5.2. Преодоление кризисов

КС могут развиваться быстро, захватывая сразу геосистемы высоких рангов, тогда они воспринимаются как катастрофы и имеют соответст-212

вующие последствия, а могут развиваться постепенно, захватывая вначале лишь локальные геосистемы некоторых типов. Последние, обладая инертной, адаптивной – пластичной и упругой устойчивостью, несколько изменяясь, амортизируют, смягчают или ведут к затуханию кризисов в ПАЛ более крупных рангов.

Пока интенсивность и направленность антропогенных воздействий соответствовали емкости и типам биогеохимических круговоротов, темпам и направлениям естественной эволюции ландшафтов, изменения в природе шли постепенно, оставаясь в пределах локальных или региональных инвариантов геосистем. Например, постепенные, локальные изменения в соотношении древесных пород в лесном массиве, контура леса, небольшие колебания лесистости территорий под влиянием рубок и умеренной сельскохозяйственной деятельности, без резкой активизации эрозионных процессов, за время жизни 1–2 поколений людей (50–80 лет). В частности, средняя скорость расселения древних людей в Европе составляла 30–50 км за 100 лет, а распространения земледелия – 80–100 км за одно поколение. Это позволяло сохранить природные комплексы мезо- и макроуровней (от ПТК рангов местности и выше) в относительно устойчивом состоянии, на продуктивной стадии сукцессии. Тактика хозяйствования была такой: как только воздействия достигали величины, при которой интенсивность положительных обратных связей в ТПХС превышала отрицательные (стабилизирующие) обратные связи, нагрузки на конкретные ландшафты снижали, и геоэкосистема стабилизировалась на наиболее продуктивном уровне. Даже при варварском, подсечно-огневом земледелии распашка земель прекращалась, как только биопродуктивность угодья снижалась до некоторой критической величины (микрокризис). После этого развивались восстановительные сукцессии, стабилизирующие нарушенные геоэкосистемы в пределах их местного инварианта.

Исходя из положения, что кризисы являются важным фактором, способствующим обновлению и развитию, но могут вести и к катастрофам для части элементов структуры геосистем, может строиться тактика преодоления КС в ПАЛ.

Общую схему развития КС и выхода геоэкосистем из них можно представить в виде пяти стадий:

– функциональные нарушения, увеличение флуктуаций параметров геоэкосистем, снижение устойчивости их структур;

– отмирание или деградация части элементов, не соответствующих новым условиям окружающей среды; как следствие, уменьшение раз-213

нообразия их структуры, дальнейшее снижение устойчивости, но уже геосистем более высокого ранга;

– бифуркации в структурах и направлениях развития, отбор возможных вариантов их стабилизации;

– закрепление адекватных новым условиям устойчивых структур и функций, увеличение разнообразия геоэкосистем, выработка их нового инварианта;

– стабилизация, устойчивое функционирование и направленное развитие модифицированных геоэкосистем в соответствии с новыми условиями ОС.

Последние стадии развития КС соответствуют стадиям восстановительных сукцессий, и наша задача заключается в ускорении этого процесса. Наиболее трудно управляемыми и опасными, с точки зрения возможного материального и экологического ущербов для природы и общества, являются первые две стадии КС. Поэтому на них и следует сосредоточить внимание при разработке стратегии и тактики предотвращения или смягчения КС. Главная задача – не дать развиться кризису по сценарию катастроф.

В принципе, если наблюдаемые в кризисных ситуациях структурные изменения в геоэкосистемах развиваются медленно по сравнению с временем жизни человека или общества, то воспринимаются они как процесс естественного или близкого к нему развития. Однако и в данном случае некоторые микроэкосистемы или их составляющие все равно преодолевают экологические микрокризисы и даже микрокатастрофы, почти не сказывающиеся на хозяйственной деятельности. Постепенно ландшафт и хозяйственная деятельность подстраиваются друг к другу. Этот процесс можно ускорить и направить в нужное русло ландшафтно-экологическими и эколого-технологическими инженерными мероприятиями. При сильных воздействиях на ландшафты вначале деградируют наиболее слабые элементы верхних уровней организации геоэкосистем, из них вырываются отдельные звенья, регулирующие интенсивность разномасштабных круговоротов. В результате в ПАЛ возрастают контрасты и градиенты, а активизированные нерегулируемые естественные процессы еще больше разрушают их организационную структуру. Затем начинают изменяться структуры геосистем более высоких уровней организации (особи, популяции, виды; или урочища и их группы, местности, ландшафты).

Так, в сферах влияния кислотных дымовых выбросов, содержащих диоксиды серы и азота, в первую очередь повреждаются, а затем и деградируют элювиальные геоэкосистемы хвойных лесов на песчаных почвах.

214

Если воздействия не очень интенсивны и процесс засыхания деревьев растягивается на 20–40 лет, то в лесной зоне в элювиальных природных комплексах их постепенно замещают более устойчивые (в 4–10 раз) к этим загрязнителям мелколиственные породы. Соответственно меняются и другие элементы биогеоценозов – травянистая растительность и почвы. Постепенно модифицированная геосистема стабилизируется на относительно устойчивой стадии сукцессии. При сильных воздействиях дымовых выбросов, особенно на малоустойчивые геоэкосистемы северной тайги или лесотундры, вслед за хвойными породами в элювиальных и трансэлювиальных ландшафтах повреждается и отмирает мохово-лишайниково-кустарничковый покров. Одновременно усиливается выщелачивание и вымывание питательных веществ из и без того бедных подзолистых почв, падает биопродуктивность деградированных биоценозов, развиваются эрозионные процессы, меняющие морфологический облик и структуру территории на фациальном и урочищном уровнях ее ландшафтной организации. То есть в данном случае кризис развивается по сценарию локальных или региональных экокатастроф, а деградировавшие геосистемы долго стабилизируются и сохраняются на абиотической стадии развития.

При загрязнении же тундровых мохово-лишайниково-кустарнико-вых ландшафтов угольной золой и пылью, например, в районе Воркуты, отмечается более раннее (на 15–20 суток) стаивание снега, альбедо поверхности которого падает с 60–70% в условиях регионального фона до 20–30%. Как следствие, возрастает тепловой баланс загрязняемой территории, деградирует или глубже протаивает вечная мерзлота. Все это в комплексе с фактором дополнительного минерального питания за счет химических элементов, содержащихся в угольной золе и пыли, благоприятно сказывается на развитии травянистой растительности, заметно увеличивается высота и биопродуктивность кустарников. Рост теплового баланса, вегетационного периода и деятельного слоя почв позволяет выращивать огородные сельскохозяйственные культуры, а увеличение урожаев травянистой растительности – содержать коров и другой домашний скот. Однако данный процесс идет на фоне и за счет деградации коренных тундровых ландшафтов. То есть, в принципе, можно говорить о локальных экологических кризисах тундровых геоэкосистем в целом, а также о кризисе традиционного уклада жизни коренных народов, оленеводства и других промыслов. Тем не менее, ситуацию, при которой увеличивается биопродуктивность угодий и разнообразие экосистем, улучшаются условия питания и жизни населения трудно воспринять как кризисную, а тем более катастрофическую. Если же с ростом загряз-215

ненности территории возрастет заболеваемость или смертность населения, то ситуация однозначно перейдет в кризисную.

В зонах интенсивных хронических дымовых выбросов и других воздействий большая часть границ между элементарными геосистемами размывается, а оставшиеся делаются контрастными. Так, в зонах тайги и смешанных лесов хвойные и смешанные леса в промышленных и сельскохозяйственных районах замещаются относительно более однородными березняками разнотравно-вейниковыми, либо сельхозугодьями с размытыми границами оглеенных, а в степной зоне солонцеватых и солончаковатых почв небольших западин. В северотаежных ландшафтах в районах техногенных пустошей сфер интенсивного влияния дымовых выбросов трансэлювиальные и элювиальные местообитания с уничтоженным почвенно-растительным покровом постепенно осваиваются растениями сохранившихся трансаккумулятивных природных комплексов. В частности, место мохово-лишайниковых и кустарничковых сообществ постепенно занимают осоково-разнотравные ассоциации.

Итак, КС, как и устойчивость, понятия относительные и тесно взаимосвязанные. В связи с осознанием опасности роста региональных и локальных экологических кризисов последние годы все более актуальной становится проблема устойчивого развития ПХС «природа - общество». Понятие «устойчивое развитие» включает в себя коадап-тивно согласованное, совместное, прогрессивное развитие природы и общества, не прерываемое сильными кризисами и катастрофами, резко меняющими вектор развития (р и с. 5.1).

Прогресс

-------►

Время

Рис . 5.1. Графики устойчивого и неустойчивого развития

1 - общее направление прогрессивного развития;

2 - кривая устойчивого развития;

3 - траектория неустойчивого, с частыми кризисами развития.

216

И

Представления об устойчивости геосистем, устойчивом развитии и этапах развития КС приводят к выводу, что стабилизировать процесс развития можно путем смягчения и преодоления кризисов на ранних стадиях их развития. Одним из механизмов смягчения и преодоления КЭС является территориальное и технологическое ландшафтно-эколо-гическое планирование хозяйственной деятельности и охраны природы.

Если заранее известно, что выбросы загрязнителей в атмосферу ведут к усыханию хвойных лесов, прежде всего в элювиальных геосистемах, а полностью исключить выбросы нельзя или дорого, то следует удержать или снизить их концентрации хотя бы до уровня, когда повреждаются только наименее устойчивые экосистемы. В частности, можно вести выборочные рубки в малоустойчивых элювиальных природных комплексах на песках и супесях, заменяя постепенно сильно повреждаемые хвойные породы быстрорастущими и более устойчивыми к загрязнителю лиственными породами деревьев или лугами. Можно поддерживать геосистемы на заданной стадии сукцессии или модификации, избирательно внеся минеральные и органические удобрения, повышающие устойчивость растений к загрязнителям. Это позволяет сохранить хвойные леса даже в элювиальных и трансэлювиальных ПТК. Еще одно из важных конструктивных направлений преодоления или смягчения КС – это технолого-экологическое комбинирование производств, позволяющее либо использовать отходы друг друга в технологических циклах, с целью получения дополнительной продукции и менее токсичных отходов производства и удобрений, либо взаимно нейтрализовать их вредное влияние на ландшафты (кислотные и щелочные выбросы).

То есть для выхода из кризиса используются принципы, отработанные в природе, а именно: модифицируются геосистемы низких уровней или рангов в соответствии с новыми условиями ОС, повышается устойчивость в ней ПТК более высоких иерархических уровней, тем самым кризис переводится на микроуровень, затухает или смягчается. При этом геоэкосистема усложняется за счет формирования нового природно-хо-зяйственного уровня ее организации, со специфическими эколого-тех-нологическими круговоротами вещества и энергии, поддерживающими геоэкосистемы на приемлемо продуктивной стадии сукцессии. Таким образом, перестройки в природе будут идти, но с меньшими негативными последствиями для нее и хозяйства региона. Микрокризисные изменения в природно-хозяйственных системах легче контролировать, направлять (оптимизировать) и предотвращать их негативные послед-217

ствия для природы и общества. Население и хозяйство регионов микрокризисы может либо не воспринимать, либо легко и быстро к ним приспосабливаться.