Природно-техногенные комплексы и инженерные

Системы природообустройства

Техногенно измененные геосистемы

Новые техногенные или антропогенные объекты физически входят в ландшафт, становятся его элементами, но ландшафт остается при-родной системой.

Новые элементы, внедряемые человеком в ландшафт (пашни, сооружения, техногенные выбросы), не вытекают из структуры ландшафта, не обусловлены им и по этой причине оказываются чужеродными элементами, не свойственными конкретному ландшафту.

Поэтому ландшафт стремится отторгнуть их или «переварить», модифицировать.

Вследствие этого, во-первых, необходимы постоянные затраты человеком труда и ресурсов на поддержание таких элементов, необходимы уход, ремонт, реконструкция; во-вторых, для повышения устойчивости внедряемых элементов человек должен максимально уменьшать их «чужеродность» для ландшафта.

Устойчивость техноприродных систем вступает в противоречие с устойчивостью природной системы.

Если природная система старается возвратиться в «первобытное» состояние, то человек заинтересован в устойчивости техноприродных систем.

Критерии устойчивости в обоих случаях противоположны.

Если зарастание пашни служит критерием устойчивости геоси-стемы как природного образования, то этот же процесс рассматривают как свидетельство неустойчивости уже техноприродной системы, в данном случае – агрогеосистемы, назначение которой – поддерживать заданные свойства пашни для получения требуемого урожая опре-деленных культур.

Без поддержки человека осушительная система приходит в негодность (мелеют каналы, заиляются и зарастают корнями дрены и т. п.), разрушаются плотины и гидротехнические сооружения.

Следовательно, природная геосистема восстанавливает свой естественный водный режим, который был до осушения, и это есть критерий ее устойчивости.

С точки зрения техноприродной системы эта же ситуация является признаком ее неустойчивости.

Измененные человеком геосистемы, как правило, менее устойчивы, чем первичные, поскольку естественный механизм самореулирования в них нарушен.

Ландшафты по степени их изменения подразделяют:

– на условно неизмененные, которые не подверглись непосредст-венному хозяйственному использованию и воздействию, в них можно обнаружить лишь слабые следы косвенного воздействия, например, осаждение техногенных выбросов из атмосферы в нетронутой тайге, в высокогорьях, в Арктике, Антарктике;

– слабоизмененные, подвергающиеся преимущественно экстенсив-ному хозяйственному воздействию (охота, рыбная ловля, выборочная рубка леса), которое частично затронуло отдельные «вторичные» компоненты ландшафта (растительный покров, фауну), но основные природные связи не нарушены и изменения обратимы, например, тундровые, таежные, пустынные, экваториальные ландшафты;

– среднеизмененные ландшафты, в которых необратимая трансфор-мация затронула некоторые компоненты, особенно растительный и почвенный покров, например, сводка леса, широкомасштабная распа-шка, в результате которых изменяется структура водного и частично теплового баланса, биогеохимический круговорот веществ;

– сильноизмененные ландшафты, которые подверглись интенсив-ному воздействию, затронувшему почти все компоненты (раститель-ность, почвы, воды и даже массы твердой земной коры), что привело к существенному нарушению структуры, часто необратимому и неблаго-приятному с точки зрения интересов общества и природы, например, южнотаежные, лесостепные, степные, сухостепные ландшафты, в ко-торых наблюдаются обезлесивание, эрозия, засоление, подтопление, загрязнение атмосферы, вод и почв;

– окультуренные ландшафты, в которых структура рационально изменена и оптимизирована на научной основе, с учетом вышеизло-женных принципов, в интересах человека и природы.

Именно таким ландшафтам должно принадлежать будущее.

 

Культурные агрогеосистемы

Агрогеосистема – это техноприродная ресурсовоспроизводящая и средообразующая гео (эко)система.

Она служит объектом сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания культурных растений, домашних животных и человека. В ней человек эксплуатирует уникальный природный процесс, свойственный зеленым растениям, – фотосинтез, создающий живое вещество из неорганических веществ, энерге-тическая основа которого – солнечное излучение.

Аграрный ландшафт (агроландшафт ) – это территориальная систе-ма, состоящая из взаимодействующих природно-антропогенных компонентов, обеспечивающих получение сельскохозяйственной про-дукции.

По функциональному назначению агроландшафты подразделяют на полевые, лугопастбищные, лесоаграрные, садовые и др.

По степени антропогенного воздействия они могут быть неосво-енными целинными, освоенными распаханными, залежными, окуль-туренными, мелиорированными, культурными и деградированными.

Между культурным и деградированным состоянием ландшафты проходят несколько стадий.

Стадия экологической нормы (ЭН) соответствует слабому уровню деградации ландшафта, когда нарушения его структуры не проявлены, поддерживается почвенное плодородие, не зафиксированы процессы опустынивания, сохраняется биоразнообразие.

Стадия экологического риска (ЭР) наступает тогда, когда про-являются признаки деградации на площади до 20 %, вызывая на ней падение биологической продуктивности ландшафта. Очаговая дегра-дация при этом не угрожает общей устойчивости ландшафта.

Стадия экологического кризиса (ЭК) фиксируется при признаках деградации, проявляющихся на площади 20–50 %. Это вызывает паде-ние биологической продуктивности и устойчивости ландшафта и ухудшение его средозащитных функций.

Стадия экологического бедствия (ЭБ) соответствует деградаци-онным процессам, охватывающим 50–100 % площади ландшафта, ко-торый уже не выполняет своих средозащитных и продуцирующих функций.

Если в природных геосистемах лишь около 10 % первичной биоло-гической продукции, создаваемой зелеными растениями, утилизируют в трофических (питательных) цепях травоядные и всеядные животные, а остальная растительная масса после отмирания идет на расширенное воспроизводство плодородия почвы, то в пахотных агрогеосистемах отчуждение с убранным урожаем подавляющей части биомассы приводит к резкому дисбалансу биогеохимического круговорота.