Локальные экологические проблемы и перестройки экосистем

Закономерности и последствия антропогенной перестройки экосистем на локальном уровне начали обсуждаться еще в XIX в., однако наиболее интенсивно исследования в этом направлении разворачивались в следующем столетии.

В. П. Семенов-Тян- Шанский [1928] связал тип хозяйствования с особенностями организации ландшафтов (т. е. реально экосистем, занимающих достаточно большие территории, обычно сотни и тысячи гектаров). Эта идея также активно рассматривалась отечественными исследователями: географом и биологом Л. С. Бергом, лесоведами Г. Ф. Морозовым и М. М. Орловым, экономгеографами Н. Н. Баранским и Н. Н. Колосовским. Более того, Берг [1931] первоначально считал сообщества человека и произведения его культуры составными частями ландшафтов. Сходную позицию занимал П. Дансеро [Dansereau, 1957], понимая под экосистемами социально-экономические комплексы. В последние десятилетия термины антропогенный и культурный ландшафт обычно рассматриваются как равнозначные. Антропогенный ландшафт — это ландшафт, измененный тем или иным способом в результате прямого или косвенного воздействия со стороны человека.
Свой подход к пониманию антропогенного ландшафта характерен для гуманитарных наук. Фактически основным классам таких ландшафтов соответствуют так называемые хозяйственно-культурные типы [Чебоксаров, Чебоксарова, 1985]. В современном понимании это определенные комплексы особенностей хозяйства и культуры, которые исторически складываются у разных народов, находящихся на близких уровнях социально-экономического развития и обитающих в сходных естественно-географических условиях. Выделяют 4 главные их группы: 1) охотники, собиратели и рыболовы, 2) ручные земледельцы, 3) скотоводы и 4) пашенные земледельцы.
Какого типа перестройки экосистем прослеживаются на локальном уровне? Во-первых, заметны отчетливые изменения их исходной пространственной структуры. Это проявляется в первую очередь в ее гомогенизации и гетерогенизации [Рихтер, 1983].

Первая отражает обычное уменьшение в результате воздействия человека различий между выделами внутри локальной экосистемы. Например, в результате сплошной распашки смазываются или почти исчезают границы между биогеоценозами. Гетерогенизация связана в основном с появлением новых границ, пересекающих экосистемы, а также с расчленением (фрагментацией) и инсуляризацией последних. В итоге нередко создаются новые формы, совершенно необычные

для девственных территорий (рис. 63)

Во-вторых, для биотических блоков экосистем характерно изменение биологического оборота, в том числе его территориальное разобщение, и изменение всей структуры биоты (состава и соотношения разных таксономических группы, жизненных форм и т. п.) [Исаков и др., 1980]. В большинстве случаев антропогенные изменения характера биотических и абиотических блоков в нарушенных экосистемах приводят к утере способности реализации адаптивных связей и, в конце концов, к потере свойства самовозобновления. Часто утрачивается та сбалансированность компонентов, которая обусловливает саморегуляцию природных геосистем.
Возможно выделение трех основных форм воздействия: изменение пространственно-временн* х связей между блоками геосистем и их элементами; изъятие блока или его части; внесение дополнительных элементов или даже блоков (рис. 64). Все эти изменения могут реализовываться на разном уровне, начиная от популяций редких видов и кончая тотальным изъятием фито-, зоо- и педомасс.

Рис. 64. Массовое расселение интродуциро ванного вида — водяного гиацинта (Eichhornia crassipes) в одном из заливов оз. Виктория (Африка) [NASA, 2006]
Одна из первых классификаций антропогенных экосистем была предложена В. П. Семеновым-Тян-Шанским [1928]. Им были выделены девственные, полудикие, культурные (или преобразованные), дичающие и одичавшие системы. Сейчас по международной классификации принято выделять следующие типы по характеру их нарушенности [Caring for the Earth, 1991]:
а)              природные (natural)              — ненарушенные или слабо
нарушенные;
б)              измененные (modified) — вклад человека больше, чем вклад других видов, но главные компоненты экосистемы не культивируются;
в) культивируемые (cultivated) — главные компоненты культивируются человеком;
г)              застроенные (built) — в экосистеме доминируют здания и другие сооружения;
д) деградированные (degraded) — системы, в которых

разнообразие, продуктивность и жизнеспособность существенно снизились.
Вместе с тем антропогенные экосистемы можно классифицировать и по тому блоку или блокам, которые подвергаются наибольшему воздействию либо наибольшим изменениям в результате воздействия человека, причем во многих из них деятельность человека может приводить к полному изъятию или разрушению одного либо нескольких системных компонентов: Примитивные антропогенные экосистемы обычно связаны с незначительным воздействием на фито- и зоомассы.

Входящие в них аборигены собирают разные съедобные растений, охотятся и ловят рыбу. Эти экосистемы соответствуют уровню так называемого присваивающего хозяйства и могут быть также названы собирательскими. Они начали появляться на Земле вместе со становлением человечества. Вначале, судя по всему, роль человека в них была такой же, как и других консументов, но постепенно, с совершенствованием орудий охоты и рыболовства, фактически появилась возможность регуляции численности многих крупных видов животных и растений. По некоторым оценкам, именно интенсивная охота древнего человека привела если не к полному вымиранию, то, по крайней мере, к значительному падению численности многих промысловых видов, например, мамонтов в Евразии, крупных видов лемуров на Мадагаскаре, больших сумчатых в Австралии [Коу, 1983]. Лесопользовательские экосистемы обычно характеризуются изъятием надземной фитомассы либо только ее части, запасенной в стволах и ветвях деревьев. Однако при выбрубке также страдают верхние слои почвы, подстилка, травянистый покров и животное население. Подобные экосистемы начали формироваться в первую очередь с переходом к производящему хозяйству (т. е. одновременно с полевыми и пастбищными ландшафтами) и особенно с появлением оседлого населения. Вероятно, первые лесозаготовки были очень ограниченными и напоминали выпадение отдельных деревьев из лесного полога. Но вскоре вырубки стали массовыми и начали охватывать обширные площади. В результате во многих районах девственные лесные экосистемы не сохранились. Пирогенные экосистемы далеко не всегда являются антропогенными. Часто их происхождение носит естественный характер (например, во время гроз). Но сейчас основной, вольной или невольной, причиной пожаров является человек. Палы, как правило, приводят к нарушению растительного покрова и подстилки. При этом часто сохраняются отдельные виды растений и животных, приспособленные к пожарам. Нередко нарушаются и верхние слои почвы. Во многих случаях последствия пожаров, особенно захвативших обширные территории, катастрофичны (рис. 65). Земледельческие экосистемы (см. рис. 63) связаны с резкими изменениями в блоке фитомасс и с нарушением педомасс. Иногда антропогенные изменения касаются также лито- и даже гидромасс (особенно при орошаемом земледелии). Как правило, при этом не сохраняются и многие связи между блоками и их элементами, в том числе резко обедняется и меняется животное население. Такие экосистемы начали формироваться с введением в культуру растений и с появлением инструментов для обработки почвы. Первые из них, видимо, были основаны либо на подсечном земледелии, либо связаны с поймами рек. С самого начала формирование подобных экосистемы, как правило, приводило к существенным нарушениям в их естественном строе, так как было связано с нарушением почвенно-растительного покрова и безвозвратным изъятием части биомассы.

Рис. 65. Задымление атмосферы — результат крупного пожара в Аризоне [NASA, 2006]

Пастбищные экосистемы связаны с частичной заменой видов, входящих в состав блока зоомасс и являющихся главным образом фитофагами. Фактически одомашненные животные заменяют диких копытных. Опосредовано при изъятии части зоомассы из оборота выводится и часть вещества и энергии, накопленных в фитомассе. При выпасе может нарушаться почвенный блок, а сбой способствует развитию эрозионных процессов. Такие экосистемы, вероятно, формировались одновременно (и часто в тесной связи) с предыдущими. Рекреационные экосистемы характерны в основном для густонаселенных районов. Хотя при использовании для отдыха обычно изымается незначительная часть биомассы, для таких экосистем типичны значительные нарушения, связанные с вытаптыванием и напоминающие во многом результаты пастбищной дигрессии. Часто в такие экосистемы включаются и различные местные и интродуцированные виды животных и растений. В некоторых случаях природные ландшафты значительно преобразуются, например при формировании парков. Техногенные экосистемы обычно характеризуются серьезным нарушением всех основных компонентов. Обычно они связаны с промышленным освоением местности и часто представлены в виде карьеров, отвалов, застроенных участков, транспортных систем. Восстановление подобных экосистем наиболее проблематично.
Следует особо выделить урбанизированные территории, для которых, как правило, типично сочетание участков не только техногенных, но и пастбищных, земледельческих (в широком смысле — включая парки и лесопарки), лесопользовательских и даже собирательских экосистем. Подобные участки характеризуются значительным преобразованием местных естественных угодий, причем важно, что обычно нарушается характер как горных пород, на которых формируются экосистемы, так и стока. Обычно сочетание элементов местного происхождения и многочисленных инвазионных видов. В окрестностях поселений часто расположены пространства, используемые для рекреации.

<< | >>

↑

Источник: Сергеев М. Г.. Основы экологии: Учеб. пособие. Ч. 2.. 2007

Еще по теме Локальные экологические проблемы и перестройки экосистем:

- Детская психология - Общая экология - Природопользование - Социальная экология - Экологический мониторинг - Экология города и региона - Экология человека -