3. Современные ландшафты мира

Величина биологической продуктивности каждого участка земной поверхности зависит от соотношения тепла и влаги, поступающих к этому участку. Чем больше величина солнечной энергии, поглощаемой поверхностью земли, или, что то же, радиационного баланса, тем лучше условия для синтеза первичной биологической продукции.

272

Наибольшая величина первичной продуктивности характерна для влажных лесов экваториального пояса (около 4000 т/км2 в год). Субтропические леса производят 2000 т/км2, а тайга - 700 т/км2. В этом ряду различных типов лесных ландшафтов определяющим фактором является тепло, то есть радиационный баланс.

Если взглянуть на картину распределения ландшафтов с точки зрения убывающего увлажнения, то саванны тропического пояса имеют биопродуктивность примерно 1500 т/км2, степи (в целом получающие меньше осадков по сравнению с саваннами) - около 900 т/км2, а пустыни - не более 200 т/км2.

Таким образом, не только величины тепла и влаги, но и их соотношение, предопределяют величину первичной биологической продукции и, в конечном итоге, формирование основных типов растительности. При этом можно видеть, что, например, леса произрастают в условиях достаточного или избыточного увлажнения, но в зависимости от поступающего тепла принимают различный облик. С другой стороны, при сокращении увлажнения растительность становится все более сухолюбивой, так что при одном и том же радиационном балансе, но убывающем количестве осадков, мы наблюдаем направленное чередование типов растительности: от влажного леса к саванне, затем к степи и, наконец, пустыне.

Им же подчиняются другие природные явления, такие как основные типы почв и геохимических процессов, особенности климата, водного баланса и режима, многие геоморфологические процессы и т.п. Это так называемый закон географической зональности, обобщенный М.И.Будыко и А.А. Григорьевым.

Закон географической зональности позволяет описать не только пространственное распределение основных черт зональных процессов, но и их сочетаний в виде природно-территориальных комплексов, или ландшафтов в том виде, какие сейчас существовали бы на Земле, если бы на ней не действовал человек[10].

Деятельность человека весьма значительно преобразовала первичные, или потенциальные ландшафты Земли. Значительные массивы земель (в прошлом степи, леса, саванны и пр.) были распаханы. Многие безлесные типы ландшафтов подверглись глубоким преобразованиям под влиянием продолжительного выпаса скота или антропогенных пожаров. Большие площади лесов вырублены, а часть первичных лесов сменилась на вторичные. Саванна преобразована человеком до такой степени, что трудно установить, какой она была до того, как человек начал там выпасать скот, выжигать траву перед сезоном дождей, вырубать на дрова деревья и кустарники. Орошение и осушение земель коренным образом преобразовали аридные и, соответственно, переувлажненные территории. Построены города и другие населенные пункты, дороги, промышленные предприятия, появились карьеры и рудничные отвалы, земли с полностью смытой почвой и пр. Этот список антропогенных преобразований еще далеко не полон.

На 20-30% площади суши человек преобразовал ландшафты практически полностью. На территориях с высокой плотностью населения естественные экосистемы почти не сохранились. Вместо этого, их территории на 40-80% заняты сельскохозяйственными землями, населенными пунктами, дорогами, промышленными сооружениями и прочими результатами деятельности человека.

В результате некоторые зональные типы ландшафтов исчезли, другие были трансформированы, так что возникли антропогенные модификации природных ландшафтов. Из 96 зональных типов ландшафтов, выделенных на равнинах мира, 40 типов исчезли или были коренным образом преобразованы.

На многих остальных территориях произошли менее заметные изменения, часто невидимые, такие как изменения потоков химических веществ, изменения теплового или водного баланса и многие другие. Всего около 60% территории мира в той или иной степени преобразовано человеком.

Территорий, совсем неизмененных человеком, в мире не осталось. Даже в отдаленных от центров экономической деятельности областях, таких как Антарктида или северо-восток нашей страны, выпадения химических веществ из атмосферы изменили, хотя и в малой степени, первоначальное, доантропогенное состояние ландшафтов Земли. Деятельность племен охотников-собирателей, обитающих в слабо измененных ландшафтах, тем не менее также внесла свой вклад в антропогенное преобразование мира.

И все же большие территории на Земле остаются почти нетронутыми. Они играют огромную, общепланетарную роль в сохранении гомеостазиса экосферы, и потому должны рассматриваться как ценнейшее достояние всего человечества.

По степени антропогенной трансформации современные ландшафты Земли могут быть разделены на две большие группы: А. Коренные (или первичные) и Б. Природно-антропогенные. Ландшафты второй группы делятся на вторично-производные, антропогенно- модифицированные и техногенные.

Коренные (первичные) ландшафты - это зональные типы ландшафта, не подвергшиеся прямому воздействию хозяйственной деятельности, то есть практически не трансформированные.

Эта категория включает ландшафты ледниковых пустынь, некоторых тропических пустынь, подавляющую часть высокогорных районов, а также значительные части ландшафтов бореальных лесов (то есть лесов умеренного пояса Северного полушария) и тундры. Сюда относятся также заповедники и другие строго охраняемые территории. Ряд исследователей рассматривает первичные (коренные) ландшафты как важнейший природный ресурс, играющий важную роль в экологической стабилизации экосферы. В этой связи надо отметить, что Россия обладает наибольшей в мире площадью свободных ото льда коренных ландшафтов.

Вторично-производные ландшафты - это природно-антропогенные ландшафты, сформировавшиеся на месте первичных в результате хозяйственной деятельности в настоящем или прошлом, существующие в относительно устойчивом состоянии на протяжении десятилетий или первых столетий благодаря естественным процессам саморегулирования. Такие ландшафты отличаются хозяйственной деятельностью средней интенсивности, или же в малоизмененном ландшафте встречаются отдельные пятна высоко интенсивной деятельности.

Имеется много примеров вторично-производных ландшафтов, таких как мелколиственные (березовые и осиновые) леса Русской равнины, ксерофитные (сухие) кустарники и леса средиземноморского типа, деградировавшие степи, трансформированные саванны и многие другие. Общим для всех ландшафтов этой категории является видимое преобладание значительно измененных человеком сообществ растительности (вторичной растительности). Наряду с этим происходят изменения особенностей почв, микроклимата и других компонентов ландшафта.

К категории антропогенно-модифицированных ландшафтов относятся ландшафты с весьма высокой степенью трансформации. В них антропогенные изменения отличались большей скоростью, чем природные вариации географических условий.

В эту категорию входят прежде всего сельскохозяйственные модификации ландшафтов: поля (орошаемые и неорошаемые), огороды, сады, плантации и пастбища разного типа. Сюда относятся также территории интенсивного, целенаправленного выращивания древесины (сильвикультура). К категории антропогенно-модифицированных ландшафтов относятся также охраняемые рекреационные области, парки прежде всего.

Техногенные ландшафты - это природные системы, управляемые преимущественно деятельностью человека. Это городские системы со всей городской и пригородной инфраструктурой: жилые кварталы, улицы и площади, места отдыха, промышленные зоны, пути сообщения, системы жизнеобеспечения (водоснабжение и канализация, сбор и переработка мусора, энергоснабжение и отопление) и пр. Это места добычи и переработки минеральных ресурсов (карьеры, шахты, нефтяные промыслы и пр.). Это ландшафты гидротехнических сооружений (плотины, водохранилища, каналы, насосные станции и т.д.) с прилегающими акваториями и территориями.

По типам деятельности человека антропогенные ландшафты могут быть разделены на следующие категории: ландшафты районов неорошаемого земледелия, ландшафты районов орошаемого земледелия, пастбищные ландшафты, лесохозяйственные ландшафты, горнопромышленные ландшафты, урбанизированные ландшафты, рекреационные ландшафты. Анализ особенностей каждого типа антропогенных ландшафтов выполнен Л.И.Кураковой (1976)[11].

Основные особенности антропогенной трансформации ландшафтов и экосистем заключаются в следующем:

• Система из почти полностью замкнутой превращается в разомкнутую (открытую), главным образом вследствие отчуждения биомассы в виде продукции, используемой человеком. Степень открытости системы является, по-видимому, индикатором степени ее антропогенного преобразования.
• Увеличивается однообразие ландшафтов.
  Снижение внутри- ландшафтного разнообразия также может быть индикатором антропогенной трансформации.
• Продуктивность ландшафтов снижается в прямой (возможно, нелинейной) зависимости от интегрального антропогенного давления за определенный интервал времени.
• Чем выше интегральное антропогенное давление, тем в большей степени нарушено эволюционное развитие ландшафтов и экосистем.
• Химическое равновесие, сложившееся в ландшафтах и экосистемах в процессе их эволюции в доантропогенную эпоху, нарушено. Антропогенные потоки химических элементов и их соединений часто на один-два порядка превышают уровень естественных потоков химических веществ.
• В особенности интенсифицировались потоки биогенных веществ.
• Происходит непрерывная трансформация земельного фонда.

Общей особенностью ландшафтов мира является ухудшение их состояния (деградация), выражающееся, прежде всего, в снижении их естественной биологической продуктивности. При этом главные процессы - это обезлесение в сравнительно влажных ландшафтах и опустынивание в относительно сухих ландшафтах. Природные условия, благоприятные для развития этих двух процессов имеются на более чем 90% территории суши без ледников, а антропогенные воздействия превращают эту возможность в реальность.

Мы уже обсуждали выше исключительную роль, которую играет биота в целом в стабилизации экосферы Земли. В том числе высока роль лесов. Если чрезвычайно важно воздействие растительности на состояние экосферы, то понятно, что влияние лесов, составляющих около 85% фитомассы мира, не может не быть определяющим. Действительно, леса играют важнейшую роль в формировании как глобального цикла воды, так и глобальных биогеохимических циклов таких элементов как углерод и кислород. Леса мира регулируют важные особенности климата и водного режима мира. Экваториальные леса являются особенно важным резервуаром биологического разнообразия, сохраняя 50% видов животных и растений мира на 6% площади суши. Вклад лесов в мировые ресурсы не только значителен количественно, но и уникален, поскольку леса это источник древесины, бумаги, лекарств, красок, каучука, плодов и пр.

Леса с сомкнутыми кронами деревьев занимают в мире 28 млн. км2 при примерно одинаковой их площади в умеренном и тропическом поясе. Что касается лесов с разомкнутыми кронами различной площади проективного покрытия, то граница между лесом и нелесом может быть проведена лишь весьма условно, и критерии выделения лесов различаются от страны к стране и от места к месту. Например, Каракумы в районе Репетекской станции в Туркменистане квалифицируются как государственный лесной фонд, тогда как произрастающая там древесная пустынная растительность (преимущественно саксаул) с ландшафтной и геоэкологической точек зрения вряд ли все-таки образует лес. Имея в виду условности такого рода, можно сказать, что общая площадь лесов (сплошных и разреженных) в мире составляет менее трети всей свободной ото льда суши. Согласно Международной организации по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО), в 1995 г. естественные и саженые леса покрывали 26,6% свободной от льда суши, или примерно 35 млн. км2.

В результате своей деятельности человек уничтожил не менее 10 млн. кв. км лесов, содержавших 36% фитомассы суши. Главной причиной уничтожения лесов была потребность увеличить, вследствие роста численности населения, площади пашни и пастбища.

Заселение и антропогенное преобразование зоны влажных тропических лесов происходило постепенно. Впервые в зоне влажных тропических лесов люди появились 25-40 тыс. лет тому назад в юговосточной Азии и Океании, 10 тыс. лет назад - в Амазонии, 3000 лет тому назад - в Африке, и еще позднее на Мадагаскаре и Новой Зеландии. Во всех случаях, антропогенные изменения лесов были незначительными, поскольку обитающие там племена охотников- собирателей оказывают минимальное воздействие на состояние лесов. Вместе с тем, в течение последних 200 лет в этой зоне появилось плантационное сельское хозяйство, выращивающее продукцию на продажу (сахарный тростник, табак, кофе, какао, чай, каучук, кокосовая и масличная пальмы). После Второй мировой войны возник и вырос спрос на длинные, прямые, твердые сорта древесины. Тогда же были разработаны современные технологические методы ее добычи. Экспорт тропической древесины с 1950 г. увеличился в 16 раз. Наряду с этим резко выросло население, что и привело в конце концов к существенному обезлесению и деградации лесов.

Сельскохозяйственная “колонизация” Европы началась с эпохи великих государств древности, когда были ликвидированы или трансформированы леса Средиземноморья, и закончилась в конце средних веков, когда были вырублены первичные широколиственные и хвойные леса. Сокращение лесов умеренного пояса Евразии и Северной Америки также отвечало необходимости расширения сельскохозяйственного производства. Оно происходило несколько позднее, чем в Западной Европе. Сокращение площади лесов умеренного пояса остановилось в первой четверти XX века. Основные районы расширения пашни располагались в пограничных областях между территориями лесных и травяных формаций, таких как средиземно- морские леса, лесостепь, прерии, леса областей достаточного увлажнения умеренного пояса.

В то время как обезлесение умеренного пояса к настоящему времени в основном прекратилось, сокращение площади тропических и экваториальных лесов продолжается. Потери находятся в пределах 11-20 млн. га в год. В другом источнике указывается, что ежегодная потеря площади тропических лесов составляла 13,7-15,5 млн. га за год. В развитых странах площади лесов изменялись незначительно, в среднем увеличиваясь на 1,8 млн. га за год. В некоторых развивающихся странах (например, в Малайзии, Таиланде, Индонезии, Филиппинах, Нигерии, Кот д’Ивуаре, Коста-Рике и др.) сокращение площади лесов происходит особенно быстро (рис. 17). Кроме того, речь идет также о различной степени антропогенной трансформации, или деградации лесов, от практически нетронутых лесов, через час-

N)

00

О

Среднегодовая скорость обезлесения (% от общей площади под лесами)

  Рис. 17. Средняя величина обезлесения за год по странам мира, в %% от общей площади лесов за период с 1980 по 1990 гг.

тично используемые до полностью вырубленных и расчищенных территорий.

Распространено мнение, что значительное обезлесение происходит в бассейне р. Амазонка. Однако оценки, выполненные различными исследователями на основе детального анализа спутниковых данных за 1978-1994 гг., показали, что скорость обезлесения была 15-20 тыс. кв. км в год, а общая потеря лесов с начала освоения территории, то есть приблизительно с 1970-х гг., составила около 6% от исходной площади леса, равной примерно 5 млн. кв. км. Оценку величины обезлесения в Амазонии Д.Скоул (США) с коллегами выполнял на основе следующего соотношения:

40 = ВПЛ - ЗВЛ + ВВЛ,

где 40 - “чистое” (итоговое) обезлесение; ВПЛ - вырубка первичного леса; ЗВЛ - зарастание вторичным лесом; ВВЛ - вырубка вторичного леса.

Установлено, что “освоению” подвергаются в основном территории, располагающиеся не в сплошном лесу, а в пограничной зоне между экваториальным лесом и саванной, в таких штатах на юго- западе Амазонии как Мату-Гросу или Рондония. Таким образом, сохраняется закономерность в размещении антропогенного сокращения лесов, отмеченная для умеренного пояса и заключающаяся в том, что вырубаемые леса находятся в экотонной полосе между лесными и травяными формациями.

В расширении антропогенных ландшафтов экваториальной зоны, включая Амазонию, ведущую роль играет строительство дорог. Например, после того как в 1950-е гг. была построена автомобильная дорога Белем - Бразилия, более 2 млн. чел. переселились за десятилетие на прилегающие к дороге территории. Вторичные дороги в Бразилии строятся вглубь леса перпендикулярно к основным дорогам на глубину до 80 км. Затем земля нарезается на участки площадью около 100 га каждый с выходом к дороге. На снимках со спутников такие территории отличаются характерным рисунком, напоминающим рыбий скелет.

Другие факторы сокращения лесов Амазонии - строительство плотин и водохранилищ, добыча и переработка полезных ископаемых (золото, железо, олово и др.).

Существует много причин тропического обезлесения и комбинаций этих причин. Они различаются от страны к стране и от места к месту. В ряде стран, в особенности в бассейне Амазонки, имеются государственные программы хозяйственного освоения лесных территорий. Можно назвать следующие основные причины обезлесения:

• Освоение новых земель под поля, плантации и пастбища как крестьянами-переселенцами, так и крупными фирмами (в основном, животноводческими). Новые дороги, прокладываемые в районах освоения, являются опорой для дальнейшей колонизации территории. Во многих районах основная трудность в сельскохозяйственном освоении - быстрое зарастание расчищенных участков лесной растительностью. На некоторых территориях Бразильской Амазонии через 5-10 лет после расчистки вырастают деревья 50-75 видов высотой до 8 м. Поэтому площадь фактического обезлесения бывает заметно меньше, чем площади ежегодной вырубки. Часто под поля и плантации крестьяне предпочитают расчищать относительно молодой вторичный лес, образовавшийся после сплошной вырубки в процессе лесозаготовок. Это в особенности характерно для стран юго- восточной Азии.

Если лес уже сведен, то проблема заключается в разработке методов устойчивого сельского хозяйства на расчищенных от леса участках. Эта проблема пока не находит успешных решений в полеводстве. В Амазонии, например, расчищенные поля обрабатываются не дольше пяти лет, после чего плодородие падает, и их приходится забрасывать. Несколько успешнее дело обстоит с плантациями и с комбинациями земледелия и лесного хозяйства (агролесное хозяйство, или agroforestry).

• Расширение площади земли, используемой под подсечное земледелие, вследствие роста численности населения племен, практикующих этот метод землепользования.
• Добыча древесины. В отличие от лесов умеренного пояса, в тропических лесах часто производится не сплошная, а выборочная рубка отдельных ценных видов деревьев. При их транспортировке из чащи к дороге гибнет значительное количество леса (согласно одному из исследований, на одно срубленное дерево приходится два погибших или серьезно поврежденных; по другим сведениям, эта пропорция еще больше). Поэтому зачастую основной геоэкологический результат лесозаготовок - деградация лесов, а не сокращение их площади.
• Помимо потребностей в ценной древесине, тропические леса удовлетворяют потребности местного населения в дровах. (В большинстве африканских стран от 70 до95% домашних потребностей в энергии, главным образом для приготовлении пищи, удовлетворяются за счет дров.)

Эффективное использование территорий влажных экваториальных лесов приносит немалые трудности. Основная масса биогенных веществ находится преимущественно в деревьях, и при вырубке удаляется вместе с ними, а почвы остаются мало плодородными. После вырубки лесов почвы подвержены также неблагоприятному воздействию прямых лучей солнца и сильных дождей. В почвах влажных тропиков отмечается дефицит фосфора и калия, а в сухих тропиках - азота. Плодородные почвы встречаются лишь в специфических местах, таких как склоны вулканов или поймы и дельты рек. В целом чем больше величина осадков за год и продолжительнее сезон дождей, тем сложнее вести сельское хозяйство.

Вследствие очень сложных связей в экосистемах, небольшие изменения в них могут привести к непредвиденным последствиям. Например, определенный вид дерева может оказаться ключевым в обеспечении существования ряда видов в засуху. Многие виды животных и растений нуждаются в большой площади для поддержания своего существования, что весьма затрудняет управление территориями. Некоторые виды играют особую, часто не вполне понятную роль в экосистемах. Это так называемые ключевые виды (keystone species), требующие особого внимания.

По Д.По и Д.Сейерс (Англия), основные принципы управления территориями влажных тропических лесов выглядят следующим образом:

1. Принятие во внимание геоэкологических ограничений на всех стадиях осуществления хозяйственных проектов.
2. Предоставление тропического леса для удовлетворения потребностей, не связанных с функционированием леса, допускается только после всесторонней (экономической, социальной и экологической) оценки проекта и в диалоге с местными жителями.
3. Тропический лес может быть превращен в другие виды использования земель только в том случае, если доказано, что это выгоднее и целесообразнее, чем использование леса.
4. Деградировавший лес должен и далее использоваться, где возможно, для хозяйственных целей, тогда как естественный лес должен сохраняться.
5. Специальное внимание должно уделяться тем лесным территориям, основная задача которых - сохранение биологического разнообразия или осуществление водозащитных функций на водосборах.
6. Население тропических лесов должно иметь возможность участвовать в управлении ими.

При управлении тропическими лесами часто не принимается во внимание, что выгоды от использования лесов в их устойчивом состоянии могут приносить больше дохода, чем выгоды, связанные с расчисткой лесов и использованием древесины. Показано, например, что сбор плодов, ягод, лекарственных растений, каучука и пр. приносит не меньший, а часто и больший доход, чем вырубка леса, а при этом и лес сохраняется.

Вообще говоря, отношение к тропическим лесам только как к ресурсу имеет право на существование, но следует помнить, что очень большие территории пока еще существующих лесов играют важнейшую роль в стабилизации состояния экосферы. В конце концов, один ресурс может быть замещен другим, а экосистемная функция тропических лесов незаменима. Стратегия управления тропическими лесами должна основываться на признании леса как общего и неисчисляемого достояния человечества.

В лесах умеренного пояса наибольшие проблемы встречаются в Российской Федерации. Россия отличается наибольшей площадью лесов на Земле, достигающей 7,7 млн. км2, что составляет 46% всех нетропических лесов мира. Расчетная лесосека страны (то есть ежегодный прирост древесины) используется лишь частично. Экономическая депрессия привела к сокращению объема добываемой древесины. В 1996 г. вырубка леса составила лишь 21,4% от расчетной лесосеки, но в некоторых районах Европейской России, например, в Татарстане, Коми и Чувашии она превышает 100%, то есть площадь лесов сокращается.

Во многих районах России первичные леса замещены вторичными. Часть лесов страдает от кислотных осадков, в особенности вокруг городов. Леса России несут большие потери от пожаров и вредителей, распространяющихся на площадях около 1 млн. га в год.

Вследствие общемировой роли лесов в стабилизации экосферы нужен глобальный подход к управлению ими. Необходимо разработать и принять международную конвенцию по лесам, которая определила бы основные принципы и механизмы международного сотрудничества в этой области с целью поддержания устойчивого состояния лесов и его улучшения.

Один из компонентов этого сотрудничества успешно функционирует. Это Международная Организация по древесине, объединяющая как страны-потребители, так и страны-владельцы лесных ресурсов (не только тропического, но и умеренного пояса). Голоса стран- участников имеют различный вес, в зависимости от объема владения или потребления древесины. Участники Организации согласились, что к 2000 г. вся древесина на международном рынке должна происходить из экологически устойчиво управляемых лесов.