2.9. Ландшафты и экосистемы

Природный ландшафт, природно-техногенный (природно-антропогенный) ландшафт, виды ландшафтов: горно-приморские субсредиземноморские, горные (средне-горные) лесные, горные лугово-лесостепные, предгорные лесостепные, равнинные степные, равнинно-приморские степные, низменные сухостепные, селитебные; агро-ландшафты, агроэкосистемы, цепные реакции, устой­чивость ландшафтов, восстанавливаемость ландшафтов, способность ландшафтов к самоочищению от загрязнений, местоположения: зерховые (плакорные), склоновые, низинные, пойменные, аквальные.

Природный ландшафт — это взаимосвязанная территориальная совокупность горных пород, рельефа, климата, воды, почв, растительности, животного мира, приуроченная к приземному слою. Ландшафт — это естественная среда для биоценозов, растений, животных, человека, технических систем. Одновременно человек (общество) и техника выступают внешней средой для ландшафта. Ландшафт, рассматриваемый вместе с техническими системами и другими объектами, созданными человеком, называется природно-техногенным, или природно-антропогенным. При рассмотрении ландшафтов вместе с тем или иным субъектом можно говорить об экосистемах. Экосистемами являются такие системы взаимодействия: биоценоз—ландшафт, человек—ландшафт, ландшафт—техническая система и т. д. (рис. 2.29).

На рис. 2.30 показаны основные объекты экологических отношений с участием ландшафтов:

1. ландшафт—человек. Рассматривается непосредственное воздей­ствие человека на ландшафт в основном во время рекреационных занятий (вытаптывание почв и растений, рубка и поломка деревьев, сбор грибов, ягод, орехов, охота, ловля рыб, использование древесины и поделочных камней);

2. ландшафт—техническая система. Воздействие техники на ландшафт посредством загрязнения, распашки, электромагнитных излучений, вырубки леса и др.;

3. человек—ландшафт. Речь идет о воздействии ландшафта на человека: климата, растительности, красоты пейзажа;

техническая система—ландшафт. Воздействие ландшафта на технику: кислотных дождей на архитектурные памятники, на линии высоковольтных передач, на плотины гидроэлектростанций и др.

Крым выделяется большим разнообразием ландшафтов. По разнообразию ландшафтов на единицу площади Крым уникален. Это связано с его положением на контакте географических поясов, на контакте многих флор и фаун, с влиянием моря, со сложным историческим развитием. В Крыму как бы состыкованы края разных ландшафтов, поэтому при изменении внешних условий (например, увеличении или уменьшении увлажнения) их границы смещаются. Такие ландшафты динамичны и могут быть неустойчивыми при техногенных воздействиях.

Ландшафты различаются по характеру взаимодействия природных компонентов и деятельности человека, они по-разному реагируют на хозяйственные воздействия, на загрязнения. Различные типы ландшафтов имеют разную устойчивость.

Можно выделить следующие основные виды ландшафтов (рис. 2.31):

1. Горно-приморские субсредиземноморские ландшафты приурочены к южному берегу — от моря до высоты 350—400 м. Характеризуются теплой влажной зимой (климат напоминает средиземноморский), расчлененным рельефом, общим наклоном поверхности на юг, сильным влиянием моря (бризы, теплая зима), невысоким увлажнением, маломощными почвами, обилием местных климатов. Естественная растительность (она сохранилась с той или иной степенью деградации на 20—30 % территории) — можжевелово-дубовые леса, шибляки, рощи фисташки туполистной, небольшие участки со средиземноморскими видами: земляничником мелкоплодным, иглицей понтийской и др. Такие условия создают предпосылки для развития рекреации, виноградарства и виноделия. Территория с этими ландшафтами давно значительно заселена. За последние два века здесь построено много дворцов, курортных комплексов, созданы парки с интродуцированными растениями. Курортные города (Алушта, Гурзуф, Ялта, Алупка, Симеиз и др.) образуют почти сплошную полосу вдоль черноморского побережья. Растительность ЮБК включает несколько сотен ввезенных в Крым растений, среди которых кипарис, пальма трахикарпус, магнолия. Здесь сформировался особый ландшафт, в котором сочетаются небольшие уютные города, парки, санаторные корпуса, виноградники, окруженные разреженными дубовыми, фисташковыми и можжевеловыми лесами, которые выше сменяются сосновыми и буковыми лесами. К сожалению, в последние десятилетия здесь было построено много высоких и обычно примитивных по архитектуре зданий. Они не вписываются в ландшафт, нарушают гармонию человека и природы, которая была свойственна Южному берегу Крыма еще в 50—60-е гг.

нарушают гармонию человека и природы, которая была свойственна Южному берегу Крыма еще в 50—60-е гг.

2.Горные (среднегорные ) лесные ландшафты расположены на высоте 350-600 м и выше (до 1545 м). Это самые увлажненные территории. Они покрыты дубовыми, буковыми, грабовыми и сосновыми лесами. Из –за горного рельефа и прохладного климата плотность населения невысокая –лишь в речных долинах есть поселки и небольшие площади ;адов. Территорию пересекают автодороги, туристские тропы. В пределах этих ландшафтов находятся основные заповедники. Эти ландшафты составляют основной экологический ресурс Крыма. Наиболее выгодное использование этих ландшафтов — их сохранение с умеренным использованием для рекреации.

3. Горные лугово-лесостепные ландшафты — ландшафты плосковершинных поверхностей Крымских гор — яйл — характеризуются высоким атмосферным увлажнением (количество атмосферных осадков составляет 600—1 500 мм/год при испаряемости 600—700 мм/год). Однако выпадающие осадки плохо задерживаются закарстованными поверхностями яйл. Поэтому реальное увлажнение ниже. Степные биоценозы яйл образуют острова среди окружающих их лесов на склонах Главной гряды. Изолированность способствует развитию эндемизма. На яйлах формируется значительная часть речного стока. Их большое водоохранное значение требует запрещения здесь интенсивной хозяйственной деятельности — пастьбы скота, интенсивной рекреации, учений войск и др.

4. Предгорные лесостепные ландшафты расположены к северу от гор на высоте от 250—300 м до 500—600 м. Характеризуется контрастными ландшафтами, сочетанием лесной (дубовые леса) и степной растительности. Предгорье отличается расчлененным рельефом, значительной территориальной контрастностью ландшафтов, большим разнообразием местоположений, мезо- и микроклиматов и экологических нчш. Здесь высокое биологическое разнообразие.

Хорошая обеспеченность водой и выгодное транспортко-географическое положение обусловили развитие в Предгорье крупных городов, сети автодорог, железных дорог. Сельское хозяйство имеет многоотраслевую специализацию: вокруг городов — пригородное хозяйство, в долинах рек — сады, на склонах гор — виноградники, эфиромасличные культуры. Здесь сочетаются лесные и степные экосистемы, агроэкосистемь, урбоэкосистемы (городские экосистемы). Современный облик Предгорья характеризуется чередованием естественных и антропогенно преобразованных ландшафтов (рис. 2.32).

5. Равнинные степные ландшафты занимают большую часть равнинного Крыма. Большая часть естественной растительности — настоящие степи — уничтожена и заменена сельскохозяйственными полями, садами и виноградниками — 70—80 %. Степная растительность(обедненная) сохранилась в основном на Тарханкуте, Керченском полуострове и в Присивашье (полупустынные степи). Эти участки в основном используются под пастбища. Подавляющая часть территории равнинного Крыма превращена в агроландшафты — чередование сельскохозмственных полей (40—50 %), пастбищ (20—30 %), садов и виноградников (10—12 %), населенных пунктов (4—5 %), транспортных путей. Проведение в начале 70-х гг. XX в. Северо-Крымского канала позволило создать 400 тыс. га поливных земель. Изменился общий фон ландшафтов. Через каждые 3—10 км (3 км в центральных частях, 10 км — на Тарханкуте и Керченском полуострове) раположены села с животноводческими фермами и небольшими плодоконсервными заводами. В целом равнинно-степные ландшафты можно считать агроландшафтами, а в экологическом смысле — агроэкосистемами (рис. 2.33).

6. Равнинно-приморские степные ландшафты. К ним относится узкая полоса (5—10 км) на стыке моря и равнинных степных ландшафтов. Эти ландшафты характеризуются относительно расчлененным рельефом. Здесь отчетливо проявляются бризы. Из-за расчлененного рельефа почвы большей частью маломощные. Непригодность земель к распашке способствовала относительной сохранности естественных ландшафтов, многих видов растений и животных. Здесь весьма велика рекреационная нагрузка.

7.Низменные сухостепные ландшафты занимают полосу вдоль Сиваша и Каркинитского залива, небольшие участки около озер Сасык и Донузлав, а также на Керченском полуострове. Характеризуются исключительной низменностью, близким залеганием минерализованных грунтовых вод (нередко они выходят на поверхность). Здесь преобладают полынно- типчаковые степи, галофитные луга. В связи с проведением Северо-Крымского канала и сбросом вод в Сиваш по специальным каналам в пределах этих ландшафтов образовалось много заболоченных участков с пресной водой и новыми биоценозами.

8. Селитебные ландшафты. Они сформировались в городах, поселках и селах. Эти ландшафты не образуют фона, а вкраплены в перечисленные выше фоновые ландшафты. В Крыму ими занято 2—3 % территории. Значительная часть городских территорий занята асфальто-бетонными покрытиями и каменными строениями. Выпадающие атмосферные осадки быстро стекают по этим поверхностям, формируя поверхностный сток. Естественной растительности в городах почти нет, она заменена парковой растительностью. Практически не осталось в городах и естественного почвенного покрова; здесь формируется особый местный климат с большим количеством туманов и атмосферных осадков, меньшим количеством солнечной радиации. Здесь выше температура, ниже скорость ветра (хотя на отдельных участках скорости ветра могут быть очень значительными). Городские ландшафты характеризуются высоким транспортным загрязнением (автомобили), захламлением территории (особенно много свалок), пейзажным видовым загрязнением (примитивная архитектура).

Взаимосвязь компонентов ландшафта часто сопровождается эффектами цепных реакций. Это процессы разветвления и усиления первоначального воздействия. Примером цепных реакций могут служить явления, последовавшие за сооружением Северо-Крымского канала. При его проектировании были учтены далеко не все последствия. Схема проектировщиков сводилась к следующей цепи: пуск воды по земляному руслу канала (с системой перекачивающих станций) — разведение воды по сети орошения — полив сельскохозяйственных культур и водоснабжение населенных пунктов — получение повышенных урожаев — развитие сельского хозяйства, улучшение благоустройства населенных пунктов. В этой линейной цепи все следствия положительны. В действительности же в ней от каждой последующей стадии имели место ответвления, которые обусловили возникновение многочисленных неблагоприятных последствий (рис. 2.34):

1. пуск воды по земляному руслу — инфильтрация воды через стенки канала — подтопление населенных пунктов и сельскохозяйственных полей — ухудшение качества жизни населения и ухудшение свойств почвы;

2. полив сельскохозяйственных культур — избыточный полив (вследствие несоблюдения норм, то есть «полив на глазок») — вынос к поверхности солей из нижних горизонтов — вторичное засоление — ухудшение качества почвы — снижение урожайности и т. д.;

3) от стадии «полив на глазок» идет еще одно ответвление — ирригационная эрозия (размыв почвы на полях) и карст, слитизация (уплотнение почвы), дегумификация (уменьшение содержания гумуса в почве).

К сожалению, проектировщики не учли тонкие механизмы ландшафтных взаимодействий, что привело впоследствии (когда уже не все помнят о том, кто проектировал соответствующий объект) к экономическому, экологическому и социальному ущербу.

Очень важно для понимания экологического состояния ландшафтов знание такого их свойства, как устойчивость. Устойчивость ландшафтов — это их способность противостоять внешним воздействиям, сохраняя структуру и характерные черты функционирования. Например, при умеренном выпасе скота степные фитоценозы сохраняют свои свойства, хотя при этом видовой состав меняется. При более сильном воздействии (перевыпас, пожар, распашка и др.) ландшафт испытывает значительные изменения — он переходит в другое качество: гарь, сельскохозяйственное поле или др. Но если его оставить в покое, то через некоторое время участок восстанавливается — на месте гари после пожара восстанавливается степная растительность. Восстанавливаемость — это особый вид устойчивости, а именно — способность ландшафта возвращаться к первоначальному состоянию после выхода из него под воздействием внешнего фактора. Время восстановления первичного состояния геосистемы может быть различным: от нескольких часов (например, восстановление нормального состояния атмосферы после залпового атмосферного выброса загрязняющих веществ) до многих сотен лет (например, восстановление леса после его антропогенной деградации). После пожара (если он захватывает небольшой участок — до 100 м в диаметре) лес в горной части Крыма восстанавливается за несколько десятков лет. Работники Крымской горно-лесной научно-исследовательской станции определили нормы рекреационных нагрузок на различные типы леса (таблица 2.14)

Нормы рекреационных нагрузок на леса горного Крыма

Анализ таблицы позволяет сделать следующие выводы.

1. Допустимые рекреационные нагрузки различаются в десятки и даже сотни раз.

2. В некоторых типах леса рекреационные нагрузки вообще недопустимы.

3. Устойчивость типов леса к рекреационным нагрузкам зависит в большой степени от типа травяного покрова, структуры фитоценоза.

На крутых склонах южных экспозиций, характеризующихся малой мощностью рыхлых отложений, недостаточным увлажнением, после антропогенного нарушения (ликвидации дернины или лесной подстилки) быстро развиваются процессы склоновой эрозии, формируются борозды, овраги, происходит снос почвенного материала, разрушение травяного покрова. Формируется ландшафт другого типа (рис. 2.35). В такой ситуации восстановление коренного ландшафта практически невозможно. В этом случае говорят, что его запас устойчивости был недостаточным.

Период восстановления различен у разных компонентов ландшафта, например, почвенный профиль формируется за несколько тысячелетий, тогда как фитоценозам требуется для восстановления время от первых десятков до нескольких сотен лет.

Устойчивость ландшафтов увеличивается при значительной мощности гумусового аккумулятивного горизонта, большой величине поглотительной способности почвы, при наличии водоема (сглаживание температурных колебаний). Устойчивости способствует разнообразие организмов и биогеоценотических связей. В этом случае внедрение в биоценоз нового вида является менее опасным, ибо в нем скорее всего нет свободной экологической ниши, в которой может произойти его быстрое размножение. Примером неблагоприятного влияния внедрения других видов в экосистему может служить ситуация, сложившаяся в Азовском море (см. п. 5.7).

Устойчивость геосистем проявляется также в виде способности к самоочищению от загрязнения. Самоочищение ландшафта от загрязнений проявляется в двух формах: 1) рассеянии и выносе за пределы ландшафта продуктов техногенеза; 2) в разложении этих продуктов. В первом случае загрязнения не исчезают, а только переносятся на новое место. Этому способствует большое количество дождей, высокий поверхностный сток, хорошая просачиваемость грунта, большие уклоны поверхности. Наиболее благоприятные условия для этого в Крымских горах. На яйлах поглощению атмосферных осадков способствуют карстовые воронки, провалы, трещины.

Если почву подстилают водоупорные породы (глины, мергели), загрязнения задерживаются в верхних слоях почвенного покрова. Важное значение имеет местоположение участка (рис. 2.36).

Выделяется пять основных типов местоположений. Верховые, или плакорные, местоположения называются автономными и элювиальными, что подчеркивает их относительно независимое положение. На них загрязнения водным путем с других местоположений не поступают.

Склоновые местоположения характеризуются транзитными водными потоками, идущими с плакоров в долины. Характер накопления или выноса загрязнений в большой мере зависит от индивидуальных особенностей каждого участка: его растительного и почвенного покрова, уклонов, характера литологии и т. д.

На низинные местоположения (надпойменные террасы рек и др.) поступают загрязнения, в том числе и при разгрузке подземных вод. Аквальные местоположения характеризуются поступлением загрязнений со всех точек водосбора.

Пойменные местоположения занимают некое промежуточное положение между низинными и аквальными, поскольку некоторое время их режим функционирования сходен с аквальными (во время половодья), а остальное время — с низинными.

Некоторые факторы способствуют тому, что загрязнения остаются на месте, становятся менее активными. Этому содействуют туманы, температурные инверсии, безветрие. Температурные инверсии и безветрие чаше всего проявляются в горных котловинах и узких речных долинах. Таковы Байдарская долина, долины Бельбека, Качи в средней части перед выходом с гор.

Разложение продуктов техногенеза ускоряется при большой величине солнечной радиации, особенно ультрафиолетового излучения, сумм температур выше 0°С...+10°С, интенсивности фотохимических реакций, характеристик баланса органического вещества (биомассы, годичного прироста, скорости разложения и др.).

Взаимосвязь компонентов в ландшафте (горных пород, рельефа, климата, почв, вод, растительности, животного мира) делает необходимым очень осторожное обращение с любым из них. Следует помнить принцип, сформулированный Б. Коммонером: «все связано со всем». Даже процессы, которые мы называем неблагоприятными: водная эрозия, абразия, осыпи, паводки и др. — в определенных размерах необходимы для функционирования ландшафта, поддержания его динамического равновесия. Прекращение всяких процессов означает смерть ландшафта.

Антропогенные факторы формирования экологической ситуации