют чистые (еловые леса, лиственничные леса и т. п.) и смешанные древостои (елово-пихтовые леса). Темнохвойный лес — наиболее распространённый и характерный вид Тайги (хвойные леса); под его пологом формируются особые таёжные почвы, покрытые мхом, лишайниками или подстилкой из перегнивающей опавшей хвои. Породы, образующие древостой темнохвойной Тайги (хвойные леса), теневыносливы, так как их хвоя способна осуществлять фотосинтез при слабом освещении. В лесу мало света, поэтому иногда совсем нет подлеска. Виды кустарников (можжевельник, жимолость, смородина, ива и др.), кустарничков (черника, брусника и др.), трав (преобладают кислица, грушанка, папоротники и т. п.) немногочисленны, но многие из них сопутствуют темнохвойной Тайги (хвойные леса) на обоих континентах.

    Подразделение тайги на территории европейской  части России и на Западно-Сибирской равнине.

      На суглинистых, более плодородных  почвах распространены темнохвойные  леса зеленомошные и травяно-кустарниковые. Помимо темнохвойных пород, здесь растет сосна, берёза, реже лиственница, а в южной части таёжной полосы — дуб, липа, клён остролистный, ольха серая. При застое влаги напочвенный покров в ассоциациях темнохвойной Тайге (хвойные леса) состоит из сфагновых и др. болотных мхов; местами такие леса постепенно сменяются сфагновыми торфяниками, особенно типичными для северной и средней Тайги (хвойные леса) В южных районах распространения, особенно в горах, а также вблизи океанических побережий Тайги (хвойные леса) богаче по составу растительности и сложнее по структуре.

      В Восточной Сибири господствует  светло-хвойная, или лиственничная,  Тайга (хвойные леса), которая  также представлена различными  классами ассоциаций. Лиственничные  леса — светлые, преимущественно редкостойные, часто с подлеском (кедровый стланик, рододендрон даурский, кустарниковые берёзки) и развитым травяным покровом изменчивого состава; основные породы — лиственница сибирская, даурская; для горной светлохвойной Тайги (хвойные леса) Забайкалья характерна примесь сосны кедровой и ели. В северной и средней Тайге (хвойные леса) Европы, в Зауралье и др. районах широко распространены светлохвойные таёжные леса из сосны лесной, предпочитающей лёгкие почвы.

    Нижегородская область   

    Территория области самый южный ареал распространения европейской тайги сохранившийся в первозданном виде. Хвойные леса произрастают в основном на севере области, где их запасы весьма значительны. Местные лесозаготовительные предприятия почти полностью обеспечивает деревообрабатывающие предприятия области собственной древесиной.

    В процессе работы над данной темой  я познакомился с несколькими  определениями лесных ресурсов, леса, приведу некоторые из них. Согласно научных работ русского лесовода Г.Ф.Морозова лес-это такая совокупность древесных растений, в которой обнаруживается их взаимное влияние друг на друга  и на окружающую среду. Официальное определение лесных ресурсов даёт стандарт отрасли ОСТ 56-108-98, которое звучит следующим образом: "Под лесными ресурсами понимаются запасы древесных и не древесных продуктов лесного фонда, лесов, не входящих в лесной фонд, и землях покрытых древесно-кустарниковой растительностью. К древесным относятся: продукты леса из древесины или сама древесина, к недревесным - все другие продукты не древесного происхождения...". Для дальнейшего раскрытия предоставленной мне темы необходимо также и  определение классификации типа леса - лесоводственная классификационная единица, объединяющая леса с однородными лесорастительными условиями определенного типа, с соответствующим им породным составом древостоев, другой растительностью и фауной. Учитывая нынешнее направление на Земле, заключающееся в глобализации и интеграции прогрессивного мирового сообщества, считаю важным привести термины, принятые в области лесоводчества и лесной промышленности в зарубежных странах: