Одум - Экология - т.2 (947507), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Все эти экосистемы обеспечивают человека продуктами питания и волокном. Зрелые экосистемы, такие, как старые леса, клнмаксные степи и океаны, выполняют в большей степени защитную, чем продуктивную функцию. Они стабилизируют субстраты, служат буферами в круговоротах воздуха и воды, смягчают колебания температуры и другие физиче- Раааа 8 2!В Рис. ВЛ5. Блоковые модели для планирования использования окружающей среды. А. Разделение в соответствии с теорией зкосистемы. Б, Разделение с точки зрения ландшафтного архитектора и дизайнера. Объяснения см. з тексте. ские факторы и прп этом часто дают полезные продукты. Третья категория естественных или полуестественных экосистем принимает на себя главнузо нагрузку по ассимиляции большого количества отходов, производимых городскими промышленными и сельскохозяйственными системами.
Эти экосистемы представлены водными путями (континентальными и береговыми), болотами и другими местами, подвергающимися сильной нагрузке. Экосистемы этой произвольной категории находятся преимущественно на промежуточных, эвтрофицированных нли задержанных стадиях Развитие и эволюция экосистемы 219 развития сукцессни.
Все они непрерывно взаимодействуют, будучи объединены друг с другом входами и выходами ('на рисунке показаны стрелками) . Подразделение ландшафта на три компонента окружающей среды — «природный», «освоенный» и «искусственный», как это традиционно делается в ландшафтной архитектуре (рис. 8 15, Б),— открывает другой удобный подход к научению потребностей и взаимосвязей нашего хозяйства. Хотя урбанизированная, или искусственная, среда «паразитирует» на среде жизнеобеспечения (природной и «одомашненной»), получая биологическую продукцию для своих нужд, она создает и экспортирует другие, преимущественно небиологические ресурсы. Это удобрения, капитал, произведенная энергия и товары, которые могут быть как полезными, так н опасными для биологической среды.
Можно было бы сделать значительно боль1пе для увеличения полезных субсидий и снпн1ения стрессовых воздействий на выходе с этой заряженной энергией и плотно населенной «горячей точки», и отныне это должно стать главной целью человечества. Неизвестно, может ли соответствующая технология заменить в глобальном масштабе блага, предоставляемые биотическим комплексом жизнеобеспечения, и услуги, выполняемые природпымп экосистемами (вспомните обсуждение автономного космического корабля в гл.
2, равд. 7). Прежде чем рассматривать перспективный план землепользования, или «систематизированного развития», вместо существующего, которое ведется от случая к случаю, преимущественно ради «спюминутпых» политических и экономических выгод, определяющих пользование землей и водой (см. Чта1«, 1977, гл. 2, для сравнения случайного и систематизированного развития), остановимся вкратце на подразделении, или расчленении, окружающей среды в США в 1980 г. Около 24»/е площади суши (рис.
8.16,А) составляют агроэкоспстемы и 6»/е — городские промышленные системы (включая транспортную сеть). Оставшиеся примерно 70»/»в это природные экосистемы, которые в разной степени подверясены выпасу, заготовкам древесины, использованию в качестве рекреацаонной зоны и загрязнению. 4% входит в состав нацпопальпых парков или парков штатов, убежищ дикой природы и диких животных. Этн 4»/р лучше всего защищены от антропогенных нарушений, хотя некоторые иэ нпх контролируются, с тем чтобы сохранить определенную растительность, виды диких животных или пх научную ценность.
Общественные леса и открытые пространства (степи и пустыни) составляют около 30% поверхности 48 гагатов (кроме Аляски и Гавайев). Предполагается, что здесь хозяйство ведется так, чтобы сохранялось устойчивое состояние растительных структур п чтобы собираемый урожай п выпас уравновешпвалпсь компенсирующим прпростом. Однако перед ли- Рпс. 8.16. Зеплопользовакпе в США в 1980 г. Л. Зепепьпал пас~падь контппонтапьпоп части СШЛ. Б.
Площадь с вп:почеппеп вод пад контппептапьпым шельфоп. Развитие в эвоэюцпя эпоспстемы 221 цом растущей чпслепностп и запросов населения становится все труднее следовать этой национальной политике. Воды океана над континентальным шельфом функционируют как большие системы ассимиляции отходов к смягчения климата Онп служат также источником ппщн, поэтому представляют собой существенную часть системы жизнеобеспечения прилежащих континентальных районов. Если воды над шельфом вк:почить в общую схему (рпс.
8.16,Б), то получим, что 75»7» поверхности СП(Л находится в природном илп полуприродном состоянии (в разных случаях под воздействиями разной силы) и 25»7» составляют городские и сельскохозяйственные системы. Прежде чем делать вывод, что соотношение от 3: 1 до 5: 1„ характеризующее доли природной и окультуренной среды, указывает на достаточное (по-видимому, более чем достаточное) развитие среды жизнеобеспечения, подумаем о следующих трех ограничениях: 1. Поскольку уровень мощности городских промышленных систем примерно в (00 раз выше уровня в любой природной экоспстеме (см. табл.
3.18), для рассеяния неупорядочешюсти на выходе городской системы малой площади нужна очень большая площадь природной системы, которая, как уже отмечалось, должна обладать определенной диссипативной емкостью, чтобы моглп развиваться н поддерживаться высокоорганизованные структуры. 2. Жизнеобеспечпвающая способность природной среды может меняться на несколько порядков в зависимости от ее продуктивности (рабочего потенциала) и степени уже действующего стресса.
Так, 1 га пустыни никогда не может быть столь же эффективным, как 1 га плодородного прибрежного болота, а уже сильно загрязненное озеро имеет очень немного дополнительной возможности для жизнеобеспечения. 3. Страны с высокой плотностью населения п развитой промьппленностью, такие, как Япония н многие европейские страны, зависят в обеспечении необходимого притока энергпк, материалов„ продуктов пктапия и общих благ и услуг от обширных пространств вне собственной территории. Эти потребности в окружающей среде на входе Боргстром (Вогдз1гош, 1969) назвал»акрами-приведениями».
Он подсчитал, что в Японии только для обеспечения населения страны одной пищей па каждый акр сельскохозяйственных угодий в пределах государства требуется 5 акров моря н суши вне страны. Примерно так же высоко отношение акров-привидений к акрам внутри страны в Бельгии, Голландии и повсюду в Квропе. СШЛ, напротив, не только саин кормят себя,, но и экспортируют продукты питания, обеспечивая тем самым акрами-привидениями другие страны, которые не в состоянии прокормиться сами. Следовательно, нельзя сравнивать схемы землепользования и соответствующие им коэффициенты в малых, Глава 8 плотно населенных странах с такими же показателями в больших странах с нивкой плотностью населения, если не учитывать внешние площади жизнеобеспечения, в которых нуждаются страны первой категории.
Если включить в рассмотрение эти площади, то отношение площади жизнеобеспечения к площади городов и промышленных районов окажется во всех случаях высоким. Все это делает крайне трудным объективное определение того, как много природной среды нужно сохранить в пределах каждой данной политической единицы (штата или страны), чтобы обеспечить заданпый уровень развития человеческого общества.
Один подход, предложенный Одумом и Одумом (Одпш, О«)пш, 1972), состоит в построении такой модели землепользования, в которой можно было бы менять соотнопгение природных и окультуренных земель, как показано на рис. 8.17. Если все входы и выходы компонентов модели количественно оценить в единицах энергии, то разные варианты планирования землепользования можно проигрывать на цифровой пли аналоговой машине.
«Природные земля«определяются в такой модели как часть ландшафта, которая сама себя обеспечивает и для поддержания себя нуждается лишь з минимальном вмешательстве человека. В функциональном отпопгении «пряродная сред໠— это такая часть системы жизнеобеспечения человека, которая работает без включения на вход человеческой энергетики или экономики. На рис. 8Л7 показаны кривые, характеризующие (в величинах чистой энергии) одно нз решений такой модели. Если площадь обрабатываемой и застроенной земли превышает 40%, то, как только возможности природного я«изнеобеспечения оказываются не в состоянии удовлетворить потребности интенсивного городского и сельскохозяйственного развития, стоимость всего ландшафта резко падает. В этой ситуации пропорционально уменьшился оборот (гл.
3, равд. 8, см,, в частности, рис. 3.20). По словам Одума н Одума, «даже простейшие модели ясно показывают, что высокоэнергетические системы, такие, как города, нуждаются в обильном природном жизнеобеспечении. Если для обеспечения необходимых входов от природы пе сохраняются большие пространства природной среды, то качество жизни з городе снижается, и этот город не может болен«е экономически конкурировать с другимп городами. где игзеются мощные входы системы жизнеобеспечения. Часто именно это. а не энергия сама по себе становится лимитирующим фактором. При этом некоторые основнь«е природные ресурсы нуждаются в высоком уровне потока энергии для своего поддержания.
Непрерывный городской, промышленный и(илп) сельскохозяйственный рост во многих частях США (и мира в целом) будет зависеть от создания новых водных ресурсов (опреснение морской воды, выкачивание подземных вод или использование удаленных источников). Все это требует больших энергетических затрат. Ес- пр ц Рис. 8А7. А. Модель земельного хозяйства, допускающая изменение соотяошения природных и освоенных земель для определения оптимального с точки арения среды в целом их баланса. Б. Характеристические кривые, основанные на данных, полученных с гюмощью модели для гипотетического региона с экстенсивным раавитнем городов.
(ОйпнЬ Одпш, 1972.) 1 — общая стоимость; П вЂ” стоимость освоенных земель; 111 — стоимость. природы; 1У вЂ” стоимость взаимодействия. 224 глаза 6 ли создавать такие источники, то энергетическая цена города зозрастет настолько, что он не сможет более конкурировать с теми городамп, которые не оплачивают столь большие энергетические аатраты. Складывается грустная ситуация, когда город порерос сваи средства и не может больше оплачивать свое существование. Этн города занимают деньги пли требуют федеральные дотации, чтобы расти егце больше и соответственно предъявлять ещо большие тробованпя к системам жизнеобеспечения, тогда как ви следовало бы направлять все больше энергии на сохранение качества и эффективности уже освоенной окружающей среды и на уменыпение нагрузки на хшзненно важную поддерживающую часть окрунсающей среды».
Определение оптимального соотношения разных типов ландшафта — это, конечно же, самый первый и простой шаг в разумном планировании. В такой хсе мере для достижения нужного .взаимодействия важна пространственная структура, т. е. размезце:нпе энергетических станций, промышленных районов, сельскохозяйственных угодий и участков природы. Иными словами, если электростанция, аэропорты н промышленные предприятия окружены зелеными поясами естественных природных участков, то буферная емкость этих участков оказывается более эффективной, чем если этп же самые площади природных зон располоя ены в удалении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
