Лекция 1

охрана природы. лекция 1.1.

Необходимость охраны природы естественным образом следует из нарушений естественных местообитаний и разрушения ландшафта, связанных с человеческой деятельностью. Всякий вид крупных млекопитающих в своей жизнедеятельности преобразует окружающую среду и, следовательно, создаёт мозаику нарушений. Среди них - порои кабанов, покусы и задиры лосей, «зубровые поляны», создававшие серию сообщающихся друг с другом «пятен» степных участков внутри доагрикультурных широколиственных лесов, бобровые озёра и заболоченные участки, связанные со строительной деятельностью этого грызуна, пятна деревьев, засохших и/или лишенных листвы из-за вспышки размножения листогрызущих гусениц/пилильщиков  и т.д[1].

В настоящее время получает всё больше подтверждение точка зрения геоботаника С.М.Разумовского, что по сути дела нельзя найти такие антропогенными воздействиями, которые были бы новыми по сравнению с природными процессами, эффекты которых вызывали однотипные нарушения местообитаний до начала активного воздействия человека. Как убедительно показывает Е.А.Шварц, каждому из антропогенных воздействий, негативно влияющих на биоразнообразия, устойчивость экосистем, структуру ландшафта и другие параметры, существенные для природоохранной практики, можно подобрать природный аналог, вполне однотипный по специфике воздействия и природе нарушений.

«Вызванные деятельностью человека пожары не имеют принципиальных отличий по своим последствиям от пожаров, вызванных попаданием молнии в сухое дерево или траву, вырубки только пространственными масштабами отличаются от сломавшихся по линии распространения красной корневой губки стволов ели. Бобровые плотины, в общем, только размерами отличаются от плотин современных гидроэлектростанций, а заброшенные эродированные пашни зарастают так же, как места ветровальных вывалов или речные наносы. Даже такие сугубо антропогенные воздействия, как химическое и радиоактивное загрязнение, как правило, имеют какие-то природные аналоги. Например, растительные сообщества «рудного маквиса» (перидотиты, серпентиниты), содержащие токсичные тяжёлые металлы; кислые жидкие осадки на островах с вулканической активностью; районы с повышенным фоном естественной радиоактивности и т.п. Даже мутагенная активность синтезируемых человеком соединений – пестицидов и т.п., видимо, не носит направленного характера, и на качественном уровне может быть уподоблена общему мутагенному воздействию, характерному для многих районов с повышенным фоном радиоактивности, в первую очередь горных»  («Сохранение биоразнообразия: сообщества и экосистемы». М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. С.56-57).

Нарушения человека типологически сходны с природными, но резко отличны от них по пространственно-временной динамике. «Пятна» антропогенных нарушений всегда растут быстрей и распространяются шире (а также появляются чаще) чем однотипные им «пятна» нарушений от природных процессов. Мозаика нарушений, создаваемых природными процессами, очень быстро приходит в состояние динамического равновесия и становится важной частью процесса возобновления естественных экосистем, по сути специфическим агентом  их динамической устойчивости.

Так, Г.С.Розенберг с соавт. (1999) пишут про смену парадигм в экологии, наступившую на рубеже 1980-х гг., и в числе одного из пяти пунктов, по которым резко изменилось понимание экологами своих объектов, было то, что «экологический мир стал динамическим. Если для классической экологии он был в целом стабильным, а нарушения равновесия воспринимались скорее как исключения,  то теперь «нарушение» - одно из ключевых понятий.  Экологические системы  представляются  сплошным потоком разномасштабных нарушений их структуры.

Никаких стабильных систем нет.  Все они, в каждый данный момент времени - мозаика пятен,  в  разной степени нарушенных и восстановленных.  Нарушение -  едва ли  не главный инструмент создания всех видов гетерогенности (Pickett et al., 1989; Kolasa, Rollo, 1991; Armesto et al., 1991). Теперь  уже  стабильность  (или,  скорее,  стационарность) оказывается редкими островками в океане изменений  -  уничтожения и возрождения. Красивую аналогию такого рода стабильности предлагал еще  В.Н.Беклемишев (1964,  с. 22):  «...живой организм  (и экосистема. - Ремарка авторов цитаты)  не обладает постоянством материала  -  форма его подобна форме пламени,  образованного потоком быстро несущихся раскаленных частиц;  частицы сменяются,  форма остается».  Динамика экологических систем - популяций и сообществ - часто оказывается хаотической.  Хаос (в математическом смысле) возникает и в моделях (см.,  например, Hastings, Powell, 1991; Фрисман, Скалецкая, 1992),  и в эмпирических обобщениях (May, 1991; Scheffer, 1991).

Кроме прочего, хаотический характер процесса означает, что исходя из данного состояния системы невозможно точно предсказать ее следующее состояние.  Можно указать лишь область,  в которой будет находиться система,  но не точку в этой области (в осях параметров).  Заметим также, что в таком мире представления о конкурентно организованном сообществе,  инвариантах трофической сети и др., бывшие всеобщими и универсальными в классической  экологии,  могут быть справедливы только в весьма ограниченных интервалах пространства и времени  (добавим  -  и масштаба).

Итак, мир "новой экологии" находится в постоянном, всеобщем и неупорядоченном движении.   Это не бытие,  а,  скорее,  вечное становление»  (Г.С.Розенберг, Д.П.Мозговой, Д.Б.Гелашвили, 1999. Экология: элементы теоретических конструкций современной экологии. Самара. С.***).

Однако человек, вооружённый наукой и техникой, передающий  усовершенствования в практике нарушений через культуру, нарушает естественные местообитания и разрушает масштаб намного масштабней, чем любой вид животных, пусть даже существенно более массовый, чем человек. Ни дикие бизоны, ни странствующие голуби, численность которых намного превосходила численность столкнувшихся с ними американских колонистов, не могут сравниться с ними по масштабу воздействия на среду, хотя те и другие были эдификаторами в своих сообществах, их влияние на естественную мозаичность прерий и широколиственных лесов было более чем значительно[2].

Но только в результате человеческой деятельности пятна нарушений природного ландшафта, участки трансформированных / нарушенных экосистем

а) оказываются намного масштабней, чем типологические сходные нарушения в любых естественных местообитаниях,

б) они «разрастаются» гораздо быстрей, чем восстанавливаются естественными процессами (восстановительными сукцессиями). В антропогенно трансформированных местообитаниях, в отличие от малонарушенных, «пятна» нарушений имеют тенденцию «расти» и сливаться друг с другом, дробя, изолируя и уменьшая оставшиеся малонарушенные участки, так что те превращаются в своего рода «архипелаг» из постоянно уменьшающихся и всё больше изолированных друг от друга «островов». Всё это создаёт риск вымирания видов биоты, связанных именно только с ненарушенными природными сообществами (примерно 9/10 всех видов Земли) и риск исчезновения соответствующих природных биомов вообще. Все перечисленные процессы фрагментации рано или поздно доходят до уровня, за которым принципиально невозможно ни восстановление климаксной стадии сукцессии на участках нарушенных, ни её устойчивое воспроизводство на последних малонарушенных «островах»[3].

Всё вышесказанное относится и к таким видам антропогенного воздействия, как выброс загрязнений в природную среду, а не только прямое уничтожение /  преобразование природных сообществ ради практической необходимости, вроде сведения леса под пашню, распашка степи, преобразование луга в культурное пастбище, или забор территорий под застройку. Выброс загрязнений, распространяемых в воде, воздухе и почве разнообразными природными процессами, создаёт точно такие же «пятна» нарушенных или антропогенно трансформированных экосистем, как прямое воздействие.

Так, оксиды азота NOx, содержащиеся в автомобильном выхлопе и в промышленных выбросах, поднимаются в воздух и распространяются ветрами, а затем выпадают с осадками. Регулярные поступления  азота с осадками, принесёнными западным ветров умеренных широт из промышленной и автомобильной Европы,  сильно действуют на еловые леса Европейской России, вызывая их быструю неморализацию – появление и преобладание широколиственных элементов, в том числе на таких малонарушенных территориях, как Центрально – Лесной заповедник (Калининская область)[4]. Тот же самый процесс в рекреационных городских и пригородных лесах в сочетании с «удобрением» рекреантами в разы увеличивает содержания гумуса в почве, вызывает бурное развитие подроста широколиственных пород (клёна и липы) с постепенным прекращением возобновления и вытеснением хвойных пород[5].

Почему так получается, почему антропогенные нарушения не могут удержаться в естественных пределах, как «удерживаются» нарушения зоогенные? (Более того, мозаики нарушений, созданных животными компонентами экосистемы, представляют собой необходимый – начальный - этап воспроизводства популяций крупных деревьев – эдификаторов, и без непрерывного генерирования таких нарушений климаксное сообщество просто не может воспроизводиться на данной территории. Соответственно, мозаичная структура сохранившихся старо- и разновозрастных широколиственных или бореальных лесов есть мозаика нарушений, находящихся на разных стадиях зарастания. Человек, однако, генерирует нарушения слишком интенсивно и слишком трудно репарируемые дикой природой). Почему, наконец, человек, вооружённый практическим разумом и разнообразными технологиями, не может сдержать природопреобразовательную деятельность общества до того, когда перейдёт предел, за которым начинается истребление природных биомов и экологический ущерб самому человеку?

Первый (самый главный) ответ – потому, что умеренное нарушение выгодно. Умеренное преобразование природы вроде распашки расти степи, запруживания рек, частичного выжигания леса и т.п. позволяет «снять» с эксплуатируемой территории больший «урожай» по сравнению с ситуацией простой охоты и собирательства.

Независимо от того, идёт ли речь о зерне, дичи, древесине, траве для скота, умеренно нарушенные ландшафты более продуктивны, чем полностью ненарушенные; поэтому практически все народы, даже аборигенные, которые кажутся «живущими в гармонии с природой» на деле направленно нарушают и преобразуют её для большей результативности своих промыслов.  Охотники и собиратели не в меньшей степени управляют соответствующим природным ландшафтом, чем земледельцы, увеличивая продуктивность популяций добываемых видов, просто их способы управления менее тривиальны, более неожиданны для нас, выросших из земледельческой цивилизации и поэтому изучены много хуже.

Пример. «Следующее теоретическое разделение, которое в реально­сти существует только в сильно размытом виде, противопо­ставляет производителей продовольствия как людей, активно управляющих своей землей, и охотников-собирателей как людей, только присваивающих дары дикой природы. На самом деле некоторые из охотников-собирателей являются в своем роде вполне распорядительными хозяйственниками.

К примеру, новогвинейские племена, которые обошлись без одомашнивания саговых пальм и горного пандана, тем не менее повышают урожайность этих диких растений со съедобными плодами, сводя наступающие на участки их произрастания другие виды деревьев, расчищая каналы в саговых болотах и помогая росту новых побегов за счет подсечения тех, что закончили плодоносить. Аборигены Австралии, так и не научившиеся культивировать ямс и семенные растения, в то же время предвосхитили некоторые традиционные элементы земледелия. Они регулировали растительный ландшафт с помощью огня, тем самым способствуя произрастанию съедобных семенных растений, пускающих ростки после пожаров. Собирая дикий ямс, они срезали основную часть съедобных клубней, но закапывали стебли с верхушкой корневой системы обратно в землю, чтобы клубни могли порасти заново. Такое выкапывание-закапывание к тому же разрыхляло и вентилировало почву, что благоприятно отражалось на перспективе повторного урожая. Чтобы полностью соответствовать определению термина «земледелец», им требовалось только одно: забрать с собой выкопанные стебли с остатками клубней и закопать их обратно поблизости от своей стоянки» (Джаред Даймонд, 2010. Ружья, микробы и сталь. Судьбы человеческих обществ[6]. М.: АСТ. С.162).

Увеличение продуктивности при умеренном нарушении биотопов также оказывается стихийным следствием всякого преобразования природы, а не только конкретной сознательной деятельности людей. Так, в «островах» лесных, луговых и болотных ландшафтов в городе, в ближних пригородах наблюдается существенное обогащение ресурсной базы местообитаний по сравнению с природными аналогами тех же биотопов, не подвергшихся фрагментации и не «включённых» в развивающуюся структуру урболандшафта. В том числе растут

-  содержание гумуса в почве,

- обилие зелёной массы и семенной продукции разнотравья, служащей кормом мышевидным грызунам,

- биомасса беспозвоночных древесно-кустарникового яруса и почвы/подстилки, потребляемых певчими птицами и землеройками/хищными насекомыми соответственно,