Оптимизация агроландшафтов и организация устойчивых агроэкосистем
Глава 22
Оптимизация агроландшафтов и организация устойчивых агроэкосистем
22.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Экологическая безопасность требует учета всех факторов, определяющих уровень жизни, а значит, и долголетие человека. В ее обеспечении существенную роль играет комплекс средств, которые выбирает общество для управления качеством окружающей среды как на национальном, так и на международном уровне. При этом следует иметь в виду, что система экологической безопасности прежде всего предусматривает охрану здоровья человека, сохранение, развитие и обеспечение его духовного мира, а также охрану окружающей человека природной среды. Основным условием решения этой проблемы является придание устойчивого развития всем объектам биосферы, в том числе и человеческому сообществу. При неустойчи-
вом развитии в конечном итоге формируются неблагоприятные деградацион-ные процессы. Поэтому несомненно, что разработка методов управления устойчивым развитием природных комплексов является неотъемлемым условием создания надежных систем жизнеобеспечения.
Согласно сложившимся определениям экосистема — это совокупность живых организмов в неорганической среде их обитания, занимающих определенное пространство и способных к саморегуляции. Абиотические компоненты экосистемы представлены собственно почвой (многофазная гетерогенная система), растительным опадом, остатками микроорганизмов и мезофауны. Биотическая часть экосистемы состоит из первичных продуцентов — автотрофов и консументов — гетеротрофов и сап-
434
ротрофов, которые разлагают растительные и животные остатки до уровня исходных неорганических веществ, выполняя одновременно роль вторичных продуцентов. Все экосистемы, как известно, характеризуются наличием потоков энергии; трофических цепей; структур пространственно-временного разнообразия; биогеохимических круговоротов воды и элементов; развития и эволюции; управления (Одум, 1975). К приоритетным антропогенным факторам, оказывающим воздействие на экосистемы, относят земледелие, животноводство, мелиорацию, освоение земель, вырубку лесов. Вместе с тем состояние экосистем косвенным образом зависит и от других форм антропогенной активности: горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, производства энергии, транспорта, строительства и др.
Антропогенный фактор реализуется в экосистеме в виде непосредственного воздействия на ее элементы, пищевые цепи, структуры, круговороты веществ
Рекомендуемые материалы
и потоки энергии в ходе производственной деятельности, а также посредством изменений, происходящих в природе, в частности в атмосфере (повышение температуры, разрушение озонового экрана вследствие возрастания концентраций диоксида углерода, метана, оксидов азота и серы, хлорфтористого углерода, выпадение кислотных осадков). В результате воздействия антропогенных источников возмущения экосистем изменяются свойства и режимы почвы, качество воздуха, запасы и качество воды, количество и качество растениеводческой и животноводческой продукции, численность животных и растительных видов, их разнообразие, ареалы распространения, генотип биоты и ее физиолого-метаболическая активность. При этом сама экосистема приобретает ряд специфических характеристик, свойственных конкретным типам хозяйственной деятельности. Так, при аграрном типе антропогенного фактора экосистема трансформируется в агро-экосистему (рис. 22.1), которая пред-
ставляет собой часть наземной экосистемы, находящуюся под влиянием сельскохозяйственной деятельности человека; структура и способ ее функционирования регулируются с помощью импорта вещества и энергии с целью поддержания состояния наивысшей продуктивности и предотвращения сукцессии. Функционирование агроэкоси-стемы предполагает наличие разной по интенсивности и продолжительности постоянной антропогенной нагрузки на составляющие ее компоненты. Поэтому, чтобы предотвратить возможность необратимых изменений в агроэкосис-теме, важно предвидеть результат этих воздействий, основываясь на величинах предельно допустимых нагрузок, а также учитывая механизмы адаптации и уровни устойчивости компонентов аг-роэкосистемы к природным и антропогенным нагрузкам.
Производственная, в том числе и сельскохозяйственная, деятельность человека осуществляется в границах целостных природных образований — ландшафтов. Это — территориальная система, состоящая из взаимодействующих природных или природных и антропогенных компонентов, а также комплексов более низкого таксономического ранга; наиболее общий целостный объект охраны природы. С этой точки зрения он рассматривается как ресурсо-содержащая и ресурсовоспроизводящая система; среда жизни и деятельности человека; хранилище генофонда; природная лаборатория и источник эстетического восприятия. Это — территория, однородная по происхождению и истории развития, обладающая единым геологическим основанием, однотипным рельефом, единообразным сочетанием почв, растительности и отличающаяся от других территорий структурой, а также характером взаимосвязи и взаимодействия между отдельными компонентами этой территории. По различным параметрам выделяют природные и антропогенные, культурные и акультур-ные, степные и горные, лесные и болотные, а также другие ландшафты, в том числе и агроландшафты.
Агроландшафты — антропогенные ландшафты с преобладанием в их биотической части сообществ живых орга-
Бесплатная лекция: "17. Этапы процесса восприятия" также доступна.
низмов, искусственно сформированных человеком (антропобиоценозов) и заменивших естественные фито- и зооцено- I зы на большей части территории. В более узкой трактовке под агроландшаф- | том понимают ландшафт, на большей части которого естественная растительность заменена посевами и посадками I сельскохозяйственных растений. Под I агроландшафтами понимают также пей- I зажи сельской местности.
Одна из важнейших функциональ-ных задач современной экологии - разработка основ и принципов природосо-образности в различных областях про- I изводственной деятельности. При этом наряду с аргументированным объяснением различных реальных и возможных ситуаций необходимы дельные рекомендации по организации рациональ- I ного природопользования и предотвращению отрицательных последствий, обусловленных непродуманным вмешательством в окружающую среду и ее непредвиденными изменениями. По мнению видного отечественного эколога академика С. С. Шварца (1976), весьма актуальной проблемой нынешнего этапа взаимодействия общества и природы является конструирование окружающей среды по образцу и подобию природной, достижение гармоничного развития природы и экономики единых географических систем.
В сфере аграрного производства на протяжении веков осуществляется процесс конструирования искусственного биогеоценотического покрова, реализуемый путем разработки и внедрения различных систем земледелия. И здесьв первую очередь необходимо разумно учитывать и максимально использовать естественный базис производства, определяемый ландшафтными особенностями конкретной территории. В ряду многоплановых аспектов столь актуальной проблемы, как экологизация сельского хозяйства, грамотные учет и оценка ландшафтной доминанты являются основополагающими и поэтому требрт первоочередного внимания.
О возрастающем интересе к этим вопросам, обусловленном их научной значимостью и объективными потребностями практики, свидетельствуют появившиеся в последние годы публика-
436
ции. Это, в частности, сборник научных трудов «Агроэкологические принципы земледелия» (1993), обстоятельная монография А. Н. Каштанова с соавторами «Основы ландшафтно-экологичес-кого земледелия» (1994), солидный учебник В. И. Кирюшина «Экологические основы земледелия» (1996), оригинальное учебное пособие М. Г. Сергеева «Экология антропогенных ландшафтов» (1997) и другие издания.