Оптимизация агроландшафтов и организация устойчивых агроэкосистем

Экологическая безопасность требует учета всех факторов, определяющих уровень жизни, а значит, и долголетие человека. В ее обеспечении существен­ную роль играет комплекс средств, ко­торые выбирает общество для управле­ния качеством окружающей среды как на национальном, так и на международ­ном уровне. При этом следует иметь в виду, что система экологической безо­пасности прежде всего предусматривает охрану здоровья человека, сохранение, развитие и обеспечение его духовного мира, а также охрану окружающей чело­века природной среды. Основным усло­вием решения этой проблемы является придание устойчивого развития всем объектам биосферы, в том числе и чело­веческому сообществу.

При неустойчивом развитии в конечном итоге форми­руются неблагоприятные деградационные процессы. Поэтому несомненно, что разработка методов управления ус­тойчивым развитием природных комп­лексов является неотъемлемым услови­ем создания надежных систем жизне­обеспечения.

Согласно сложившимся определени­ям экосистема — это совокупность жи­вых организмов в неорганической среде их обитания, занимающих определен­ное пространство и способных к само­регуляции. Абиотические компоненты экосистемы представлены собственно почвой (многофазная гетерогенная сис­тема), растительным опадом, остатками микроорганизмов и мезофауны. Биоти­ческая часть экосистемы состоит из первичных продуцентов — автотрофов и консументов — гетеротрофов и сапротрофов, которые разлагают расти­тельные и животные остатки до уровня исходных неорганических веществ, вы­полняя одновременно роль вторичных продуцентов. Все экосистемы, как изве­стно, характеризуются наличием пото­ков энергии; трофических цепей; струк­тур пространственно-временного раз­нообразия; биогеохимических кругово­ротов воды и элементов; развития и эволюции; управления (Одум, 1975).

К приоритетным антропогенным факто­рам, оказывающим воздействие на эко­системы, относят земледелие, животно­водство, мелиорацию, освоение земель, вырубку лесов. Вместе с тем состояние экосистем косвенным образом зависит и от других форм антропогенной актив­ности: горнодобывающей и перераба­тывающей промышленности, производ­ства энергии, транспорта, строительства и др.

Антропогенный фактор реализуется в экосистеме в виде непосредственного воздействия на ее элементы, пищевые цепи, структуры, круговороты веществ и потоки энергии в ходе производствен­ной деятельности, а также посредством изменений, происходящих в природе, в частности в атмосфере (повышение температуры, разрушение озонового эк­рана вследствие возрастания концент­раций диоксида углерода, метана, окси­дов азота и серы, хлорфтористого угле­рода, выпадение кислотных осадков). В результате воздействия антропогенных источников возмущения экосистем из­меняются свойства и режимы почвы, качество воздуха, запасы и качество воды, количество и качество растение­водческой и животноводческой продук­ции, численность животных и расти­тельных видов, их разнообразие, ареалы распространения, генотип биоты и ее физиолого-метаболическая активность. При этом сама экосистема приобретает ряд специфических характеристик, свойственных конкретным типам хо­зяйственной деятельности. Так, при аг­рарном типе антропогенного фактора экосистема трансформируется в агро-экосистему, которая представляет собой часть наземной экосис­темы, находящуюся под влиянием сель­скохозяйственной деятельности челове­ка; структура и способ ее функциониро­вания регулируются с помощью импор­та вещества и энергии с целью поддержания состояния наивысшей продуктивности и предотвращения сук­цессии. Функционирование агроэкосистемы предполагает наличие разной по интенсивности и продолжительности постоянной антропогенной нагрузки на составляющие ее компоненты. Поэто­му, чтобы предотвратить возможность необратимых изменений в агроэкосистеме, важно предвидеть результат этих воздействий, основываясь на величинах предельно допустимых нагрузок, а так­же учитывая механизмы адаптации и уровни устойчивости компонентов агроэкосистемы к природным и антропо­генным нагрузкам.

Производственная, в том числе и сельскохозяйственная, деятельность че­ловека осуществляется в границах цело­стных природных образований — ланд­шафтов. Это — территориальная систе­ма, состоящая из взаимодействующих природных или природных и антропо­генных компонентов, а также комплек­сов более низкого таксономического ранга; наиболее общий целостный объект охраны природы. С этой точки зрения он рассматривается как ресурсосодержащая и ресурсовоспроизводящая система; среда жизни и деятельности человека; хранилище генофонда; при­родная лаборатория и источник эстети­ческого восприятия. Это — территория, однородная по происхождению и исто­рии развития, обладающая единым гео­логическим основанием, однотипным рельефом, единообразным сочетанием почв, растительности и отличающаяся от других территорий структурой, а так­же характером взаимосвязи и взаимо­действия между отдельными компонен­тами этой территории. По различным параметрам выделяют природные и ант­ропогенные, культурные и акультурные, степные и горные, лесные и болот­ные, а также другие ландшафты, в том числе и агроландшафты.

Агроландшафты — антропогенные ландшафты с преобладанием в их био­тической части сообществ живых организмов, искусственно сформированных человеком (антропобиоценозов) и заме­нивших естественные фито- и зооценозы на большей части территории. В бо­лее узкой трактовке под агроландшафтом понимают ландшафт, на большей части которого естественная раститель­ность заменена посевами и посадками сельскохозяйственных растений. Под агроландшафтами понимают также пейзажи сельской местности.

Одна из важнейших функциональных задач современной экологии - раз­работка основ и принципов природосообразности в различных областях производственной деятельности. При этом наряду с аргументированным объясне­нием различных реальных и возможных ситуаций необходимы дельные реко­мендации по организации рационального природопользования и предотвра­щению отрицательных последствий, обусловленных непродуманным вмеша­тельством в окружающую среду и ее не­предвиденными изменениями. По мне­нию видного отечественного эколога академика С. С. Шварца (1976), весьма актуальной проблемой нынешнего эта­па взаимодействия общества и природы является конструирование окружающей среды по образцу и подобию природ­ной, достижение гармоничного разви­тия природы и экономики единых гео­графических систем.

В сфере аграрного производства на протяжении веков осуществляется про­цесс конструирования искусственного биогеоценотического покрова, реализу­емый путем разработки и внедрения различных систем земледелия. И здесь в первую очередь необходимо разумно учитывать и максимально использовать естественный базис производства, опре­деляемый ландшафтными особенностя­ми конкретной территории. В ряду мно­гоплановых аспектов столь актуальной проблемы, как экологизация сельского хозяйства, грамотные учет и оценка ландшафтной доминанты являются ос­новополагающими и поэтому требует первоочередного внимания.

О возрастающем интересе к этим вопросам, обусловленном их научной значимостью и объективными потреб­ностями практики, свидетельствуют по­явившиеся в последние годы публикации. Это, в частности, сборник научных трудов «Агроэкологические принципы земледелия» (1993), обстоятельная мо­нография А. Н. Каштанова с соавтора­ми «Основы ландшафтно-экологического земледелия» (1994), солидный учебник В. И. Кирюшина «Экологичес­кие основы земледелия» (1996), ориги­нальное учебное пособие М. Г. Сергеева «Экология антропогенных ландшафтов» (1997) и другие издания.