книги из ГПНТБ / Состояние природной среды в зарубежных странах [сб. ст

связей. Ядохимикаты переносятся воздушными потоками, почвенной влагой, растительными и животными пищевыми продуктами и распространяют свое влияние на все большие территории земного шара.

Другой серьезной проблемой загрязнения окружающей среды является шумовое загрязнение—городов- В настоящее время на напряженныхгородских магистралях, вблизи аэропортов шум иногда достигает уровня 85—100 децибелл, что примерно в 2 раза превышает допустимые нормы.

Непрерывно расширяющееся хозяйственное использование территории приводит к коренной перестройке природных ландшафтов, которая идет во много раз быстрее их естест­ венного саморазвития. Нарушение одного компонента ланд­ шафта приводит к изменению других компонентов и всего ландшафта в целом. Антропогенные ландшафты занимают в настоящее время большую часть суши. Лишь болота, горные” Тундры, полярные и высокогорные пустыни, сильнорасчленен­ ные карстовые районы, отдельные районы экваториальных лесов и северной тайги можно отнести к разряду неизменен­ ных ландшафтов.

Изучение проблем взаимодействия человека и природы, роли антропогенного фактора в формировании современных ландшафтов представляется исключительно важным в на­ стоящее время еще и потому, что оно позволяет говорить о долгосрочных прогнозах изменения природной среды. Особый интерес представляет прогноз неблагоприятных последствий использования ландшафтов ■— возникновение эрозионных процессов на сельскохозяйственных и лесных землях, вторич­ ного засоления и заболачивания земель при Орошении и т. д.

Представляет также значительный интерес выявление «критически опасных районов» с точки зрения загрязнения объектов природной среды. В связи с этим А. М. Рябчиков [5] предлагает выделять ареалы с устойчивым и неустойчи­ вым равновесием, причем неустойчивость равновесия в ланд­ шафтах возрастает как в сторону аридности (леса, лесостепи, лесосаванны), так и в сторону понижения баланса тепла (тундры). Особенно повышается неустойчивость равновесия в горных районах, где градиент силы гравитации значительно возрастает.

Исследование основных тенденций развития современных ландшафтов и закономерностей их распространения предпо­ лагает изучение корреляции пределов отдельных видов сель­ скохозяйственного использования территории с природными факторами: установление термических границ сельскохозяй­ ственного использования природных ресурсов в районах уме­ ренного, субарктического и арктического поясов, влажност­ ных лимитов богарного земледелия и пастбищного использо­ вания земель в континентальных секторах различных поясов,

9

а также установление высотных пределов земледелия и ско­ товодства для горных районов.

При рассмотрении вопросов изменения природной среды под влиянием производства необходимо учитывать факт существования в мире двух разных социальных систем.

В нашей стране и в других соцналистичеоких странах вопросы охраны природы и рационального использования природных ресурсов возведены в ранг государственной поли­ тики. В Советском Союзе выделяются колоссальные средства для решения проблем природной среды. Так, около 700 млн. руб. будет израсходовано в течение ближайших четырех лет для постройки на 421 предприятии сооружений по очистке стоков, оснащенных эффективными средствами автоматиче­ ского контроля и управления.

В последнее время в нашей стране. принят целый ряд постановлений об охране бассейнов Волги, Каспийского моря, оз. Байкала, а также Постановление Верховного Совета

СССР от 20 сентября 1972 г. «О мерах по дальнейшему улуч­ шению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов». Это постановление еще раз обращает внимание на то, что охрана природы является неотъемлемой частью научно-технического прогресса и будет способство­ вать дальнейшему улучшению условий жизни советских лю­ дей. В постановлении указано, какие мероприятия должны быть предприняты по охране природной среды и предотвра­ щению загрязнения воздуха, почв, вод. Основными мерами являются совершенствование планирования, комплексное использование природных ресурсов, строительство очистных сооружений, предотвращение вредных выбросов в атмосферу и сброса сточных вод, разработка градостроительных норма­ тивов, расширение научно-исследовательских работ. В поста­ новлении говорится, что «рациональное использование, сохра­ нение и воспроизводство природных ресурсов, бережное отно­ шение к природе — составная часть программы строительст­ ва коммунизма в СССР».

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Г у л я к и н И. В. Система применения удобрений. М. «Колос», 1970. 2. И г н а т ь е в Г. М. Проблема использования природных ресурсов и влияние хозяйственной деятельности на природные условия США. «Вести.

Моек, ун-та», сер. геогр., 1971, № 2.

10

Л. И. КУР А КОВ А, Е. В. М И Л А Н О В А

АНТРОПОГЕННЫЕ САВАННЫ

Ландшафты антропогенной саванны, возникшие на месте сведенных лесов и лесосаванн в результате длительного ис­ пользования территории человеком, широко распространены в субэкваториальных и экваториальных районах земного шара. Это обширные районы Деканского плоскогорья, аллю­ виальные равнины в бассейне Ганга, Инда, Иравади, Мекон­ га, «сухая зона» Бирмы, плато Корат, низкогорья Вьетнама и Лаоса, Гвианское и Бразильское нагорье, острова Вест-Ин­ дии, обширные пространства тропической Африки.

Саванна встречается в самых широких климатических пределах — от экваториального пояса до тропического. Сей­ час ученые пришли к выводу, что не существует «климата саванн» или климата «тропических злаковников». Все или почти все саванны встречаются в районах, где растут деревья и климатически возможен рост лесов. Так, в Бразилии саван­ ны встречаются и в постоянновлажном климате, и в сезонно­ влажном с продолжительностью сухого сезона до 3—5 меся­ цев и с различными почвенными условиями. Еще не до конца решен вопрос, какие факторы больше влияют на образование саванн — эдафичеокие или биотические (выжигание и выпас).

Бэрд [8], изучавший саванны Гайаны, Вест-Индии и льянос Венесуэлы, пришел к выводу, что хотя все типы саванн могут быть объектами частых пожаров и их растительность становится огнеустойчивой, существование травяного покрова не зависит от огня. Он называет саванны в этом районе «эдафическим климаксом». Согласно Бэрду, типичная саван­ на возникает на зрелых почвах равнинных участков, которые имеют водонепроницаемый слой на некоторой глубине от по­ верхности или являются очень компактными и непроницаемы­ ми по всему профилю. В результате растения периодически испытывают сильное заболачивание или иссушение, что не­ благоприятно сказывается на возможности развития лесного покрова.

Ричардс [15] считает, что для северо-востока Южной Америки вывод об эдафическом происхождении саванн пра­ вилен, но вряд ли его можно распространять на большие тер­ ритории.

Большинство ученых пришли к выводу, что саванны Аф­ рики образовались под влиянием биотического фактора (главным образом пожаров). Кей [12] применяет термин «производная саванна» и предлагает применять его к типам саванн, образовавшихся из влажных лесов в результате их деградации, в частности из-за слишком коротких циклов под­ сечно-огневого земледелия. Эдафический фактор, конечно,

11

и в этом случае будет играть определенную роль. Легкие песчанистые почвы, например, быстрее истощаются в резуль­ тате обработки, чем более тяжелые. Следовательно, восста­ новление первичного леса на легких почвах затруднено, и он скорее превращается в «производную саванну».

Келлог [13] и Дудал [19] также считают, что большая часть саванн в тропиках антропогенного происхождения и образовалась в результате расчистки лесов, бесконтрольных пожаров, перевыпаса, иными словами в результате «переиспользования». При этом, как указывает Келлог [13], саванно­ вая растительность формируется только при сильном истоще­ нии и засорении почв.

Основной причиной возникновения антропогенных саванн в Юго-Восточной Азии является подсечно-огневое земледелие (рей в Индонезии, таунджа в Бирме, чена на о. Шри-Ланка, паданг на Малайском архипелаге, каинжин на Филиппинах), издавна широко применяемое в этих районах и занимающее площадь более 8 тыс. км2. Различают три основных типа под­ сечно-огневой системы, степень влияния которых на ланд­ шафт неодинакова. Наиболее глубокие изменения в ланд­ шафтах вызывает так называемый «истощающий рэй», при­ меняемый, как правило, в предгорных холмистых районах. При такой системе производится вырубка и выжигание лесов на участке, после чего следует его длительная эксплуатация. «Умеренный рэй» практикуется в горных районах. После вырубки и выжигания леса территория эксплуатируется с 2—3-летним периодом ротации. В долинах рек применяется «дополнительный рэй», при котором период пользования участком составляет 1—2 года. Истощенные почвы и сорняки уже на второй год мало оправдывают обработку очищенного от леса участка; на забрасываемый массив вновь возвра­ щаются через 15 лет.

Возникновению антропогенных саванн в отдельных случаях способствует выпас скота (на холмистых равнинах западной Камбоджи, плато Корат, в «сухой зоне» Бирмы), который сочетается здесь с многократным выжиганием. При выпасе скота в саваннах нарушается равновесие между скоростью поедания корма и скоростью восстановления естественной растительности. Почва утрачивает защитный покров и дегра­ дирует. В Индии, например, за 40 лет поголовье скота воз­ росло с 84 до 147 млн., а площадь пастбищ сократилась на 49 млн. акров.

В настоящее время неизвестно, что представляла собой структурно и физиономичеоки первичная саванна. Характер­ ный облик современных саванн — сомкнутый покров из высо­ ких или низких трав с разбросанными деревьями, имеющими, как правило, зонтикообразную крону. Лесная растительность

12

встречается лишь на пониженных участках и вдоль рек (га­ лерейные леса).

Структура саванн мало отличается от континента к конти­ ненту, но ее ботанический состав сильно варьирует, даже в одном районе. Поражает обилие пирофитов различных видов. Факт наличия такого количества огнестойких видов свиде­ тельствует о том, что огонь был важным фактором возник­ новения и эволюции саванн.

Приспосабливаясь к пожарам, изменился и флористиче­ ский состав первичных растительных формаций. Раститель­ ность подвергалась суровому и систематическому отбору. Остались лишь виды, способные применяться к периодичеоким пожарам, сопротивляться огню и давать новые поколе­ ния растений. Деревья и кустарники африканской саванны, например, обладают толстой корой и способностью создавать корневую систему (поросль) на месте обгоревшего ствола.

Травы антропогенных саванн обладают большой приспо­ собляемостью к любым эдафнческнм условиям: их состав не меняется при переходе от одного почвенного типа к другому. Поэтому фитоценозы африканских саванн удивительно одно­ родны на огромных пространствах [5].

Растительному покрову антропогенных саванн свойствен гетерогенный характер. Типично большое количество видов растений, но часто плохое их состояние. Господствующее по­ ложение занимают травы, среди которых доминируют Ітрегаta cylindrica и Eupatorium odoratum, достигающие высоты

1—2,5 м. Заросли кустарников в антропогенных саваннах до­ стигают обычно 3 м высоты. Наиболее типичными для участ­ ков, расположенных выше 1000 м над ур. моря, являются

Phodoniyrtiis tomentosa, Lagerstroemia parviflora и Ainus nepalensis. Иногда на низкогорных и холмистых участках встре­ чается бамбук, а местами — редкие заросли угнетенных де­ ревьев высотой не более 10 м. Как правило, преобладают представители семейства диптерокарповых (Dipterocarpus obtusifolius, Shorea obtusa. Pentacine siamensis), которые в прошлом, очевидно, были доминантами в прежних лесных формациях.

Вследствие широкого распространения саванн на земном шаре очень трудно провести границу между антропогенными и естественными саваннами. Считается, что во влажных тро­ пиках саванны могут возникать естественным путем только в определенных эдафических условиях — на глубоких песках или суглинистых почвах с чрезмерным дренажем.

Как указывает А. Г. Воронов [2], «когда формация рас­ положена у границ области своего распространения, условия существования находятся на грани возможных для данного

•сообщества. В этих случаях уничтожение коренного сооб­

13

щества приводит к появлению производного, которое сущест­ вует неопределенно долго и без вмешательства человека вновь не сменяется коренным сообществом».

Существует целый ряд признаков, позволяющих говорить об антропогенном происхождении саванн, основными из кото­ рых являются следующие: расположение в земледельческих районах, мозаичность растительного покрова (наличие полян, участков подсечно-огневого земледелия в прошлом), следы выпаса (полосы, «синяки» на деревьях), ограниченное рас­ пространение растений, чувствительных к огню, и в то же время широкое развитие пирофитов, присутствие видов, ха­ рактерных для леса. Отсутствие местных эндемиков во флоре, наличие древесных экологических видов также говорят о вторичности саванн [10, 16]. Существование на занятой са­ ванной территории охранных лесов, в тех же гидротермиче­ ских условиях даже в виде очень небольших участков, нали­ чие латернтных кор, археологические остатки также могут указывать на вторичность саванн. На Марианских островах, например, на вторичность саванн указывает наличие кокосо­ вой и бетелевой пальмы, бамбуков. В саваннах Гуама господ­ ствует высокая трава Miscanthus floridulus. Но только после обнаружения эндемичных лесных растений пришли к выводу о вторичном происхождении этих лугов.

Возникновение антропогенных саванн сопровождается из­ менениями всех природных компонентов: растительного покрова, почв, микроклимата, гидрологического режима.

Смена лесной растительности саванновой сопровождается деградацией почв, проявляющейся прежде всего в смыве верхних почвенных горизонтов и постепенном обнажении горизонта В. Там, где грунтовые воды залегают неглубоко, их уровень приближается к поверхности, что вызывает мигра­ цию записного железа, которое окисляется и накапливается в горизонте В.

Для почв антропогенных саванн характерно обеднение азотом и фосфором, уменьшение содержания гумуса вследст­ вие палов, ухудшение водно-физических свойств. Особенно заметна разница в слое 5—10 см. Интересно, что в умеренном поясе наблюдается обратное явление: лесные почвы значи­ тельно менее богаты гумусом, чем степные. Хотя скорость минерализации гумуса в лесах меньше, чем в саваннах, в почвы под лесом поступает большее количество органиче­ ского вещества: 4 т/га опада и 2 т/га корней ежегодно, в са­

14

в саваннах связан с низким количеством обменных осно­ ваний.

Несмотря на более глубокое выветривание лесных почв, общее содержание Р в них меньше, чем в саваннах. Это объясняется высокой интенсивностью биологического круго­ ворота под лесной растительностью и концентрацией фосфо­ ра на поверхности. Органические соединения фосфора из са­ ванных почв также выщелочены.

Физические свойства верхних горизонтов саванных почв значительно хуже, чем лесных. Методы обработки почв в са­ ваннах, значительно отличающиеся от методов, применяемых в лесах, ведут к еще большему ухудшению почв. Если при подсечно-огневом земледелии в лесах культуры первого года высевают в пепел, а культуры второго года подсаживают без обработки почвы, в саваннах участок от трав может быть очи­ щен только рыхлением и обработкой земли, и каждый сезон механическая обработка почвы возобновляется для очистки ее от сорняков. Кроме того, сильное переувлажнение почв в дождливый сезон и иссушение в засушливый период приводят к образованию на небольшой глубине латеритного горизонта. По образному выражению С. В. Зоина [6], в тропических районах «деградация почв является прелюдией к саваннизации территории».

Возникновение антропогенных саванн сопровождается также изменениями микроклиматических условий, что в даль­ нейшем затрудняет восстановление первичных лесных ланд­ шафтов. Сведение лесов приводит прежде всего к увеличению солнечной радиации, поступающей на поверхность почвы. По данным С. Т. Дана [4], интенсивность солнечной радиации в наиболее сомкнутых участках леса может составлять только 1% от интенсивной радиации на открытом участке, в резуль­ тате чего в лесу сокращаются амплитуды колебаний годовых и суточных температур воздуха и почвы. В восточной Африке температура почв под лесом составляет 25°, а под саван­ ной — 34°, а на поверхности обнаженной почвы зарегистриро­ вано в среднем от 50 до 54°. В Гвинее на ферралитах на глу­ бине 20 см под покровом злаковых дневные амплитуды темпе­ ратуры почвы составляют 13,6°, а под лесом снижаются

до 1,6°.

С изменениями температур связаны изменения относи­ тельной влажности, которая в среднем на 11—15% выше в лесу, чем на открытом пространстве [4]. Испарение на по­ верхности почвы во влажном тропическом лесу составляет 1 мл в суши (максимально 1,7 мл), в то время как испаре­ ние на открытом месте на той же высоте над травяным покро­ вом составляет 6—10 мл в сутки [1]. Под пологом леса зна­ чительно снижаются скорости ветра. Они могут составлять '/іо—2/з от скорости ветра на открытой местности [4].

15

Сведение лесной растительности приводит также к изме­

2,5 т/га в год, под саванной — 40—50 т/га, с обнаженной поч­ вы — 118 т/га [11].

Най [14] отмечает, что в результате изменения хода про­ текания эрозионных процессов изменяются даже формы по­ верхности под вторичной саванной. Поскольку под лесами поверхностный сток затруднен и образуется мощный слой выветренной породы, для лесных ландшафтов характерны слегка выпуклые водоразделы, разделенные широкими и глу­ бокими долинами с умеренными и крутыми склонами. В са­ ваннах в связи с тем, что поверхность почвы защищена слабо, происходит сильный плоскостной смыв и образуется большой твердый сток. Слегка вогнутая поверхность поднимается к очень узкому водоразделу или кряжу. Хотя долины заполне­ ны коллювием, накопление выветренного материала не происходит. Эродированные почвы не могут удержать посту­ пающие на них воды, и значительная часть их стекает в раки, вызывая катастрофические подъемы воды, разливы рек, на­ воднения.

Изменение режима увлажнения в сторону физической или физиологической сухости неизбежно влечет за собой из­ менение состава флоры, появление новых видов растений. При изменении влажности и температуры у древесных расте­ ний меняется прежде всего характер роста и размеры. В об­ щем происходит ухудшение почвенно-климатических условий, которые становятся все более неблагоприятными для разви­ тия высокоствольных древесных пород.

«Ускорение эрозии... способствует сперва осаванниванию, а затем и опустыниванию территории» [6]. При этом замече­ но, что устойчивая кустарниковая растительность появляется там, где антропогенное влияние (огонь и пастбища) незначи­ тельно, а травянистая с преобладанием злаков — там, где оно интенсивно. В Нигерии среди массивов вечнозеленых лесов таким образом возникли обширные площади высокотравной саванны, для которой особенно характерна Imperata cylindri-

характерный для вторичных травянистых сообществ, возни­ кающих на месте вечнозеленых лесов, отличается необычай­ ной агрессивностью и является настоящим препятствием как для естественного восстановления лесной растительности, так и для сельского хозяйства.

16

При этом заслуживает внимания тот факт, что на необра­ батываемых участках ухудшения, вызванные расчисткой леса, ликвидировались по мере зарастания вторичной раститель­ ностью, а на обрабатываемых сохранились и даже прогресси­ ровали. Поэтому длительность периода обработки почвы имеет большое значение для определения направления раз­ вития и свойств измененного ландшафта. Если период обра­ ботки был сравнительно непродолжительным, и участок снова покрылся древесной растительностью, почва и микроклимат могут снова вернуться к своему первоначальному состоянию, что распространено в ряде районов субэкваториального и экваториального поясов, где имеются огромные площади вторичных лесов. Если же периоды культивации следуют один за другим с маленькими промежутками или расчищенные участки часто выжигаются, возникают новые сообщества с преобладанием трав.

Особую группу антропогенных саванн представляют ланд­ шафты, по внешнему облику напоминающие саванну. Это, по выражению А. М. Рябчикова, «культивируемая неосаванна, ставшая наиболее рациональной формой использования зем­ ли в тропиках». Травяной покров замещен огородными или полевыми культурами; среди полей вокруг деревень и вдоль дорог возвышаются отдельные деревья или группы деревьев, придающие местности облик саванны. Н. А. Гвоздецкий счи­ тает, что ландшафты такого типа в Индии «можно рассмат­ ривать как сформировавшиеся под влиянием человеческой деятельности и вместе с тем уже достаточно древние ланд­ шафты, своеобразие которых вполне соответствует тем при­ родным условиям, в коих они сложились, и ими во многом определяются. Это касается в равной мере как окультурен­ ных саванн с полями, деревьями манго, ним и акаций во внутренней трапповой и внетрапповой областях Декана, так и прибрежной равнины с рисовыми полями, пальмой паль­ мира и рощами кокосовых пальм с деревенскими строениями в Мадрасском районе Коромандельского берега» [3, стр. 183].

Ландшафты этого типа в Азии характеризуются высокой плотностью населения (от 200—300 чел. на 1 км2 внутренней трапповой области Декана до 1000—1500 чел. и выше на аллювиальных низменностях и в дельтах), сильной распаханностью /(от 60 до 90%) и высокой степенью измененное™.

Наиболее окультуренным типом является вторичная са­ ванна, возникшая в основных рисоводческих районах Азии — дельтах и аллювиальных равнинах Ганга, Иравади, Меконга, Чао — Прайи, Красной, приморских равнинах Индостана, Бирмы, Северного и Южного Вьетнама, Индонезии, Малай­ зии.

Эта саванна характеризуется садово-рисовыми и планта­

1

ландшафтов является преобразование практически всех ком­ понентов ландшафта вплоть до рельефа. Растительность со­ стоит из одного (риса) или нескольких видов культурных рас­ тений. Лишь кое-где на возвышенных местах и валиках, раз­

Продуктивность антропогенных ландшафтов этого типа ниже продуктивности естественных лесных ландшафтов из-за низ­ кого уровня применяемой агротехники, с одной стороны, и резкого нарушения малого биологического круговорота.

На отдельных участках цокольных пенепленов северо-вос­ точного Индостана, некогда занятых муссонными лесами, так­ же образовалась вторичная саванна с саванно-полевым и са­ ванно-плантационным антропогенным ландшафтом. Плоские участки распаханы. Первичные леса сохранились на возвы­ шенностях и горных кряжах и состоят из железного дерева, сала, тика, бамбуков. Вторичные редколесья и кустарники, а также заброшенные земли используются в качестве пастбищ. На низменностях выращивается поливной рис, культура кото­ рого также накладывает отпечаток на почвы, вызывая в них явления гидроморфизма. Формируются своеобразные лугово­ красноземные почвы, имеющие мало общего с исходными красноземами [7]. На повышенных элементах рельефа выра­ щиваются просяные, бобовые п масличные культуры. Значи­ тельная часть площадей находится под паром, который здесь входит в севооборот. В условиях семиаридного и семигумидного климата с ливневым характером осадков высокая сте­ пень распаханности территории приводит к развитию уско­ ренной эрозии, образованию массивов бедлендов и обширных каменистых участков со смытыми почвами. Для дальнейшего освоения этих ландшафтов необходим строгий противоэрозионный контроль, который прежде всего должен выразиться в облесении водоразделов и приводораздельных участков.

Сильнее всего изменены речные долины. Муссонные леса здесь полностью сведены. Широко практикуется танковое и колодезное орошение. На рисовниках снимают по два урожая в год. Практикуются севообороты хлопчатника и пшеницы с бобовыми, джоваром, овощами. Пары отсутствуют. Много рощ

исадов.

Внаиболее аридных условиях в зоне сухих тропических редколесий и кустарников формируется тип орошаемой вто­ ричной саванны. Применение искусственного орошения при земледельческом освоении этих территорий сопровождалось

18