Ландшафтна екологія

А.Е. кусков, Т.М. ТКАЧЕНКО

Управління

Донецьк 2009

ã А.Є. Кусков, Т.М.Ткаченко 2009

Передмова

Природне середовище – невід'ємна умова життя людини. Вона є місцем існування людини і джерелом всіх потрібних йому ресурсів первинної сировини, на чому базується суспільне виробництво. В умовах науково-технічного прогресу відбуваються справді гігантські зміни природного середовища, з чим пов'язаний все зростаючий інтерес до проблем її охорони. Людина в XXI столітті проклала абсолютно нові шляхи переміщення енергії і речовини в географічній оболонці, значною мірою порушивши природну рівновагу. Ефект людської діяльності зростає швидко і в абсолютній мірі, і з розрахунку на душу населення та цілком може бути в даний час поставлений в один ряд з природними процесами.

Насправді, в природі руйнування (денудація) гранітних скель відбувається із швидкістю 1 м за 6 тис. років, а людина за допомогою направлених вибухів змінює рельєф, прокладає русла каналів, профілює дороги, терасує схили і нівелює будмайданчики в декілька тисяч разів швидше. За один тільки рік переміщується при переоранні ланів i будівельних роботах понад 4 тис. км³ грунту, витягується з надр Землі близько 100 млрд. т руд, паливних копалин і будматеріалів, розсівається на ланах понад 300 млн. т мінеральних добрив і близько 4 млн. т отрутохімікатів, забирається на господарчо-побутові потреби 12 % річкового стоку.

Кількість техніки збільшується удвічі швидше, ніж чисельність населення. Забудовані землі займали в 1975 р. більше 150 млн. га, а у 2000 р. їх площа зросла до 300 млн. га. Повністю урбанізована поверхня, де дощова вода не просочується в грунт, складає більше 50 млн. га, тобто відповідає площі Франції. У найбільших промислових районах свiту різними інженерними спорудами зайнято більше половини освоєної території. Житлове і індустріальне будівництво, гірські розробки розширюються у багатьох випадках за рахунок орних земель, які у свою чергу наступають на лісові.

З неоліту, на початку якого стали розвиватися екстенсивне тваринництво і підсічно-вогняна система землеробства, людство за 10 тис. років скоротило площу лісів в 2 рази, причому особливо бурхливо йшов цей процес в останні 400 років. Дефіцит земельних угідь і скорочення площі лісів призвели до того, що запаси фітомаси за історичний період (особливо за останні сторіччя) знизилися більш ніж на одну чверть.

Видобуваючи корисні копалини, спалюючи паливо, людина вилучає речовини з природного середовища. Викидаючи в атмосферу і водне середовище відходи промисловості, сільського господарства та інші продукти, зокрема синтетичні матеріали, вона упроваджує в її склад нові компоненти. Забираючи воду на зрошування, на побутові або промислові потреби, осушуючи болота, вона змінює елементи водного балансу. Таким чином, людина впливає на весь хід природних процесів в географічній оболонці.

До середини ХХ століття сформувалася теорія взаємодії суспільства і природи, яка базується на наступних основних положеннях діалектики.

Людина є продуктом природи. Діяльність людини залежить від законів природи. Процес взаємодії людини і природи пов'язаний перш за все з трудовою діяльністю. Людина в процесі діяльності вносить зміни до природи, намагаючись підстроїти її під себе. Таким чином людина пізнає закони природи і усвідомлює, що перемоги над природою бути не може, будь-яка перемога над нею обертається проти людини. Тому необхідно розуміти закони природи, з тим щоб правильно їх застосовувати.

До початку ХХ ст. вплив господарської діяльності на планеті носив локальний характер. В даний час вона охопила всю планету, стала глобальною. У цих умовах стає абсолютно необхідним більш глибоке, ніж до цих пір, розуміння законів розвитку і потенційних можливостей природи і людства. Зміни природного середовища не повинні виходити за певні межі, інакше вони можуть поставити під загрозу взаємозв'язки, що склалися, властиві географічній оболонці як системі, що знаходиться в стані динамічної рівноваги. Основним принципом стратегії людини при вирішенні проблем антропогенної дії на середовище повинна бути сумірність форм і масштабів людської діяльності з потенційною здатністю природних і антропогенних екосистем ліквідовувати її несприятливі наслідки.

Запропонований навчальний посібник знайомить з ландшафтною оболонкою Землі і її особливостями; процесами, що протікають в ній і методами управління ними, а також проблемами нової галузі знань – ландшафтної екології. Викладений в посібнику матеріал стосується безпосередньо території України і, як виняток, в окремих випадках автори звертаються до окремих цікавих ландшафтів інших країн.

Структурно посібник укладено таким чином, що кожен розділ є окремою темою дисципліни, а включені в неї питання – питаннями лекції або матеріалом для самостійного вивчення студентами.

Наведені наприкінці видання тестові завдання дозволять студентам самостійно перевірити ступінь засвоєння матеріалу, а також можуть бути використані викладачем в навчальному процесі.

Цей посібник розрахований на студентiв–экологiв, фахівців в області ландшафтознавства, співробітників природоохоронних структур і тих, хто цікавиться проблемами ландшафтної оболонки та екології в цілому.

Розділ I. Ландшафтна екологія в системі наук

глава 1. сутність ландшафту і ландшафтознавство

1.1. Особливості сучасного періоду взаємовідносин між людиною і природою

Будучи продуктом природи, людина, з'явившись на нашій планеті, постійно користується всіма благами природи. Природа без людини існувати зможе, а ось людина без неї не проживе і п'яти хвилин. Проте людина про це часто забуває, що і сформувало екологічну кризу.

У сучасному складному, різноманітному, динамічному, повному суперечливих тенденцій свiті проблеми навколишнього середовища (екологічні проблеми) придбали глобальний масштаб. Вони зачіпають самі основи цивілізації і багато в чому зумовлюють можливості виживання людства.

До найважливіших глобальних проблем належать: зростання чисельності населення Землі; забезпечення населення, що зростає, продовольством; забезпечення зростаючих потреб світового господарства в енергії і природних ресурсах; виснаження природних ресурсів; захист здоров'я людей від особливо небезпечних захворювань і негативних наслідків науково-технічного прогресу; забруднення атмосфери і гідросфери; руйнування озонового шару; скорочення біорізноманітності; охорона природного середовища від руйнівної антропогенної дії та ін.

Розглянемо деякі з цих проблем докладніше.

1) Зростання чисельності населеннясприяє захопленню людиною нових територій під житлове і промислове будівництво, а значить трансформації ландшафтної оболонки: знищуються ліси і степи, змінюється рельєф місцевості, створюються гідротехнічні споруди і т.д.

2) Забруднення атмосфериспричиняє загрозу і небезпеку парникового ефекту. Забруднення атмосфери сприяє зниженню її прозорості і, звісно, зменшенню випромінювання енергії з поверхні Землі, тобто, температура підвищується. Потеплення викликає розширення зони посушливого клімату; танення багаторічних льодів і, отже, підвищення рівня води в океанах, а це сприяє більшому затопленню території Землі. Забруднення атмосфери знижує процес фотосинтезу, що веде кінець кінцем до збільшення концентрації СО₂ і до тих же ефектів, що перераховані вище.

3) Радіоактивне забруднення оточуючого природного середовища (ОПС). Загроза ядерної війни. В даний час широко використовується ядерна енергія, радіоактивні речовини все більше впроваджуються в наукові дослідження, в медичну практику та ін. Все це веде до збільшення утворення радіоактивних відходів. Аварійні ситуації можуть приводити до забруднення ОПС.

4) Проблеми водних ресурсів. Щорічно зростає рівень забруднення вододжерел нафтопродуктами і відходами промисловості, добривами і отрутохімікатами у зв'язку із все більш широким їх застосуванням в господарській діяльності. Погіршується якість підземних вод. Неправильне використання узбережжя річок, озер, морів, а також необмірковані дії людини в плані використання вододжерел іноді призводять до руйнування берегової лінії, порушення стану на мілководдях, виснаження вододжерел, зміни гідрологічного режиму і, як наслідок, зміни зовнішності Землі.

5) Земельні і мінеральні ресурси. Неправильне використання землі в сільськогосподарському виробництві призводить до засолення грунтів і опустелювання території, розвитку водної і вітрової ерозії, пилових бурь, деградації орних земель і пасовищ. У зв'язку із зростанням виробництва всі великі площі землі відводяться під відвали, звалища тощо. Через нераціональне використання мінеральних ресурсів скорочуються їх запаси.

6) Знищення лісів. Особливо гостро ця проблема стоїть в тропічній зоні, де масово вирубуються тропічні ліси. Щорічно на планеті вирубується близько 1 % лісів світового запасу. Це призводить до розширення орних земель, скорочення вироблення кисню рослинами, зміни в газовому складі атмосфери, загибелі і скорочення чисельності тварин, оскільки знищується їх житло.

Вказані вище проблеми тісно пов'язані зі зміною ландшафтної сфери Землі або в результаті цілеспрямованих дій людини (знищення лісів, використання земель, будівництво міст тощо), або опосередковано (осушення боліт → висушування території і зміна рослинності; створення водосховищ → підтоплення і заболочування суміжних територій тощо). Екологічна ситуація набула такої гостроти, що виникла необхідність в швидких діях щодо збереження життя на Землі.

Основна суперечність епохи, що породила ці проблеми, полягає в тому, що людина все більше долає безпосередню залежність від стихії природних сил і одночасно укріплює зв'язки з природою, оскільки все більше коло речовин і енергії залучається до життєдіяльності суспільства. Виявляється це в прискореному темпі перетворення середовища життя і повільному темпі природної еволюції; потенційній безмежності духовного прогресу людини на основі соціальної програми і соціального спадкоємства і порівняльної обмеженості його фізичної зміни на базі генетичної програми; безмежності зміни природи і обмеженості біологічних можливостей людини пристосуватися до змін природного середовища.

У ситуації, що склалася, необхідно вживати заходи щодо захисту оточуючого середовища. Це вимагає не тільки компетентних кадрів, фінансового забезпечення, але і зміни укоріненого в свідомості людей прагматичного мислення. Необхідна переорієнтація системи цінностей всіх людей, що живуть на планеті, оскільки кожний з нас залежить від свого оточення.