смирнов геоэкология
.pdfроды. За последние триста пятьдесят лет с лица Земли исчезло бо лее шестидесяти видов зверей и почти сто видов птиц. Из них треть - в последние пятьдесят лет, практически на глазах нашего поколе ния». Эти строки были написаны более четверти века назад, но мы продолжаем прибавлять к этому списку все новые названия.
Распределение редких и исчезающих видов Северо-Запада России
по систематическим группам
Позвоночные животные, 60 видов
Птицы |
34 |
Млекопитающие |
16 |
Рыбы |
10 |
Беспозвоночные животные, 730 видов
Жуки |
330 |
Чешуекрылые |
150 |
Другие насекомые |
180 |
Другие животные |
70 |
Высшие растения, около 200 видов
Грибы, лишайники, 490 видов
Рис. 6.3. По А.К. Бродскому, 2002.
Большую работу по сохранению видов животных и растений проводят зоопарки и ботанические сады. Это серьезные научные учреждения, которые, обладая очень скромными возможностями в деле сохранения биоразнообразия, тем не менее в ряде случаев по могли не только сохранить отдельные виды, но восстановить их популяции в прежних местах обитания. Так, были восстановлены
201
популяции зубров, бизонов, овцебыков. Но рассчитывать серьезно на возможности восстановления утерянных видов с помощью этих учреждений не приходится.
В последнее время стали создавать генетические банки, в кото рых в виде семян, эмбрионов, ДНК можно сохранить те или иные виды растений и животных. Появляется в отношении животных скорее теоретическая возможность их сохранения в природе, а в отношении растений - и практическая. Насколько будет успешным работа этих банков, покажет будущее.
Наиболее эффективной формой сохранения разнообразия жи вой природы является создание различного рода особо охраняемых природных территорий (ООПТ), заповедников, заказников, нацио нальных и природных парков и др. Иногда к ним относят участки, где запрещена, например, охота или рубка леса, а все остальные виды деятельности разрешены. Но для сохранения наиболее круп ных, эталонных и уникальных участков природы создают заповедни ки и национальные парки, где поддерживается строгий режим охра ны. Сейчас в мире насчитывается около 8 500 крупных природо
охранных зон. В России насчитывается 95 государственных заповед ников и 32 национальных парка, что составляет около 2 % всей тер ритории страны. А всего, так или иначе, охраняется около 5 % терри тории. Даже не говоря о том, в каком положении и состоянии нахо дятся наши национальные парки и заповедники, необходимо отме тить, что мы занимаем одно из последних мест в мире по площади охраняемой территории. Лидерами являются такие страны как Фин ляндия (30,8 % территории охраняется), Коста-Рика (29 %), Германия
(26%), Норвегия (25,3 %), Швеция (22,8%), Гондурас (22%). В
США охраняется около 13 % территории, а на Аляске до сегодняш него времени около 50 %., в Индонезии - 10 %, в Канаде - 9,5 %.
Критериями для выделения ООПТ служат такие показатели, как видовое разнообразие, наличие редких видов и мест массового размножения животных и растений, наличие интересных биотиче ских.сообществ, участков размножения видов из других местно стей, возможности использования территории для рекреации и ряд других критериев. Так, по мнению специалистов, территория запо ведника должна быть большой по площади (не менее 1 0 0 x 1 0 0 км).
Меньшие по площади заповедники не дают возможности для вы
202
живания крупным видам (волки, тигры, рыси и др.). Даже если под заповедники будет отведено 1 0 % континентальной территории, то
нам удастся сохранить не более половины числа первоначально обитающих на Земле видов. При организации заповедников на ост ровах следует иметь в виду, что один крупный заповедник на боль шом острове обладает преимуществами перед любым числом мел ких на маленьких островах, занимающих одинаковую площадь. Очень важно при планировании заповедников сохранять коридоры между ними, поскольку это облегчает миграцию и потому способ ствует поддержанию высокого уровня биоразнообразия.
При определении размеров заповедника помимо пищевого есть еще одна важная необходимость - обеспечение генетического раз нообразия видов. По мере сокращения численности популяции ка ждого вида неуклонно снижается круг брачных партнеров. Резуль тат - генетическое сходство потомков, т.е. повышается степень ин бридинга. Популяция, состоящая из близкородственных -особей, содержащих сходные наборы генов, более уязвима воздействиям изменений окружающей среды.
Особого внимания, наряду с лесными массивами, заслуживают водно-болотные угодья, верховые и низовые болота, видовое раз нообразие которых чрезвычайно высокое благодаря сочетанию на земных и водных местообитаний. Их природные комплексы играют исключительно важную роль в качестве мест стоянок и кормовых угодий в период весеннего пролета водоплавающих и околоводных птиц. Нуждаются в особой охране и наиболее богатые видами, но уязвимые сообщества, например коралловые рифы.
С учетом всего этого ООН (ЮНЕСКО) разработало программу «биосферных» заповедников, которые бы представляли собой сеть охраняемых эталонных участков основных экосистем земного шара. К 2050-му году предполагается создать 200 биосферных заповедни ков. Международный фонд должен помочь решению этой задачи.
В России планируется создать три таких заповедника. Первый - Новоземельский, в котором прежде всего будут сохранены такие птицы, как кайры, белощекая казарка, лебеди, гуси, а также популя ция белых медведей. Второй - Усть-Ленский, в котором предполага ется сохранять птиц, медведей, песцов и рыбные богатства устья Ле ны. Наконец, третий - Печеро-Илычский, в котором будет сохранять ся единственный нетронутый в Европе лесной массив - Коми-Лес.
203
Наряду с такими глобальными международными проектами и государственными программами по сохранению биоразнообразия многое делается и в более мелких масштабах, особенно в Европе, где природа нарушена больше всего. В городах создаются «острова» жи вой природы, зеленые коридоры между парковыми зонами, малень кие природные зоны на крышах домов и т.д. В сельской местности создается сеть «залежных земель». Конечно, это не решает главной проблемы, но поддерживает иллюзию нашей близости к природе.
В последние годы все большую роль начинают играть эконо мические рычаги стимулирования сохранения биоразнообразия:
-налоговые льготы на мероприятия по поддержанию биораз нообразия;
-освобождение от налогов средств, направляемых на сохране
ние биоразнообразия;
-введение специального налогообложения на производства, уменьшающие биоразнообразие;
-льготное кредитование мероприятий по сохранению биораз нообразия.
Однако самое главное - это сохранение и приумножение не тронутых лесных, болотных, саванных регионов на континентах и наиболее продуктивных областей в океанах (шельфовых зон, зон аппвелинга, фронтальных зон).
Взаключение следует еще раз подчеркнуть, что биоразнообра
зие - основа глобальной экологической безопасности. Оно обеспе чивает устойчивость экосистем и биосферы в целом.
К сожалению, уровень исследования биоразнообразия еще ни зок. Мы не знаем во многом ни структуры, ни состава, ни глобаль ного распределения биоразнообразия в биосфере Земли. Отсюда трудно разработать рациональные меры по защите биоразнообразия на локальном, региональном и глобальном уровнях. Необходимы исследования и система мониторинга биоразнообразия, динамики и пространственного распределения биосистем.
6.4. Международная конвенция о биологическом разнообразии
В июне 1992 г., в Рио-де-Жанейро (Бразилия) прошла конфе ренция ООН по окружающей среде и развитию. Внимание участни
204
ков конференции было сосредоточено на обсуждении путей устой чивого развития человечества. В результате на конференции было принято три важных решения и две конвенции, одна из которых и была конвенцией о биологическом разнообразии. Она была подпи сана представителями 153 государств мира. Впоследствии ее под писали еще 14 государств, обеспечив тем самым ее широкую меж дународную поддержку.
Цели конвенции о биологическом разнообразии декларирова лись следующим образом: «Сохранение биологического разнообра зия, устойчивое использование его компонентов и справедливое распределение доходов от использования генетических ресурсов».
Конвенция о биологическом разнообразии призвала государства сделать следующие шаги: разработать национальные планы, стратегии или программы по сохранению и рациональному использованию био разнообразия; обеспечить инвентаризацию и мониторинг компонентов биоразнообразия и процессов, оказывающих на него неблагоприятное воздействие; усилить меры по сохранению биоразнообразия как в ох раняемых, так и в неохраняемых регионах; интенсифицировать вос становление нарушенных экосистем и находящихся под угрозой вы мирания видов; обеспечить регулирование поступления генетически модифицированных организмов, обеспечить сохранение туземных и местных систем управления биологическими ресурсами и равноправ ность населения; предпринять оценки влияния на биоразнообразие осуществления различных проектов и программ.
Естественно, что конвенция о биологическом разнообразии была результатом определенного компромисса между государства ми и страдала рядом недостатков. Главным из них было то, что в конвенции не было четко зафиксировано положение о том, что био разнообразие - основа глобальной экологической безопасности на Земле. Отсюда поэтому и не был выработан механизм усиления ис следования биоразнообразия, чтобы иметь возможность на этой ос нове разработать международные меры по защите биоразнообразия на локальном, региональном и глобальном уровнях.
Тем не менее принятие этой конвенции создало основу для дальнейших усилий в рамках международного сообщества по ре шению самой важной глобальной экологической проблемы Земли.
205
Глава 7. ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ
Земельные ресурсы всегда рассматривались как одно из глав ных богатств любого государства. Почвенный покров к тому же является одной из основных сред обитания живых организмов. Именно с почвой связан весь разнообразный мир наземных расте ний и микроорганизмов. В настоящее время в мире идет быстрый процесс деградации почв. В результате уже более 1 % почв полно стью деградированы, 15 % - сильно деградированы, 46 % - умерен но деградированы и 38 % - легко деградированы. Однако в ряде стран, например в Индии, Вьетнаме, сильно деградированы около 50 % земель. По заключению руководителя Вашингтонского инсти тута глобальных исследований Л.Брауна, процесс разрушения поч венного покрова - главной среды обитания живых организмов на суше - следует рассматривать как “тихий кризис” планеты.
7.1.Причины деградации земель
7.1.1.Опустынивание почв
Основная причина опустынивания - это воздействие человека в сочетании с аридными условиями на юге и влажными условиями на севере.
На юге процессы опустынивания связаны с перевыпасом ско та. Животные уничтожают всю растительность, обнажая почву (Рис. 7.1). Если что-то и остается, то животные своими копытами вытаптывают остатки растительности. Строительство колодцев на засушливых пастбищах усугубляет положение, так как вокруг них в радиусе до 2 км этот процесс идет еще быстрее. Заметим, что крупный рогатый скот требует воды в четыре раза больше, чем верблюды. Таким образом, около колодцев возникают очаги опус тынивания, от которых оно распространяется далее в разные сто роны. Выжигание кустарника из предположения, что после пожа ра свежая трава растет лучше, приводит к предельному упроще нию экосистемы в зоне выпаса, что также ускоряет процесс опус тынивания. Этому же способствует и вырубка любого дерева на дрова в зоне выпаса.
206
Рис. 7.1. Опустынивание. Перевыпас приводит к уничтожению защищающей поч ву растительности. Затем пыльные бури поднимают частицы и уносят их прочь. Таким образом, некогда плодородные территории могут превращаться в подобие пустынь (USDA-Soil Conservation Service).
На севере главной причиной опустынивания является приме нение тяжелой техники при освоении месторождений. Легко рани мый тонкий слой почвы в тундре под гусеницами вездеходов и тракторов полностью уничтожается и для его восстановления нуж ны многие десятилетия.
Процесс опустынивания не ограничивается районами, примы кающими к пустыням, или только территорией Африки, где опус тынивание развивается наиболее быстро. Этому процессу подвер гаются земли на юго-западе Америки, отдельных районов Австра лии, Бразилии, Боливии и других стран, в том числе России и ряда стран СНГ (рис. 7.2). К примеру в Туркменистане 6 6 % территории
подвержено опустыниванию, и эта проблема является приоритет ной для страны.
В России в ряде районов опустынивание связано с выполняв шейся программой освоения целинных и залежных земель. Необ думанная распашка песчаных почв привела, например, в Бурятии к образованию массивов подвижных развеваемых песков.
207
Рис. 7.2. Пустыни и территории, подвергающиеся опустыниванию (конференция ООН по опустыниванию, 1977). Степень опустынивания: 1- очень высокая, 2 - высокая, 3 -умеренная, 4 - гипераридные пустыни.
7.1.2. Эрозия почв
Эрозия почв - один из основных видов деградации почв - рас пространена повсеместно. Под эрозией понимается разрушение и потеря почвы под воздействием ветра и воды. Было проведено спе циальное исследование по оценке скорости эрозии почв за послед ние 300 и 50 лет. Оказалось, что на протяжении второй половины XX в. скорость эрозионных процессов по сравнению со среднеисто рической возросла в 30 раз. В России половина площади почв под вержена водной и ветровой эрозии.
Ветровая эрозия, или дифляция, проявляется уже при скорости ветра 8 м/с и вызывает перемещение и переотложение разрушенно
го материала. По оценкам специалистов в США около 1 млрд. т почвы уносится с полей ветром, или 17,5 т на 1 га.
Еще больший урон наносит водная эрозия. По тем же оценкам в США за счет водной эрозии с полей уносится около 4 млрд. т поч вы. Водная эрозия начинается при самых незначительных уклонах полей, всего 2-3°. Специалисты выделяют три вида водной эрозии: поверхностную, струйчатую и овражную. При поверхностной эро зии вода движется вниз по склону широкой лентой. При струйчатой эрозии вода собирается в ручейки. Овражная эрозия - это когда ру чьи сливаются в мощные потоки, образуя овраги (Рис. 7.3).
Рис. 7.3. Овражная эрозия в штате Монтана. Этот овраг глубоко врезался в сено косный луг. Фермеру придется приложить значительно больше усилий, чтобы обработать свою землю, - теперь у него два поля вместо одного (USDA, Soil Con servation Service; фотограф D.J. Anderson).
Казалось эрозия почвы - процесс естественный, но он резко ускорился именно из-за хозяйственной деятельности человека. В отличие от естественной эрозии почв, уносящей 1 - 2 т почвы с 1 га,
антропогенно обусловленная эрозия уносит от 20 до 400 т почвы с одного га в год. По оценкам же специалистов продуктивность поч вы может сохраняться в течение долгого времени при ежегодных потерях, не превышающих 2 - 1 1 т на 1 га в год, в зависимости от
типа почвы.
При эрозии снижается продуктивность почвы. При этом она снижается не только в результате потери наиболее плодородного пахотного слоя, но также в результате изменения структуры почвы. После разрушения и смыва почвы оставшаяся почва уже не может также хорошо поглощать воду, и в почве остается меньше доступ
ной для растений воды. Почва более трудно поддается обработке, а иногда поля вообще оказываются поделенными оврагами на не большие участки и использование их для нужд сельского хозяйства становится невозможным.
7.1.3. Засоление почв
Около 15 % обрабатываемых земель в мире орошаются искус ственно. С этих земель получают около трети общемирового произ водства продовольствия. Но, испаряясь, вода оставляет на почве и в верхнем слое почвы растворенные в ней соли. Дождевая вода очень мягкая, в ней практически нет солей. Речная вода уже содержит со ли, особенно много солей в речных водах, стекающих с гор. Но еще больше солей содержат артезианские воды. Их минерализация обыч но очень высока. Поэтому иногда в воде, используемой для ороше ния, содержится на 1 ООО м3 воды 3,5 т солей. Один же гектар посевов обычно требует для полива от 6 ООО до 9 500 м3 воды в год. В резуль
тате полива за год на 1 га почвы может поступить до 33 т соли и большая ее часть останется в почве. В результате накопления соли в почве останавливается рост растений, а на поверхности могут обра зоваться непроницаемые солевые корки. С засолением почв столкну лись многие страны мира как развивающиеся, так и развитые (такие, как США). К примеру, в Узбекистане, где широко применяется оро шение, из 4 300 тыс. га орошаемой пашни в различной степени засо лено более 2 500 тыс. га, т.е. 60 %.
7.1.4. Закисление почв
Закисление почв связано в первую очередь с кислотными дож дями, а также с применением минеральных удобрений. Кислотные дожди выщелачивают необходимые минеральные компоненты как из почв сельскохозяйственного использования, так и из лесных. При закислении вымываются из почвы ионы, важные для питания растений. Катионы, сорбционно-связанные с коллоидными части цами почвы, замещаются протонами и мигрируют в глубинные слои, становясь недосягаемыми даже для корней деревьев. Закисле ние можно определить, например, по понижению концентрации ио нов Fe2+ и Mg2+. Снижение pH препятствует развитию микроорга низмов в почве, что также ухудшает минеральное питание расте
210
