Особенности природно-техногенных ландшафтов

Природно-техногенные ландшафты формируются в результате изменения биоты: происходит распашка земель, формируются агрофитоценозы и т. д. Вместе с биотой изменяется и окружающая территория: появляются застроенные местности в населенных пунктах, карьеры в горнорудных районах и т. д. Антропогенно поступает огромная масса поллютантов, из-за чего нарушаются биогеохимические круговороты, повреждается биота, что ведет к смене ландшафтов. Однако, необходимо отметить, что не все первоначально ненарушенные ландшафты в результате антропогенной и техногенной деятельности деградируют. Определенная часть природных ландшафтов может совершенствоваться. Техногенные воздействия могут не оказывать существенного влияния на ландшафт, обмен энергии, веществ между техническими сооружениями и природным образованием минимален. Существование природно-техногенных ландшафтов оправдано с позиции все большей урбанизации территорий и формирования новых природных участков, которые были бы оптимальны для дальнейшей деятельности человека.

Большую проблему составляет то, что человек на месте естественных ландшафтов производит сельскохозяйственные работы, в результате чего на месте с богатыми природными агроэкосистемами создаются обедненные агроэкосистемы. В будущем планируется работа по определению территорий с критической техногенной нагрузкой для определения местностей с наибольшим разнообразием вредных веществ, что позволит определить их границы и произвести их очистку. Необходимо обследовать экологическую обстановку в воздухе, подземных водах и в целом окружающей среды. При этом необходимо определить соответствует ли уровень поллютантов предельно, максимально или временно допустимым концентрациям. После этого производится определение природных местностей, нуждающихся в проведении рекультивации или очистке.

Данный пример с сельскохозяйственным использованием земель показывает разностороннюю направленность естественных и антропогенных ландшафтов. Так, зарастание пашни сегетальной флорой относится к гомеостазу (устойчивость) природной системы, а по отношению к техногенной системе то же самое свидетельствует о неустойчивости, поскольку не выполняется социально-экономическая функция, для которой был предназначен этот техногенный ландшафт.

Классификация техногенных ландшафтов

Их разнообразие подразделяется на горнопромышленные и промышленно-заводские. В большей степени изучается первая группа.

Ландшафты подвержены различным изменениям. По этому критерию они классифицируются на несколько группировок:

1. Условно неизменные, не подвергавшиеся воздействию, связанному с деятельностью человека, напрямую. В них обнаруживаются следы данного воздействия при протекании биогеохимических циклов. Сюда можно отнести техногенные осадки в Арктике, Антарктиде.
2. Слабоизмененные, характерные для экстенсивного ведения хозяйства, которые затрагивают флору и фауну, с преимущественно обратимым характером главенствующих. В качестве примеров можно привести ландшафты экватора, тундры, тайги.
3. Среднеизмененные, где преобразование произошло для отдельных компонентов необратимое (например, вырубка леса), наблюдаются нарушения в водном и тепловом балансах.
4. Сильноизмененные, характерные для интенсивного ведения хозяйства, затрагивается большинство компонентов, наблюдаются необратимые нарушения. Сюда относятся эрозионные, обезлесенные, подтопленные ландшафты, а также те из них, в которых наблюдается загрязнение различных сфер жизни.
5. Культурные ландшафты — их структура приведена в благоприятное соотношение с научной точки зрения. Этот вид должен сочетать в себе экономическую эффективность с высокой производительностью и быть такой средой, где каждый человек мог бы сохранять свое здоровье и развиваться в духовном, и в физическом плане. Только часть ландшафтов может быть преобразована в культурные. Должны оставаться «легкие планеты». К последним можно отнести полупустыни и пустыни, тундры, а также малоосвоенную тайгу.

Восстановление нарушенных ландшафтов

Любая ограниченная земная поверхность с вмешательством человека нарушена в разной степени. Если нарушение произошло слабое, то за счет природных сил самовосстановления и саморегулирования, снижения техногенной нагрузки будут способствовать тому, что ландшафт возвратится в исходное или близкое к нему положение. В случае же сильного нарушения ландшафта образуются новые техногенные формы, не присущие природному ландшафту (отвалы, траншеи, трубопроводы и т. д.), что затрудняет процесс самовосстановления или делает его практически невозможным.

Если же процесс восстановления остается возможным, то он может длиться десятки и даже сотни лет. Устойчивость ландшафтов определяется геохимической совместимостью различных природных процессов и воздействий, обусловленных деятельностью человека. Техногенез подразделяется на совместимый с базовыми природными процессами, способствуя их усилению и действуя в противоположном направлении на гомеостаз, так и несовместимым с ними, способствуя их уменьшению и увеличивая гомеостаз. Примером первого воздействия техногенеза является выпадение кислых осадков на такие же почвы, а второго — выпадение тех же осадков на щелочные почвы.

Поэтому проводят различные мероприятия с целью восстановления ценности (прежде всего, с точки зрения эстетики, медицины и ведения хозяйства) ландшафта. Этот процесс называется рекультивацией ландшафтов. В качестве объектов этого процесса выступают горнопромышленные ландшафты и сельскохозяйственные техногенные ландшафты. Именно она позволит создать культурные ландшафты. Наиболее перспективно и экономически целесообразно облесение отвальных ландшафтов. Для этих целей лучше всего использовать облепиху крушинолистную.

Статистика использования ландшафтов

На нашей планете присутствует 149 млрд. га суши, из которых на земли, которые могут быть вовлечены в хозяйственный оборот земли приходится 60 млрд. га. Площадь земель, нарушенных в разной степени человеком приближается к 25 млрд. га, из которых 10 млрд. заняты техногенными ландшафтами, прежде различными поселениями, сооружениями, горными выработками, полигонами, коммуникациями, то есть биосферная регуляция в данных ландшафтах практически исключена.

15 млрд. гектар находятся под агроландшафтами, исключая пастбища, на долю которых приходится еще 25 млрд. га, то есть к ландшафтам, измененным деятельностью человека, на сегодняшний день относится порядка 50 млрд. га, что находится выше предельного значения ландшафтов, измененных деятельностью человека. Площадь пашни в настоящее время может увеличена за счет сокращения площади пастбищ и лесов, что повлечет за собой экологические и экономические проблемы. Поэтому техноландшафты планируется создавать в зонах полупустынь и пустынь, площадь которых превышает 30 млрд. га.

Пути оптимизации техногенеза

Все разнообразие ограниченных природными границами участков земной поверхности должно поддаваться управлению. В ненарушенных ландшафтах центром управления являются естественные силы, в то время как в нарушенных регуляция осуществляется управлением людьми.

Самым первым путем оптимизации техногенеза является оптимизация биологических круговоротов для достижения разнообразия продукции и достижения ее высокой продуктивности. Микроорганизмы-деструкторы должны действовать быстро, слаженно, элементы питания не должны выходить за пределы за пределы соответствующего биологического круговорота. Недостающие элементы должны привноситься из вне, излишние — уходить из кругооборота. Необходима мобилизация внутренних ресурсов ландшафта.

Вторым путем оптимизации техногенеза является создание благоприятного круговорота воды, при этом необходима защита как поверхностных, так и подземных вод за счет образования геохимических барьеров.

Третьим путем оптимизации техногенеза является комплексное использование сырья. Огромные терриконы скапливаются около карьеров и угольных шахт. Выход готовой продукции из недрового сырья не превышает 10%. В идеале необходимо добиться безотходной технологии с утилизацией всех компонентов сырья.

Источник статьи: http://wood-prom.ru/analitika/14941_osobennosti-prirodno-tekhnogennykh-landshaftov

Восстановление нарушенных ландшафтов

Природно-антропогенные ландшафты условно разделяют на слабо- и сильнонарушенные.

В слабонарушенных ландшафтах происходят количественные изменения природных компонентов, но они не приводят к разрушению его структуры. Таким ландшафтам не требуется искусственного восстановления. Простое снижение антропогенной нагрузки возвратит его в исходное или близкое к нему состояние за счет процессов саморегулирования и самовосстановления.

В сильнонарушенных ландшафтах изменяется литогенная основа (при изъятии минерального сырья, строительных работах, прокладке крупных магистралей и др.). Возникают новые техногенные формы поверхности – выработки торфа, карьеры, отвалы, траншеи, отстойники и «хвостохранилища», трассы трубопроводов, каналы, площадки буровых скважин, деформированные участки шахтных полей и т.п.

Техногенные ландшафты, образовавшиеся на месте нарушенных земель, как правило, не способны к восстановлению. Если же эта способность сохраняется, то восстановление естественным путем может продолжаться десятки и даже сотни лет.

В этих условиях возникает необходимость в рекультивации ландшафтов – проведении комплекса организационных, инженерно-технических и биологических мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной (производственной), медико-биологической и эстетической ценности нарушенных ландшафтов. При этом может ставиться задача не только восстановления прежнего потенциала ландшафта, его исходной биологической и сельскохозяйственной продуктивности, но и создания оптимального природно-антропогенного комплекса, успешно выполняющего ресурсовоспроизводящие, средовоспроизводящие и природоохранные функции.

Рекультивацию нарушенных ландшафтов проводят для разных целей:

а) сельскохозяйственное использование – создание на нарушенных землях пахотных угодий, садов, лугов, пастбищ;

б) создание лесных насаждений – водоохранные и почвозащитные леса, лесопарки рекреационного назначения;

в) сооружение водоемов – водохранилища, пруды для разведения рыбы, водоемы для купания и др.;

г) жилищное и промышленное строительство.

Часто эти направления взаимосвязаны и осуществляются одновременно в процессе восстановления нарушенных ландшафтов. Объектом рекультивации выступают прежде всего горно-промышленные ландшафты, а также земли, нарушенные мелиоративным строительством и малопродуктивные эродированные земли, относящиеся к сельскохозяйственным антропогенным ландшафтам.

Рекультивацию земель обычно осуществляют в три основных папа.

Первый этап – подготовительный – включает обследование и типизацию нарушенных земель, изучение особенностей их природных условий (геологическое строение, состав пород, пригодность их к биологической рекультивации и другим видам использования, прогноз динамики гидрогеологических условий), определение направления последующего использования земель, составление технико-экономического обоснования, рабочих проектов и планов.

Второй этап – горнотехнический – включает мероприятия, направленные на подготовку территории к дальнейшему использованию. Сюда входят планировка поверхности с формированием более пригодных для хозяйственного освоения форм рельефа и слагающих их грунтов, строительство подъездных путей, мелиоративных сооружений, укладка на выровненную поверхность плодородного слоя почвы мощностью 0,3-0,5 м для сельскохозяйственного и лесохозяйственного использования.

Третий, биологический, этап – это комплекс мероприятий сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рыбохозяйственного и других направлений по восстановлению плодородия почв и продуктивности ландшафта. Он объединяет обработку нанесенного слоя почвы, внесение удобрений, посев сельскохозяйственных культур, создание лесонасаждений, зарыбление водоемов (в случае рыбохозяйственного освоения нарушенных ландшафтов).

Кроме основных этапов рекультивации выделяют ландшафтный, который следует за биологическим, охватывает период «вживания» созданной геотехнической системы в ландшафт. Этот период длится не менее 15 лет.

Рекультивация не только восстанавливает нарушенные ландшафты, но и позволяет создать на их месте культурные ландшафты, в которых структура рационально изменена и оптимизирована на научной основе в интересах общества, с высокой производительностью, экономической эффективностью, отсутствием негативных процессов природного и техногенного происхождения.

Экономическую эффективность рекультивации обычно определяют отношением результата восстановительных работ к общим затратам на их проведение. При этом необходимо учитывать хозяйственную пользу (годовую прибыль, получаемую с восстановленной площади), социально-экологический эффект (дополнительную прибыль, получаемую за счет улучшения условий жизнедеятельности населения в связи с рекультивацией), природоохранный результат (устранение ущерба, причиняемого нарушенными землями окружающей среде).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник статьи: http://cyberpedia.su/5x6d1a.html

Размещено на реф.рф
Биологический этап включает восстановление плодородия почв, воспроизводство биоценозов, формирование культурного ландшафта на нарушенных землях.

Антропогенное изменение структуры нарушенных ландшафтов возможно двух видов: в геосистеме разрушен почвенно-растительный комплекс и сохранена литогенная основа; разрушены почвенный покров и литогенная основа.

После рекультивации ландшафта возрастает значение технических средств защиты, которые не только регулируют режим его антропогенного использования, но и увеличивают его устойчивость к внешним воздействиям. К ним относятся реконструированные и вновь созданные сооружения.

Техническая рекультивация требует больших капиталовложений, в связи с этим в цикл предстоящих работ входит прогноз состояния будущего ландшафта. В связи с этим выделяют еще два этапа рекультивации — географический, проводимый до начала технических работ, и ландшафтный — после осуществления технических, биологических, мелиоративных мероприятий. На географическом этапе решают о будущем направлении рекультивации нарушенных ландшафтов: природоохранном, рекреационном, лесохозяйственном, строительном, сельскохозяйственном. Экономически эффективны те направления рекультивации, которые в наибольшей степени совпадают с конкретными природными условиями. Ландшафтный этап рекультивации, следующий за биологическим, охватывает период ʼʼвживанияʼʼ созданной геотехнической системы в ландшафт. Этот период длится не менее 15 лет.

Рекультивация не только восстанавливает нарушенные ландшафты, но и позволяет создать на их месте культурные ландшафты, в которых структура рационально изменена и оптимизирована на научной базе в интересах общества, с высокой производительностью, экономической эффективностью, отсутствием негативных процессов природного и техногенного происхождения

Различные нарушения ландшафтов происходят по направлению: ʼʼвоздействие – изменение – последствиеʼʼ. Воздействие – определяющий фактор в анализе ситуации и прогнозе. Изменения и последствия рассматривают как отклик на воздействие, как средство по выявлению характера и особенностей воздействия. Отправная гипотеза – жесткая детерминированная связь между определœенным воздействием на геосистему и характером изменений, уровнем последствий. Длительность воздействия на ландшафт и устойчивость к нему природных свойств ландшафта определяют глубину изменений и последствий, возможные сроки их ликвидации. Особое внимание концентрируют на ресурсовоспро-изводящих функциях ландшафта. Отсюда критерием измерения изменений и последствий должна быть принят объём и качество исходных ресурсов или исходное ʼʼкачество средыʼʼ. Стратегия ʼʼпредупредить легче, чем вылечитьʼʼ нацелена на анализ различных состояний объекта с момента его освоения и с учетом природных резервов ландшафта по возобновлению ресурсов. Задача прогноза – показать возможности ландшафта возобновлять исходные ресурсы через определœенное число лет. Для этого разрабатывают стратегию действий, выбирают схему производительных сил, нормируют ограничения. На базе прогноза можно составить и карту ландшафта с указанием районов с неблагоприятными последствиями от деятельности человека и карту изменений неблагоприятных состояний геосистемы, дать анализ изменения ресурсовосп-роизводящих функций ландшафта. Неблагоприятные последствия деятельности человека для ландшафта прогнозируют в две стадии.

На первой стадии определяют элементы, характеризующие состояние среды, ресурсов, воздействий, изменений устойчивости, последствий, близости или отдаленности критического состояния. Состояние ресурсов ландшафта определяется следующими ситуациями: 1 — нормальная, 2 — конфликтная, 3 — критическая. Нормальная ситуация не вызывает истощения ресурсов, ухудшения окружающей среды. Повышение нагрузки создает конфликтную ситуацию, а воспроизводство природных ресурсов ландшафта уравновешено неблагоприятными воздействиями, и возможен переход к критической ситуации – эксплуатация геосистемы в прежнем объёме становится нерентабельной и угрожает воспроизводству ресурсов. В критической ситуации выделяют обратимые и необратимые состояния. Обратимое состояние – огда в пределах срока прогноза сохраняется возможность управления состоянием ландшафта при соответствующих затратах средств и труда. При необратимом состоянии этого сделать невозможно.

При прогнозах воздействия на ландшафт оценивают тип и вид источника воздействий, длительность воздействия: краткое – двух десятилетий, долгое – ескольких десятилетий.

Вторая стадия прогнозирования включает: стратегию отношения к возможным неблагоприятным последствиям и разработку мероприятий по предупреждению критических состояний и неблагоприятного изменения характеристик. Стратегия возможного отношения к отрицательным последствиям: последствиями можно пренебречь; последствия крайне важно ограничить; последствия требуется ликвидировать. В прогнозе критические последствия для ландшафта должны быть исключены, так как пренебрежительное к ним отношение за сравнительно короткие сроки приведет ландшафт в необратимое состояние. По этой причине критические последствия в стратегических прогнозах либо ограничиваются, либо ликвидируются.

ОХРАНА И ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАРУШЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ — понятие и виды. Классификация и особенности категории «ОХРАНА И ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАРУШЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ» 2017, 2018.

Источник статьи: http://referatwork.ru/category/sport/view/451649_ohrana_i_vosstanovlenie_narushennyh_landshaftov