Устойчивость ландшафтов и преодоление экологических кризисов

В общем виде устойчивость геосистем,— это их способность оставаться относительно неизменными или меняться в пределах своего структурно-функционального инварианта либо возвращаться к нему за период их жизненного цикла или цикла внешнего воздействия. Инвариант геосистем (от франц. invariant - неизменяющийся) понятие, введенное В. Б. Сочавой для обозначения совокупности присущих геосистеме свойств, которые сохраняются неизменными при преобразовании. При измерении и оценке устойчивость геосистем следует четко определить, относительно каких типов и видов воздействий оценивается устойчивость (механических, химических и т.д.), что берется за точку отсчета при ее измерении и оценке: инвариант конкретного ПТК или изменения аналогичных параметров в смежных геокомплексах других видов, — а также, какой показатель используется. Так, в зимний период фотосинтетическая активность растений и эрозионная активность склоновых ПТК в России существенно ниже, чем в весенне-летний период.

Существуют различия в естественной устойчивости геосистем и их устойчивости к антропогенным воздействиям. Например, геокомплексы пойм и пологих водоразделов резко различаются по динамике структуры и состояний. ПТK водоразделов флуктуации их параметров относительно средних меньше, чем у пойменных геосистем. Устойчивые в естественных условиях тундровые и северо-таежные геосистемы весьма неустойчивы к кислотному загрязнению, а лесостепные и сухостепные ландшафты реагируют на этот тип воздействия очень слабо. Действие выбросов золы на экологическую обстановку в тех же геосистемах будет иметь обратный эффект: в таежных — положительный, а в сухостепных — скорее отрицательный.

Существенно различается устойчивость склоновых и равнинных геосистем к автотранспортным, рекреационным и пастбищным механическим нагрузкам. Так, для сухих боров-беломошников на бедных сильноподзолистых песчаных почвах допустимая рекреационная нагрузка, не ведущая к развитию ландшафтно-эко-логических кризисов, составляет 1 — 2 человека на 1 га, а для ПТК со свежими травяными березняками на слабоподзолистых легкосуглинистых почвах она возрастает до 15 — 20 человек на 1 га.

Инертная, или статическая, устойчивость ПТК — это их неизменность относительно своего структурно-организационного инварианта в пределах характерного временного цикла развития. Несмотря на то, что свойства природных компонентов как факторы весьма различаются по характеру влияния на устойчивость геосистем, на практике все же удается выявить некоторые закономерности зависимости устойчивости ПТК от их конкретных свойств. При прочих равных выявляются следующие связи свойств природных компонентов с устойчивостью геосистем к антропогенным нагрузкам:

· гравитационный, или денудационный, потенциал территории (относительные превышения и расчлененность) — чем он больше, тем устойчивость геосистем к денудации, эрозии, механическим нагрузкам и даже к токсикантам меньше;

· уклоны поверхности — чем больше, тем устойчивость ниже, но при уклонах менее Г она может падать из-за возможного переувлажнения и низкого самоочищения ландшафтов от загрязнителей;

· длина склонов — чем она больше, тем устойчивость ниже;

· механический состав почвогрунтов — обычно более устойчивы к нагрузкам ПТК, сложенные легкими суглинками и супесями, однако максимум может несколько смещаться в зависимости от вида;

· при мощности почвогрунтов менее 1,2 м устойчивость ПТК падает при ее уменьшении;

· по гигротопам (увлажненности) — максимальная устойчивость к нагрузкам у геоэкосистем свежих местообитаний, к сухим и мокрым она падает;

· по климатическим характеристикам — наибольшей устойчивостью обладают ПТК с оптимальным соотношением тепла и влаги (гидротермический коэффициент и коэффициент увлажнения близки к единице), а минимальной — ПТК с резко выраженными лимитирующими факторами по теплу и увлажнению и большими амплитудами их колебаний;

· почвы — чем больше мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, емкость и насыщенность основаниями ППК, тем большей устойчивостью обладают ПТК;

· биота — чем более емкий и интенсивный БИК, чем плотнее проективное покрытие поверхности, тем выше устойчивость ПТК;

Более устойчивые геоэкосистемы являются ПТК с повышенным разнообразием и повторяемостью (дублированием) структур;в ядрах их зональной и региональной типичности; трансаккумулятивные устойчивее трансэлювиальных; более масштабные по площади и веществу; более высоких иерархических рангов (зона больше, чем ландшафт; ландшафт больше, чем урочище; урочище больше, чем фация).

Наименее устойчивыми к антропогенным воздействиям являются следующие из них: реликтовые и молодые геосистемы, не полностью соответствующие по своей структуре и функционированию современным условиям окружающей их природной среды; геосистемы, обладающие повышенными или, наоборот, пониженными запасами потенциальной энергии рассеивания, но зато повышенным потенциалом концентрации вещества (горы, возвышенности или низины); геосистемы с ярко выраженными лимитирующими гидротермическими факторами (тундры —- недостаток тепла, пустыня — недостаток влаги, болота.— избыточное увлажнение) либо трофическими факторами; устойчивость падает с понижением иерархического ранга или уровня геосистем, а также от доминантов к субдоминантам и редким ПТК.

Устойчивость ландшафтов тесно связана как с развитием, так и с преодолением КС в природе и обществе. Кризисы являются важным фактором, способствующим обновлению и развитию, но могут вести и к катастрофам для части элементов структуры геосистем, может строиться тактика преодоления КС в ПАЛ.

Общую схему развития КС и выхода геоэкосистем из них можно представить в виде пяти стадий:

· функциональные нарушения, увеличение флуктуации параметров геоэкосистем, снижение устойчивости их структур;

· отмирание или деградация части элементов, не соответствующих новым условиям окружающей среды; как следствие, уменьшение разнообразия их структуры, дальнейшее снижение устойчивости, но уже геосистем более высокого ранга;

· бифуркации в структурах и направлениях развития, отбор возможных вариантов их стабилизации;

· закрепление адекватных новым условиям устойчивых структур и функций, увеличение разнообразия геоэкосистем, выработка их нового инварианта;

· стабилизация, устойчивое функционирование и направленное развитие модифицированных геоэкосистем в соответствии с новыми условиями ОС.

Таким образом КС и устойчивость понятия относительные и тесно взаимосвязанные. В связи с осознанием опасности роста региональных и локальных экологических кризисов в последние годы все более актуальной становится проблема устойчивого развития ПХС и системы «природа—общество» в целом.

Представления об устойчивости геосистем, устойчивом развитии и этапах развития КС приводят к выводу, что стабилизировать процесс развития можно путем смягчения и:преодоления кризисов на ранних стадиях их развития. Одним из механизмов смягчения и преодоления КЭС является территориальное и технологическое ландшафтно-экологическое планирование хозяйственной деятельности и охраны природы.

Заключение

На первых этапах, когда человечество осваивало ландшафтную оболочку локально, создавая очаги земледелия, населенные пункты и прочие природно-антропогенные геоэкосистемы, региональное и местное разнообразие и информационная насыщенность ландшафтов часто возрастали. Природные ландшафты обогащались этнокультурными и хозяйственными свойствами и элементами.

Однако в последнее столетие хозяйственная деятельность становится одним из ведущих лимитирующих факторов естественного ландшафтогенеза, сглаживающих природные различия в ПАЛ. Это ведет к упрощению их структуры и унификации, особенно в биоте. Так, на месте разнообразных естественных ландшафтов человек часто создает громадные по площади агроландшафты с окультуренными пахотными почвами.

Хищническая присваивающая и небрежная эксплуатация природных ресурсов часто ведет к снижению экономической эффективности и росту экологической деградации ТПХС. Примерами этого являются, засоленные и эродированные заброшенные сельхозугодья, бедленды, разбитые под влиянием перевыпаса эродированные и загрязненные земли с угнетенной растительностью, евтрофированные водоемы. По соотношению площадей производственно-ориентированных, культивируемых (культурных) и маргинальных ландшафтных комплексов косвенно можно оценивать уровень организации общества и совершенства производства. Чем большая доля площади ТПХС приходится на маргинальные ландшафты, тем ниже уровень культуры производства и общества в целом.

В настоящее время в ландшафты локально поступает отходов производства в виде разных химических соединений заметно больше, чем от естественного выветривания, минерализации органических остатков и вулканизма. Нарушая геохимические круговороты и повреждая биоту, они изменяют структуру и генофонд современных ландшафтов.

Изучение исторических срезов формирования и генезиса различных ПАЛ является необходимым условием понимания их современной структуры и функционирования. Одновременно это служит важной предпосылкой для достоверного прогноза развития и оптимизации культурных ландшафтов. Исследование истории и эволюции ПАЛ — еще одна из важных методологических установок для их правильного понимания и эффективного использования.