Целью экологического нормирования является определение таких уровней антропогенной нагрузки (загрязнения атмосферы, интенсивности рекреации и др.), при которых обеспечивается сохранение в целом лесной экосистемы. Оценивая состояние последней, целесообразно разделить все признаки на две большие группы, основные - это признаки состояния популяции эдификатора, т.е. древостоев основных лесообразующих пород, и второстепенные - это признаки состояния всех остальных видов, входящих в состав лесной экосистемы, включая наиболее чувствительные к воздействию виды-индикаторы. Теперь можно классифицировать реакции экосистемы на антропогенное воздействие с учетом изменений этих двух групп признаков (Керженцев,1985):
| Состояние экосистемы в процессе деградации | Доза воздействия | Порог | Нагрузка |
| 1. Нормальные флюктуации. Признаки состояния колеблются около средних значений | Фоновая | Чувствительности | Нулевая |
| 2. Экстремальные флюктуации. Признаки состояния отклоняются к пределам амплитуды колебаний | Низкая | Токсичности | Допустимая |
| 3. Хронические изменения. Существенно изменяются второстепенные признаки при стабильности основных | Умеренная | - | Предельно допустимая |
| 4. Острые обратимые изменения. Существенно, но обратимо изменяются основные признаки состояния | Сильная | Устойчивости | Недопусти мая |
| 5. Острые необратимые изменения. Существенно и необратимо изменяются основные признаки состояния | Сублетальная | Выживания | Катастро-фическая |
| 6. Полная деградация | Летальная | - | Катастро-фическая |
Таким образом, при экологическом нормировании необходимо обеспечить определение предельно-допустимых нагрузок на лесные экосистемы, соответствующие умеренным дозам воздействия и обеспечивающим стабильность основных признаков состояния экосистемы. Здесь следует отметить, что нормирование антропогенной нагрузки должно обеспечить защиту лесов, заведомо находящихся под ее воздействием и оно неприменимо для заповедных территорий, где должно быть сохранено все разнообразие растительного и животного мира, включая наиболее чувствительные к воздействию виды. При соответствующем обосновании могут быть использованы и другие характеристики жизнеспособности насаждений.
Важной задачей при проведении экологического нормирования является достоверная количественная оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха. Для определения степени влияния загрязнения атмосферы на состояние лесов наиболее предпочтительными являются его интегральные оценки за периоды времени от месяца до вегетационного сезона и года. Кроме того, нужно учитывать необходимость определения уровней загрязнения атмосферы на относительно больших площадях. Для решения подобной задачи наиболее предпочтительными являются следующие методы оценки уровня загрязнения атмосферы для условий лесных экосистем:
- Оценки на основе мониторинга снегового покрова (Василенко и др.,1985). Снеговой покров является хорошим накопителем загрязнителей, находящихся в атмосфере и в результате анализа снеговых проб на содержание интересующих нас веществ возможна оценка величины потока загрязнителя в экосистему:
F = a `c B / T,
где, F - поток (нагрузка) загрязнителя в экосистему, кг/га*год; а = 3.65/10000 - размерный множитель; `с - концентрация загрязнителя в снеговом покрове, мг/л; Т - период времени от установления снегового покрова до момента отбора проб снега, суток; В - запас влаги (влагозапас) а снеговом покрове, л/га. Более того, по величине нагрузки загрязнителя в экосистему возможно оценить его концентрацию в атмосфере (Загрязнение воздуха...,1988; Смит,1985):
с = d F / W,
где с - концентрация загрязнителя в атмосфере, мг/м3; d = =3.17/10000 - размерный множитель; W - скорость выпадения примеси на снеговую поверхность, см/сек. По данным работы (Атмосферные нагрузки...,1991), вблизи от источников промышленных выбросов для условий европейской территории России связь между выпадениями таких распространенных загрязнителей как сера и азот и их концентрациями в воздухе оценивается коэффициентом корреляции 0.7. Однако, у снегового покрова как объекта мониторинга есть и недостатки. Прежде всего устойчивый снеговой покров имеется не везде и, даже там где он есть, снег лежит лишь некоторую часть года. Эти недостатки отсутствуют у следующего метода определения уровня загрязнения атмосферы лесной экосистемы.
- Оценки на основе использования искусственных сорбентов (Мониторинг лесов Литвы, 1991).Этот метод используется, прежде всего, для определения уровня загрязнения атмосферы сернистым газом и окислами азота. Для этой цели используется искусственный сорбент, представляющий собой импрегнированный K2CO3 ватман. Степень загрязнения воздуха определяется по количеству абсорбированных серы и азота на 1 м2 ватмана за известный интервал времени. Такая относительная оценка в принципе может быть пересчитана на другие единицы измерения в случае необходимости.
- Оценки на основе использования естественных сорбентов. В качестве таковых могут использоваться некоторые фракции биомассы некоторых мхов, лишайников (Мэннинг,Федер,1985), а также кора ряда видов древесных растений. Для некоторых загрязнителей, например тяжелых металлов, установлены достоверные связи между их накоплением в биомассе естественных сорбентов и концентрациями в воздухе.
Следующий шаг в процессе нормирования антропогенного воздействия заключается в установлении достоверной связи между показателями состояния древостоев и уровнем загрязнения атмосферы (Соловьев и др.,1989), причем необходимо учитывать зависимость состояния насаждений от вариации ряда естественных факторов, например, климатических.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На данный момент проблема мониторинга лесов очень актуальна. Наиболее эффективным и удобным мониторингов, является спутниковый мониторинг.
Спутниковые методы наблюдения применяются для оперативной оценки общей метеорологической, санитарно-лесопатологической и пожарной обстановки, обнаружения лесных пожаров и слежения за их динамикой. Самолетное зондирование осуществляется в целях выявления очагов загорания и детальной оценки пожарной опасности. На основе материалов дистанционного зондирования составляются оперативные и долгосрочные прогнозы, производится расчет необходимых материально-технических ресурсов для предупреждения и ликвидации пожаров. Соответствующие данные направляются затем лесохозяйственным органам для использования в практической деятельности.
В последние годы санитарно-лесопатологическое состояние многих лесных экосистем стремительно ухудшается. Ущерб, наносимый лесам насекомыми-вредителями, сопоставим с потерями от лесных пожаров. Значительное неблагоприятное влияние на лесные насаждения оказывают также ветровалы, буреломы, усиливающееся загрязнение атмосферы (кислотные дожди). Поэтому к числу важнейших задач аэрокосмического мониторинга лесов относятся оперативный учет и прогнозирование массового размножения насекомых-вредителей, оценка степени повреждения лесной растительности в результате выброса загрязняющих веществ в воздушный бассейн, выявление других негативных процессов, слежение за локализацией и ликвидацией потенциально опасных естественных и антропогенных воздействий на лесные ландшафты.