• Биотическая регуляция окружающей среды.
• Антропогенная деградация экосистем.
• Рекреационное воздействие.
• Воздействие выбросов автотранспорта.
• Воздействие пирогенного фактора.
  

1. Биотическая регуляция окружающей среды.

Экосистемы окружают человечество, воздействуют на него и, в свою очередь, испытывают воздействие с его стороны. Человек живет в биосфере и развивает в ее пределах хозяйственную и другую деятельность, т. е. строит свою цивилизацию внутри биосферы и за счет разрушения части биосферы. При этом он практически только недавно приступил к изучению этой сложнейшей системы и механизмов ее функционирования, хотя давно изучает отдельные детали и частные свойства биосферы и весьма преуспел в этих исследованиях.
Самая крупная, активная и одна из мощнейших подсистем биосферы - биота, совокупность всех живых организмов. За 4 млрд. лет своего существования биота проявила необычайную стойкость, причем эта стойкость была обусловлена способностью биоты активно воздействовать на окружающую среду, регулировать и стабилизировать ее. Поэтому, несмотря на грандиозные геофизические и космические процессы, изменявшие сферу жизни, условия окружающей среды всегда оставались близкими к оптимальным для существовавших форм организмов (т. е. для биоты на данный конкретный момент) и были устойчивыми на отрезках времени, измеряемых многими тысячелетиями.
Так как внешние по отношению к биосфере процессы в космосе и в недрах Земли вызывают направленные изменения окружающей среды, то они уже давно должны были привести природную среду Земли к состоянию, непригодному для жизни, подобно состоянию соседних планет. Для этого понадобилось бы всего несколько миллионов лет. Единственным объяснением, почему этого не произошло, может быть только существование на Земле жизни, биоты. Используя солнечное излучение как источник энергии, жизнь организует процессы преобразования окружающей среды на основе динамически замкнутых круговоротов веществ, потоки которых на много порядков превышают потоки разрушения окружающей среды. Этот механизм назван биотической регуляцией окружающей среды.
Естественные биологические популяции образуют внутренне жестко скоррелированные сообщества небольшого размера. Взаимодействие видов в таком сообществе между собой и с окружающей средой осуществляется так, что сообщество и окружающая его среда остаются пригодными для существования всех видов, входящих в это сообщество. В среднем при отсутствии внешних возмущений окружающая среда сообщества остается практически неизменной (стационарной) и взаимодействие видов сообщества с окружающей средой осуществляется на базе полностью замкнутых круговоротов веществ. Продукты жизнедеятельности одних видов потребляются другими видами. Поэтому все циркулирующие в сообществе компоненты окружающей среды служат ресурсами для" потребления целой цепочки видов. При этом потребление каждого вида должно быть жестко сбалансировано с потреблением остальных. Биологические сообщества и неживая среда функционируют совместно, образуя экосистемы.
При возникновении внешних возмущений окружающей среды баланс потребления видов сообщества сдвигается в направлении, компенсирующем внешнее возмущение, и возвращает окружающую среду в невозмущенное состояние. Таким образом, все жизненные процессы особи каждого естественного вида сообщества представляют собой строго определенную работу по стабилизации окружающей сообщество среды. Выполнение этой работы зафиксировано в генетической информации (геноме) вида. Только строго определенная генетическая информация и определенный набор естественных видов сообщества могут устойчиво поддерживать свойства локальной окружающей среды. В результате конкурентных взаимодействий сообщества, выполняющие эту работу плохо, выявляются и в дальнейшем вытесняются из экосистемы. Совокупность всех сообществ (экосистем) биосферы поддерживает пригодную для жизни окружающую среду в глобальном масштабе. Поддержание устойчивости окружающей среды естественными экосистем биосферы и называют биотической регуляцией окружающей среды .
Экосистемы реагируют на внешние возмущения окружающей среды по принципу отрицательных (компенсационных) обратных связей. При любых отклонениях характеристик окружающей среды от равновесного (оптимального для сообщества) состояния в функционировании сообщества возникают изменения, компенсирующие эти отклонения. Функционирование экосистемы сводится к синтезу и разложению органических веществ. Последние представляют собой высокомолекулярные соединения, находящиеся либо в составе живых организмов, либо в виде твердой или растворенной в воде мертвой органики. Мертвые органические вещества также входят в состав окружающей среды, хотя и представляют собой относительно инертную ее часть. Изменяя запас органических веществ в живом и мертвом состояниях, биота способна регулировать концентрации неорганических веществ в окружающей среде, в частности, концентрации парниковых газов, и тем самым влиять на климат.
Механизм биотических компенсаций возмущений окружающей среды состоит в направленном отклонении от замкнутости круговорота веществ. Это приводит к возникновению биотических источников (при разложении органики), восполняющих недостаток концентрации органических веществ в окружающей среде, или стоков (при дополнительном синтезе органики), уменьшающих в среде избыточные концентрации неорганических веществ.
Скорость восстановления окружающей среды при возникающих отклонениях от равновесного состояния пропорциональна величине отклонения. Коэффициенты пропорциональности (релаксации) максимальны для невозмущенной биоты, характеризуя соответствующие обратные связи, т. е. устойчивость окружающей среды. С ростом возмущения и отклонения экосистемы от их естественного состояния коэффициенты релаксации сначала уменьшаются, а затем изменяют свой знак, когда величина возмущения экосистемы становится больше порогового значения. После этого отрицательные обратные связи сменяются на положительные (усилительные), окружающая среда теряет устойчивость и вместо биотической регуляции возникает биотическое разрушение.
При искажении генетической информации у небольшой части особей популяции или при интродукции инородных видов в экосистему эти уродливые особи и инородные виды воспринимаются экосистемами как внешнее возмущение. Нормальные особи естественных сообществ сохраняют способность компенсировать это возмущение, если оно остается меньше определенной пороговой величины, другими словами, если сообщество продолжает сохранять в целом свою естественную природу. При величине возмущения выше такого порога экосистема теряет способность поддерживать устойчивость окружающей среды.
Для обеспечения биологической регуляции окружающей среды необходимо поддерживать биоту Земли в допороговом состоянии, т. е. сохранять слабо возмущенные естественные сообщества на большей части Земли. Культурные растения и домашние животные, а также интенсивно эксплуатируемые леса уже утратили способность к биотической регуляции окружающей среды. При полном "освоении" биосферы человеком биотическая регуляция была бы необратимо разрушена, и человеку пришлось бы осуществлять техногенное управление окружающей средой в глобальных масштабах. Однако заменить биотическую регуляцию техногенной невозможно - человечество не сможет обеспечить переработку потоков информации такого объема, который доступен естественной биоте (каждый микрон земной поверхности контролируется сотнями независимых организмов, любая клетка которых перерабатывает потоки информации, сравнимые с потоками информации в современных персональных компьютерах.
По имеющимся оценкам, полученным несколькими независимыми методами, допустимый относительный порог возмущения естественной глобальной биоты, выраженный через величину потребления человеком чистой первичной продукции биоты, оставляет 1%. Этой величины потребления цивилизация достигла в начале XX века, а к концу этого века она составила 10% в виде прямого потребления в антропогенном канале при попутном разрушении еще около 30% чистой первичной продукции.
Антропогенное возмущение естественной биоты характеризуется также следующими цифрами. В настоящее время мощность хозяйства цивилизации составляет 13 ТВт, тогда как в начале века она была около 1 ТВт. Площадь разрушенных на суше экосистем достигла 63%, тогда как в начале века она не превышала 20% площади суши. Наконец, биомасса человека, культурных растений и домашних животных сейчас достигла 20% биомассы всех естественных видов, обитающих на суше, тогда как в начале века она не превышала 1-2%. Это колоссальное возмущение нарушило механизм биотической регуляции окружающей среды, возникли положительные обратные связи, в результате которых разрушенная часть биоты стала источником выброса биогенов: углекислого газа и соединений азота и фосфора.
Скорость научно-технического прогресса в XX веке достигла таких величин, которые несопоставимы со скоростью эволюции биоты. Если для возникновения и внедрения новых технологий в системе цивилизации сейчас требуется в среднем 10 лет, то для формирования новых природных технологий (новых видов) биосфере в среднем необходимо 104 лет. Различие в 3 порядка не оставляет шансов для приспособления естественной биоты к изменениям, вызываемым развитием технологий. Поэтому при продолжении развития цивилизации прежним путем нет никаких надежд на сохранение биоты и естественных механизмов регуляции и обеспечения устойчивости окружающей среды. Но и у человечества нет шансов для построения технологии регуляции окружающей среды. Деградировавшая биота, скорее всего, восстановит механизм регуляции окружающей среды через время, определяемое скоростью эволюции, но в новой системе устойчивости окружающей среды уже не только не будет ниши для человечества и нынешних крупных животных, но, очевидно, вся биота претерпит радикальную перестройку.
Теория биотической регуляции окружающей среды пока представляет единственный вариант научного фундамента для обоснования процессов устойчивого развития. Она опирается на известные физические и биологические законы, на всю сумму накопленных эмпирических данных, ее выводы экспериментально проверяемы и, опираясь на нее, можно делать некоторые прогнозы.

Вверх

2. Антропогенная деградация экосистем.

Кризис современной цивилизации развивается уже с начала XX века, и отдельные его проявления давно отмечались выдающимися мыслителями - Н. Бердяевым, Э. Гуссерлем, О. Шпенглером, П. Сорокиным и др. (можно привести также длинный список их предшественников). В начале второй половины XX века эта тема была продолжена Э. Фроммом, Л. Беллом, Дж. Гэлбрэйтом, Г. Маркузе, С. Лемом, Я. Тинбергеном, которые, несмотря на различия подходов к анализу исторического процесса, сходились в том, что современная цивилизация себя исчерпала. Большой вклад в разработку этой проблемы внесли доклады Римскому клубу, в которых кризис цивилизации рассматривался как комплекс взаимосвязанных кризисов: экологического, социального, демографического, ресурсного, экономического, политического и культурного. Особенно важным достижением Римского клуба можно считать убедительное использование в футурологическом инструментарии понятия пределов роста.
Но впервые представление о пределах роста было сформулировано еще в конце XVIII века Томасом Мальтусом в знаменитом труде "Опыт закона о народонаселении" (1796 г.), в котором он анализировал пределы и препятствия для роста численности населения. Надо сказать, что Т. Мальтус пошел даже дальше, чем авторы докладов Римскому клубу, так как он писал и о "законе природы, которому следует подчиняться".
Отличительная черта современной цивилизации - экспоненциально растущая экономика. Этот рост, основанный на результатах научно-технического прогресса, начался примерно в середине последнего тысячелетия. Уже многие поколения людей живут в условиях экспоненциального экономического роста, это явление представляется им естественным состоянием человечества, экономической сущностью цивилизации. Хотя два последних века идут непрерывные дискуссии и эксперименты относительно "наилучшего" социально-экономического устройства и до какого-либо согласия, видимо, очень далеко, все обсужденные и опробованные системы имели своей главной задачей обеспечение экономического роста и в этом аспекте практически неразличимы. Такой рост выражается в ежегодном увеличении объема производства товаров, услуг, инвестиций, банковских вкладов, стоимости акций и т. д., к чему все привыкли как к само собой разумеющемуся.
Восприятие экспоненциального роста экономики как естественного неограниченного процесса требует введения еще одной предпосылки - о принципиальной неисчерпаемости ресурсов, которые обычно называют природными и разделяют на возобновляемые (солнечное излучение, продукция самой биоты и окружающей ее среды - воздух, вода, почвы, лес и т. д.) и невозобновляемые ("полезные" ископаемые минералы и топливо). При этом предполагается, что исчерпание какого-либо невозобновляемого минерала или топлива будет компенсировано с помощью научно-технического прогресса использованием другого ископаемого, которое из ранее "бесполезного" с помощью новых технологий станет "полезным".
В серии блестящих работ, написанных более двадцати лет назад - "Пределы роста" [Meadows еt а1., 1972], "Динамика роста в конечном мире" [Meadows еt а1., 1974], "Человечество на перепутье" [Mesarovic, Реstel, 1974], широкой мировой общественности было убедительно продемонстрировано, что экспоненциальный экономический рост имеет объективно обусловленные пределы, которые связаны с истощением невозобновляемых ресурсов и с приближением к потреблению всей продукции возобновимых ресурсов.
Основные идеи этих работ заключаются в следующем.
1. Человеческая цивилизация существует на планете, имеющей конечные размеры и конечные природные ресурсы, скорость возобновления которых на много порядков меньше скорости их потребления современной цивилизацией.
2. Если существующие тенденции роста индустриального производства, сельского хозяйства, транспортных систем и численности населения, истощения ресурсов, загрязнения окружающей среды останутся неизменными, то пределы роста на нашей планете будут достигнуты в течение ближайших 100 лет.
3. Наиболее вероятным результатом этого станет внезапное неконтролируемое снижение численности населения и разрушение систем производства и жизнеобеспечения.
4. Необходимо изменить сложившиеся тенденции и создать условия экологической и экономической стабильности. При этом состояние глобального равновесия должно быть таким, чтобы каждый человек мог удовлетворить свои основные потребности и имел возможности реализовать свой творческий потенциал. Таким образом, ставился вопрос о выборе модели будущего для человечества, изменении пути развития современной цивилизации, т. е. практически признавался ее кризис.
Учитывая достаточно ограниченные сроки достижения пределов роста, авторы докладов Римскому клубу отметили, что чем скорее начнется деятельность, направленная на изменение пути развития цивилизации, тем больше остается шансов на достижение успеха.
Авторы двух первых работ через двадцать лет после их публикации вновь обратились к теме пределов роста и в 1992 г. выпустили книгу, которую назвали "За пределами роста" (русский перевод: [Медоуз, Медоуз, Рандерс, 1994]). Анализируя появившиеся за прошедшие 20 лет данные, результаты расчетов различных вариантов компьютерной модели, свой собственный опыт, авторы новой книги пришли к выводу, что, несмотря на совершенствование технологий, расширение знаний, более строгую природоохранную политику, многие потоки ресурсов и загрязнений уже превысили рубежи устойчивости, т. е. человечество перешло пределы роста и находится вне области устойчивости. Главный вывод работы: "чтобы будущее вообще состоялось, необходимы отступление, замедление темпов роста, исцеление".
Основные выводы книги "За пределами роста"
1. Темпы использования человечеством многих важных видов ресурсов и темпы производства многих видов загрязнении уже перешли допустимые пределы. Без существенного уменьшения потока материальных и энергетических ресурсов в ближайшие десятилетия произойдет неконтролируемое сокращение следующих душевых показателей: производства продуктов питания, потребления энергии и промышленного производства.
2. Это сокращение не является неизбежным. Чтобы предотвратить его, необходимы следующие изменения: во-первых, всесторонний пересмотр политики и практики, способствующих росту численности населения и уровня материального потребления; во-вторых, быстрое, резкое повышение эффективности использования материальных и энергетических ресурсов.
3. Технологически и экономически создание устойчивого общества пока еще возможно. Оно может оказаться гораздо более приемлемым в сравнении с обществом, решающим все проблемы за счет постоянного количественного роста. Переход к устойчивому обществу требует тщательно сбалансированных дальних и ближних целей и акцента на достаточности, равенстве и качестве жизни, а не на объеме производства. Он требует большего, чем продуктивность, и большего, чем технологии, он требует еще и зрелости, сострадания и мудрости.
Работа Медоузов с соавторами, наряду с их книгой сыграла важную роль в привлечении внимания мирового сообщества к экологическим проблемам. Многим стала ясно - руководствоваться прежними подходами в природопользовании в самом отношении к природе нельзя. Однако в докладах Римскому клубу и в книге "За пределами роста" внимание полностью сосредоточено на природных ресурсах и загрязнении. При этом пределы роста детерминируются не столько полным исчерпанием тех или иных ресурсов, сколько темпами их использования. Например, для возобновимых ресурсов (почва, вода, лес, рыба) темпы потребления не должны превышать темпов их воспроизводства или регенерации. Для невозобновимых ресурсов (руды, подземные воды, ископаемое топливо) темпы потребления не должны превышать темпов их замены на другие невозобновимые или возобновимые ресурсы. Например, месторождение медной руды эксплуатируется при затрате части прибыли на разработку более бедных медных руд или замену меди в производстве другими материалами и т. п. Другой пример: прибыль от эксплуатации нефтяного месторождения вкладывается в разработку технологий использования солнечной энергии или посадку деревьев, которые после исчерпания нефти смогут обеспечить необходимый поток энергии.
Для загрязняющих веществ в качестве предела принимается такая интенсивность выброса, которая не превышает темпов самоочищения среды, где оказываются (распределяются) поллютанты. Это последнее физико-химическое ограничение вызывает большие сомнения, так как, в соответствии с законом сохранения, загрязняющее вещество, если это не органика, обязательно будет где-то накапливаться. Например, тяжелые металлы накапливаются в почвах и донных отложениях, а стойкие токсиканты часто накапливаются в тканях животных, при этом по мере продвижения по трофической цепи концентрация токсикантов в ткани организмов увеличивается на много порядков.
Таким образом, пределы роста, о которых рассуждают авторы докладов Римскому клубу, подвижны и могут быть "отодвинуты" с помощью технологических средств, хотя новые решения будут все более сложными и дорогостоящими. Например, в 1992 г. (табл 1) в основном эксплуатируются месторождения нефти с производственными издержками менее 30 долл./т. Запасов этих месторождений с учетом роста потребления нефти хватит примерно на два десятилетия, а затем необходимо будет доразведывать другие месторождения и переходить к добыче нефти с более высокими издержками.
Таблица 1.
Распределение мировых общих разведанных и доказанных запасов нефти в зависимости от производственных издержек на ее добычу

* Включая месторождения к северу от 60° с. ш. (в том числе на шельфе), битуминозные пески, нефтеносные сланцы.

Сомнительными кажутся сейчас и возможности постепенной замены ископаемого топлива альтернативными источниками энергии: в 1978-1991 гг. затраты на исследовательские и конструкторские работы в этой области в 23 развитых странах, входящих в Международную энергетическую ассоциацию, не превышали 5-7% от общих затрат на исследования по энергетике. Более перспективно повышение эффективности использования энергии. Затраты на исследования и конструкторские разработки в этой области постепенно растут, хотя все еще основные деньги направляются на исследования в области ядерной энергетики [Р1ауи1,Ьеп55еп, 1995].
Ускорить темпы повышения эффективности использования энергии на производство единицы валового внутреннего продукта могла бы отмена субсидий на энергоносители; их общая сумма в мире достигает 220 млрд. долларов в год, что эквивалентно четверти продажной цены на топливо. Энергоносители субсидируются как развитыми странами (например, США), так и развивающимися (например, Китай). Однако в сложившейся системе глобального конкурентного взаимодействия такое решение нереально. Еще более нереально, чтобы цена на энергоносители отражала их реальную стоимость с учетом нарушений окружающей среды, т.е. чтобы цена отражала "экологическую правду". Такие же рассуждения можно отнести и к другим невозобновимым ресурсам. Реальностью остается то, что пределы темпов использования невозобновимых ресурсов превышены, а более эффективное их использование диктуется в гораздо большей степени экономическими, а не экологическими причинами.
Что касается возобновимых ресурсов, то данные наблюдений свидетельствуют о том, что темпы очищения окружающей среды, переработки отходов и поглощения в различных средах оказались ниже темпов их выброса, т. е. здесь также превышены допустимые пороги. В настоящее время технологическими средствами во всем мире пытаются снизить темпы выброса загрязняющих веществ путем создания ресурсе-, энерго- и водосберегающих технологий и очистных сооружений. Однако за последние 20 лет ситуация не только не улучшилась, но произошли заметные ухудшения. Они заключаются в направленных изменениях концентраций загрязняющих веществ во всех средах (см. раздел 1.1.1), так что в результате некоторые важнейшие возобновляемые ресурсы перестали возобновляться и регенерироваться.
Таким образом, в докладах Римскому клубу и дальнейших работах их авторов биосфера (биота и окружающая ее среда) рассматривалась с позиций современной экономики как ресурс, наряду с полезными ископаемыми. Производимое цивилизацией загрязнение окружающей среды предполагалось компенсировать соответствующей активностью цивилизации, основанной на потреблении природных ресурсов. Вопрос о принципиальной возможности и способности человеческой цивилизации производить подобную компенсацию не ставился. Полностью игнорировался вопрос о роли биосферы в регуляции и обеспечении устойчивости окружающей среды.
!!!! В докладах Римскому клубу проявилась весьма странная особенность: при большом внимании к истощению ресурсов и загрязнениям совершенно игнорируется проблема разрушения естественных экосистем и биоты. Между тем биота и высокоскоррелированные сообщества, организованные в экосистемы - результат происходившей в течение миллиардов лет эволюции, когда биота не только сама изменялась под воздействием геофизических и космических процессов, но и изменяла окружающую среду в гигантских масштабах, что четко зафиксировано в геологической толще, в океане и атмосфере. Современную атмосферу биота сформировала практически полностью, уже этого достаточно, чтобы обосновать участие биоты в формировании океана, наконец, практически все отложения литосферы возникли при прямом или косвенном участии биоты.
Этот стереотип восприятия - игнорирование факта разрушения естественных экосистем - возник после сельскохозяйственной (неолитической) революции и до сих пор сохраняется в сознании подавляющего большинства людей, которые считают загрязнение локальных участков территории, где проживает человек, гораздо более серьезным экологическим явлением, чем разрушение естественных экосистем, и даже не пытаются выяснить связи между этими явлениями. Только в работе [Медоуз, Медоуз, Рандерс, 1994] высказана вскользь единственная серьезная мысль в отношении биоты: "где-то на пути такого присвоения чистой первичной продукции (речь идет о 40%, по [Горшков, 1980; Vitousek еt а1., 1986], потребления человеком чистой первичной продукции биоты. -лежат свои пределы. Задолго до того, как эти конечные пределы будут достигнуты, человечество обнищает экономически, научно, эстетически и морально". Из этой вскользь брошенной фразы видно интуитивное понимание огромной роли биоты в обеспечении устойчивости окружающей среды и цивилизации и опасностей, которые последуют после ее разрушения сверх предела, невидимого для авторов цитированной работы. Но, к сожалению, они так и не осознали, что именно этот экологический предел уже достигнут, и обнищание человека экономическое, эстетическое, моральное и научное уже началось.
Это не было сознательным умалчиванием. Причина заключалась в том, что подавляющее большинство участников обеих конференций, как в правительственной, так и в неправительственной частях, при разработке концепции устойчивого развития не имели никакой научной базы. Они опирались на прошлый опыт человечества, который говорит о том, что цивилизация ранее всегда решала свои проблемы экономическими, социальными и финансовыми средствами на базе научно-технического прогресса, а это внушает надежду такими же средствами решить возникшие экологические проблемы - повсеместно внедрить (в первую очередь - в наименее развитой части мирового хозяйства) ресурсосберегающие и малоотходные технологии, резко интенсифицировать производственные процессы, осуществить структурную и отраслевую перестройку хозяйства.
По сути дела это означает делать больше, лучше, интенсивнее, чем раньше, но - в принципе - так же, как и раньше! Таким образом, КОСР-2, декларируя необходимость сохранения окружающей среды, не предлагает поиска нового пути, а призывает действовать в рамках той самой старой парадигмы экономического роста, которая и является основной причиной природно-разрушительного развития цивилизации.
Между тем, мир совершенно изменился. Во второй половине XX века человечество сделало величайшее открытие, которое по своим масштабам превосходит все открытия научно-технической революции. Оно открыло окружающую среду и обнаружило, что эта окружающая среда, которую человечество не замечало более десяти тысяч лет, т. е. в течение всей предшествующей истории цивилизации, оказывается, существенным образом воздействует на все стороны жизни человечества: экономику, социальные проблемы, этику, наконец" непосредственно на здоровье каждого жителя Земли. Окружающая среда функционирует на основе своих собственных законов, изучение которых запоздало, но которым человечество в процессе своего развития будет вынуждено подчиниться. Невыполнение этого условия привело современную цивилизацию к столкновению с окружающей средой. Только полноценный учет законов функционирования окружающей среды и выполнение вытекающих из них ограничений на развитие цивилизации позволит обеспечить ее устойчивое развитие на нашей планете.
Воздействие человеческой деятельности на экосистемы - его масштабы, интенсивность, последствия лучше осознаются на конкретных примерах. Наиболее наглядно антропогенное воздействие на естественные экосистемы соседствующие с крупными скоплениями людей и их производств - например с крупными городами. Здесь можно обнаружить практически все виды воздействия человека на окружающую среду, проявляющиеся однако в разных масштабах. Из видов антропогенного воздействия наблюдаемых, например, в пригородных лесных экосистемах наиболее масштабны рекреационное воздействие, воздействие автотранспорта, пирогенное воздействие.

Вверх

3.Рекреационное воздействие.

Рекреационное воздействие по сути является составляющей многих факторов: прямых (вытаптывание, уничтожение и вспугивание видов, и др.) и косвенных (изменения среды обитания). Соответственно этому оно по разному действует на разные компоненты лесных экосистем, вызывая в них разные изменения. Опасность этих изменений, которые представляют именно начальные стадии деградации экосистем, заключается в их постепенности, незаметности. Между тем, когда эти незаметные процессы оформятся в масштабные, будет уже поздно и произойдет деградация естественной экосистемы. Поэтому представляется важным замечать происходящие в экосистемах изменения как можно раньше, чтобы либо предотвратить деградацию, либо значительно уменьшить ее скорость. Для этого необходимо, прежде всего, обращать внимание на отдельные компоненты экосистем: отдельные виды и группы растений и животных.
Вытаптывание приводит, прежде всего, к исчезновению лесных травянистых растений, утоньшению и исчезновению подстилки, уплотнению почвенного слоя. В уплотненной почве затрудняется дыхание корней, деревья и кустарники начинают погибать, древостой и кустарник изреживается. Лес осветляется, под его полог проникают нелесные виды трав. Если нагрузка не снижается, деградация лесного сообщества может продолжаться до его гибели. В измененном рекреацией лесу естественно изменяются и условия обитания животных. Для одних видов они оказываются неприемлемыми и они сокращают свою численность и даже исчезают, для других - нейтральными, и они не изменяют свою численность, для третьих благоприятными и они увеличиваются в числе или появляются в пределах тех экосистем, где в естественных условиях обитать не могут.
Как воздействует рекреация на животных хорошо видно из таблицы 8 (В таблице представлены оригинальные данные собранные учащимися и руководителями межрегионального экологического лагеря "Жигулевские дебри").
Данные по воздействию рекреации на гнездовую орнитофауну лесопарков различной стадии дигрессии представлены в таблице №1 и диаграмме №1
Таблица 2. Данные по воздействию рекреации на гнездовую орнитофауну лесопарков различной стадии дигрессии
№ Вид, группа Плотность, пар на 1 кв. км
1-2 стадия дигрессии 5-я стадия дигрессии
Открытогнездящиеся нижних ярусов
1. Пеночка теньковка 29,7 18,75
2. Черноголовая славка 48 0
3. Пеночка трещотка 27,8 0
4. Серая славка 41,7 0
5. Соловей 34,1 0
6. Лесной конек 55 56,25
7. Обыкновенная овсянка 41,3 0
8. Сорокопут жулан 62,5 0
9. Ястребиная славка 20,8 0
10. Речной сверчок 0 12,5
Всего открытогнездящихся нижних ярусов 360,9 87,5
Открытогнездящиеся средних и верхних ярусов
11. Чечевица 17,4 0
12. Зяблик 144,1 106,25
13. Серая ворона 13,9 25
14. Зеленая пересмешка 22,3 0
15. Певчий дрозд 13,9 0
16. Горлица 22,7 0
17. Дрозд рябинник 62,5 0
18. Зеленушка 41,7 0
19. Щегол 0 12,5
20. Иволга 26,5 6,25
Всего открытогнездящихся верхних и средних ярусов 365,0 150
Дуплогнёздники
21. Пухляк 19,6 12,5
22. Большая синица 39,7 37,5
23. Большой пёстрый дятел 12,6 0
24. Серая мухоловка 17,4 0
25. Зарянка 13,9 0
26. Горихвостка 13,9 25
27. Белоспинный дятел 11,4 0
28. Мухоловка белошейка 11,4 0
29. Желна 11,4 0
30. Поползень 16,1 12,5
31. Лазоревка 0 12,5
32. Вертишейка 0 6,25
Всего дуплогнездников 167,4 106,25
Общая плотность 893,3 343,75

Диаграмма 1. Число видов различных групп гнездящихся птиц по стадиям рекреационной дигрессии.

Анализируя таблицу и диаграмму, можно сделать вывод, что плотность населения гнездящихся птиц в лесопарках 1-2 стадии дигрессии заметно выше (в 2,6 раза) плотности в лесопарках 5 стадии дигрессии, Число видов также выше в лесопарках 1-2 стадии дигрессии. Таким образом, налицо негативное воздействие интенсивного и неконтролируемого отдыха на гнездовую орнитофауну лесов. Однако разные экологические группы плотность не одинаково относятся к изменению их гнездовых территорий рекреационным воздействием. Так у открытогнездящихся нижнего яруса различия по плотности и численности наиболее высоки. Численность птиц на 1-2-й стадиях рекреационной дигрессии более чем в 4 раза выше, чем на 5-й стадии. Очевидно, что они страдают от отдыха людей больше всего. Различия у открытогнездящихся среднего и верхнего ярусов ненамного меньше, но и по этой группе плотность населения в сильно измененных отдыхом лесах ниже, чем в слабоизмененных (в нашем случае более чем в 2 раза). А вот у дуплогнездников эти различия ниже значительно. Можно сделать вывод, что именно дуплогнёздники страдают от воздействия рекреации меньше всех.

Вверх

4. Воздействие выбросов автотранспорта.

Проанализировав литературные данные можно сказать, что работа автотранспорта оказывает значительное воздействие на природу в целом. Ежегодно в окружающую среду выбрасываются миллионы тонн окиси углерода, значительные количества окислов азота, двуокиси серы, этилового свинца, ванадия, резиновой пыли и углеводородов (Оуэн, 1984; Чернова, 1995). Кроме того, некоторые вещества из выхлопных газов, соединяясь в присутствии солнечного света, образуют новые, даже еще более ядовитые вещества известные под названием "фотохимического смога"- периксиацетилнитрат или ПАН и озон. (Одум, 1975). Эти вещества не только раздражают дыхательные пути человека. Озон, такой желанный в верхних слоях земной атмосферы в приземном слое усиливает дыхание листьев, что может привести к гибели растений от истощения, а ПАН блокирует фотосинтез. На экскурсии в лесопарки, расположенные между районами города, можно заметить, что некоторые деревья растущие вдоль дорог, либо угнетены, либо находятся в явно болезненном состоянии. Последнее у растений древесного яруса выражается в суховершинности кроны, ее изреженности. Таких деревьев вдоль автотрасс довольно много. Встречаются здесь также и погибшие деревья - как стоящие на корню, так и уж лежащие на земле. Естественно последствия воздействия автотранспорта на лесные экосистемы проявляют себя не сразу. Поэтому необходим мониторинг состояния естественных лесных экосистем в зонах воздействия автотранспорта. При этом следует обратить внимание именно на растительную составляющую экосистем.

Вверх

5. Воздействие пирогенного фактора.

В пригородных лесных экосистемах большое распространение имеют низовые лесные пожары. Их последствия не так катастрофичны, как последствия верховых, но зато случаются гораздо чаще. Низовые пожары случаются на протяжении всего бесснежного периода, но особенно часто - весной, когда в лесопарки устремляется особенно большое число отдыхающих. На их территории можно обнаружить следы пожаров разной давности, на участках с разным породно-возрастным составом древостоя. Низовые пожары не только снижают эстетическую привлекательность лесов. От них страдают и насекомые, и наземно-гнездящиеся птицы, и растительность. Уничтожаются прорастающие семена и сеянцы (Оуэн, 1977). Наиболее страдают от пожаров травянистые растения нижнего яруса и представители кустарникового яруса. Не вызывает сомнения и отрицательные последствия пожаров для тонкокорых лиственных деревьев. Последние, если не погибают сразу, то серьезно заболевают и отмирают в течение ближайших лет. Несколько менее заметны последствия воздействия низовых пожаров в сосняках на деревья первого яруса, то есть сами сосны - особенно в экосистемах старых лесов. На первый взгляд, защищенные толстой корой, лишенные ветвей в нижней и средней частях кроны сосны спокойно переносят низовые пожары, и отход сосен в этих лесах не превышает естественный. Однако не следует забывать что с одной стороны экосистема это совокупность многих видов, с другой стороны - пирогенное воздействие может проявлять себя и через достаточно большой промежуток времени.
Интересно рассмотреть воздействие пожаров на сосновые леса и проследить как она реализует себя через несколько лет. Представлены в таблице 2.

Таблица №3. Воздействие пожаров на старые сосновые леса.

Лес Количество на 1км сосенмаршрута Общее кол-во сосен
больные погибшие больные и погибшие
Не горелый лес 33.3 80 113.3
Лес, горевший 2 года назад 0 345 345
Лес, горевший 6 лет назад 85 330 415

Как видно из данных, представленных в таблице, гибель сосен в лесах, где когда-либо имели место низовые пожары, превышает их отход в не горелом лесу более чем в 4 раза. Вызывает интерес тот факт, что в недавно горевшем лесу не оказалось больных деревьев. Очевидно, все они погибли во время пожара, и перешли, таким образом, в класс погибших. С другой стороны, на участке леса, где пожар произошёл 6 лет назад, больных деревьев оказалось больше, чем в не горелом лесу. Очевидно, прошедший здесь пожар ускорил ход течения болезни у ослабленных деревьев и как бы обнаружил их. Должно быть, такие деревья существуют и в не горелом лесу, но обнаружить их при визуальном обследовании не удается.
Низовые пожары сильно изменяют облик экосистем старых сосновых лесов. Практически полностью выгорают растения нижних ярусов, погибают тонкокорые лиственные деревья, изреживается древостой. Все это сильно изменяет условия существования здесь птиц - как в гнездовой, так и в остальные периоды их жизни. Так в зимнее время на 1 км маршрута в не горелых старых сосняках встречается в среднем 15 больших пестрых дятлов, а в горелых - лишь 7. Очевидно, низовые пожары, ослабляя сосны, снижают урожайность семян, то есть негативно влияют и на процессы размножения сосен.
Особо заметно влияние последствий пожаров шестилетней давности на гнездящихся птиц.

Пожар, уничтожив подлесок и подрост, ухудшил условия гнездования для открытогнездящихся птиц нижних ярусов. Однако плотность населения их здесь выше, чем в не горелом лесу. Оказывается, произошло изменение видовой структуры орнитофауны по этой группе: виды гнездящиеся в кустарнике и подросте здесь исчезли, но взамен им появилось большое количество птиц, гнездящихся непосредственно на земле. Их защитные условия даже улучшились, поскольку трава на горелых местах выросла достаточно густая и высокая. В результате пожара по данной группе произошло полное изменение видового состава. Еще более резко отличается плотность населения в горелых и не горелых лесах у птиц дуплогнездников. За шесть лет после пожара из древостоя исчезли почти все тонкокорые лиственные деревья - основные поставщики дупел. Поэтому численность птиц дуплогнездников в горелом лесу так низка. По группе птиц устраивающих гнезда открыто в верхних и средних ярусах различия не так заметны, но все же имеются. Пожары меняют условия гнездования и для представителей этой группы.

Обобщая вышеизложенное следует отметить, что деградация экосистем очень масштабный, часто незаметно идущий, но постоянный процесс характерный для огромного количества регионов Земли. Его опасность заключается, прежде всего, в глобальности и незаметности. Последнее имело следствием тот факт, что внимание людей долгое время было привлечено другими проблемами: исчезновением видов, уничтожением и сокращением ресурсов. В настоящее время человечество на своем опыте убеждается в бесперспективности ресурсного подхода в охране окружающей среды. Все чаще и чаще делаются попытки решать проблемы охраны комплексно. Поэтому за экосистемным подходом в природопользовании и охране природы, в самом отношении человека к окружающей среде - будущее.

Вверх