2015-07-21
2095
Техноценозом в дальнейшем будем называть совокупность функцио-
нирующих на одной территории всех без исключения объектов техники и ес-
тественных биогеоценозов, важнейшими из которых являются лесные. Объекты техники представляют собой как бы дополнительный гетеротрофный компонент в общей экосистеме, в результате их функционирования органическое вещество (прежде всего топливо органического происхождения) минерализуется-сжигается, при этом потребляется кислород и выделяется углекислый аз и другие вредные примеси. В лесных экосистемах потоки углекислого га за и кислорода имеют противоположное направление: кислород выделяется, а углекислый газ поглощается.
Если в техноценозе основные газовые потоки не сбалансированы, то такой техноценоз представляет опасность для биосферы Земли. В результате его функционирования будет происходить изменение газового состава атмосферы со всеми вытекающими отсюда глобальными последствиями, включая парниковый эффект. Наоборот, если основные потоки веществ сбалансированы, то такой техноценоз может существовать вечно, без разрушения окружающей среды или каких-либо других неблагоприятных последствий. Таким образом, в составе техноценоза две его составные части (объекты техники и естественные экосистемы) должны находиться в известном закономерном количественном соотношении друг с другом для того, чтобы обеспечивать его стабильное существование. Процессы синтеза органического вещества в техноценозах должны быть достаточны по мощности, чтобы поглотить весь выделившийся при сжигании топлива антропогенный углекислый газ и произвести необходимое количество кислорода.
Масса органического вещества, которая должна быть создана для та-
кого баланса, может быть рассчитана по следующим формуле 10 и 11:
M о.в. (CO2) = ∑MCO2/0,44X (10)
M о.в. (O2) = ∑MO2/0,32U (11),
где X, Y, Z и U - коэффициенты уравнения фотосинтеза для различных ви-
дов древесных растений с разным элементным составом, которые рассчитываются по формулам 12, 13, 14 и 15 соответственно;
∑Мсо2 и ∑MO2 – суммарные количества выделяемого антропогенного СО2 и поглощаемого О2 соответственно.
(12), 
(13), 
(14),
U=X + Y/4 – Z/2 (15).
Элементный состав древесины основных лесообразующих пород абсолютно сухого веса и базисная плотность приведена в таблице 4.
Таблица 4
| Порода | %C | %Н | %О | Базисная плотность, р т/м3 |
| Ель | 50,5 | 6,2 | 43,1 | 0,36 |
| Сосна | 49,6 | 6,4 | 43,8 | 0,40 |
| Береза | 50,6 | 6,2 | 42,1 | 0,50 |
В первом приближении, учитывая тот факт, что лесные экосистемы
являются самыми продуктивными можно при расчете размеров естествен-
ных компонент техноценозов взять за основу прирост древесины основных
лесообразующих пород. В пользу такого выбора можно привести еще и сле-
дующий аргумент: в приросте древесных растений СО2 связывается надолго
в отличие от некоторых других фракций растительности, например, ассими-
ляционных органов. Для газового баланса экосистемы за определенный ин-
тервал времени представляют интерес только те фракции продукции органи-
ческого вещества растительности, которые существуют дольше данного ин-
тервала времени. Иными словами, важен чистый прирост массы органического вещества экосистемы. В условиях лесных экосистем его значительную часть составляет прирост древесины доминирующих пород.
Чтобы рассчитать параметры сбалансированного техноценоза, воспользуемся данными из таблицы 5.
Таблица 5
| № | ƩМСО2, млн.т. | ƩМО2 , млн.т. | S города Тыс. га | Древ. порода | Прирост м3 |
| Ель | 8,2 | ||||
| Сосна | 7,2 | ||||
| Береза | 6,3 |
Из двух величин массы вещества древесины, синтез которых обеспечивает балансы углекислоты и кислорода в техноценозе, для дальнейшего
анализа нужно выбрать наибольшую, как обеспечивающую оба газовых ба-
ланса одновременно:
Морг. вещ-ва = max из M о.в. (CO2) и M о.в. (O2), т.е. необходимо взять
большее из двух:
1. Ель: Морг. вещ-ва = ƩМО2 = 28
2. Сосна: Морг. вещ-ва = ƩМО2 = 43
3. Береза: Морг. вещ-ва = ƩМО2 = ƩМСО2 =60
Для дальнейшего анализа необходимо пересчитать величины абсолют-
но сухой массы вещества древесины, обеспечивающей баланс в техноценозе,
в ее объем по формуле 16.
V = Морг. вещ-ва / p (16),
где р – базисная плотность вещества древесины соответствующей по-
роды (cм выше).
1. Ель: 
2. Сосна: 
3. Береза: 
На основе величины V (м3) и среднего годового прироста древесины на
1 гектаре – В (м3/га в год) рассчитывается необходимая для баланса в техно-
ценозе площадь лесов по формуле 17.
S = V/B (17).
1. Ель: 
2. Сосна: 
3. Береза: 
Показателем степени урбанизации рассматриваемой территории явля-
ется коэффициент урбанизации, который рассчитывается по формуле 18.
Курб = S/Sгорода (18).
1. Ель: 
2. Сосна: 
3. Береза: 
Коэффициент урбанизации показывает что необходимо 129, 93 гектара древесной породы ели, или 298, 61 гектар древесной породы сосны, или 317, 46 гектар древесной породы березы для компенсации антропогенного влияния на биосферу 1 гектара рассматриваемой городской территории.
