2. Экологический потенциал ландшафта

Ключевое понятие в эколого-географических исследованиях – экологический потенциал ландшафта, под которым подразумевается потенциал жизнеобеспечения, или вся совокупность природных условий, влияющих на жизнь людей и создающих специфическую местную среду обитания. Оценка экологического потенциала – достаточно сложная задача. С одной стороны, она требует всестороннего учета потребностей субъекта, т. е. населения, с другой стороны – учета свойств (как положительных, так и отрицательных) объекта, т. е. ландшафта. Субъект выступает в виде совокупности различных (этнических, социальных, профессиональных, возрастных и др.) групп населения с их многообразными запросами к природной среде. Понятие качества природной среды в значительной мере субъективно. Это качество по-разному оценивается аборигенным населением и переселенцами из других ландшафтов, людьми здоровыми и больными, пожилыми и молодыми и т. д. Поэтому при оценках приходится ориентироваться на довольно абстрактную модель стандартного человека. Экологические потребности современного «среднего» человека не сводятся к удовлетворению первичной биологической необходимости в воздухе, воде, тепле, пище. Качество среды не в последнюю очередь определяется возможностью обеспечения условий труда (в том числе на открытом воздухе), отдыха, лечения, культурного развития. Таким образом, к оценке экологического потенциала можно подходить с разных точек зрения и тем самым получить ряд частных оценок, например медико-географическую, рекреационную, курортологическую. Важно заметить, что эти оценки редко совпадают. Так, благоприятный (комфортный) климат может сочетаться с опасностью инфекционных природно-очаговых заболеваний или неблагоприятной геохимической обстановкой (избытком или недостатком химических элементов, от которых зависит нормальное функционирование человеческого организма). В некоторых ландшафтах имеются прекрасные возможности для создания бальнеологических или грязевых курортов, но теплый период года слишком короткий, притом характеризуется обилием кровососущих насекомых, и т. д.

В формировании экологического потенциала ландшафта прямо или косвенно, позитивно или негативно участвуют все компоненты ландшафта. Очень велика роль климата. Климат определяет степень термической комфортности или дискомфортности среды, а тем самым условия пребывания на открытом воздухе, рекреации, климатотерапии. Считается, что наиболее комфортно человек себя чувствует при температуре воздуха 18–20 °С, относительной влажности 30–70% и скорости ветра менее 1 м/с. В зависимости от сочетания величин этих трех показателей рассчитывают так называемые эквивалентно-эффективные температуры, которые используют для оценки степени отклонения температурных условий от нормы. Существуют разные способы расчета показателей, определяющих теплоощущение человека, но все они более или менее условны. Различные аспекты экологической оценки климата требуют использования многих показателей. Так, для характеристики экстремально холодных условий имеет значение продолжительность периодов с температурой воздуха ниже –30 °С (когда при работах на открытом воздухе необходимо устраивать через каждый час перерывы для обогрева) и ниже –45 °С (при которой всякие работы должны прекращаться). При рекреационной оценке оптимальными для летнего отдыха считаются температуры выше 15 °С, а для зимнего – от –5 °С до –15 °С.

Влияние климата на здоровье людей многообразно. С высокими температурами связана опасность перегрева (тепловые удары, солнечные ожоги); интенсивная ультрафиолетовая радиация способствует заболеванию раком кожи. Слишком низкие температуры вызывают переохлаждение и обморожение организма, простудные и сердечно-сосудистые заболевания. Дефицит ультрафиолетовой радиации, свойственный высоким широтам, вызывает рахит, малокровие, стимулирует простудные и инфекционные заболевания. Изменчивость погоды ослабляет защитные функции организма, негативно влияет на сердечно-сосудистую систему, обусловливает обострение многих болезней. Сезонная динамика климата косвенно влияет на опасность инфекций (поскольку с ней связана ритмичность жизненного цикла возбудителей и переносчиков многих инфекций, например малярии, клещевого энцефалита и др.).

Уменьшение давления атмосферы с высотой служит причиной так называемой горной болезни. На самочувствие человеческого организма, условия работы и отдыха влияют многие другие элементы климата, в том числе ветры, атмосферные осадки, снежный покров (сильное отражение солнечной радиации от поверхности снега может вызвать воспаление соединительной оболочки глаза – снежный конъюнктивит), грозы, туманы, состояние неба. Климат определяет продолжительность отопительного периода и многие требования к проектированию жилищ, а также к гигиене одежды.

Обводненность ландшафта и водообеспеченность населения – также важный экологический фактор. Отсутствие питьевой воды может иметь лимитирующее экологическое значение, т. е. служить главным препятствием для заселения и освоения ландшафта. Прямое экологическое значение имеет также качество питьевой воды, ее минерализованность и химический состав. С питьевой водой – непосредственно или в составе пищи – в организм поступают химические элементы, недостаток или избыток которых служит причиной эндемичных геохимически обусловленных заболеваний. Наиболее известны эндемический зоб (нарушение функций щитовидной железы, обусловленное недостатком йода), заболевания зубов – кариес (при недостатке фтора), флюороз (при его избытке) и др. Установлена связь с геохимией ландшафта сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых злокачественных опухолей. Например, в ландшафтах докембрийских кристаллических щитов с очень мягкой питьевой водой (низкое содержание ионов кальция и магния) наблюдается повышенная смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.

Экологическое значение водоемов в ландшафте многообразно и подчас противоречиво. Их наличие, как правило, повышает рекреационную ценность среды, но часто создает предпосылки для распространения различных кишечных инфекций, поскольку вода служит благоприятной средой для многих патогенных микроорганизмов. Нельзя не отметить значение подземных вод – не только как источника водоснабжения, но и как лечебного (бальнеологического) фактора.

Крайне многообразна и неоднозначна экологическая роль биоты. Растительный покров – поставщик кислорода, важный лечебный и рекреационный фактор. Отсутствие или слабое развитие растительности – один из признаков экстремальности природной среды. Дикорастущая флора – источник многих пищевых продуктов, лекарственных средств, фитонцидов, но в ней есть и ядовитые растения и источники аллергенов (аллергические реакции может вызвать, в частности, пыльца). Растительность формирует среду обитания и кормовую базу животных, среди которых могут быть хранители и переносчики возбудителей эпидемических заболеваний человека.

С дикими животными связано распространение многих заразных болезней, общих для человека и животных,– так называемых зооантропонозов. Непосредственные возбудители инфекций – патогенные вирусы, бактерии, простейшие и пр.– часть своего жизненного цикла проходят в организме животных и передаются от них человеку разными путями: иногда при прямых контактах с ними, например через укусы, но чаще всего трансмиссивным путем, т. е. через переносчиков – кровососущих членистоногих (клещей, комаров, москитов, блох). Такие болезни приурочены к определенным местообитаниям и геосистемам и называются природно-очаговыми. К числу наиболее опасных представителей животного мира, которые служат резервуарами и прокормителями возбудителей природно-очаговых инфекций, относятся многие грызуны – мыши, полевки, песчанки, водяная крыса, ондатра и др. С их местообитаниями связаны очаги туляремии, лептоспирозов, клещевого энцефалита, Ку-лихорадки, геморрагических лихорадок и др. Хищные млекопитающие (лисица, волк, песец) могут служить резервуарами вируса бешенства. Особая группа природно-очаговых паразитарных болезней вызывается патогенными гельминтами (паразитическими червями), хозяевами которых могут быть те же хищные млекопитающие (к таким болезням относятся альвеококкоз, эхинококкоз), а также рыбы (описторхоз, дифиллоботриоз и др.).

Приведем краткие сведения о наиболее типичных природно-очаговых болезнях, встречающихся на территории СНГ.

Альвеококкоз – глистное заболевание (гельминтоз), поражающее печень; возбудитель – личинки ленточного червя альвеококка. Человек заражается при обработке шкурок лисиц, песцов, местами при контакте с собаками, при употреблении диких ягод, обсемененных яйцами альвеококка. Встречается в тундре, лесотундре, также в лесостепи.

Геморрагические лихорадки – острые вирусные инфекции, сопровождающиеся высокой температурой, подкожными и внутренними кровоизлияниями. Источники – дикие грызуны, основные переносчики – клещи. Природные очаги геморрагической лихорадки с почечным синдромом приурочены к лесным ландшафтам, крымская геморрагическая лихорадка известна на степном юге Русской равнины, о м-ская лихорадка – в подтайте и лесостепи Западной Сибири (резервуар – ондатра).

Дифиллоботриоз – глистное заболевание; возбудитель – лентец широкий – попадает в организм человека при употреблении сырой или полусырой рыбы. Крупные очаги – в низовьях больших северных рек, в приозерных районах (в Карелии, на северо-западе Русской равнины).

Клещевые энцефалиты – вирусные заболевания головного мозга. Источники – многие виды млекопитающих; переносчики клещевого весенне-летнего энцефалита – иксодовые клещи, очаги – в лесных ландшафтах (особенно южнотаежных и подтаежных). Японский (осенний) энцефалит переносится некоторыми видами комаров; известен только на юге Приморского края.

Клещевой риккетсиоз Северной Азии – инфекционное заболевание в форме лихорадки, возбуждаемое бактериями из группы риккетсий. Резервуар – грызуны, переносчик – клещи. Очаги на юге Сибири и Дальнего Востока.

Клещевые спирохетозы (клещевой возвратный тиф) – острые заболевания, сопровождающиеся периодическими приступами лихорадки; возбудитель – бактерии из группы спирохет, резервуары – грызуны (особенно песчанки), переносчики – клещи. Очаги в пустыне и полупустыне.

Клонорхоз, нанофиетоз, метагонимоз – глистные заболевания, эндемичные для бассейна Амура и связанные с употреблением в пищу сырой или полусырой рыбы.

Кожный лейшманиоз – заболевание кожи, сопровождаемое образованием язв, вызываемое одноклеточным организмом (из простейших) лейшма-нией. Источник – грызуны (в основном песчанки), переносчики – москиты. Известны очаги в пустынях Средней Азии и Казахстана.

К у - л и х о р а д к а – вызывается патогенными риккетсиями, поражает главным образом легкие. Источниками могут быть многие копытные, грызуны, птицы. Природные очаги в основном в пустыне и полупустыне, где переносчиками служат иксодовые клещи. В степных, лесостепных и южных лесных районах возможно заражение от домашних животных (так называемые антропургические очаги), в том числе через молоко.

Л е п т о с п и р о з ы – бактериальные инфекции, поражающие печень, почки, сердечно-сосудистую и нервную системы. Хозяева возбудителя – главным образом дикие грызуны, заражение происходит через пораженную кожу (особенно в загрязненных открытых водоемах). Основные природные очаги – в средней полосе, но заражение от домашних животных возможно почти повсеместно (кроме пустынь).

Описторхоз – гельминтоз, вызываемый паразитическими трематодо-выми червями. Заражение происходит при употреблении сырой или слабосоленой рыбы. Крупные очаги – вдоль больших рек – Оби, Иртыша, Волги, Камы и др.

Столбняк – острое бактериальное поражение нервной системы. Бактериальная палочка долго сохраняется в почве, попадая в организм человека при травмах. Черноземы особенно благоприятны для вегетации возбудителя, поэтому наибольший риск заболевания наблюдается в степях.

Тениаринхоз – гельминтоз, вызываемый попаданием в организм человека паразитирующего ленточного червя из семейства тениид при употреблении сырого или плохо проваренного мяса крупного рогатого скота. Наблюдается чаще в тундре и лесотундре.

Токсоплазмоз – заболевание, поражающее нервную систему; возбудитель– токсоплазма (из простейших). Источники инфекций – многие домашние и дикие животные. Заражение возможно разными путями: при употреблении непроверенного мяса, уходе за оленями и другими домашними животными и др. Хотя болезнь имеет природно-очаговый характер, но ареал очень широк; более типичен для тундры, лесотундры, северной тайги.

Трихинеллез – глистное заболевание, вызываемое паразитированием гельминтов из группы нематод, обнаруженных у многих млекопитающих. Первичные природные очаги (в основном лесостепные и степные) стерты, заражение чаще связано с употреблением плохо проваренного мяса свиней и других животных.

Туляремия – острая бактериальная инфекция, поражающая лимфатические узлы, кишечник, легкие. Возбудитель выявлен у многих позвоночных животных, основные источники – грызуны; способы заражения разнообразны'(в том числе трансмиссивный – через клещей, комаров; также при обработке шкурок и др.). Многочисленные очаги известны в разных зонах и приурочены к пойменным, болотным, приозерным, луговым и другим местообитаниям грызунов.

Чума – тяжелая бактериальная инфекция, в прошлом уносившая миллионы жизней. Резервуары инфекции – дикие грызуны (суслики, сурки, песчанки), переносчик – блохи. Природные очаги – в пустынях, полупустынях и центральноазиатских степях с резко континентальным климатом.

Э х и н о к о к к о з – глистное заболевание, вызываемое личинками ленточного червя эхинококка. В природных очагах основными источниками были волк и копытные, но в настоящее время эти очаги стерлись и основная опасность заражения исходит от контакта с собакой.

Японская речная лихорадка (лихорадка тсутсугаму-ш и) – острое инфекционное заболевание, сопровождаемое образованием сыпи, вызываемое бактериями из группы риккетсий. Резервуары – грызуны, переносчики – клещи. В России известна на юге Приморского края, на Сахалине.

Касаясь экологического значения диких животных, нельзя не упомянуть о ядовитых змеях и членистоногих, а также о кровососущих насекомых.

Экологическое значение почвы в основном косвенное, если не считать прямого воздействия почвенной пыли, в том числе солевой и радиоактивной, на дыхательные пути, глаза и другие органы. Почва в значительной мере определяет качество питьевой воды и пищи, служит средой для возбудителей многих кишечных инфекций и столбняка, яиц гельминтов, личинок насекомых – переносчиков эпидемических болезней, клещей, патогенных грибков. Но почвенные микроорганизмы выполняют и полезные санитарные функции, разрушая трупы животных и различные органические отбросы.

Рельеф – также преимущественно косвенный экологический фактор. Высота над уровнем моря влияет на здоровье человека через изменение климата (понижение атмосферного давления, недостаток кислорода, низкая температура воздуха, усиление солнечной радиации и ветров). Пересеченность горного рельефа, обвалы, сели, лавины – причины увеличения энергозатрат и вероятности травматизма. Вместе с тем горные ландшафты оказывают на человека и определенное оздоровляющее действие, обладают своеобразной привлекательностью для туристов и спортсменов и, следовательно, значительным рекреационным потенциалом. Общеизвестна положительная рекреационная роль расчлененного живописного рельефа в равнинных условиях.

Итак, природные экологические условия жизни людей складываются из многих элементов, образующих крайне разнообразные территориальные сочетания. При комплексной экологической оценке территории надо учитывать взаимную зависимость и совместное действие отдельных природных элементов. Так, мы уже знаем, что влияние одной и той же температуры воздуха на теплоощущение человека зависит от влажности воздуха и скорости ветра. Другой пример: появление признаков горной болезни зависит не только от высоты гор, но и от их широтного положения. Если в горах Северо-Восточной Сибири эти признаки появляются уже на абсолютной высоте 1500 м, то на Кавказе – лишь на высоте 3000 м, в Средней Азии – 4000 м, а в Гималаях – 5000 м. Известно также, что при одинаковых предпосылках со стороны биоты опасность паразитарных природно-очаговых заболеваний может быть неодинаковой в зависимости от климатических и других условий.

Естественно, что комплексная оценка экологического потенциала представляет нелегкую задачу, и попытки найти какой-либо универсальный количественный показатель не увенчались успехом. Это и понятно: невозможно найти одну общую единицу измерения и для комфортности климата, и для медико-географической опасности, и для рекреационных условий и т. д. Известны примеры использования балльной оценки, суть которой сводится к тому, что сначала каждый элемент оценивается отдельно (например, по 5-балльной шкале), а затем все баллы суммируются, и получается как бы комплексная оценка – обычно для разных точек, равномерно располагаемых по изучаемой территории.

Допустим, в одной точке мы поставили следующие балльные оценки: температурный комфорт – 5, дождливость– 1, обеспеченность питьевой водой– 1, геохимические условия – 2, предпосылки природно-очаговых заболеваний – 4, обилие кровососущих насекомых–1, привлекательность рельефа – 5 (перечень показателей может быть намного длиннее). Сумма равна 19. В другой точке соответствующие показатели получили оценки: 2, 5, 4, 3, 2, 3, 0; сумма также 19. Нетрудно заметить, что одинаковый суммарный балл получили принципиально разные условия (первые – явно аридного типа, но с теплым климатом, вторые – с гумидным, но холодным климатом). Таким образом, качественные различия экологических условий оказались скрытыми, как бы снивелированными. В балльной системе оценок «одинаковыми», например, оказываются Камчатка и пустыни Туркмении. Практическая польза от такого способа оценки крайне сомнительна.

Избежать недостатков описанного способа позволяет ландшафтный подход, когда объектом оценки служат геосистемы как целостные образования. В геосистемах экологические условия уже как бы синтезированы в их естественных границах, что исключает необходимость «снимать показания» в каких бы то ни было условных точках. Кроме того, поскольку все компоненты геосистем взаимосвязаны и подчинены общим географическим закономерностям – зональности, секторности и др., нет надобности комбинировать бесчисленное множество отдельных показателей. Важно опираться на ведущие (определяющие, лимитирующие) показатели. Бывает, что лимитирующее значение лишь одного из них (например, экстремально низкие температуры или полное безводье) сводит на нет значение всех остальных.

Экологической оценке могут подлежать геосистемы разных уровней, но особый интерес с экологической точки зрения представляет собственно ландшафт, в котором воплощается единство зональных, секторных, высотно-ярусных и азональных условий природной среды. Ландшафт есть естественный экологический район, заключающий в себе закономерную взаимосвязанную совокупность местных природных условий жизни людей. Его можно рассматривать как экосистему, «хозяином» которой является проживающее на территории ландшафта население.

Экологический потенциал каждого ландшафта может быть охарактеризован по ряду показателей. Затем сходные по экологическому потенциалу, т. е. качеству природной среды, ландшафты группируются в экологические типы ландшафтов. Группировка основывается на возможности сравнения. Вот здесь-то и важно идти не путем механического суммирования всех возможных признаков (с помощью баллов), а учитывать их значимость и взаимосвязи. Известно, например, что к экологическому потенциалу ландшафта имеют отношение и водообеспеченность, и наличие ядовитых растений, но роли их, очевидно, неравноценны.

Нетрудно убедиться, что при самом широком охвате ландшафтов, например в границах всей страны, на первый план по своему экологическому «весу» выходят гидротермические факторы: тепло- и влагообеспеченность. С ними связаны главные экологические различия. От их сочетания зависят и важнейшие экологические особенности биоты (в том числе потенциальная опасность природно-очаговых заболеваний), и первичная биологическая продуктивность ландшафта, которую можно рассматривать как индикатор местного продовольственного потенциала, и биогеохимические условия (например, гумидным лесным ландшафтам присущ общий недостаток йода, фтора, кальция и ряда других элементов).

Как уже отмечалось, невозможно найти какой-либо универсальный количественный показатель, обобщающий все природные условия жизни населения. Однако наиболее интегральное представление о тепло- и влагообеспеченности дает так называемый показатель биологической эффективности климата, предложенный Н. Н. Ивановым: ТК=Т-К, где Т – сумма активных температур воздуха (за период со средними суточными температурами выше 10 °С) в сотнях градусов Цельсия, а К – коэффициент увлажнения, т. е. отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости. Опытным путем и в особенности путем сопоставления карт выявлена хорошая корреляция многих существенных экологических характеристик (в том числе геохимических показателей, биологической продуктивности, а также заселенности и хозяйственной освоенности территории) с определенными градациями ТК. Это позволяет в первом приближении использовать величины ТК для сравнения и группировки (классификации) ландшафтов по их экологическому потенциалу.