Типы и факторы устойчивости ландшафтов

⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 18

Устойчивость – одно из важнейших свойств любых природных, природно-хозяйственных и хозяйственных систем. Оно определяет саму возможность существования геосистемы, ее развитие, эффективность и благоприятность ее хозяйственного использования. 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 . Как и любое сложное понятие, она имеет много аспектов. Можно оценивать устойчивость геосистем по амплитуде естественных флуктуаций их параметров в пределах инварианта или по отклонениям от него, а можно – по отклонениям этих параметров при антропогенных нагрузках. Естественная устойчивость ландшафтов – одна из важнейших предпосылок для устойчиво эффективного производства. Одновременно устойчивость негативных свойств ландшафтов (заболачивание, засоление и др.) затрудняет их мелиорацию, увеличивает затраты и снижает эффективность производств. При измерении и оценке устойчивость геосистем выступает одновременно как величина относительная и как вполне конкретное понятие. Например, 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. Даже опираясь на представление об инварианте, следует учитывать фазовые характеристики изменяющихся в процессе функционирования или развития геосистем, ибо многие параметры геосистем в разные фазы функционирования и развития меняют скорости и направления своего «дрейфа», а также информативность. Так, в зимний период фотосинтетическая активность растений и эрозионная активность склоновых ПТК в России существенно ниже, чем в весенне-летний период.

Различия в естественной устойчивости геосистем и их устойчивости к антропогенным воздействиям можно показать следующими примера-205

ми. Так, зональные тундровые и лесостепные ПТК, селевые или лавинные геокомплексы в горах и долинные – на равнинах, в современных условиях природной среды, весьма устойчивы как в пространстве, так и во времени. Однако они сильно различаются в динамике (изменчивости) своих состояний. Установлено, что существуют геоэкосистемы с сильно и слабо флуктуирующей организационными структурами. Например, геокомплексы пойм и пологих водоразделов резко различаются по динамике структуры и состояний. У ПТК водоразделов флуктуации их параметров относительно средних меньше, чем у пойменных геосистем. Однако это их устойчивые нормы или инварианты в естественных условиях среды. То есть пойменные ПТК устойчивы в своей повышенной естественной изменчивости или динамичности. В то же время их устойчивость к специфическим антропогенным воздействиям весьма неодинакова, тем более к разным. В частности, 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. Более того, даже сама реакция на кислотное загрязнение в разных ландшафтах может иметь разную направленность. В таежных ландшафтах, особенно сложенных промытыми песками, с бедными элементами питания для растений подзолистыми почвами, под влиянием кислотных выбросов активно идут процессы отмирания зональных хвойных лесов и мохово-лишайниковых сообществ. В степной зоне кислотные выбросы легко нейтрализуются каштановыми и черноземными почвами с насыщенным основаниями поглощающим комплексом. При этом возможно даже олуговение геосистем с полынными растительными сообществами на солонцеватых почвенных разностях. То есть под влиянием одного и того же загрязнителя в таежных и тундровых ландшафтах усиливается действие одного из лимитирующих факторов, ограничивающих биоразнообразие геосистем, – недостаток питания, а в степных ландшафтах, наоборот, действие солонцеватости почв, как одного из лимитирующих факторов биопродуктивности и биоразнообразия, может даже ослабевать. 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 на-206

грузка, не ведущая к развитию ландшафтно-экологических кризисов, составляет 1–2 чел./га, а для ПТК со свежими травяными березняками на слабоподзолистых легкосуглинистых почвах она возрастает до 15–20 чел./га.

В приведенных примерах показаны некоторые признаки и свойства геокомплексов, влияющие на так называемую инертную или статическую (буферную) их устойчивость к разным видам антропогенных нагрузок. 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 такие связи свойств природных компонентов с устойчивостью геосистем к антропогенным нагрузкам:

1) 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;

2) уклоны поверхности – чем больше, тем устойчивость ниже, но при уклонах < 1° она может падать из-за возможного переувлажнения и низкого самоочищения ландшафтов от загрязнителей;

3) длина склонов – чем она больше, тем устойчивость ниже;

4) механический состав почвогрунтов – обычно более устойчивы к нагрузкам ПТК, сложенные легкими суглинками и супесями, однако максимум может несколько смещаться в зависимости от вида воздействий (при воздействии кислотными осадками график распределения устойчивости ПТК резко асимметричен);

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

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

7) по климатическим характеристикам – наибольшей устойчивостью обладают ПТК с оптимальным соотношением тепла и влаги (гидротермический коэффициент и коэффициент увлажнения близки к 1), а минимальной – ПТК с резко выраженными лимитирующими факторами по теплу и увлажнению и большими амплитудами их колебаний; уме-207

ренные ветры 2, 5–4 м/с также способствуют повышению устойчивости геоэкосистем;

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

9) биота – чем более емкий и интенсивный БИК, чем плотнее проективное покрытие поверхности, тем выше устойчивость ПТК; хвойные породы и леса в среднем менее устойчивы к антропогенным воздействиям, чем лиственные; лугово-степные виды трав более устойчивы, чем лесные, а наибольшей устойчивостью обладают придорожные травы и другие синантропы; виды с глубокой и плотной корневой системой более устойчивы, чем с поверхностной и рыхлой; наиболее устойчивы к воздействиям модифицированные растительные сообщества в средней высокопродуктивной стадии сукцессий (например, приспевающие леса в возрасте 50–70 лет);

10) ПТК в целом – потенциально более устойчивы геоэкосистемы: а) с повышенным разнообразием и повторяемостью (дублированием) структур; б) в ядрах их зональной и региональной типичности; в) трансаккумулятивные устойчивее трансэлювиальных; г) более масштабные по площади и веществу; более высоких иерархических рангов (зона > ландшафт > урочище > фация).

Понижена устойчивость в целом у диссипативных геосистем возвышенностей, преимущественно рассеивающих вещество и энергию в ОС. Понижена она и в ПТК крайних аккумулятивных звеньях ландшафтных катен, характеризующихся максимальной энтропией. К настоящему времени опубликовано несколько карт оценки потенциальной инерционной устойчивости ландшафтов территории СССР и отдельных его регионов к разным видам загрязнений и эрозионной опасности. Их примерами могут быть: карты с анализом геохимических предпосылок устойчивости ландшафтов к загрязнителям, созданные М.А. Глазовской (1988) и др., карта устойчивости ландшафтов к кислотным выбросам ТЭС (Л.К. Казаков, 1990) и др.

Важным свойством, определяющим инерционную и другие виды устойчивости геосистем в естественных и антропогенных условиях, является их иерархическая организация. Повышенная устойчивость геосистем более крупных или высоких иерархических уровней основана, прежде всего, на их большей массе и площади, а значит, и инертности. То есть для перемены состояния или нарушения устойчивости крупных региональных геосистем, включающих в себя значительные массы вещества и энергии, требуется воздействие более мощного природного

или антропогенного фактора, чем для изменения состояния мелких локальных геосистем. В этом наиболее ярко проявляются различия в инерционной устойчивости геосистем разных рангов. Аналогичная закономерность имеет место и в экологии применительно к живым организмам: индивид менее устойчив, чем популяция или вид. Соответственно, ландшафтные доминанты обычно более устойчивы по отношению к субдоминантам и т.д.

Однако в процессе эволюции в природных геосистемах, кроме инерционной устойчивости, выработались и другие – динамические механизмы преодоления кризисов, направленные на стабилизацию ПТК в окружающей среде и дальнейшее их развитие. Суть этих механизмов в различных видах адаптивной изменчивости структур и функций геоэкосистем, находящихся в кризисных ситуациях. Часто неблагоприятные факторы, вызывающие кризисы и даже катастрофы одних организмов и геоэкосистем, являются благоприятными факторами для развития и процветания других. В результате последние начинают процветать, функционально замещая первые и стабилизируя измененную геосистему в целом в ОС. Недаром в китайском языке изображение понятия кризис состоит из двух иероглифов, обозначающих «опасность» и «благоприятную возможность». Например, те же речные долины или селево-лавинные комплексы, являясь, в целом, устойчивыми в естественных условиях окружающей среды, могут легко менять некоторые элементы своей плановой структуры. Например, в пойменных ландшафтах, в зависимости от характера паводков, заносятся аллювием и зарастают одни старицы, отшнуровываются другие, появляются и исчезают новые протоки и прирусловые валы. Соответственно, перестраивается и растительный покров, и почвы. То есть в зависимости от конкретных состояний параметров внешней среды ландшафтные геосистемы могут несколько менять свою структуру и даже жертвовать частью ПТК более мелких локальных уровней.

Большая устойчивость геосистем высших иерархических уровней определяется не только большей их инерционностью по массе и размерам, но и большими адаптивными возможностями. Дело в том, что более сложные геосистемы высоких рангов являются и более разнообразными по составляющим их структурным элементам, чем геосистемы низших рангов. За счет большего разнообразия расширяется спектр возможных и допустимых адаптивных изменений состояний сложных геосистем, без потери ими устойчивости. Разные ландшафтные комплексы, входящие в сложные геосистемы, неодинаково реагируют на разногодичные или даже сезонные изменения погодных условий. Одни из них могут

повышать свою биопродуктивность, а другие, наоборот, снижать ее при одинаковых изменениях гидротермических факторов среды. В результате биопродуктивность включающей их геосистемы в целом будет, в среднем, изменяться меньше, чем биопродуктивность каждой из растительных ассоциаций в отдельности. Аналогичная картина наблюдается и в геосистемах крупных речных систем с разнообразными водосборами. В них тоже средние изменения уровня воды в главной речной артерии меняется в меньшей степени по сравнению с речными геосистемами, имеющими более мелкие и простые водосборы.

Умеренное сельскохозяйственное освоение геосистемы моренно-вод-ноледниковой равнины в целом не приведет к потере ею устойчивости и полной деградации. В то время как те же умеренные нагрузки на ее склоновые элементы или подсистемы могут при активизации эрозии вести к потере устойчивости и коренной перестройке некоторых локальных геосистем подурочищного уровня. В результате таких локальных подстроек геосистемы равнины она сохранит свою устойчивость в целом.

В рассмотренных случаях устойчивость геосистем поддерживается, с одной стороны, за счет способности более разнообразных геосистем лучше амортизировать внешние воздействия, по-разному опосредуя их, с другой стороны, за счет способности более сложных и разнообразных по структуре геосистем легче перестраиваться или подстраиваться в соответствии с изменениями ОС. Такие свойства и механизмы поддержания устойчивости геосистем можно назвать адаптивной пластичностью или эластичностью.

В целом большей адаптивной устойчивостью, обусловленной пластичностью геосистем, обладают ПТК следующих типов: экотонные ландшафты, из-за большего видового разнообразия элементов и их способности легко замещать друг друга; ПТК с сильно флуктуирующими режимами функционирования и структурами; ПТК с повышенным разнообразием элементов; активно развивающиеся ПТК на средних биопродуктивных стадиях сукцессий. Геосистемы с резко выраженными лимитирующими факторами, обладая пониженным разнообразием, имеют низкую пластичность и адаптивную устойчивость.

Еще одним из механизмов, поддерживающих устойчивость геосистем, является их способность самовосстанавливаться после нарушений. Это так называемая упругая устойчивость геосистем.

Например, быстрое восстановление уничтоженной растительности или интенсивное самоочищение от загрязнителей. В данном случае устойчивость геосистем может оцениваться по скорости их самовосстанов-210

ления. Так, тундровые геосистемы менее устойчивы по критерию самовосстановления в сравнении с пойменными геосистемами, способными за 2–6 лет восстановить не только нарушенную лугово-кустарниковую растительность, но даже и литогенную основу. Большой самовосстановительной способностью обладают и геосистемы влажных тропических лесов, характеризующиеся высокоемким и интенсивным БИКом. С ними не могли справиться даже мощные дефолианты, применявшиеся американцами во время войны во Вьетнаме. Это тоже упругая устойчивость геосистем. Однако данный механизм поддержания устойчивости геоэкосистем работает, в основном, при периодических и эпизодических воздействиях на них. Если за время между воздействиями нарушенная геоэкосистема восстанавливается, ее оценивают как устойчивую к ним. Сравнивая устойчивость разных ПТК, упругую устойчивость оценивают по скорости их самовосстановления, а инерционную – по степени деградации или измененности.

Анализ различных геосистем показывает, что механизм поддержания устойчивости за счет самовосстановления лучше действует в геосистемах с мощными вещественно-энергетическими потоками. Например, речные геосистемы, где мощным системообразующим фактором является водный поток, геосистемы, сформированные морскими течениями, а также геосистемы, обладающие высокоемким и интенсивным БИК. Их примерами могут быть геосистемы типа дельтовых с мощным потоком приносимых биогенных и биофильных элементов питания или влажных субтропических, тропических и экваториальных лесов. Для этих геосистем характерен мощный поток солнечной радиации и значительное количество атмосферных осадков, поддерживающих активный и высокоемкий БИК.

Анализ общих механизмов и процессов, определяющих устойчивость геосистем, в целом показывает, что 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 (диссипации), но зато повышенным потенциалом концентрации вещества (горы, возвышенности или низины);

– геосистемы с ярко выраженными лимитирующими гидротермическими факторами (тундры – недостаток тепла, пустыня – влаги, бо-211

лота – избыточное увлажнение) либо трофическими факторами (геосистемы на хорошо промытых флювиогляциальных или алювиальных песках);

– устойчивость падает с понижением иерархического ранга или уровня геосистем, а также от доминантов к субдоминантам и редким ПТК.

Наиболее устойчивыми являются геосистемы, находящиеся на предпоследних, долгопроизводных, высокопродуктивных стадиях восстановительных сукцессий. Они характеризуются относительно высокой инерционной устойчивостью, в том числе и к естественным флуктуациям ОС, высоким потенциалом направленного развития, повышенными биопродуктивностью и разнообразием структур. Эти свойства определяют и широкие возможности их адаптивной изменчивости, способствующей сохранению устойчивости геосистемы в целом. То есть искусственное небольшое омолаживание климаксовых геоэкосистем и поддержание их на высокопродуктивных стадиях сукцессий – одно из важных геоэкологических направлений поддержания геоэкосистем в устойчивом состоянии, даже в условиях антропогенного развития.

В связи с разной устойчивостью природных комплексов одни и те же процессы или факторы ОС могут вызывать экологические кризисы в одних геосистемах и практически не сказываться в других. Так, в сферах влияния кислотных выбросов ТЭС и металлургических комбинатов обычны повреждения и усыхания хвойных таежных лесов в элювиальных местообитаниях, в то время как в трансаккумулятивных звеньях тех же ландшафтных катен, а также в зонах широколиственных лесов и лесостепи видимых повреждений растительности меньше. Объясняется это разной устойчивостью или буферностью данных ПТК по отношению к кислотным выбросам. Различия в устойчивости между ними достигают 50–200 раз.

Устойчивость ландшафтов тесно связана как с развитием, так и с преодолением КС в природе и обществе. Кризисы имеют двойственную сущность – содержат в себе одновременно негативные и позитивные элементы развития. В мягком преодолении разномасштабных экокризи-сов – суть совместного устойчивого, эволюционного развития природы и общества.

Преодоление кризисов

КС могут развиваться быстро, захватывая сразу геосистемы высоких рангов, тогда они воспринимаются как катастрофы и имеют соответст-212

вующие последствия, а могут развиваться постепенно, захватывая вначале лишь локальные геосистемы некоторых типов. Последние, обладая инертной, адаптивной – пластичной и упругой устойчивостью, несколько изменяясь, амортизируют, смягчают или ведут к затуханию кризисов в ПАЛ более крупных рангов.

Пока интенсивность и направленность антропогенных воздействий соответствовали емкости и типам биогеохимических круговоротов, темпам и направлениям естественной эволюции ландшафтов, изменения в природе шли постепенно, оставаясь в пределах локальных или региональных инвариантов геосистем. Например, постепенные, локальные изменения в соотношении древесных пород в лесном массиве, контура леса, небольшие колебания лесистости территорий под влиянием рубок и умеренной сельскохозяйственной деятельности, без резкой активизации эрозионных процессов, за время жизни 1–2 поколений людей (50–80 лет). В частности, средняя скорость расселения древних людей в Европе составляла 30–50 км за 100 лет, а распространения земледелия – 80–100 км за одно поколение. Это позволяло сохранить природные комплексы мезо- и макроуровней (от ПТК рангов местности и выше) в относительно устойчивом состоянии, на продуктивной стадии сукцессии. Тактика хозяйствования была такой: как только воздействия достигали величины, при которой интенсивность положительных обратных связей в ТПХС превышала отрицательные (стабилизирующие) обратные связи, нагрузки на конкретные ландшафты снижали, и геоэкосистема стабилизировалась на наиболее продуктивном уровне. Даже при варварском, подсечно-огневом земледелии распашка земель прекращалась, как только биопродуктивность угодья снижалась до некоторой критической величины (микрокризис). После этого развивались восстановительные сукцессии, стабилизирующие нарушенные геоэкосистемы в пределах их местного инварианта.

Исходя из положения, что 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 флуктуаций параметров геоэкосистем, снижение устойчивости их структур;

– отмирание или деградация части элементов, не соответствующих новым условиям окружающей среды; как следствие, уменьшение раз-213

нообразия 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.

Последние стадии развития КС соответствуют стадиям восстановительных сукцессий, и наша задача заключается в ускорении этого процесса. Наиболее трудно управляемыми и опасными, с точки зрения возможного материального и экологического ущербов для природы и общества, являются первые две стадии КС. Поэтому на них и следует сосредоточить внимание при разработке стратегии и тактики предотвращения или смягчения КС. Главная задача – не дать развиться кризису по сценарию катастроф.

В принципе, если наблюдаемые в кризисных ситуациях структурные изменения в геоэкосистемах развиваются медленно по сравнению с временем жизни человека или общества, то воспринимаются они как процесс естественного или близкого к нему развития. Однако и в данном случае некоторые микроэкосистемы или их составляющие все равно преодолевают экологические микрокризисы и даже микрокатастрофы, почти не сказывающиеся на хозяйственной деятельности. Постепенно ландшафт и хозяйственная деятельность подстраиваются друг к другу. Этот процесс можно ускорить и направить в нужное русло ландшафтно-экологическими и эколого-технологическими инженерными мероприятиями. При сильных воздействиях на ландшафты вначале деградируют наиболее слабые элементы верхних уровней организации геоэкосистем, из них вырываются отдельные звенья, регулирующие интенсивность разномасштабных круговоротов. В результате в ПАЛ возрастают контрасты и градиенты, а активизированные нерегулируемые естественные процессы еще больше разрушают их организационную структуру. Затем начинают изменяться структуры геосистем более высоких уровней организации (особи, популяции, виды; или урочища и их группы, местности, ландшафты).

Так, в сферах влияния кислотных дымовых выбросов, содержащих диоксиды серы и азота, в первую очередь повреждаются, а затем и деградируют элювиальные геоэкосистемы хвойных лесов на песчаных почвах.

Если воздействия не очень интенсивны и процесс засыхания деревьев растягивается на 20–40 лет, то в лесной зоне в элювиальных природных комплексах их постепенно замещают более устойчивые (в 4–10 раз) к этим загрязнителям мелколиственные породы. Соответственно меняются и другие элементы биогеоценозов – травянистая растительность и почвы. Постепенно модифицированная геосистема стабилизируется на относительно устойчивой стадии сукцессии. При сильных воздействиях дымовых выбросов, особенно на малоустойчивые геоэкосистемы северной тайги или лесотундры, вслед за хвойными породами в элювиальных и трансэлювиальных ландшафтах повреждается и отмирает мохово-лишайниково-кустарничковый покров. Одновременно усиливается выщелачивание и вымывание питательных веществ из и без того бедных подзолистых почв, падает биопродуктивность деградированных биоценозов, развиваются эрозионные процессы, меняющие морфологический облик и структуру территории на фациальном и урочищном уровнях ее ландшафтной организации. То есть в данном случае кризис развивается по сценарию локальных или региональных экокатастроф, а деградировавшие геосистемы долго стабилизируются и сохраняются на абиотической стадии развития.

При загрязнении же тундровых мохово-лишайниково-кустарнико-вых ландшафтов угольной золой и пылью, например, в районе Воркуты, отмечается более раннее (на 15–20 суток) стаивание снега, альбедо поверхности которого падает с 60–70% в условиях регионального фона до 20–30%. Как следствие, возрастает тепловой баланс загрязняемой территории, деградирует или глубже протаивает вечная мерзлота. Все это в комплексе с фактором дополнительного минерального питания за счет химических элементов, содержащихся в угольной золе и пыли, благоприятно сказывается на развитии травянистой растительности, заметно увеличивается высота и биопродуктивность кустарников. Рост теплового баланса, вегетационного периода и деятельного слоя почв позволяет выращивать огородные сельскохозяйственные культуры, а увеличение урожаев травянистой растительности – содержать коров и другой домашний скот. Однако данный процесс идет на фоне и за счет деградации коренных тундровых ландшафтов. То есть, в принципе, можно говорить о локальных экологических кризисах тундровых геоэкосистем в целом, а также о кризисе традиционного уклада жизни коренных народов, оленеводства и других промыслов. Тем не менее, ситуацию, при которой увеличивается биопродуктивность угодий и разнообразие экосистем, улучшаются условия питания и жизни населения трудно воспринять как кризисную, а тем более катастрофическую. Если же с ростом загряз-215

ненности территории возрастет заболеваемость или смертность населения, то ситуация однозначно перейдет в кризисную.

В зонах интенсивных хронических дымовых выбросов и других воздействий большая часть границ между элементарными геосистемами размывается, а оставшиеся делаются контрастными. Так, в зонах тайги и смешанных лесов хвойные и смешанные леса в промышленных и сельскохозяйственных районах замещаются относительно более однородными березняками разнотравно-вейниковыми, либо сельхозугодьями с размытыми границами оглеенных, а в степной зоне солонцеватых и солончаковатых почв небольших западин. В северотаежных ландшафтах в районах техногенных пустошей сфер интенсивного влияния дымовых выбросов трансэлювиальные и элювиальные местообитания с уничтоженным почвенно-растительным покровом постепенно осваиваются растениями сохранившихся трансаккумулятивных природных комплексов. В частности, место мохово-лишайниковых и кустарничковых сообществ постепенно занимают осоково-разнотравные ассоциации.

Итак, КС, как и устойчивость, понятия относительные и тесно взаимосвязанные. В связи с осознанием опасности роста региональных и локальных экологических кризисов последние годы все более актуальной становится проблема устойчивого развития ПХС «природа - общество». Понятие «устойчивое развитие» включает в себя коадап-тивно согласованное, совместное, прогрессивное развитие природы и общества, не прерываемое сильными кризисами и катастрофами, резко меняющими вектор развития (р и с. 5.1).

Прогресс

-------►

Время

Рис. 5.1. Графики устойчивого и неустойчивого развития

1 - общее направление прогрессивного развития;

2 - кривая устойчивого развития;

3 - траектория неустойчивого, с частыми кризисами развития.

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-эколо-гическое планирование хозяйственной деятельности и охраны природы.

Если заранее известно, что выбросы загрязнителей в атмосферу ведут к усыханию хвойных лесов, прежде всего в элювиальных геосистемах, а полностью исключить выбросы нельзя или дорого, то следует удержать или снизить их концентрации хотя бы до уровня, когда повреждаются только наименее устойчивые экосистемы. В частности, можно вести выборочные рубки в малоустойчивых элювиальных природных комплексах на песках и супесях, заменяя постепенно сильно повреждаемые хвойные породы быстрорастущими и более устойчивыми к загрязнителю лиственными породами деревьев или лугами. Можно поддерживать геосистемы на заданной стадии сукцессии или модификации, избирательно внеся минеральные и органические удобрения, повышающие устойчивость растений к загрязнителям. Это позволяет сохранить хвойные леса даже в элювиальных и трансэлювиальных ПТК. Еще одно из важных конструктивных направлений преодоления или смягчения КС – это технолого-экологическое комбинирование производств, позволяющее либо использовать отходы друг друга в технологических циклах, с целью получения дополнительной продукции и менее токсичных отходов производства и удобрений, либо взаимно нейтрализовать их вредное влияние на ландшафты (кислотные и щелочные выбросы).

То есть для выхода из кризиса используются принципы, отработанные в природе, а именно: модифицируются геосистемы низких уровней или рангов в соответствии с новыми условиями ОС, повышается устойчивость в ней ПТК более высоких иерархических уровней, тем самым кризис переводится на микроуровень, затухает или смягчается. При этом геоэкосистема усложняется за счет формирования нового природно-хо-зяйственного уровня ее организации, со специфическими эколого-тех-нологическими круговоротами вещества и энергии, поддерживающими геоэкосистемы на приемлемо продуктивной стадии сукцессии. Таким образом, перестройки в природе будут идти, но с меньшими негативными последствиями для нее и хозяйства региона. Микрокризисные изменения в природно-хозяйственных системах легче контролировать, направлять (оптимизировать) и предотвращать их негативные послед-217

ствия для природы и общества. Население и хозяйство регионов микрокризисы может либо не воспринимать, либо легко и быстро к ним приспосабливаться.

Раздел 6. ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ

ПЛАНИРОВАНИЕ

И ОПТИМИЗАЦИЯ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Есть два основных варианта нашего взаимодействия с природой. Один – жить, ожидая, когда природа эволюционно через кризисы, революции и катастрофы сама выведет нас на новый относительно устойчивый уровень совместного развития и существования в ней. При этом не исключено, что мы можем исчезнуть из природы, как мамонты.

Другой вариант или путь – методами ландшафтно-экологического планирования, конструирования и архитектуры помочь природе и человечеству взаимно адаптироваться к устойчивому совместному существованию на новом ноосферном уровне развития ландшафтной оболочки.

Усиливающаяся роль человечества в организации и функционировании природной среды, а также невозможность поддерживать благоприятное экосостояние ландшафтов только техническими методами заставляют ландшафтоведение активнее искать свои пути и геоэкологические подходы к оптимизации взаимодействия природы и хозяйственной деятельности в ТПХС. То есть ландшафтоведение поворачивается от изучения ландшафтов как «вещь в себе» или «как они есть» к изучению свойств ландшафтов и возможностей их реконструкции в соответствии с требованиями жизнедеятельности людей, геоэкологическими принципами коэволюции и сохранения природы. Добиться высокой эффективности и экологической безопасности функционирования ТПХС технологическими методами далеко не всегда удается и обходится все дороже. Поэтому развитые страны вновь начинают все больше обращать внимание на ландшафтное или ландшафтно-экологическое территориальное планирование хозяйственной деятельности. Это одно из экологизированных конструктивных направлений в географии, о которых еще в 70-х годах прошлого века писал академик И.П. Герасимов (И.П. Герасимов, 1976; 1985). В географии направление геоэкологической оптимизации обычно связано с совершенствованием территориальной структуры, функционирования и организации ТПХС в целом, а также с изменениями технологий хозяйственной деятельности в соответствии с ландшафтными особенностями территорий.

6.1. Концептуальные и законодательные основы и направления ландшафтного планирования

Ландшафтное планирование – это разновидность территориального планирования хозяйственной деятельности, учитывающая ландшафтно-экологические особенности территорий и планируемых на них видов природопользования. Оно ориентировано на территориальную оптимизацию организационной структуры ландшафтов и технологий производства в природно-хозяйственных системах с целью их эффективного, длительного функционирования при сохранении или улучшении экологического состояния природной среды. Как писал В.И. Вернадский, перед учеными, в частности, ландшафтоведами и геоэкологами, стоят задачи сознательного направления организованности ноосферы. Отойти от этого ученые не могут, так как их направляет стихийный рост научных знаний, а сейчас их еще подталкивают обостряющиеся эколого-экономические ситуации (В.И. Вернадский, 1967; 1988).

При этом основным принципом геоэкологической оптимизации ТПХС является коэволюция общества и природы или ландшафтов и технологий жизнедеятельности путем направленного совершенствования их территориальной организационной структуры. Главным ориентиром или идеальной концептуально-методологической моделью ТПХС для коэволюции должны стать природные геоэкосистемы, построенные эволюцией по принципу экологического самообеспечения и самосохранения биосферы и ее составных частей – ландшафтных комплексов. То есть главные принципы организации, самосохранения и функционирования, заложенные эволюцией в природные геоэкосистемы, – это аналоговая основа организации ТПХС и ноосферы в целом. Создаваемые природно-хозяйственные системы должны сами регенерировать и поддерживать условия, необходимые как для собственного существования, так и для жизни человека и природы. Это – общий критерий их оптимальности и ориентир для ландшафтного планирования организационной структуры ТПХС.

В настоящее время, после развала СССР, основной законодательной базой для территориального, в том числе ландшафтного, планирования является Градостроительный кодекс РФ (№ 73-ФЗ от 07.05.98). Он регулирует общие вопросы планирования и территориальной организации хозяйственной деятельности. Наиболее общие и некоторые частные принципы ландшафтно-экологического планирования и организации территорий содержатся в Конституции РФ, законах РФ «Об охране

⇐ Предыдущая 9 10 11 12 13 14 15 16 1718