Петров_К_М_Биогеография_СПб_2001

Глава 10

АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ ПРИРОДНЫХ ЗОН РОССИИ

Ñледствием антропогенного воздействия на природные ландшафты является их экологическая дестабилизация. Последняя определяется В. С. Залетаевым (1989) как антропогенно измененная и постоянно изменяющаяся географическая среда, для которой типичны новый характер динамики, аномально быстрое развитие как процессов деструкции экосистем, так, одновременно,

èновообразований, проявление новых экологических феноменов, а также формирование новых механизмов самоорганизации экосистем. Важнейшее свойство экологи- чески дестабилизированной среды – дробная экологическая дифференцированность

èконтрастность биогеоценотического покрова и вместе с тем усиление экологической связности разнородных территорий на основе существенно увеличивающегося транспорта вещества и расселения организмов.

Âэкологически дестабилизированных ландшафтах меняется природный потенциал, т. е. количество проходящего через геосистемы вещества, энергии, информации, благодаря которым ландшафты существуют, сохраняя внутренние и внешние связи, и самовосстанавливаются при умеренном воздействии на них человека. Нормальное функционирование и способность к самовосстановлению ландшафта возможны только при условии сохранения биотической структуры зональных типов биомов.

Функции живого вещества определяют интенсивность биогеохимических круговоротов, биологическую продуктивность экосистемы, общие запасы органики в ландшафте. Количество и форма этих запасов, характер круговоротов влияют на направление хозяйственной деятельности, а последняя, в свою очередь, вызывает изменения названных процессов в ландшафте.

Н. И. Базилевич (1976) отмечает следующие общие закономерности в функционировании зональных типов экосистем на территории России: наибольшие запасы живого и мертвого органического вещества присущи экосистемам, развивающимся в условиях радиационного баланса около 35 – 40 ккал/год при индексе сухости, близком к 1. Это биомы лесостепи и луговой степи, наиболее удобные для пахотного сельскохозяйственного освоения. При таком же радиационном балансе, но индексе сухости больше 1 формируются биомы степей, в которых мертвое органическое вещество (до 95 %) накапливается в виде гумуса. Плодородие почв возрастает, однако сухость климата делает эту зону рискованной для земледелия.

Только в таежных биомах отношение между живым и мертвым органическим веществом складывается в пользу живого органического вещества – древесной растительности. Однако почвы бедны гумусом и мало плодородны. На базе этих биомов развивается лесное хозяйство. Наименьшие запасы живого органического вещества характерны для биомов тундры и пустыни. Традиционным видом хозяйственной деятельности местного населения является пастбищное животноводство – оленеводство в тундре и овцеводство в пустыне.

Интенсивность биотического круговорота проявляется в скорости разложения органических веществ в ландшафте, о чем свидетельствует отношение массы подстилки к массе зеленой части опада. Чем интенсивнее протекают в ландшафте процессы разрушения органических веществ, в том числе антропогенного происхождения, тем больше этот коэффициент. В тундре на разложение 10 ц опада требуется около 100 лет, в лесотундре и северной тайге количество опада увеличивается более чем в два раза, а скорость его разложения – более чем в че- тыре раза и составляет около 20 лет, снижаясь в южной тайге до 10 лет, что на порядок выше чем в тундре. В степных ландшафтах наземный опад разлагается за 1–3 года, а в сухих степях и пустынях – менее чем за год (Кочуров, 1988).

стемы, приводит к снижению их продуктивности.

Обсуждая вопросы трансформации зональных типов биомов в процессе их хозяйственного освоения, следует иметь в виду глобальные изменения ландшафтов в XX–XXI веках, связанные с потеплением климата. По мнению А. А. Величко (1992), мы живем в межледниковую эпоху: естественный тренд – понижение температуры.

Потепление полностью обусловлено хозяйственной деятельностью человека, сопровождающейся все увеличивающимся выбросом парниковых газов в атмосферу. И потепление и похолодание климата поразному проявляются в ландшафтах природных зон. Нельзя сказать однозначно, что лучше для человека – сохранить естественный тренд похолодания и бороться с выбросами парниковых газов или, напротив, сохранять действие факторов, ведущих к повышению температуры. По мнению специалистов, в начале XXI века под воздействием антропогенных факторов среднеглобальная температура может повыситься приблизительно на 1 °C.

Основные типы экологической дестабилизации ландшафтов суши рассматриваются на примере территории России. Они обусловлены зональными типами ландшафтов и особенностями природопользования в разных природных зонах. При характеристике функционирования и изменения зональных типов экосистем использованы данные Н. И. Базилевич и др. (1976) и Ю. А. Исакова и др. (1986). Особенности вероятных изменений ландшафтов в связи с потеплением климата даются по работе А. А. Величко (1992).

10.1. Зона тундры

Еще в начале прошлого века тундра была малообитаема. Местное население занималось кочевым оленеводством и пушным промыслом, а также охотой на морского зверя. До второй половины XX века всюду преобладали коренные природные экосистемы (рис. 10.2, 10.3). В последние десятилетия XX века хозяйственная дея-

тельность в суровых условиях Севера получила особенно большое развитие. В основном она связана с геологоразведкой, добычей нефти и газа, минерального сырья (рис. 10.4), строительством дорог, нефте- и газопроводов, городов и поселков.

Наличие в тундре многолетней мерзлоты – важнейший фактор, влияющий на техногенное освоение территории. Растительная дернина, в том числе моховой покров и торфяной слой, являются хорошим естественным теплоизолятором. Разрушение этого слоя способствует таянию подземных льдов, образованию просадок и провалов. Поэтому необходимо исключи- тельно бережное отношение к почвеннорастительному покрову. Достаточно гусеничному транспорту проехать по тундре и разрушить мох, чтобы вскоре следы от гусениц превратились в канаву, а затем и в глубокий овраг (рис. 10.5). Расчищенная грунтовая площадка через несколько лет может стать провальным озером.

Попадающие в грунт нефтепродукты разлагаются очень плохо. Низкие температуры и незначительное содержание кислорода в почве способствуют длительному сохранению нефтяного загрязнения. Само- очищения в зоне многолетней мерзлоты практически не происходит.

Наибольший вред геологоразведочные работы наносят оленьим пастбищам. Площади оленьих пастбищ существенно сократились. Стада вынуждены концентрироваться на ограниченной территории. Это неизбежно влечет за собой перевыпас, разрушение растительного покрова. Основной корм оленей – ягель отрастает медленно. Необходимо 50 лет, чтобы он достиг высоты 6–8 см, при условии полного изъятия территории из хозяйственного оборота. Нарушенные ягельные пастбища практически не восстанавливаются.

К началу XXI века площадь природных тундровых экосистем будет еще сокращаться, и господствующее положение займут ес- тественно-антропогенные и техногенные системы. Коренные природные экосистемы перейдут в категорию реликтовых.

Рис. 10.2. Тундра. Край болот, озер и рек

Рис. 10.3. Оленеводство – традиционное занятие местного населения

10. 2. Зона тайги

Характерными ландшафтами самой обширной по площади таежной зоны являются хвойные леса и верховые болота.

Таежные леса. Территория средней и особенно северной тайги стала интенсивно осваиваться в России сравнительно недавно. Основу хозяйственной деятельности населения долгое время составляли лесные промыслы: заготовка древесины, сбор дикорастущих, охота. Преобладали коренные, не измененные человеком ландшафты (рис. 10.6).

В первой половине XIX века население было немногочисленным и концентрировалось преимущественно в долинах рек. Именно здесь стало развиваться животноводство, а затем и земледелие, поскольку почвы пойм более плодородны. На месте вырубленных лесов появились пастбища и пашни. Принципиальные изменения в структуре таежной зоны произошли во вто-

Рис. 10.4. Добыча медно-никелевых руд на Норильском месторождении

Рис. 10.5. След от гусеничного транспорта, превращающийся в овраг

рой половине XX века. Объем заготовок древесины необычайно возрос. Расширилось техническое вооружение лесозаготовителей, появилась сеть автомобильных и железных дорог, благодаря чему значительная часть территории тайги стала сравнительно легкодоступной. Крупные районы освоения лесных ресурсов охватили практически всю европейскую часть зоны тайги, значительную часть Урала, большие площади в Западной, Средней и Восточной Сибири, а также Дальнего Востока. В связи с расширением геологоразведочных работ, добычей полезных ископаемых, даже в труднодоступных местах таежные ландшафты стали страдать от хозяйственной деятельности человека (рис. 10.7).

Значительный урон тайге наносят пожары, выжигающие большие площади леса, ценные охотничьи, ягодные и грибные угодья. Вблизи больших городов леса все больше замещаются лугами и пашнями.

Леса играют важную почвозащитную и водоохранную роль: там, где они уничто-

Рис. 10.6. Часовня в лесу на севере России

жаются, увеличивается поверхностный сток и, как следствие, усиливается смыв почвы, возникают овраги, уменьшается пополнение подземных вод, реки мелеют.

Следует иметь в виду, что таежная зона играет огромную роль в насыщении атмосферы кислородом и поглощении углекислого газа. Один гектар леса выделяет за 1 год около 1 тыс. м3 кислорода, что удовлетворяет годовую потребность в нем че- ловека. Подсчитано, что кислорода, выделяемого лесами тюменского Севера за год, в течение этого времени достаточно для дыхания населения всей Тюменской области, Урала, Казахстана.

Для примера скажем, что леса США уже не могут обеспечить кислородом население этой страны. В промышленно развитые страны, где площадь лесов сильно сокращена, кислород приносится воздушными потоками из сохранившихся лесных ландшафтов, в том числе с территории таежной зоны России.

Верховые (сфагновые) болота таежной зоны. Этот уникальный природный комплекс (рис. 10.8) долгое время рассматривался с хозяйственной точки зрения как источник торфа на топливо или, после осушения, как сельскохозяйственные угодья. На протяжении последних десятилетий на болота шло массированное наступление. Однако оказалось, что экономическая

польза от осушения болот очень небольшая, а отрицательные последствия огромны.

Присущая болотам естественная растительность через несколько лет после осушения погибает, и болота превращаются в бесплодные пустоши. Слой торфа быстро срабатывается. За год его толщина уменьшается в среднем на 1–2 см; максимальная скорость достигает 12 см в год. Двух-трех- метровый торфяной слой срабатывается до минерального грунта через 10–20 лет после осушения. В белорусском Полесье, бывшем крае болот, теперь случаются пыльные бури, в воздух поднимаются черные тучи пересушенного торфа.

Рис. 10.7. Покорение тайги. Западная Сибирь. Сверху - вниз: нефтяные промыслы Самотлора; сооружение газопровода; лесозаготовки

Верховые болота – настоящие кладовые чистой воды. Пройдя через сфагновый ковер, вода становится стерильной, поскольку эти мхи – хорошие антисептики. Кроме того, экосистема болот является геохимическим фильтром, задерживающим различные вещества, в том числе тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и т. п.).

Особенно велика фильтрующая роль болот вблизи поселений и в зонах отдыха. Вода болот – это огромный экологический и экономический потенциал, ценность которого со временем будет возрастать.

Осушение болот ведет к нарушению режима питания рек: мелеют и исчезают вытекающие из болот ручьи и малые реки – истоки крупных рек. Снижается уровень грунтовых вод на прилегающих к осушенным болотам территориях. Усыхают леса, сокращается разнообразие болотных растений, животных, количество перелетных птиц. Прекращаются традиционные промыслы – сбор ягод, лекарственных трав, охота.

В XXI веке тенденции роста лесозаготовок, отчуждения ландшафтов таежной зоны на строительство городов и промышленных объектов будут сохраняться. Осушение и загрязнение болот приведет к обмелению рек, ухудшению качества природных вод. Чтобы избежать неблагоприятных экологических последствий, человек должен

взять на себя затраты на восстановление ресурсного потенциала таежных ландшафтов.

10.3. Зона смешанных и широколиственных лесов

Эта зона обладает плодородными по- чвами и мягким климатом. Не случайно многие дворянские усадьбы, в том числе родовые имения великих русских писателей, поэтов и композиторов, располагались именно в этой зоне. Она была заселена раньше и с большей плотностью, чем другие зоны России. Уже в начале прошлого века пашни и пастбища занимали здесь большую площадь, чем лесные угодья (рис. 10.9).

В XX веке, особенно во второй его половине, разрушение естественных ландшафтов нарастало. Значительное развитие получили техногенные промышленно-го- родские комплексы. Реликты естественных экосистем сохранились лишь в немногих заповедниках.

Отдаленная перспектива этой зоны рисуется в следующем виде: господствующее место займут антропогенные комплексы, на которые будут переложены как ресурсовоспроизводящие функции, так и средорегулирующие. Поскольку в противоположность естественным экосистемам, где эти функции выполнялись “бесплатно”, антропогенные комплексы полностью уп-