Принципы рационального использования ресурсов ландшафта

Принципы рационального использования ресурсов ландшафта

Тема 6. Принципы рационального использования и охраны отдельных видов природных ресурсов и ландшафтов

Минеральными ресурсами принято называть полезные иско­ паемые, извлеченные из недр Земли . Полезные ископаемые — это природные вещественные составляющие литосферы, которые при данном состоянии развития техники и технологии могут быть до статочно экономно извлечены и использованы в народном хозяй­ стве как минеральное сырье или источники энергии.

Современное хозяйство использует около 200 видов полезных ископаемых. Единой общепризнанной системы их классификации пока не создано. Широко применяют классификацию полезных ископаемых, построенную по признаку направления их исполь зования . Выделяют:

· топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран),

· черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.),

· цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.),

· благородные металлы (золото, серебро, платиноиды),

· хи­ мическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.),

· техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.),

· флюсы и огнеупоры, строительные материалы.

Потребности производства в полезных ископаемых и их добы­ ча постоянно возрастают. Особенно интенсивный рост добычи на­ блюдался во второй половине XX в. Только с 1955 по 1985 г. миро вая добыча бокситов увеличилась в 11 раз, молибдена — почти в 7 раз, железной и хромовой руд — в 3,5 раза и т.д. Но запасы минерального сырья и топлива, находящихся в недрах Земли, не безграничны, полезные ископаемые относятся к исчерпаемым и практически невозобновимым ресурсам. В результате происходит количественное и качественное истощение добываемого сырья, увеличивается о тходность горно-промышленного производства. Согласно прогнозу на начало 2000 г., запасов каменного угля, железной, марганцевой и хромовой руд, фосфорного сырья дол­ жно хватить в мире еще на 100 — 300 лет, но запасов полиметал­ лических руд, содержащих никель, кобальт, вольфрам, молиб ден, медь, свинец, цинк, олово, останется только на 30 — 60 лет и менее (Е.И.Панфилов, 1990).

Следует отметить, что качество разведуемых и осваиваемых месторождений полезных ископаемых имеет тенденцию к устойчивому ухудшению: растет зольность углей, снижается концент рация металлов в рудной массе, увеличивается доля трудно обогатимых и перерабатываемых минеральных удобрений. Так, в США содержание меди в рудах уменьшилось с 2,5 — 3,0% в начале XX в . до 0,8% к концу 70-х годов. Только за последние 30 лет в районах, богатых полиметаллическими рудами (Австра лия, Канада, США, Мексика), среднее содержание свинца и цинка снизилось в 2,0 — 2,5 раза. В России за этот же период со держание железа в сырой руде уменьшилось с 50 до 35 % (Е. И. Пан филов, 1990).

Добыча полезных ископаемых часто сопровождается большими потерями сырья и существенным отрицательным воздействи ем горных разработок на окружающую природную среду (за грязнение атмосферы, поверхностных вод и почв, отчуждение земель с нарушением почвенного покрова и биоты , истощение запасов подземных вод в результате искусственного дренажа, раз витие ветровой и водной эрозии на отвалах и др.).

Значительный ущерб ландшафтам наносит бесхозяйственное отношение к из влечению строительных материалов, когда в карьерах остается до 30 % добываемого сырья. Недостаточно используются отходы, которые образуются в процессе горно-промышленного производства.

Решение проблемы рационального использования минераль ных ресурсов особенно актуально и возможно на основе ком­плекса следующих подходов: а) создание новых высокоэффек тивных способов геологической разведки полезных ископаемых, ресурсосберегающих методов добычи и переработки минераль ного сырья; б) комплексный подход к изучению недр, добыче и переработке полезных ископаемых, внедрение прогрессив ных технологий, позволяющих как можно шире использовать извлекаемые компоненты; в) сокращение потерь первичного сырья и промежуточных продуктов производства на всех этапах освоения и использования запасов недр, особенно на стадиях обогащения и переработки сырья; г) создание новых веществ, в частности путем органического синтеза минеральных соедине ний и др.

Важное ландшафтно-экологическое требование к рациональ ному использованию и охране недр и геологической среды — мак симальная экологизация проектирования, строительства и экс плуатации горно-добывающих и перерабатывающих предприятий, а также проектов различных видов строительных работ . В проектах необходимо учитывать влияние техногенных нагрузок на при родную среду, которые вызывают негативные изменения в окружающих ландшафтах. Для поддержания оптимальной структуры измененных ландшафтов необходимо отсыпать отвалы на неудоб ных землях, рекультивировать заброшенные карьеры, применять способы разработки полезных ископаемых, минимально загряз няющие атмосферный воздух, воды и почвы прилегающих ланд шафтов.

2. Охрана и рациональное использование климатических ресурсов. Рациональная организация производства (и прежде всего сельского хозяйства) невозможна без должного учета климатических ресурсов. К этим ресурсам относят такие элементы климата, как тепло, влага, свет, воздух, которые наряду с поставляемыми из почвы питательными веществами представляют собой обязатель ные условия жизни растений и животных и поэтому рассматрива ются как факторы существования живых организмов.

Структура солнечной радиации, количество света и влаги в определенной степени зависят от состояния воздуха. Как извест но, воздух представляет собой смесь газов, в состав которых вхо дят такие важные для жизнедеятельности организмов газы, как кислород, азот и диоксид углерода. Некоторые из них — ценные ресурсы для промышленного производства (например, атмосфер ный азот вместе с водородом используют для синтеза аммиака). Один из важнейших компонентов атмосферного воздуха — озон ( Оз ). Озоновый слой поглощает до 95 % ультрафиолетовых лучей, что предохраняет живые организмы от их губительного влияния. Одновременно он задерживает 20 % инфракрасного излучения Зем ли, повышая утепляющее действие воздушного покрывала. Ос новная масса озона располагается на высоте 20 —24 км. Озоновый слой часто называют «озоновым экраном».

Хозяйственная деятельность человека воздействует на все со ставляющие климатических ресурсов, однако самое значительное влияние она оказывает на состав воздуха, загрязняя атмо сферу. В результате работы промышленных предприятий, тепло электростанций, транспорта в воздух выбрасывается большое количество оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота, уг леводородов, бензпирена , тяжелых металлов, пыли, различных по составу аэрозолей и др. Особое место среди загрязнителей за нимает диоксид углерода. Его концентрация в атмосфере непрерывно возрастает, что связано в первую очередь с увеличением производства и потребления энергии. С начала XX в. содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе возросло на 20 -25 %, а за последние 10 лет — на 10—13 %.

По мнению многих климато логов и экологов, если не удастся уменьшить его выброс в атмос феру, нашу планету ожидает катастрофа, связанная с так назы ваемым парниковым эффектом. Сущность этого эффекта состоит в том, что отражающиеся от поверхности Земли инфракрасные лучи задерживаются атмосферным воздухом с повышенным со держанием диоксида углерода и метана, что увеличивает температуру, а следовательно, изменяет климат. В Северном полушар ии за последние 20 лет среднегодовая температура воздуха по сравнению с периодом 1950—1980 гг. уже повысилась на 0,4 °С. В первой половине XXI в . ожидается дальнейшее повышение тем пературы.

Изменение климатических условий, связанное с антропоген ным загрязнением атмосферы, может выражаться: а) в непосред ственном воздействии на состояние атмосферы в виде повыше ния или понижения температуры и влажности воздуха, изменен ии количества осадков, выпадающих в разных районах земного шара; б) в изменении физических и химических свойств атмо сферы, ее радиационных и электрических характеристик, а также состава тропосферы (повышение или понижение концентрации газов, накопление новых газов, пыли, аэрозолей); в) в наруше нии озонового слоя под действием фреонов ( хлорфторуглеро дов ) и оксидов азота (подсчитано, что, если выброс фреонов в атмосферу будет продолжаться на уровне 1975 г., уменьшение содержания озона через 50 лет может составить 5 — 8 %, а через 100 лет — 11 — 16%); г) в изменении отражательной способности поверхности Земли, влияющей на взаимодействие элементов кли матической системы (газообмен между океаном и атмосферой, изменение влажности атмосферы).

Любые колебания климата могут существенно повлиять на со стояние и жизнедеятельность человека. Изменения в соотноше нии тепла и влаги влияют на количество и распределение водных ресурсов, а следовательно, на водообеспечение отдельных регио нов и отраслей хозяйства.

Из сказанного ясно, какое большое значение приобретают мероприятия по охране атмосферного воздуха и рациональному ис пользованию его ресурсов. Во всех странах с развитой промышлен ностью занимаются этими вопросами, издаются специальные за коны, принимаются постановления местными органами власти. Главное требование к охране атмосферного воздуха — строгое соблюдение установленных норм и правил, регламентирующих загрязнение атмосферы; регулярное слежение и контроль за эко логическим состоянием и антропогенным изменением атмосфер ного воздуха в целях последующей оценки, прогноза и управле ния этим состоянием (т.е. мониторинг атмосферы); внедрение малоотходных технологий и производств; разработка и внедрение более совершенных установок по улавливанию, утилизации и обез вреживанию вредных отходов и веществ; разработка норм и пра вил по ограничению воздействия нестационарных источников загрязнения, негативно влияющих на воздушную среду. Важный принцип охраны и рационального использования климатических ресурсов — правильный выбор места сооружения промышленных и сельскохозяйственных предприятий . В проектах должен быть обо снован выбор района размещения объекта с учетом ландшафтно- метеорологических условий, должны содержаться данные о допу стимых уровнях загрязнения атмосферы согласно нормативным документам, требования к организации санитарно-защитной зоны, о босновываться намечаемые мероприятия по очистке и утилизац ии загрязняющих веществ

3. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. К наиболее ценным видам водных ресурсов относят воды рек, вер, водохранилищ, верхние горизонты подземных вод, которые активно участвуют в процессе круговорота воды на Земле. По ресурсам речных и озерных вод Россия занимает ведущее место в мире. Только в уникальном озере Байкал сосредоточено около 1/5 мировых запасов пресной воды и более 4/5 запасов России. При общем объеме 23 тыс. км 3 в озере ежегодно воспроизводится около 60 км 3 редкой по чистоте природной воды. Суммарный сред немноголетний сток рек Российской Федерации составляет около 4260 км 3 /год (второе место в мире после Бразилии), потенциальные эксплуатационные запасы подземных вод достигают 316 км 3 /год. Как известно, водные ресурсы относятся к неистощимым и в принципе запасов пресной воды в гидросфере Земли вполне до статочно, чтобы обеспечить все потребности человеческого общества. Однако их нерациональное использование и крайне не равномерное распределение по поверхности суши создают серь езную угрозу дефицита чистой пресной воды даже в районах с достаточным количеством выпадающих атмосферных осадков. Бо лее того, в ряде районов мира (в том числе и России) такой де фицит уже стал суровой реальностью.

Проблема недостатка пресной воды возникла в связи со следу ющими основными причинами: а) интенсивное увеличение по требности в воде в результате быстрого роста населения планеты и развития промышленности, сельского хозяйства, урбанизации, требующих огромных затрат водных ресурсов; б) загрязнение водоемов сточными водами промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий; в) потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек, истощения подземных вод и дру гих причин.

В настоящее время самым крупным потребителем воды рек, озер и водохранилищ в мире выступает сельское хозяйство (преж де всего ирригация ). Второе место занимают промышленность и энергетика, третье — коммунальное хозяйство городов, четвер тое — население. В России в конце 90-х годов 55 % используемой пресной воды расходовалось на нужды промышленности и энер гетики, 19 % потреблялось жилищно-коммунальным хозяйством, 7% — сельским хозяйством. Суммарный забор воды из природн ых водных источников по сравнению с 1991 г. уменьшился на 20 %.

Основными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, смыв с полей ча­ сти почвы, содержащей различные агрохимикаты , дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм, ливне­ вые стоки в городах, попадание в водоемы вместе с осадками аэрогенных загрязнений. Главными загрязнителями вод поверх­ностных водоемов выступают нефтепродукты, взвешенные ве­ щества, фенолы, соединения фосфора, синтетические поверх­ностно-активные вещества (СПАВ), соединения меди, цинка, железа и др. За последние 10 лет сброс сточных вод в водоемы России уменьшился на 25 %, однако экологическая ситуация су­ щественно не улучшилась.

Рациональное (т.е. экономное, комплексное, с наименьшими негативными последствиями для населения и природы) исполь­ зование и охрана водных ресурсов — большая и очень сложная проблема. Ее решение связано с проведением комплекса научно-технических, экономических, правовых и других мероприятий. Необходимы организация геоэкологического мониторинга важ­ нейших водоемов — источников водоснабжения, постоянный учет водопотребителей и водопользователей, пополнение и уточнение Государственного водного кадастра, совершенствование правовых основ использования водных ресурсов.

В условиях неравномерного естественного распределения вод­ных ресурсов особое значение приобретает регулирование речно­ го стока, т.е. его искусственное перераспределение во времени (реже в пространстве) с помощью сооружения водохранилищ. Использование воды, накопленной в водохранилищах, носит ком­ плексный характер: она расходуется на орошение и обводнение земель, водоснабжение населенных пунктов и промышленных предприятий, производство электроэнергии, улучшение судоход­ ства в маловодный период и т.д. Как показал опыт, наибольший положительный эффект имеют небольшие по площади искусст­ венные водоемы со значительным объемом воды. Сооружение круп­ ных равнинных водохранилищ (таких, как Рыбинское, Куйбы­шевское, Цимлянское и др.) наряду с регулированием стока рек ведет к большим негативным последствиям (затопление и под­ топление ценных сельскохозяйственных и селитебных земель, раз­ рушение берегов, потеря лесных ресурсов, ухудшение качества воды и т.п.). В настоящее время проектирование и сооружение таких водоемов признано нецелесообразным.

Остро стоит вопрос о резком сокращении непроизводительно­ го и бесхозяйственного потребления вод. В промышленности не­ обходимо постоянно наращивать объемы оборотного и многократ­ ного водоснабжения, внедрять безводные и маловодные техноло­ гии, тем самым уменьшая удельный расход воды на единицу продукции. В сельском хозяйстве следует сократить непроизводи тельное расходование воды в орошаемом земледелии, реконструи­ ровать действующие ирригационные системы . в целях снижения расхода воды на гектар орошаемого поля. В коммунальном хозяй­ стве необходимо повысить технический уровень эксплуатации си­ стем водоснабжения, реконструировать их, сократив удельный расход воды на коммунальные нужды. Реализации этих мероприя­ тий способствует создание территориально-промышленных ком­плексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов производства внутри комплекса.

Важным направлением рационального использования и охра­ны водных ресурсов по-прежнему считается совершенствование способов очистки промышленных, сельскохозяйственных и ком­ мунальных сточных вод. При очистке сточных вод наряду с извест­ ными механическими, химическими и биологическими методами необходимо внедрить такие способы обработки стоков, как элек­ трохимические, сорбционные, магнитные. В последние годы по­лучили развитие мембранные технологии. Разработаны и начали применяться системы биологической очистки нового поколения — гидроботанические площадки, пруды-биофильтры, искусствен­ ные болота с биоценозами макрофитов .

В условиях рыночной экономики, когда стоимость ресурсов становится реальной и весомой, промышленному предприятию (или любому иному собственнику) экономически выгоднее вес­ ти водное хозяйство с минимальным потреблением свежей воды, обязательным использованием систем повторного (или оборотно­ го) водоснабжения и утилизацией вторичных ресурсов, т.е. идти по пути экологизации водного хозяйства.

4. Рациональное использование и охрана биологических ресурсов. К земельным ресурсам относят земли, систематически исполь­ зуемые или пригодные к использованию для конкретных хозяй­ ственных целей и отличающиеся по природно-историческим при­знакам. Они рассматриваются как:

а) ресурсы пахотных и других сельскохозяйственных угодий, главное средство для получения про­ довольственной продукции;

б) территориальный ресурс, простран­ ственный базис дня несельскохозяйственных отраслей производ­ ства.

В первом случае понятие «земля» ассоциируется прежде всего с понятием «почва». Почва — уникальный природный компонент, обладающий плодородием, т.е. определяющий урожайность рас­ тений. Одним из важнейших показателей уровня плодородия почв является мощность гумусового слоя и содержания гумуса в почве. Гумусовый слой — это кладовая, из которой растения получают необходимые им питательные вещества.

Почву, растительный и животный мир относят к исчерпае мым , но возобновляемым природным ресурсам. Однако сроки их восстановления сильно отличаются. Если для восстановления вы­рубленного леса, например, требуются десятилетия, то для во­зобновления почвы необходимы сотни и даже тысячи лет. Вместе с тем существенное отличие почвы от других природных ресурсов состоит в том, что при правильном ее использовании она может не только не истощаться, но даже улучшаться, повышая плодо­ родие. Почвы могут рассматриваться как относительно возобнов­ ляемые ресурсы, которые при правильном (рациональном) ис­пользовании обладают элементами неисчерпаемости.

Неразумная эксплуатация земельных ресурсов обусловливает развитие негативных природно-антропогенных процессов (водная и ветровая эрозии, вторичное засоление и заболачивание, дегу мификация , опустынивание, загрязнение вредными веществами промышленного и сельскохозяйственного происхождения и др.), что часто ведет к снижению плодородия и деградации угодий. Проводимые в нашей стране преобразования земельных отноше­ний, отразившись на динамике структуры земельного фонда, не привели к улучшению использования земель и снижению небла­гоприятных антропогенных воздействий на почвенный покров. Более одной трети сельскохозяйственных угодий представляет собой эрозионно опасные и подверженные водной и ветровой

эрозиям земли, нуждающиеся в защите от деградационных про­ цессов. Интенсивное проявление процессов опустынивания земель отмечается на территориях республик Калмыкия, Бурятия, Даге­ стан, в Астраханской, Волгоградской, Ростовской и других обла­ стях. Общая площадь угодий, подверженных опустыниванию в Рос­ сии, превышает 100 млн га. Особую тревогу вызывает состояние мелиорированных земель, площадь которых достигает 9,6 млн га. Вместе с расширением урбанизированных и промышленных тер­ риторий продолжается развитие таких негативных процессов, как подтопление, загрязнение почв токсикантами промышленного про­ исхождения, захламление и нарушение земель. Значительная часть земель, в том числе сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов, загрязнена радиоактивными элементами. Важнейшим направлением рационального использования и ох­раны земельных ресурсов в данной ситуации становится экологи­ зация землепользования во всех сферах производственной дея­ тельности человека. Она означает установление и поддержание оптимального соотношения площадей пашни, лесов, населен­ных пунктов, лугов, пастбищ и других угодий ( В.М.Чупахин , 1990), максимальное сохранение продуктивных сельскохозяйствен­ ных земель, прекращение отвода плодородных пахотных земель, мелиорированных угодий и ценных лесных территорий для не­ сельскохозяйственных целей. Экологизация предпологает посто­ янную заботу о плодородии почв, осуществление противоэрози онных мер с введением почвозащитных севооборотов и посадкой лесных полос и насаждений, задерживающих поверхностный сток, снижающих скорость ветра и предохраняющих почву от разруше­ ния (рис. 11). Экологизация предусматривает также возврат уго­дий, временно изъятых из сельскохозяйственного производства, рекультивацию нарушенных земель.

Отрицательные последствия интенсификации земледелия спос обствовали развитию концепции альтернативного или адаптив­ ного земледелия. Его сущность заключается в полном или частич­ ном отказе от синтетических удобрений, пестицидов, регулято­ ров роста и кормовых добавок. Агротехнические мероприятия основываются на строгом соблюдении севооборотов, введении в их состав бобовых культур, сохранении растительных остатков, применении навоза, компостов и сидератов (зеленых удобрений), Проведении механических культивации, использовании биологических методов защиты растений. Цель альтернативного (адаптивного ) земледелия — получение продукции, не содержащей оста­ точных количеств агрохимикатов , сохранение почвенного плодо­родия и в конечном итоге охрана окружающей среды.

Особое значение имеет борьба с загрязнением почв производст венными отходами и технологическими выбросами промышлен ности и транспорта (тяжелые металлы, соединения серы, диокси ны , бензпирен , нефтепродукты и др.), существенно ухудшающими их физические и химические характеристики. Большую актуальность приобрело сохранение ценных сельскохозяйственных земель и рек­ реационных угодий при формировании и развитии крупных горо­дов и агломераций, ликвидация свалок твердых отходов.

Природно-экономической основой экологизации землепользо­ вания служат данные земельного кадастра. Количественный и каче­ ственный учет земельных ресурсов, который следует проводить в рамках геоэкологического мониторинга, экономическая оценка земель по регионам позволяют определить сравнительную ценность этих ресурсов как средства производства, прогнозировать перспек­ тивное состояние трудновозобновимого почвенного плодородия.

5 . Рациональное использование и охрана земельных ресурсов . Биологические ресурсы (растительные и животные организмы, используемые людьми для получения необходимых им матери­ альных благ) играют особую роль в биосфере. Зеленые растения — первоисточники существования и развития жизни на Земле бла­ годаря свойству фотосинтеза. В процессе фотосинтеза растения из диоксида углерода и воды создают органическое вещество, слу­жат источником ценных продуктов питания (зерна, овощей, пло­ дов и т.д.), сырья для промышленности и строительства. Растения активно участвуют в формировании газового состава атмосферы и в образовании гумуса почвы, обеспечивая ее высокое плодородие. Растительность, прежде всего лесная, рассматривается как про­ дуцент кислорода, хранитель воды, защитник почв от разруше­ ния, регулятор климата, источник продовольствия и благоприят­ ной среды для человека и животных.

Особенность биологических ресурсов состоит в том, что они способны к относительно быстрому возобновлению (за период от нескольких лет до нескольких десятков лет). Однако эта спо­ собность проявляется лишь тогда, когда интенсивность их ис­ пользования не превышает скорости их самовосстановления. В противном случае они истощаются и в конечном итоге могут исчезнуть. В последние десятилетия антропогенные нагрузки во всем мире существенно возросли. Под влиянием усиления про­ мышленного производства, загрязнения окружающей среды, ин­ тенсификации сельского хозяйства, урбанизации, перегрузки и опустынивания пастбищ, пожаров и других видов воздействия человека истощаются лесные ресурсы, резко сокращается чис­ ленность и продуктивность многих видов растений и животных. Только на территории Таймырского автономного округа вслед­ствие многолетнего воздействия выбросов Норильского горно- металлургического комбината и других источников загрязнения, использования транспортных средств из хозяйственного оборота выведено 13 млн га земель охотничье-промыслового назначения и оленьих пастбищ. В районе г . Норильска отмечено усыхание и гибель лесов на площади около 600 тыс. га (Государственный док лад. 1998).

В таких условиях главным принципом рационального исполь­зования и охраны биологических ресурсов выступает требование, согласно которому изъятие этих ресурсов не должно превышать уровень их естественного возобновления (рубка леса в пределах расчетной лесосеки, охота в рамках ежегодного восстановления численности животных и т.п.).

Степень использования биологических ресурсов может быть оценена с помощью метода балансов (Д. Л. Арманд, 1975; В. М. Чу пахин , 1990 и др.). Предложен так называемый балансовый пока­ затель (Б), который рассчитывают как отношение ежегодно рас­ ходуемой части природного ресурса (Р) к величине его возобнов­ ления (прихода) за тот же период (П):

Показатель Б , приблизительно равный 1,0, указывает на от­ носительную сбалансированность потребления конкретного вида ресурса. Величина отношения, превышающая 1,0, свидетель­ ствует о процессе истощения потребляемого ресурса и необхо­ димости восстановления и улучшения его состояния, а показа­ тель меньше 1,0 — об имеющихся потенциальных возможностях более интенсивного использования данного ресурса при усло­ вии оптимального соотношения между его эксплуатацией и вос­ становлением.

Вопросы рационального использования и охраны биологиче­ ских ресурсов особенно остры для тех регионов, где балансовый показатель по большинству видов этих ресурсов превышает 1,0. Как правило, это хорошо освоенные районы с нарушенным эко­ логическим равновесием (проявление пастбищной дигрессии, опустынивание угодий, обезлесивание территории, сокращение ареалов и естественных запасов ценных видов растений и живот­ ных). Восстановление равновесия — сложный и продолжитель­ ный во времени природно-антропогенный процесс, сопряжен­ ный с бережным отношением к земельным, растительным и жи­ вотным ресурсам.

В связи с этим важное место должны занимать мероприятия по оптимизации состояния сенокосно-пастбищных, лесных, охот­ ничьих, рекреационных угодий. Главный принцип оптимизации в том, что режим их эксплуатации должен соответствовать емкости угодий (для пастбища — это количество животных, которое оно может прокормить в расчете на единицу площади в течение одно­ го месяца). Опыт показывает, что наибольшей продуктивностью отличаются те кормовые угодья, которые используются комбини­ рованно — как пастбище и как сенокос, поскольку при этом со­ храняются флористический состав травостоя и его кормовое до­ стоинство (Л.Г.Андреев, 1985). На сенокосах следует соблюдать оптимальные сроки и высоту скашивания, подкармливать их ми­ неральными и органическими удобрениями, на пастбищах — соблюдать режим стравливания, использовать загонный способ пастьбы, применять минеральные (особенно азотные) удобрения, регулярно подкашивать сорняки, улучшать водный режим.

Особое ландшафтно-экологическое значение имеет сохранение лесных территорий и развитие системы зеленых насаждений в целях выполнения ими ресурс о — и средовоспроизводящей , водоохран­ной , рекреационной и других функций. В связи с этим возникает вопрос об установлении и поддержании оптимального уровня лесистости для данного конкретного региона. Исследования пока­ зали, что в регионах, где основное назначение лесных ландшаф­ тов связано с водорегулирующей и рекреационной функциями, оптимальная лесистость должна составлять 30 — 35 %, в верховьях крупных рек — 50 — 60 % (Справочник по экологической экспер­тизе объектов, 1986). Наряду с данными по лесистости учитывают величину лесной площади, приходящейся на одного человека. Установлено, что для обеспечения человека необходимым коли­ чеством кислорода (400 кг в год) нужны лесные насаждения на площади не менее 0,3 га (для выделения кислорода, поглощения диоксида углерода, пыли и т.д.).

Поэтому основные задачи охраны и рационального использова­ния лесных ресурсов — работы по лесовосстановлению , широкое внедрение прогрессивных способов рубки леса, борьба с потерями древесины, комплексное использование богатств леса, зашита от пожаров и вредителей, меры ухода за лесными насаждениями.

В России естественным путем восстанавливается около трети ежегодно вырубаемых лесов, для остальных требуются специаль­ные меры по их возобновлению. На 50 % площади вырубок доста­ точно только мер содействия естественному возобновлению, на остальной — необходимы посев и посадка деревьев. Положитель­ но сказывается на восстановлении лесов их очистка от остающих ся после вырубки ветвей, коры, хвои и т.д.

В воспроизводстве лесов существенную роль играют способы их эксплуатации. В настоящее время для получения древесины ис­пользуют сплошные, группово-выборочные, постепенные и вы­ борочные рубки леса. При сплошных рубках за один прием выру­ бается весь древостой, что обеспечивает получение максимума древесины с единицы площади и минимальную стоимость загото­ вительных работ. Но при этом на обширных территориях почти прекращается или резко замедляется процесс самовосстановле­ ния лесных насаждений.

При группово-выборочных и постепенных рубках сводится от 30 до 60 % насаждений. По сравнению со сплошными рубками это увеличивает количество делянок, длину транспортной сети и со­ ответственно стоимость заготовок. Но группово-выборочные и постепенные вырубки сокращают срок выращивания спелых на саждений и в значительной степени обеспечивают естественные процессы самовозобновления лесов.

При выборочных рубках сводится менее 25 — 40% древостоя. Этот способ максимально сохраняет лесные насаждении, обеспе­ чивая полное естественное самовосстановление древостоев. Одна ко выход древесины с единицы площади оказывается наимень шим, а стоимость ее заготовки — самой высокой. Поэтому выбо рочные рубки пока применяют на ограниченных территориях, хотя именно они в наибольшей степени отвечают интересам охраны и воспроизводства леса.

Известно, что сокращение численности и уменьшение про­ дуктивности многих видов живых организмов связаны с преобра зованием их местообитаний. В связи с этим выделяют еще один принцип улучшения состояния биологических ресурсов — сохра нение и восстановление исходных условий существования расте ний и животных. Для сохранения местообитаний целесообразно поддерживать оптимальную мозаичность (разнообразие) ландшаф тов с чередованием лесных массивов, болот, лугов, озер, полеза щитных лесных полос и других угодий. Это способствует разведе нию ( а следовательно, и использованию) полезных видов зверей и птиц в условиях природно-антропогенных ландшафтов. Одно­ временно для сохранения и поддержания численности промысло­вых животных необходимо резко сокращать или предотвращать загрязнение окружающей природной среды (особенно промыш­ ленными отходами и пестицидами), вводить ограничения на охо­ ту и рыболовство, активно применять различные биотехнические мероприятия.

6. Принципы рационального использования ландшафтов как целостных образований. Ландшафт — это ресурс е- и средосодержащая , воспроизводя­ щая территориальная система, которая обладает природно-ресурс ным потенциалом и выполняет определенные социально-эконо­ мические функции. Природно-ресурсный потенциал включает как производственные, так и экологические ресурсы и зависит от природных свойств ландшафта, направления и форм хозяйствен­ ного использования территории.

С позиций рационального природопользования, природно-ре­ сурсный потенциал — это не абсолютно предельный запас ресур­сов, а только тот их предел, который может быть использован без существенного нарушения важнейших свойств и функций ланд­ шафтов. Поэтому из каждой геосистемы допустимо изъятие лишь такого количества вещества и энергии, которое не подрывает ее способность к саморегулированию и самовосстановлению. Следу­ ет отметить, что допустимая мера изъятия вещества и энергии из природной системы должна быть определена раньше, чем нач­ нется ее использование. В противном случае оно будет стихий­ ным, несмотря на внешне плановый характер.

Рациональное использование потенциала ландшафтов невоз­можно без учета их целостности и пространственной дифферен­ циации (в частности, с помощью ландшафтной карты террито­ рии), определения функционального назначения геосистем и их устойчивости к выбранному виду антропогенного воздействия, без анализа возможных изменений в природе и разработки мер по предупреждению негативных последствий. В большинстве случаев ландшафт — полифункциональное образование (т. е. пригодно для различных видов деятельности), поэтому необходим выбор таких социально-экономических функций, которые бы полнее всего соответствовали его природным свойствам, т. е. потенциалу ланд­ шафта. Лишь после решения этих вопросов возможна разработка практических мер по его использованию.

В составе природно-ресурсного потенциала ландшафтов особое место занимают виды ресурсов, состояние которых в большой степени определяется состоянием природных комплексов как це лостных образований. К ним в первую очередь относятся рекреа­ ционные, природоохранные и биологические ресурсы. В связи с этим рассмотрим принципы рационального использования ланд­ шафтов на примере освоения его рекреационного потенциала.

При рациональном использовании потенциала ландшафтов рекреационная нагрузка не должна превышать уровень устойчи­ вости природных геосистем . Рекреационная нагрузка — это пос ещаемость рекреантами единицы площади территории в едини­ цу времени. Обычно ее измеряют количеством отдыхающих на 1 га (чел/га). Устойчивость же можно рассматривать как свойство природной системы противостоять рекреационным нагрузкам до того предела, за которым она теряет способность к самовосста­ новлению. Как определить этот предел?

Известно, что при чрезмерных нагрузках в лесных ландшафтах значительно уплотняется почва, обедняется и сменяется напочвен­ный покров, исчезает подрост, усыхают молодые деревья. Посте­ пенно исчезает лесная подстилка, подавляется почвенная фауна, иссушаются почвы и заметно снижается их плодородие. В результа­ те наблюдается прогрессивное падение текущего прироста деревь­ ев. Увеличение среднего диаметра при падении текущего прироста — показатель старения экосистемы леса. При ускорении этого про­цесса возобновление подавляется и лес может погибнуть.

Отсюда следует, что величина отношения текущего прироста к среднему диаметру деревьев в условиях ненарушенных экосистем характеризует их рекреационную емкость и устойчивость (В. Г. Ан охин, В. Я. Курамшин , 1991). Другими словами, то максималь­ ное количество рекреантов (чел/ га ), влияние которых не может существенно уменьшить эту величину, рассматривается в каче­стве предельной нагрузки на данную экосистему. Как показали наблюдения, в сухих сосновых биогеоценозах предельная нагруз­ ка составляет 2 — 3 чел/га в 1 ч, в свежих сосняках и ельниках — 5 — 8 чел/га, во влажных сосняках и ельниках — 8—15 чел/га, в условиях свежих и влажных пойменных и низменных лугов — 20 — 30 чел/га ( Геоэкологические принципы проектирования природно-технических геосистем , 1987).

Определение рекреационной емкости и устойчивости ландшаф­ тов — исходное основание для планирования и осуществления рек­ реационной деятельности. Конкретные меры по рациональному применению рекреационного потенциала тесно связаны с типом природопользования. Выделяют три основных типа рекреацион­ ного природопользования ( Геоэкологические принципы. 1987). Первый тип характеризует использование условно неизменен­ ных ландшафтов, как правило, слабо приспособленных для рек­ реационных целей (ландшафты национальных парков, зеленых зон городов и др.). Основное направление природопользования — со- и поддержание гармонических отношений между рекреа ционными нагрузками и устойчивостью природных систем, с тем чтобы предупредить деградацию ландшафтов. Конкретно это вы­ ражается в регулировании норм нагрузок на биогеоценозы.

Второй тип связан с рациональным использованием изменен­ ных природных комплексов (ландшафты лесопарков, загород­ ные зоны отдыха, охотничьи хозяйства и др.). Основное внима­ние уделяется мероприятиям по преобразованию ландшафтов с целью придания им большей устойчивости к рекреационному воздействию — переводу лесных массивов в лесопарки, укрепле­ нию берегов водоемов, санитарным и восстановительным руб­ кам, устройству автостоянок и др.

Третий тип рекреационного природопользования характеризу­ ется созданием специальных природно-антропогенных ландшаф­тов, фактически природно-технических систем, где технические компоненты существенно определяют рекреационную устойчи­ вость и комфортность (искусственные парки, сады, пляжи, водо­ хранилища, курортно-оздоровительные комплексы и др.). Необ­ ходимые природоохранные меры и мероприятия по поддержанию заданного режима территории закладываются в проект и осуще­ ствляются в процессе эксплуатации созданных объектов.

В настоящее время проблема рационального использования и охраны целостных природных образований все чаще формулирует­ ся как проблема оптимизации ландшафтов. Общепринятого опре­ деления этого понятия пока нет. В данной книге оптимизация рассматривается как поиск и реализация наилучшего варианта использования природно-ресурсного потенциала ландшафтов при условии сохранения и поддержания их наиболее важных качеств. По мнению В.М.Чупахина (1990), ее задача состоит в установ­ лении сбалансированного соотношения между эксплуатацией, кон­ сервацией и улучшением свой ств пр иродных комплексов. В связи с этим выделяют три основных направления в оптимизации ландшафтно-экологических систем (А.Г.Исаченко, 1980 и др.): а) полная консервация ландшафта, т. е. сохранение его естествен­ ного режима; б) строго регламентированное использование его ре­ сурсов в сочетании с мерами, направленными на поддержание экологического равновесия в природе; в) интенсивное хозяйствен­ ное использование с глубоким мелиоративным воздействием, когда равновесие в ландшафте поддерживается искусственно.

7. Рациональное использование природно-антропогенных ландшафтов . Как уже отмечалось, под влиянием хозяйственной деятельно­сти человека природные ландшафты ( геосистемы ) претерпевают существенные изменения и преобразуются в природно-антропо генные ландшафты. Значительная часть этих ландшафтов создана для выполнения ресурсовоспроизводящих (поля, лесонасаждения, пастбища и т.п.) и средоформи рующих (селитебные территории, рекреационные угодья и т.п.) функций. Подобно природным си­ стемам, в процессе функционирования они продолжают участво­вать в формировании газового состава атмосферы, в круговороте воды, в геохимическом круговороте и т.д. Поскольку природно- антропогенные ландшафты по площади превышают природные ( см . табл. 6), они служат важнейшими объектами деятельности чел овека по рациональному использованию естественных ресурсов и охране природы.

Особенность рационального природопользования в условиях природно-антропогенных ландшафтов — недопустимость ухудше­ ния состояния окружающей среды и условий жизнедеятельности человека при сохранении главного принципа хозяйственной дея тельности, который гласит: изъятие вещества и энергии из геоси­ стем не должно подрывать их природно-ресурсного потенциала. Одновременно необходимы действенные меры по ликвидации или смягчению уже проявившихся негативных процессов.

Другая особенность природно-антропогенных ландшафтов состоит в том, что они обладают упрощенной по сравнению с природными системами структурой и, соответственно, меньшей устойчивостью к внешним воздействиям. В естественных условиях устойчивость ге о — и экосистем поддерживается за счет механизма саморегулирования. Природно-антропогенные ландшафты для нормального выполнения своих функций нуждаются в постоян­ной или периодической поддержке со стороны человека (напри­ мер, в условиях земледельческих ландшафтов необходимы регу­ лярное внесение удобрений, агротехнические работы, борьба с эрозией и т.п.).

Одно из важнейших условий решения проблемы формирова­ ния устойчивых природно-антропогенных ландшафтов — уста­ новление сбалансированного соотношения между различными формами использования территории и, соответственно, опти­ мального соотношения площадей сельскохозяйственных, лесох озяйственных, селитебных, природоохранных и других ландшафто в в регионе (В. М.Чупахин , 1990). Это соотношение в разных природных зонах, региональных и локальных физик о — географич еских условиях неодинаково. В лесной зоне вряд ли целесообраз­ но значительное расширение посевных площадей за счет транс­ формированных лесных угодий, так как их почвы в большинстве случаев малоценны и требуются большие затраты для возделывания сельскохозяйственных культур. В лесостепной и степной зонах площади пахотных угодий целесообразно сохранить, а положите льное влияние леса — компенсировать полезащитными и дру­ гими многолетними насаждениями.

Устойчивости природно-антропогенных ландшафтов в значи­тельной степени способствует их разнообразие, особенно в хоро­ шо освоенных регионах. Мозаичность в использовании земельных угодий важна для рационального соотношения основных видов сельскохозяйственных ландшафтов: богарных и орошаемых пашен . с еяных сенокосов и пастбищ, осушенных земель, многолетних насаждений, естественных кормовых угодий, приусадебных участ­ков и т. д. При этом необходимо сохранять лесные массивы и рощи на водоразделах, склонах речных долин и оврагов независимо от ценности этих земель для других видов сельскохозяйственного использования, так как растительность играет здесь роль биохи­ мического барьера, аккумулируя элементы питания, выносимые из почв данного ландшафта.

В практическом плане рациональное использование и охрана природно-антропогенных ландшафтов представляет собой систе­ му различных мероприятий, направленных на эффективную экс­плуатацию их ресурсов без существенных нарушений способно­ стей геосистем к саморегулированию и самовосстановлению. Эти мероприятия, хотя и условно, можно разделить на три группы: а) предупреждающие отрицательное влияние хозяйственной дея­ тельности на природную среду; б) ограничивающие отрицатель­ ное влияние деятельности человека в процессе использования ландшафтов; в) исправляющие отрицательные последствия ант­ ропогенного воздействия на ландшафты.

Особое значение имеют профилактические мероприятия, упреждающие многие негативные последствия. Опыт показывает, что экономия на них часто обходится дороже их своевременного проведения, поскольку затраты значительно возрастают за счет запоздалых защитных мер, нередко приобретающих характер ре­культивации.

Предупреждающие меры закладываются в проект и осуществ­ ляются в процессе подготовки к освоению и на первом этапе освоения природных ресурсов. Они начинаются с выбора направ­ления использования ландшафтов, который должен учитывать их природно-ресурсный потенциал, конкретные физико-географи­ ческие условия, целостность природных комплексов, требования земельного, водного и лесного законодательств, нормативные документов по охране природы. На этом этапе планируются оп­тимальные виды и нормы антропогенных нагрузок, прогнозиру­ ются экологические последствия использования ландшафтов, на­ мечаются конкретные пути преодоления или смягчения небла­ гоприятных процессов (внедрение технологий, препятствующих загрязнению окружающей среды; строгое ограничение необосно­ванного изъятия сельскохозяйственных земель и ценных лесные угодий под промышленные и транспортные объекты; мероприя­ тия по сохранению плодородия почв; создание защитных инже нерных сооружений; организация службы геоэкологического мо­ ниторинга и др.).

К мерам, рассматриваемым одновременно как предупрежда­ ющие и ограничивающие, относится повышение эффективности использования одних ландшафтов в целях сохранения естествен­ ного состояния других. В хорошо освоенных регионах дальнейшее расширение территорий, вовлеченных в хозяйственный оборот, часто нежелательно. Это в полной мере относится, например, к рекреационным зонам. Поэтому предлагается интенсивнее использ овать пригородные территории, провести их зонирование по ха­ рактеру отдыха и режиму эксплуатации (В.В.Владимиров и др., 1986). Для поддержания динамического равновесия в пределах исп ользуемых ландшафтов разработаны инженерные и лесотехнические мероприятия по повышению их «несущей способности», улучшению породного состава, экологических и эстетических свойств леса, организации «буферных зон» между природной и городской средой, введению специальных режимов эксплуатации рекреационных угодий.

Меры, ограничивающие влияние негативных последствий дея­ тельности человека, осуществляются в процессе использования природно-антропогенных ландшафтов (особенно в условиях интен­ сивной эксплуатации земельных угодий). Они включают соблюде­ ние норм антропогенно-техногенных нагрузок на ландшафты, Поддержание оптимального режима использования естественных ресурсов, содержание в исправном состоянии и постоянное совер­ шенствование защитных инженерных сооружений. К ограничитель­ ным мерам относятся недопущение изъятия пахотных земель и ценных лесных угодий под промышленные объекты, недопуще­ ние или резкое сокращение сплошных рубок леса и переход на выборочные способы рубок, запрещение добычи полезных ископ аемых ближе 250 м от берегов крупных рек, озер и водохрани­ лищ. Особое значение имеет уход за ландшафтом, т.е. система регу лярных мероприятий и действий, направленных на поддержа­ ние свой ств пр иродно-антропогенных комплексов в таком состоянии, при котором успешно выполняются возложенные на них социально-экономические функции (Охрана ландшафтов, 1982). Цель ухода за ландшафтами — предупреждение и минимиз ация нежелательных изменений элементов и компонентов при­ роды в условиях его интенсивного использования. Уход включает различные активные и пассивные мероприятия: санитарные руб­ ки, прореживание и осветление древостоя, охрану от пожаров и вредителей, подбор и высаживание лесных культур, благоустройс тво территории, облесение выработанных торфяников и карьеров с непригодными для посевов почвами и др.

Если через некоторое время после начала использования ландшафтов обнаруживаются процессы, препятствующие нормальной хозяйственной деятельности человека, то принимают меры, ис­ правляющие отрицательные последствия. На этом этапе возраста­ ет роль технических средств защиты, которые не только регулиру­ ют режим природно-антропогенных (точнее, природно-техниче ских) геосистем , но и повышают их устойчивость к внешним воздействиям. К ним относятся инженерная защита берегов водо­ хранилищ, дренаж и орошение, реконструкция старых и уста­ новка новых очистных сооружений, восстановление вырубок, ле­ сомелиоративные приемы, рекультивация и другие активные ме­роприятия.

Источник статьи: http://eor.dgu.ru/lectures_f/Osnovi_prirod_Bekshocova_2017/%D2%E5%EC%E0%206.%20%CF%F0%E8%ED%F6%E8%EF%FB%20%F0%E0%F6%E8%EE%ED%E0%EB%FC%ED%EE%E3%EE%20%E8%F1%EF%EE%EB%FC%E7%EE%E2%E0%ED%E8%FF%20%E8%20%EE%F5%F0%E0%ED%FB%20%EE%F2%E4%E5%EB%FC%ED%FB%F5%20%E2%E8%E4%EE%E2%20%EF%F0%E8%F0%EE%E4%ED%FB%F5%20%F0%E5%F1%F3%F0%F1%EE%E2%20%E8%20%EB%E0%ED%E4%F8%E0%F4%F2%EE%E2.htm