Устойчивость геосистем всех уровней, особенно ландшафтов и фаций к деградации зависит от состояния биоты ландшафтов, биологического разнообразия и степени сопротивляемости к разрушению наиболее стабильной части геосистемы, ее геолого-геоморфологической основы или геомы ландшафтов, т.е. неживой их части.
Биота, как живая часть ландшафтов, включает совокупность всех живых организмов, а также ископаемую флору и фауну. Эти организмы живут в геосистемах любого ранга в определенных условиях местообитания. В отличие от биоценоза она может не иметь экологических связей между видами. Годовая продукция биомассы является важнейшим критерием продуктивности биоты ландшафтов. А это зависит от природного потенциала ландшафтов и антропогенной нагрузки на них.
Природный потенциал ландшафтов определяется соотношением годового радиационного баланса к количеству тепла, необходимого для испарения годовой суммы осадков, т.е. от величины радиационного индекса сухости по А.А.Григорьеву и М.И.Будыко [2]. Этот важнейший количественный показатель определяет положение зональных границ, т.е. типов ландшафтов (тундровых, лесотундровых, таежных и т.д.). По нашему мнению, надо учитывать не только такое соотношение тепла и влаги, но и влагосодержание (влагоемкость) геологических отложений, на испарение влаги с которых расходуется много тепла.
Наиболее оптимальное соотношение тепла и влаги сложилось в лесостепных, широколиственно-лесных и подтаежных ландшафтах России, где радиационный индекс сухости составляет от 1 до 1,2 единиц. Поэтому в этих типах и подтипах ландшафтов биота получает примерно столько тепла, сколько его необходимо для испарения годовой суммы осадков и влаги с сырых и болотных местообитаний. Именно эти ландшафты России обладают высоким природным потенциалом и отличаются значительным уровнем биологического разнообразия. Для таких ландшафтов характерна наибольшая общая масса растительных и животных сообществ в целом на единицу площади или объема местообитания.
К северу от названых типов ландшафтов, т.е. в таежных, лесотундровых и особенно тундровых, образовалась диспропорция между получаемым количеством тепла и увлажнением, хотя годовой радиационный баланс к северу не столь резко уменьшается, особенно в вегетационный период и радиационный индекс сухости составляет менее 1, т.е. тепла надо намного больше, чтобы создать для биоты оптимальные условия. Здесь годовое количество осадков в тундровых и лесотундровых типа ландшафтов примерно такое же как в полупустынных и пустынных (250 - 300 мм). Главная причина крайнего недостатка тепла для живых организмов в этих ландшафтах заключается в том, что оно, в основном, расходуется на таяние снега и льда, глубокой сезонной и вечной мерзлоты, на испарение влаги с болотных и сырых местообитаний. Поэтому здесь беден видовой состав флоры и фауны и крайне незначительна их биомасса. Такие ландшафты быстро разрушаются.
К югу от полосы с оптимальным соотношением тепла и влаги годовой радиационный баланс быстро увеличивается (от 2 до 5 единиц), а годовое количество осадков и относительная влажность воздуха резко уменьшаются. В связи с этим степные ландшафты отличаются неустойчивым увлажнением, а полупустынные и пустынные крайне недостаточным. Здесь, в условиях избытка тепла и недостатка влаги, существование и взаимодействие живых организмов, обусловленное климатическими факторами, геолого-геоморфологическими условиями и биологическими законами, привели к обеднению видового состава флоры и фауны, малой биологической продуктивности. Все это подтверждается картами биологического разнообразия России [3]. Жить и выживать биоте, экосистемам очень сложно из-за таких антропогенных факторов, как ускоренная ветровая эрозия, вторичное засоление, прогрессирующее опустынивание. Оно влечет за собой деградацию биоты ландшафтов, прежде всего, растительности и почв, приводит к сокращению или полной потере их биологической продуктивности, а значит к пересыханию источников, наступлению песков на жилища людей.
Биота ландшафтов и ее биомасса, даже в одноименных типах ландшафтов, например, в тайге Фенноскандии, Русской равнины, лесоболотной зоне Западной Сибири, в таежных зонах Восточной и Северо-Восточной Сибири имеет свои особенности, обусловленные провинциальным характером климата, т.е. разной степенью его континентальности, а также воднофизическими и агрохимическими свойствами почв и почвообразующих пород.
Таким образом, природные законы и закономерности, антропогенные факторы создали предпосылки для условий видообразования, видового состава флоры и фауны, обусловили существенные различия биомассы в геосистемах. А от биологического разнообразия и продуктивности биомассы зависит скорость разрушения геосистем. И, вероятно, хорошо, что в наземных сообществах биомасса растений значительно превышает биомассу животных, поскольку это сдерживает процессы ускоренной эрозии. Тундровые, лесотундровые, полупустынные и пустынные типы ландшафтов наиболее неустойчивы и подверглись в наибольшей степени деградации.
Кроме обеднения видового разнообразия в типах ландшафтов активно и быстро меняются сообщества живых организмов, а также среда их обитания в индивидуальных ландшафтах. Объединенные в целое многими связями, особенно потоками вещества и энергии, пространственно-временные изменения их постоянно идут не только под влиянием различного соотношения тепла и влаги, но геолого - геоморфологических условий. Они значительно стабильны и консервативны, чем живые организмы. Но на их изменения быстро реагирует биота ландшафтов. При этом главное значение имеют современные тектонические поднятия, которые приводят к активизации ускоренной эрозии и быстрой деградации геосистем. Большая роль принадлежит также петрографическому составу геологических отложений, их инфильтрационным свойствам и сопротивляемости размыву.
Особенно процессы ускоренной эрозии, связанные с нерациональным землепользованием, освоением под пашню эродированных и эрозионноопасных склонов, не исполнение мер содействия естественному возобновлению лесов, неумеренная и беспорядочная их вырубка на склонах, бессистемные и бесконтрольные вырубки горных лесов, где их водоохранная и противоэрозионная роль очень велика, фактически привели к обезлесению и быстрой деградации ландшафтов и прежде всего живых организмов в лесных экосистемах. Процесс обезлесения - это уже часть глобальной экологической проблемы ландшафтов суши Земли.
Экстремальные антропогенные нагрузки на ландшафты привели к нарушению или полной деградации биоценозов, к невозможности восстановления разрушенных человеком экосистем, поскольку существенно изменена среда их обитания. Она всегда оказывает воздействие на жизнедеятельность живых организмов. Каждый вид животных и растений приспособлен к среде своего местообитания, некоторые из видов и их сообществ вынуждены мигрировать, в связи с изменением условий их существования. Основными факторами и условиями среды обитания живых организмов суши являются температура и влажность. Наиболее важным фактором среды являются также ресурсы, т.е. все то, что организм использует для пищи как источника его жизни. Условия постоянно меняются, а ресурсы всегда исчерпаемы. Все организмы регулируют свой тепловой режим. Добыча воды является основной задачей растений и животных суши. Наиболее благоприятные условия среды обитания для биоты создают лесные и луговые экосистемы. Воздействие организмов на условия среды обитания всегда положительно. На приспособление организмов к другим условиям расходуется энергия, а это ослабляет возможность выживания в других факторах среды.
Экологическая ниша - это универсальное понятие в экологии, под которым подразумеваются все условия и факторы среды, наиболее благоприятные для жизни определенного вида. Некоторые виды могут жить в разных местообитаниях, другие приспособлены только к одним условиям среды. Чем шире ниша, тем легче выжить! Поэтому выгоднее иметь широкую нишу. Огромное значение имеют исследования экологии популяций, т.е. совокупностей особей одного вида для их выживания.
На снижение сопротивляемости организмов неблагоприятным воздействием среды оказывают влияние естественные изменения среды обитания: необычные резкие изменения погодных условий и др.
В биологии и экологии различают такие понятия как биомасса и ее продукция. Биомасса - это суммарный вес организмов на единицу площади. Продукция - это количество веществ, которое образуют организмы в течение определенного времени (за сутки или за вегетационный период). Биомасса и ее продукция всегда замедляют процессы разрушения геосистем. Основные продуценты на суше - это прежде всего деревья и кустарники. В любой экосистеме образуются и мертвые органические вещества, имеющие большое значение для сдерживания разрушения геосистем. Наибольших значений первичной продукции дают экосистемы суши, примерно, 60%, а не Мировой океан, особенно тропические леса. Зоны тундр и пустынь характеризуются очень низкой продуктивностью [1].
Распространение организмов или их сообществ повсеместно, но каждый из них приспособлен к своему особенному месту обитания. Все зависит от условий выживания в этой среде, от быстроты размножения и способов расселения.
Разнообразие экосистем суши зависит от многих факторов и условий. Геосистемы всех уровней организации, начиная от географической оболочки по фацию, а тем более биосистемы (биосфера, биоценозы, биогеоценозы и др.) непрерывно меняются в пространстве и времени. В жизни природы постоянными являются лишь изменения. Поэтому об «устойчивости» можно говорить лишь условно. Процессы, факторы и условия ни на мгновение не останавливаются. Идет последовательная смена состояний геосистем и биосистем, особенно низкого таксономического уровня, т.е. их модификация [4].
Необратимые изменения ландшафтов, когда происходит полная замена их структур и переход в качественно новое состояние, вызываются, в основном, антропогенными факторами, особенно процессами ускоренной эрозии, неравномерным распределением лесных, луговых экосистем и пахотных угодий, лесными пожарами, всеобщим загрязнением природной среды. Поэтому экосистемы теряют способность быть устойчивыми и сохранять биологическое разнообразие. Но все же связь отдельных видов живых организмов и их сообществ, вследствие их сопряженной эволюции, позволяют образовывать новые экосистемы. Так что экосистемы сопротивляются постоянному воздействию антропогенных факторов, приспосабливаются к новым условиям местообитания. Множество живых организмов в почвах «работают» на повышение их естественного плодородия. Но редко можно найти червей и других живых организмов на пахотных угодьях. Они там уничтожены в результате применения химических удобрений, а также «защиты» растений химическими методами. Особый вред для всего живого, в том числе и для здоровья человека, связан с использованием ядохимикатов.
Последствия применения пестицидов и гербицидов стали чрезвычайно опасны для всех живых организмов. «Например, при обработке ими полей и лесов кроме полезных насекомых погибает до 80% птиц, при обработке хлопчатника, на котором можно найти лишь примерно 10 видов вредных насекомых, уничтожается около 300 полезных видов живых организмов, что катастрофически влияет на биологическое разнообразие» [1]. Это же самое настоящее массовое убийство живых организмов, так как гибнут почти все насекомые, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, но человек, к сожалению, погибает не сразу. Это одно из самых опасных экологических преступлений, кроме общего и нефтяного загрязнения ландшафтов и экосистем суши и воды. Биоаккумуляция даже в низких концентрациях весьма опасна для всех живых организмов, а это очень влияет на снижение биологического разнообразия всех экосистем. Это давняя проблема. Но применение ядохимикатов ведется и в настоящее время [1] и продолжает оставаться мощным ударом человека на биоту ландшафтов. Сохранение биологического разнообразия невозможно без сохранения ландшафтного разнообразия.
Таким образом, человек в течение многих тысячелетий беспощадно и безнаказанно уничтожает природные ландшафты, огнем и техникой продолжает уничтожать все живое, наивно полагая, что только он имеет право на жизнь.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Глазов М. Молчаливая весна. - М.: «Аванта», 2001. - С. 202.
- Григорьев А.А., Будыко М.И. Теоретические проблемы современной физической географии. - В кн.: Закономерности строения и развития географической среды. - М., 1996.
- Карты биологического разнообразия России. Энциклопедия. Экология. М., -2001. - Т.-19. - С. 403 - 415.
- Пастернак А.К. Теоретические основы и конструктивные задачи физической географии и ландшафтоведения. Смоленск, - 1986.
Библиографическая ссылка
Пастернак А.К. ПРОБЛЕМЫ ЭВОЛЮЦИИ БИОТЫ ЛАНДШАФТОВ РОССИИ В УСЛОВИЯХ ИХ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 6. – С. 100-103;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6408 (дата обращения: 18.04.2024).