1. ОПТИМИЗАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ И ЛАНДШАФТНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
1.1. Роль ландшафтоведения в экологической оптимизации агроландшафта
В связи с растущей экологической напряженностью, как в нашей стране, так и за рубежом, в сельскохозяйственных науках все большее внимание уделяют естественнонаучным направлениям, в том числе экологии и ландшафтоведению.
В современном понимании экологическая оптимизация сформулирована с практической точки зрения В.В. Докучаевым (1892 г.) в работе "Наши степи прежде и теперь", в разделе "Выработка норм, определяющих относительные площади пашни, лугов, леса и вод". Последние 100 лет в основном ее развитие шло по пути уточнения отдельных положений, довольно обособленно развивались водохозяйственная мелиорация, борьба с оврагами, земледелие, агротехнические методы, агролесомелиорация.
В соответствии со словарем-справочником Н.Ф.Реймерса "Природопользование" (1990), оптимизация экологическая обозначает:
--
достижение наиболее рационального экологического равновесия (с точки зрения долгосрочной перспективы развития хозяйства и сохранения условий жизни людей) с помощью благоприятного сочетания экологических компонентов и территорий (экосистем) с различной степенью преобразования человеком;
--
достижение фазы экологического равновесия наиболее полно сохраняющей биологическое разнообразие.
В терминологическом словаре по физической географии (Мильков, Бережной, Михно, 1993) дается близкое понятие - "оптимизация ландшафта" как повышение экологического и социально-экономического потенциала природного комплекса при полном сохранении его полезных свойств. Достигается это при помощи природоохранных мер, мелиорации и рекультивации.
Ландшафтно-экологический подход к оптимизации агроландшафта рассмотрен М.Н. Лебединским (1989) на Украине. Он считает, что особенностью ландшафтно-экологического подхода являлось рассмотрение агроландшафта одновременно как: 1) объекта, на который направлена преобразующая деятельность человека; 2) территории со своеобразным комплексом природно-антропогенных условий сельскохозяйственного производства, изменение которых существенно влияет на эффективность природопользования; 3) среды обитания человека. Первые два направления исследований достаточно хорошо разработаны. В то же время изучение агроландшафта, и в частности мелиорируемых территорий, как ухудшающейся среды обитания человека является достаточно новым и малоразработанным аспектом ландшафтных исследований.
Решение экологических проблем требует всесторонне обоснованной оптимизации агроландшафта в целом. Целесообразно приведение характера агроприродопользования в соответствие с природно-ресурсным потенциалом территории.
Основой оптимизации агроландшафта является определение региональных приоритетов в развитии природопользования - ландшафтно-экологических, социальных, экономических. Необходима выработка принципов и методики исследований, разработка этапов работы, конкретные аналитические, ретроспективные и прогностические исследования. Намечены подходы и начато их осуществление на примере региона степной зоны Украины.
Ландшафтно-экологический подход в Украине начал развиваться в конце 80-х годов. В.Ю. Пестушко (1989) пишет, что любые мелиорации, направленные на улучшение земледельческого производства, с географической точки зрения могут рассматриваться как изменение природных режимов. Отсюда следует, что эффективность мелиоративных работ предполагает прежде всего знание закономерностей формирования и взаимодействия таких режимов. Перечень главных из них - света, тепла, влаги и элементов питания - определила экология растений, согласно которой интегральным показателем является отношение растительности к перечисленным абиотическим факторам. В основе принятия мелиоративных решений должен быть именно ландшафтно-экологический подход, позволяющий получить сведения о пространственных закономерностях формирования установленных экологических режимов. Только проанализировав естественный механизм продуктивности ПТК, целесообразно его модифицировать.
Во многом все работы по внедрению ландшафтно-экологического подхода в земледелии послужили развитию концепции агроландшафта В.А. Николаевым (1987). В его понимании агроландшафт - это природно-антропогенная ресурсовоспроизводящая и средопреобразующая гео (эко-)система, объекты сельскохозяйственной деятельности. Он подразумевает под агроландшафтом не любую агрогеосистему, а лишь определенной (региональной) размерности, собственно того же геосистемного уровня, который свойствен природному ландшафту (в его региональном понимании). По В.А. Николаеву агроландшафт - это трансформированный сельскохозяйственным производством природный ландшафт, как правило, сохраняющий его исходные границы. Пространственная дифференциация природных ландшафтов, обусловленная главным образом геолого-геоморфологическим и гидро-климатическим факторами, остается значимой и для агроландшафтов. Одним из самых известных и действенных способов экологической оптимизации является агролесомелиорация.
М.И.Лопырев (1995) рассматривает экологическую оптимизацию как одно из эффективных мероприятий по предотвращению кризисных явлений в окружающей среде и упорядочению использования природных ресурсов. Большое значение приобретает совершенствование систем земледелия в ландшафтно-экологическом аспекте. В настоящее время формируется новое направление в агрономической науке, именуемое ландшафтным земледелием (Лопырев, 1995; Каштанов, 1996; Кирюшин, 1996; Шабаев, 1996, 1998 и др.).
В ландшафтоведении концепцию экологической оптимизации развивал А.Г. Исаченко (1976, 1991); в экологии и природопользовании - Н.Ф. Реймерс (1978, 1983, 1990, 1994). А.Г. Исаченко (1980, 1991) разработал понятие оптимизации природной среды, оптимизации ландшафта. Он ввел понятие "Культурные ландшафты", в которых структура рационально изменена и оптимизирована на научной основе и интересах общества. Культурному ландшафту должны быть присущи два главных качества: 1) высокая производительность и экономическая эффективность и 2) оптимальная среда для жизни людей, способствующая сохранению здоровья, физическому и духовному развитию человека. До сих пор эти два качества редко совмещались: временный экономический эффект часто достигался ценой ухудшения жизненной среды человека, что типично для нарушенных ландшафтов. Однако при должном научном подходе экономические, экологические, а также культурно-эстетические интересы не противоречат друг другу. В культурном ландшафте должны быть по возможности предотвращены нежелательные процессы как природного, так и техногенного происхождения (смыв почвы, эрозия, заболачивание, наводнения, обмеление рек, сели, загрязнение воды, воздуха, почв).
Различают три главных направления оптимизации ландшафтов: (Исаченко, 1991): 1) активное воздействие с использованием различных мелиоративных приемов; 2) "уход за ландшафтом" (например, санитарные рубки, противопожарные мероприятия) с соблюдением строгих норм хозяйственного использования; 3) консервация, т.е. сохранение спонтанного состояния. Последний путь необходим в научных интересах для сохранения генофонда растений и животных, а также в водоохранных, почвозащитных, санитарных и других целях.
Итак, научная организация территории должна основываться на морфологии ландшафта, на использовании ее потенциала. Задача сводится к тому, чтобы найти наилучшее применение каждой морфологической единице ландшафта и в то же время найти для каждого вида использования наиболее подходящие урочища или фации. При этом необходимо учитывать горизонтальные связи, т.е. сопряженность фаций и урочищ (Исаченко, 1991).
Согласно Н.Ф. Реймерсу (1990) приблизительные нормы для лесостепи Поволжья составляют: 35-40 % - природные и природно-антропогенные системы (леса, луга, и др.), остальное - преобразованные (пашни, дороги, населенные пункты и др.). Для зоны степи - природные и природно-антропогенные должны составлять 40-60 %, полупустыни - 100 %. Конкретных данных для Поволжского региона нет, кроме этого не дается точное разделение природных угодий: соотношение лесов, лугов, пастбищ, а только их общий процент.
Для изучения вышеназванных вопросов необходимо разработать принципы формирования оптимальных сельскохозяйственных ландшафтов. Эти принципы должны опираться на основные законы экологии и природы в целом. Второе начало термодинамики вынуждает живые системы адаптироваться путем совершенствования своей организации. Человек, помогая им в этом, создает оптимальные условия своего развития. Ландшафты представляют собой систему "человек - ландшафт", т.е. социально-экологическую систему.
В своей работе "Основы агроландшафтоведения" (1995) М.И. Лопырев рассмотрел структуру и экологическую устойчивость агроландшафта, равновесие в них, принципы устройства и проектирования элементов агроландшафтов в тесной увязке с земледельческими технологиями. Впервые приведены типичные схемы - модели устройства агроландшафтов для условий Черноземной зоны. Им обоснованы принципы устройства сельскохозяйственных ландшафтов.
--
Принцип адекватности или приспособления - любая морфологическая часть ландшафта, измененная под угодье, должна быть адекватна природе, замена неустойчивых экосистем более устойчивыми. Например, эродированная пашня свыше 5 град. не обладает устойчивым равновесием при любом агроценозе, необходимо провести залужение. Естественные ландшафты характеризуются равновесием. Человек своим воздействием нарушает равновесие, что приводит к деградации ландшафта и уменьшению его производительности. Прогрессивные системы земледелия, построенные с учетом экологических закономерностей, вписанные в структуру сложившихся природных ландшафтов, обеспечивают более полное использование природных ресурсов.
--
Принцип совместимости - все компоненты ландшафта (луга, леса, пастбища и др.) проектируются в единой взаимоувязанной системе при совмещении с природной структурой ландшафта.
--
Принцип экологического разнообразия (пространственного и видового) - искусственные агроэкосистемы создаются с учетом их экологической устойчивости и динамического равновесия. Чем разнороднее и сложнее структура агроландшафта, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним воздействиям.
--
Принцип природного баланса и экономичности.
Оптимизацией окружающей среды также занимаются архитекторы и планировщики при проектировании Генеральной и региональных схем расселения людей, схем и проектов районной планировки, ТерКСОП. Здесь используется "Рекомендации по охране окружающей среды в районной планировке" (М., Стройиздат, 1986). В них в настоящее время наряду с экономическими и социальными задачами решаются и экологические (Швецов, 1994) - подразделе "Инженерно-экологическое зонирование и комплексная схема охраны окружающей среды" разрабатывается система природоохранных мероприятий на основе комплексности, взаимосвязанности и очередности.
В настоящее время в землеустройстве используется также ландшафиный принцип. Подробно такой подход впервые дан в методике созданной под руководством В.А. Николаева Вопросами изменения и трансформации угодий в практическом плане занимается землеустройство. В работах (Землеустроительное проектирование, 1997) указывается "... совершенствование состава и размещения земельных угодий..., разработка меропритяий по сохранению и улучшению природных ландшафтов...", с. 18. В этой же работе, например, для зоны степной полосы высказывается мнение о том, что резервы освоения земель в пашню практически исчерпаны. Для лесостепи основная задача организации угодий - не допустить сокращения площади пашни. Земли, пригодные для посевов полевых и кормовых культур, переводят в пашню, а кормовые угодья сокращают до минимума, размещая по непригодным для распашки участкам и балкам. По вопросу трансформации угодий (перевода угодий из одного вида в другой), основная задача, стоящая перед землеустройством - максимальное использование пашни (Землеустроительное проектирование, 1997). Резервом для увеличения площади пашни являются целинные или залежные участки, мелкие участки кормовых угодий, заболоченные земли, массивы заросших кустарниками бывших сельхозугодий. Однако, как показали наши исследования, как раз эти "резервы" и являются главными стабилизаторами экологического равновесия и создания устойчивого экологического каркаса ландшафта.