6.3 Особенности научной работы заповедников

Комплексное изучение всех явлений природы происходит с учетом их взаимосвязей и в пространстве, и во времени. Так, огромное количество видов насекомых настолько тесно связаны с определенными видами, родами и семействами поедаемых ими растений, что это отражается в их названиях: рапсовый листоед, тополевый листоед, крестоцветные блошки и т. д. Однако, эти связи намного сложнее, чем может показаться. Имеет значение и состав почвы, и расположение растений и другие факторы. Например, олени предпочитают обгладывать дерево, выросшее на опушке, дереву, выросшему в гуще леса. Для них также важно и положение ветвей в кроне. Охотнее поедаются ветви верхних частей дерева. Поэтому, изучение множественных связей в природе обуславливает накопление ценной информации. Эти исследования направлены на изучение природы регионов в целом и применимы в многочисленных отраслях знания, а также в различных отраслях хозяйства.

Специализированные исследования заповедников всегда связаны с теми или иными специфическими особенностями их природы, охраняемых комплексов и вытекающими из этих особенностей какими-либо срочными и специфическими задачами.

Научная работа заповедников проходит через ряд этапов:

1. Инвентаризация природных фондов, которая включает полное описание особенностей природы климата, материнских пород и особенностей их залегания, рельефа, почв, гидрологии, растительности и животного мира.

2. Изучение особенностей отдельных элементов охраняемой природы.

3. Экология отдельных видов растений и животных.

4. Комплексное экологическое изучение природы, познание биоценозов и взаимосвязей, существующих внутри них.

5. Познание общих особенностей природы географических зон Земли и всей биосферы.

6. Практические рекомендации.

Рассмотрим центральные аспекты вышеперечисленных этапов.

Изучение неживой природы. Исследования развития медленно протекающих геологических и геоморфологических процессов требует многих лет наблюдений в одних и тех же пунктах. Наблюдения эти в основном связаны с расстановкой постоянных контрольных знаков и с ежегодной сверкой с ними границ оврагов, долин, высот террас, а также с точной оценкой мощности годовых отложений осадков или других геологических образований. Кроме того, отсутствие непредвиденных вмешательств и комплексность исследований помогают решать и другие вопросы. Познание влияния растительности и характера грунтов на формирование поверхностного и грунтового стока, на запасы грунтовых вод имеют огромное значение для решения проблем водоснабжения, земледелия и т.д.

Биогеоценотические исследования. Накопление большого количества материалов о связях организмов разных видов со всевозможными элементами окружающей среды создает необходимые предпосылки для перехода экологических исследований на биогеоценотический уровень.

Наибольшее количество исследований заповедников, выполненных на биогеоценотическом уровне, относится к области лесоведения. Среди множества возможных направлений этой работы наиболее важными представляются следующие:

1. Формирование и развитие биогеоценозов. В некоторых случаях на территориях заповедников удается проследить возникновение наземной жизни на вновь образовавшихся участках и проследить все стадии развития биогеоценозов, последовательной сменой ими друг друга.

2. Обмен веществ и энергии в биогеоценозах. В этом вопросе основное внимание в заповедниках уделяется круговороту веществ, их химическим превращениям, а также пищевым связям животных. Исследуется структура биологической продукции, химический состав ежегодно развивающейся растительности, учитывается примерная доля ее, поедаемая животными, а главное – обратное возвращение питательных веществ в почву с лесным опадом и отмирающей травой. Измеряется также количество веществ, выносимых со стоком.

3. Биологическая продуктивность в биогеоценозах. Процессы обмена, тесным образом, связаны с биологической продуктивностью, поэтому ей уделяется большое внимание. В каждом биогеоценозе можно выделить несколько комплексов, соответствующих разным уровням питания: питательные вещества почвы, растительность, растительноядные животные, плотоядные животные. При сравнении двух или нескольких биогеоценозов сходного типа устанавливается прямая пропорциональность соотношений биомасс этих комплексов или их основных подразделений внутри биогеоценозов. Размеры биомасс, возникающих в течение года, пропорциональны, с одной стороны, притоку солнечной энергии и продолжительности вегетационного периода, с другой стороны, относительному плодородию почвы. А оно тесно связано с отношением между потенциальной испаряемостью и осадками.

4. Системы связей в биогеоценозах. Важнейшее значение в природе имеют связи, через которые происходит обеспечение обмена веществ и энергии, т.е. пищевые. Большой практический интерес представляет точное выяснение соотношений количеств биомасс для разных трофических уровней. Решение этого вопроса даст нам ответ о количественных пределах возможностей получения полноценных животных белков из единицы растительной пищи. Имеют значение и непищевые химические связи - взаимное влияние организмов разных видов через различные выделения (фитонциды). Кроме того, не менее важное значение имеют другие связи организмов, относящиеся к условиям размножения (местам обитания, совместной защите от врагов, разным формам конкуренции и т.д.).

5. Динамика биогеоценозов носит многообразный характер. В этой связи, рассматриваются: первичные процессы развития, связанные с изменением их внутренней среды под влиянием жизнедеятельности организмов, а также внешними воздействиями; всевозможные колебательные явления, которые представлены правильной ритмикой суточных и сезонных изменений. Изменения погоды по сезонам года различно влияют на биогеоценозы. При этом, одни элементы получают усиленное развитие, другие временно подавляются, затем наступают новые изменения. Однако, биогеоценозы сохраняют основную сущность путем внутренней перестройки взаимосвязей.

6. Познание зональных и биосферных явлений. Углубленные экологические исследования элементарных явлений и процессов биосферы, которые проводятся в заповедниках, создают повышенные возможности и для познания общих закономерностей целого, развития жизни на всей Земле. В этом случае, особое значение приобретает сопоставление данных, полученных разными заповедниками. Важнейшие проблемы человечества, связанные с состоянием биосферы может решать лишь система заповедников в целом.

Среди проблем биосферы, требующих разработки их в заповедниках, на первом месте стоят проблемы познания законов географической изменчивости биологической продуктивности и познания сущности зональных явлений.

Вывод: в интегральной проблеме охраны окружающей среды заповедное дело имеет исключительное научно-природоведческое, народно-хозяйственное и социальное значение. Поэтому необходимо охранять все генетическое разнообразие живой природы, без которого невозможна эволюция органической жизни. Заповедные территории как своеобразный «природный генетический банк» - самое естественное и надежное хранилище редких и исчезающих растений, животных и всего видового разнообразия органического мира, охраняемого в тех экологических условиях, в которых проходила его эволюция в течение геологических периодов времени.

Контрольные вопросы:

1. Каким образом в нашей стране осуществляется управление природным режимом на территории охраняемых участков?

2. Какие ООПТ можно выделить в системно-ресурсном плане?

3. Какие общие черты рационального ведения хозяйства можно найти в ООПТ?

4. Какие особенности имеет управление природным режимом на территориях ПЗФ?

5. Какими должны быть оптимальные размеры участков ООПТ?

6. Каковы особенности научной работы заповедников?