Збереження системно-екологічної надійності природних утворень - студопедія
Екологічний аспект. Зупинимося на ньому докладніше, тому що від його розуміння залежить прогноз і планування системи природних територій, що охороняються.
Будь-який організм існує до тих пір, поки він здатний бути в змозі гомеостазу, тобто рівноваги в обмінних процесах. Ця рівновага може бути різним. Тайга, луг на її місці і рухливі піски - кожне з цих утворень має динамічним природним рівновагою і, як показують спостереження, може існувати в одній і тій же географічній точці. Такі приклади дає, зокрема Забайкаллі, де в залежності від ступеня антропогенного порушення природного комплексу створюються ряди щодо рівноважних систем: сосняк - суходільний луг - розвіваються піски. При цьому, ліс, луг або піски домінують на значних просторах і таким чином визначають тип рівноважних систем в регіональному масштабі. У наведеному прикладі тайга - минуле, суходільний луг - проміжне, що розвіваються піски - граничне і вкрай небажаний стан природної рівноваги. В узагальненому цілому прагнення людей направлено на підтримку такого характеру природної рівноваги, що найбільшою мірою відповідає господарських потребах і прагненням людства, тобто найвищої біологічної продуктивності або, частіше, найбільшою корисною віддачі - врожайності. У цьому сенсі рухливі піски не йдуть ні в яке порівняння з тайгою або лугом.
Природно-системне екологічну рівновагу складається шляхом інтеграції балансів в екосистемах різного ієрархічного рівня - від біогеоценозу до біосфери. У таких великих системах спостерігається позитивний зворотний зв'язок між підсистемами і системою в цілому, тобто рівновагу в биоме залежить від його наявності в ландшафтах, і, навпаки, без рівноваги в ландшафтах не може зберегтися рівновагу в биоме. Існує і певне співвідношення між Агротехнічні освоєними територіями і «дикими» екосистемами. За межами деякого допустимого максимуму освоєння відбувається деструкція великої системи, тому що перетворення елементарних її складових обмежена властивостями зворотних зв'язків між ними і системою в цілому.
Для розгляду цього питання скористаємося графічною моделлю, що відображає фази щодо рівноважного стану природних систем високого ієрархічного рівня в ході розвитку некерованої системи «людина - природа».
0. Нульова фаза рівноваги на схемі відповідає «природі без людини». Природні сукцессионной процеси ведуть до утворення клімаксовие спільнот. При максимумі біомаси такі системи мають мінімальну біологічною продуктивністю.
2. На другій фазі рівноважного стану кінцевим сукцессионной етапом відновлення екосистем служать вузлові спільноти, відповідні природно-антропогенному, а не чисто природному природному режиму. Такі системи дають найвищий господарський ефект, але лише в разі свідомого чи стихійного виділення значних природних територій, що охороняються різних типів, які зберігали все природне розмаїття на рівні відновлення тривало-похідних і вузлових екосистем. Якщо ця умова не дотримується, то велика природно-антропогенна система переходить в нову, відносно стійку фазу 3.
3. На цій фазі, загальна корисна продукція починає зменшуватися. Процес зниження продукції, як правило, буває завуальований застосуванням різних агро- і лісотехнічні прийомів застосуванням хімічних добрив, пестицидів і т.п. Однак, це призводить лише до зростання швидкості деструкції екосистеми і помітного уповільнення відновних процесів. У цих умовах потрібні негайні заходи щодо розширення системи природних територій, що охороняються, тому що тільки вони здатні створити передумови для оздоровлення всієї екологічної регіональної системи.
4, 5, 6. Зрушення в природному рівновазі сильно порушених екосистем майже не піддається виправленню в силу колосальної капіталомісткості таких заходів. Крім того, при розвитку на великих площах він веде до деформації балансових процесів у великих екологічних системах.
Приклад: сахельского трагедія. Дев'ять років у шести країн Західної країнах (Мавританія, Сенегал, Малі, Верхня вольта, Нігер, Чад) панувала страшна посуха. Озеро Чад майже без остачі пересихало, і його можна було перетнути вбрід. Падіж худоби подекуди сягав 80%. Рівень води в річці Нігер знизився настільки, що не вистачало гідроенергії для холодильників, і зберегти туші полеглого худоби було неможливо. Від голоду загинуло безліч людей, в тому числі практично всі діти до 2 років. Це страшні цифри. Однак, сахельского трагедія не була несподіваною. Вчені передбачали її ще в 40-х роках. Першопричиною її був зсув екологічної рівноваги спочатку до рівня пасовиську олігокультури і посівної монокультури (рівень 4), що вимагало зведення лісів і знищення колючих ксерофитов. Другим етапом був значний перевипасання і знищення рослинності (перехід на рівень 5). Поки зберігалися сприятливі погодно-кліматичні умови, природну рівновагу в биоме перетворених саван було здатне стримувати натиск Сахари. Багаторічна посуха зрушила це рівновагу в бік подальшої ксерофізаціі (рівень 6). Пустеля рушила на південь зі швидкістю 50 км на рік. Хитка рівновага в екосистемі сухих саван і напівпустель було зруйновано його перетворенням на рівні примітивних агроценозів. Ландшафтна екосистема не витримала багаторічної посухи, пустеля рушила на пасовища, настала катастрофа. Змінився тип природних утворень: пустеля замінила савану.
Клімаксовие екосистеми мають найбільшу біомасою, але найменшою біологічною, і тим більше господарської продуктивністю. Навпаки, такі омолоджені екосистеми, як ріллі, тобто агроценози, мають мінімальну біомасу, але здатні до максимальної продуктивності. Чим сукцессионной молодше природний комплекс, тим він продуктивніше для людини. Однак, як видно з розглянутої схеми, занадто велика сукцессионной омолодження призводить екосистеми до деструкції. Отже, завдання полягає в підтримці доцільного екологічної рівноваги на рівнях 2 - 1, в крайньому випадку - на рівні 3, не допускаючи явищ, що ведуть до балансам типу 4 і 5.
Повернемося до нашої схеми, щоб розглянути оптимальне управління екологічною рівновагою. Антропогенну пустелю при достатніх економічних вкладеннях можна за допомогою фитомелиорации повернути в стан 5. З виникненням нового Біоклімат і биогеоценотического кругообігу почнуть виникати ділянки природної рослинності, спочатку короткочасно-похідною (4), а потім, на наступній фазі позитивної трансформації середовища, і тривало-похідної (3). Природоохоронні заходи вимагають максимальних зусиль на фазах 4-6, далі штучні лісонасадження і тому подібні акції будуть поступово замінюватися природним лісооновлення і ходом природних сукцесій, поки не встановиться найбільш раціональний для господарства баланс.
У разі, коли мова йде не про відновлення минулого екологічної рівноваги, а про зрушення споконвічно-природного балансу в більш раціональну для господарства сторону, управління природними процесами повинно створювати максимальну різноманітність у великих природних системах (0 - 1) зі збереженням потенційної можливості розвитку екосистем до клімаксовие фаз сукцесії.