Файл: Бакарасов. Экология ландшафтов. Курс лекций .doc

Антропогенная нагрузка – это всегда воздействие, прямо или косвенно производимое на тот или иной ландшафт с участием человека (общества). Преобладающая часть воздействий осуществляется с помощью различных технических средств (вспашка земли – плугами на тракторной тяге, загрязнение реки – неочищенными стоками промышленных предприятий и т.д.). Такого рода воздействия (и связанные с ними нагрузки) принято называть антропогенно-техногенными или просто техногенными. Сравнительно небольшой удельный вес имеют чисто антропогенные нагрузки (например, вытаптывание людьми почвы и напочвенного покрова). И, наконец, можно выделить еще один тип нагрузок, играющий в ряде районов весьма существенную роль: имеется в виду влияние на природу выпаса скота, что можно назвать антропогенно-зоогенной нагрузкой на ландшафт (Долгушин, 1990).

Говоря о воздействии техники на среду, следует также иметь в виду «эффект ее присутствия»: то есть замещая природные объекты, техника приводит к изменению части пространства, что нередко оказывает существенное влияние на многие природные элементы (нарушая, например, привычные пути миграции ряда видов диких животных и т.п.).

Целесообразно различать нагрузку на природные и природно-антропогенные ландшафты. Для природных ландшафтов любое воздействие является нагрузкой. Для сбалансированного природно-антропогенного ландшафта нагрузкой нужно считать новое воздействие, производимое сверх ранее запланированного (например, прокладка дорожной сети в сельскохозяйственном ландшафте, использование лесохозяйственного ландшафта в рекреационных целях). Особенно уязвима для нагрузок природная составляющая антропогенного ландшафта. При превышении нагрузок природные свойства могут резко нарушаться, что ведет к изменению всего антропогенного ландшафта.

Нагрузка может быть целенаправленной, если она связана с поддержанием функционирования ландшафтов в заданном режиме (распашка, рубка леса и т.д.), или побочной (вынужденной), если она является следствием прямого воздействия на ландшафты (загрязнение среды, потеря плодородия почв и т.д.).

Нагрузки на ландшафт дифференцируются и по ряду других показателей. Так, по времени проявления могут быть выделены: 1) эпизодические нагрузки, связанные с существованием сравнительно редких, как правило, кратковременных воздействий (аварийный сброс в водоем сильно загрязняющих веществ; лесной пожар); 2) периодические нагрузки (внесение на поля удобрений и пестицидов; производимый весной и осенью в охотхозяйствах отстрел водоплавающей дичи); 3) практически непрерывные нагрузки (выбросы в воздух пыли и газов из труб доменных цехов металлургических заводов; отъем воды из предназначенных для этого водоемов на хозяйственно-бытовые нужды).

По месту проявления в пространстве можно различать: 1) локальные нагрузки: а) локально-точечно-изолированные (например, создание пруда на поверхности водораздела); б) локально-точечные с линейно-потоковыми или диффузионным распространением в локальных масштабах (например, создание в степи скотоводческой фермы с выпасом скота в ее окрестностях); 2) локальные нагрузки, благодаря распространению по площади, переходящие со временем в региональные (например, интенсивное локальное загрязнение одного участка крупного озерного водоема нередко приводит к загрязнению всего водоема); 3) региональные воздействия, с самого начала направленные на охват большой территории (например, орошение многих тысяч гектаров земли в аридной зоне с помощью специально созданного крупного канала).

В зависимости от возможности управления выделяются следующие виды нагрузок: 1) контролируемые (например, подаваемая для орошения полей вода при этом строго измеряется с помощью специальных приборов); 2) слабо контролируемые (например, подача воды для орошения полей производится «на глаз», с обычной тенденцией дать воды побольше); 3) неконтролируемые нагрузки (например, аварийные выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду).

Важное значение имеет определение норм нагрузки на ландшафты, т.е. величин антропогенного воздействия, не приводящего к нарушению социально-экономических функций ландшафта. Критической или предельно допустимой нагрузкой считается такая нагрузка, при превышении которой происходит разрушение структуры ландшафта и нарушение его функций (Охрана ландшафтов, 1982). Нормы рассматриваются как: а) критерии, определяющие допустимость или невозможность вмешательства человека в природу; б) средство контроля за осуществляемой деятельностью в сфере природопользования; в) форма правовой гарантии экологической безопасности здоровья населения, а также как гарантия сохранения некоторых природных объектов или их отдельных свойств (Александрова, 1990).

Деятельность по обоснованию и разработке норм нагрузок получила название нормирования. Выбор средств и действий для разработки научных подходов к нормированию опирается на: 1) общие принципы нормирования и 2) принципы, вытекающие из системных свойств ландшафтов. Общие принципы, т.е. свойственные любому виду нормирования вытекают из необходимости учета в процессе нормирования следующих аспектов – общенаучного, социально-экономического, организационно-управленческого, информационного и некоторых других.

Принципы, вытекающие из системных свойств ландшафта основываются на свойствах ландшафта как сложной пространственно-временной системы. Эти принципы призваны учитывать в процессе нормирования такие свойства ландшафтов как пространственная организация; типологическое разнообразие и одновременно индивидуальная (региональная) уникальность; тесная взаимосвязь слагающих ландшафт компонентов и более мелких природных комплексов, обусловивших широкое развитие цепных реакций, могущих привести к негативным последствиям и ряд других.

Основные принципы (правила) ландшафтно-экологического нормирования. Наиболее важные принципы ландшафтно-экологического (геоэкологического) нормирования следующие. Нормы нагрузок на ландшафт должны быть территориально дифференцированными. Этот принцип является следствием существующей в географической оболочке территориальной дифференциации – наличия множества различающихся друг от друга как природных, так и природно-антропогенных ландшафтов.

Нормы нагрузок могут быть типовыми или индивидуальными. Существующее в реальности множество ландшафтов, с одной стороны, показывает относительную уникальность каждой отдельной геосистемы, а с другой стороны – наличие множества сходных типов ландшафтов (по зональным признакам - тундровые, таежные, степные и т.д., по азональным – горные, равнинные, пойменные, котловинные). Существование типологического разнообразия и одновременно индивидуальной неповторимости каждого отдельного ландшафта, обуславливает необходимость разработки типовых и индивидуальных ландшафтных норм. Типовые нормы разрабатываются также для определенных типов хозяйственных объектов – промышленных, транспортных, сельскохозяйственных; индивидуальные нормы разрабатываются для уникальных ландшафтов.

Нормы всегда имеют целевую ориентацию (т.е. нормы должны быть целевыми), так как они могут быть разработаны лишь для конкретных целей. Это может быть, например, сохранение ресурсов (нормы, ограничивающие пользование разными видами ресурсов); или сохранение среды (нормы на качество свойств среды); или генофонда (нормы на допустимые величины отстрела животных, сбор плодов, растений, на размеры площади охраняемых территорий). Отметим, что в большинстве случаев целью выступает сохранение некоторого диапазона состояний ландшафта, при которых ландшафт выполняет заданные ему функции; производство определенного количества и качества сельскохозяйственной продукции без ущерба для агроландшафта и окружающей его среды; сохранение определенного качества воды и трофности водной экосистемы, пригодной для жизни рыбы и т.д.

Нормы нагрузок на ландшафт не могут быть жесткими, однозначными. Они должны быть вариантными, зависящими 1) от постоянно меняющихся состояний ландшафта, 2) от множества факторов, определяющих нагрузку (возможность накопления «усталости» ландшафтов, изменений, вследствие большого числа нагрузок), 3) от задаваемых целей.

При этом нормы нагрузки на ландшафт могут быть стратегическими (т.е. относительно стабильными, рассчитанными на достаточно большой промежуток времени) и оперативными, меняющимися в зависимости от изменения состояния ландшафта (например, влажности почвы), или от некоторой переориентировки социофункциональных задач.

Принцип иерархичности норм. Нормы должны (могут) иметь иерархическую структуру. Это связано, во-первых, со сложной иерархической структурой географической оболочки, наличием в ней нескольких уровней (локального (фация), регионального (ландшафт), глобального (географическая оболочка). Во-вторых, с иерархическим уровнем административно-хозяйственной деятельности (например, страна – область – районы - природно-хозяйственные регионы). На каждом из уровней могут нормироваться как одинаковые, так и разные нагрузки.

Кроме того, нормы должны быть научно-обоснованными, в том числе экспериментально установленными и статистически достоверными, понятными для специалистов и населения, простыми для контроля в процессе использования. Они должны быть выраженными в четких конкретных единицах – весовых, объемных, территориальных, временных (например, кг/га, мг/л, т/км², т/год и т.д.), а при необходимости пересчитанными на 1 чел, или тысячи жителей.

5.2. Ландшафтно-экологические принципы проектирования

объектов природопользования

Оценочная и прогнозная информация о состоянии и антропогенной трансформации ландшафтов является необходимой предпосылкой для проектирования объектов природопользования. Проектирование предполагает определение наиболее рациональных параметров технических сооружений и взаимоотношений между ними и ландшафтами, что необходимо для поддержания этих сооружений в желательном для человека состоянии. Любой проект должен учитывать воздействие техники на природу и обратное влияние измененных природных условий на технические объекты и здоровье населения. Поэтому в качестве объекта проектирования выступает не только техническое сооружение как таковое, а система «техническое сооружение – природные комплексы – человек» (Геоэкологические принципы …, 1987). Такой подход требует изучения и проектирования целостной природно-технической системы, а не просто «вписывания» технологии, объекта или инженерного сооружения в ландшафт. В связи с этим выдвигаются геоэкологические (ландшафтно-экологические) принципы проектирования.

Принцип комплексности – это основной принцип ландшафтно-экологического проектирования. Любое воздействие на ландшафт влечет за собой цепь изменений в природе, хозяйстве и населении, а это может привести к негативным последствиям, что в дальнейшем обусловливает потерю и нежелательную смену их социально-экономических функций.

Учитывая системный характер проектируемых объектов, при создании проекта должно быть учтено, что сохранение свойств, как ландшафтов, так и любого из природных компонентов вне зависимости от сохранения свойств других компонентов невозможно. Так, например, поверхностные и грунтовые воды способны оставаться чистыми лишь при сохранении чистоты воздуха и почв.

Принцип комплексности определяет также и комплексный территориальный охват района проектируемого объекта. Анализируются не только ландшафты непосредственного освоения, но и все территории, находящиеся в границах и во внешней зоне влияния техногенного объекта. Для этих территорий, как и для осваиваемых, выполняется весь комплекс ландшафтных исследований, а также с ландшафтно-экологических позиций решается вопрос об их возможной функциональной переориентации.

Учитывая, что проектируется система, изменяющаяся во времени, в ходе проектирования приходится рассматривать и оценивать состояния отдельных компонентов (особенно воды, биоты) и ландшафтов в целом не только на момент проектирования, но и возможные их изменения в процессе строительства и функционирования природно-технической системы.

Принцип повсеместности природоохранных мероприятий. При проектировании природно-технических систем важна повсеместность природоохранных мероприятий.

Необходимость соблюдения этого принципа обусловлена наличием всеобщей связи явлений и процессов в географической оболочке, наличием в ней круговоротов веществ и энергии, принципиально открытым характером геосистем, активностью (большой ролью) в вещественно-энергетическом обмене горизонтальных связей. Смысл этого принципа в том, что природа должна охраняться везде, что нужно помнить не только о возможных ее изменениях в узких границах проектируемого объекта, но и в зоне его влияния, на большом расстоянии.

Принцип повсеместности природоохранных мероприятий должен соблюдаться на всех уровнях: локальном (в сфере действия конкретной природно-технической системы), региональном (в схемах и проектах районных планировок, при функциональном зонировании территории, при составлении территориальных комплексных схем охраны окружающей среды) и глобальном (при осуществлении крупных проектов или связанных с очень интенсивными и передающимися на большие расстояния воздействиями – ядерные испытания, выбросы в атмосферу вредных газов из высоких труб и др.).

Принцип профилактичности (превентивности) мероприятий. Этот принцип предполагает, что при проектировании любой природно-технической системы должны быть заблаговременно предусмотрены меры, направленные на то, чтобы не допустить воздействий, способных вызвать негативные последствия, или смягчить эти последствия. Смысл этого принципа можно коротко выразить так – легче предупредить, чем лечить. Принцип профилактичности предусматривает и введение контроля за реализацией проекта и в случае необходимости, если превышаются допустимые нормы антропогенно-техногенных нагрузок, корректировку управления функционированием геотехсистемы.

Соблюдение этого принципа необходимо потому, что в результате тесной связи отдельных элементов ландшафтов (и самих ландшафтов друг с другом) любое воздействие от проектируемой геотехсистемы часто приводит к разветвленной цепочке изменений, что в свою очередь может привести к необратимым негативным последствиям. Характер и интенсивность последствий зависят от способности ландшафта к саморегулированию, от его устойчивости. Если нагрузка на ландшафт оказывается выше нормы (критическая нагрузка), происходит срыв саморегуляции геосистемы, что приводит к возникновению необратимых отрицательных последствий. Для того, чтобы этого не произошло, важно особенно внимательно относиться к двум компонентам ландшафта, определяющим механизм саморегуляции. Речь идет о биоте, самой чуткой составляющей ландшафта и воде, определяющей круговорот веществ в ландшафтах.

Принцип профилактичности предполагает проведение защитных мероприятий, как на стадии проектирования, так и в процессе функционирования геотехсистемы. Очевидно, что наиболее оптимально осуществление защитных мер на стадии проектирования. В этот период имеется больше всего возможностей обеспечить безопасность природной среде, заранее предусмотрев и проведя соответствующие мероприятия. Проведение предупредительных мероприятий возможно и на этапе функционирования.

Принцип территориальной дифференциации природопреобразовательской (проектирования) и природоохранной деятельности. Ландшафтно-экологическое проектирование должно быть территориально дифференцированным, т.е. природно-технические системы должны проектироваться с учетом природных и социально-экономических условий каждого конкретного региона и его внутренних различий. При проектировании важно учитывать огромное разнообразие и отличие друг от друга ландшафтов разных рангов, прежде всего потому, что они характеризуются разными показателями устойчивости к воздействиям, неодинаковой способностью к саморегуляции и отсюда – разными возможностями восстановления своих, важных для общества свойств.

В одних случаях одинаковое воздействие может вызвать разные изменения в разных ландшафтах, которые приведут к неодинаковым последствиям. В других – при различных воздействиях могут возникнуть примерно одинаковые изменения в различных ландшафтах. Так, известно, что строительство ГЭС и водохранилищ в тундровой или северотаежной зоне сталкивается совсем с другими проблемами, непохожими на те, которые возникают при сооружении подобных объектов в степной зоне.

Принцип территориальной дифференцированности предполагает учет не только природных свойств, но и степень и характер освоенности территории, подходы к проектированию новых геотехсистем в староосвоенных и в только что осваиваемых районах не могут быть одинаковыми, поскольку острота экологических проблем в них весьма различна.