Таежная зона. 
Экология

На территории России таежная зона занимает самую большую площадь среди других зон. Она протягивается в пределах умеренного пояса сплошной полосой от западных границ до побережья Тихого океана. Ее характерными ландшафтами являются хвойные леса и верховые болота.

В первой половине XIX в. население было немногочисленным и концентрировалось преимущественно в долинах рек. Именно здесь стало развиваться животноводство, а затем и земледелие, поскольку почвы пойм более плодородны. На месте вырубленных лесов появились пастбища и пашни. Принципиальные изменения в структуре таежной зоны произошли во второй половине XX в. Объем заготовок древесины необычайно возрос. Расширилось техническое вооружение лесозаготовителей, появилась сеть автомобильных и железных дорог, благодаря чему значительная часть территории тайги стала сравнительно легкодоступной. Крупные районы освоения лесных ресурсов охватили всю европейскую часть зоны тайги, значительную часть Урала, большие площади в Западной, Средней и Восточной Сибири, а также Дальнего Востока. В связи с расширением геолого-разведочных работ и добычей полезных ископаемых даже в труднодоступных местах таежные ландшафты стали страдать от хозяйственной деятельности человека¹.

Таежная зона играет огромную роль в насыщении атмосферы кислородом и поглощении углекислого газа: 1 га леса синтезирует за год около 1 тыс. м³ кислорода, что удовлетворяет годовую потребность в нем человека. Подсчитано, что кислорода, выделяемого лесами Тюменского севера за год, достаточно для дыхания в течение этого периода населения всей Тюменской области, Урала и Казахстана. В то же время уцелевшие леса США, например, уже не могут обеспечить кислородом население этой страны; кислород сюда приносится воздушными потоками из сохранившихся лесных ландшафтов. Однако быстрое сокращение площади лесов на земном шаре может нарушить баланс содержания кислорода в атмосфере. Значительный ущерб таежной зоне причиняют пожары, выжигающие большие лесные массивы, ценные охотничьи, ягодные и грибные угодья. Так, многочисленные пожары у полярных границ лесной зоны привели к планетарному феномену — образованию полосы относительного безлесья в Северном полушарии. Антропогенное воздействие на лесной покров помимо интенсивных лесозаготовок заключается также в вырубке древостоя под буровые площадки, места проходки наземных выработок, полевые лагеря, временные дороги. Кроме того, вырубаются просеки шириной 4—5 м для переездов между скважинами и более узкие, шириной от 1,0 до 0,5 м, под геологические и геофизические профили и топографические визирки. В результате увеличивается эрозионная опасность, изменяется водный режим территории^[1][2].

Под влиянием всего комплекса антропогенных факторов в таежной зоне сокращаются запасы деловой древесины, ухудшаются лесорастительные условия, обедняются видовой состав и общая биологическая продуктивность лесов, снижаются урожай грибов и ягод, количество промысловых зверей и птиц. В случае плоского рельефа территории, лишенные леса, могут трансформироваться в верховые болота, в случае возвышенного — в денудационные бедленды¹.

Болота гумидных зон, главным образом экосистемы верховых болот таежной зоны, с хозяйственной точки зрения рассматриваются как источник торфа или, после осушения, как сельскохозяйственные угодья, поэтому в последние десятилетия шло массированное наступление на болота. Однако многочисленные статистические данные свидетельствуют, что экономическая эффективность осушения болот очень низка; вместе с тем осушительная мелиорация вызывает целый ряд негативных последствий.

Верховые болота — настоящие кладовые чистой воды. Пройдя через сфагновый ковер, вода становится стерильной, поскольку эти мхи — хорошие антисептики. Кроме того, экосистема болот является геохимическим фильтром, задерживающим различные вещества, и прежде всего тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий и т. п.), что особенно важно вблизи поселений и в рекреационных зонах. Вода болот — это огромный экологический и экономический потенциал, ценность которого возрастает со временем.

После осушения болот прекращается торфонакопление, поскольку естественная растительность через несколько лет деградирует и болота превращаются в бесплодные пустоши. Более того, за год толщина торфа уменьшается в среднем на 1—2 см, максимально — на 12 см. Через 10—20 лет после осушения двух-трехметровый торфяной слой срабатывается до минерального грунта. В Белорусском Полесье, например, бывшем крае болот, теперь случаются пыльные бури, когда в воздух поднимаются черные тучи пересушенного торфа^[3][4].

Осушение болот, кроме того, ведет к нарушению режима питания рек: мелеют и исчезают вытекающие из болот ручьи и малые реки — истоки крупных рек; снижается уровень грунтовых вод на прилегающих к осушенным болотам территориях. В результате усыхают леса, сокращается генофонд болотных растений, животных, количество перелетных птиц, прекращается традиционный промысел — сбор ягод, лекарственных трав, охота.

В зонах широколиственных лесов, лесостепных и степных ландшафтов, к которым приурочены области интенсивного земледелия, развитой промышленности, плотной городской застройки, значительные площади плодородных земель отчуждаются для несельскохозяйственных нужд. Эта зона обладает плодородными почвами и мягким климатом, она была заселена раньше и с большей плотностью, чем другие зоны России, но уже вначале XIX в. площадь сельскохозяйственных угодий была больше площади лесов. В XX в., особенно во второй его половине, разрушение естественных ландшафтов нарастало. Значительное развитие получили техногенные промышленно-городские комплексы. Реликты естественных экосистем сохранились лишь в немногих заповедниках¹. О бедственном состоянии сельскохозяйственных угодий свидетельствуют следующие данные. Общая площадь пашни в России и близлежащих странах, на которой необходимо проводить мероприятия по защите почв от эрозии, составляет 152 млн га, сенокосов и пастбищ — 175 млн га. За счет роста оврагов площадь пашни ежегодно сокращается на 100—150 тыс. га, а площадь смытых земель увеличивается почти на 1 млн га. За последние 10 лет площадь эродированных пахотных земель расширилась почти на 20 млн га, площади подвижных песков растут на 40—50 тыс. га в год. В результате эрозии с полей и пастбищ ежегодно смывается 2—3 млрд т мелкозема, а вместе с ним — около 100 млн т гумуса, увлекающего с собой в 1,5 раза больше питательных веществ, чем их вносится в почву. Смыв со склоновых земель около трети вносимых минеральных удобрений не только не обеспечивает получение планируемого урожая, но и усиливает загрязнение рек и водоемов.

Конец XVIII в. стал поворотным этапом в освоении южных окраин России. В результате присоединения Крыма страна получила свободный выход к Черному морю и начала осваивать богатства вновь обретенного края. Быстрая колонизация южнорусских степей сопровождалась переселением в новые районы крестьян и городского населения из северных губерний, постройкой городов и селений, распашкой бескрайних степных просторов. Естественных ландшафтов становилось все меньше. Исчезали многие характерные представители степной фауны^[1][2].

Черноземы — самые плодородные почвы. Из 300 млн га черноземных почв мира 100 млн га находится в России. Они дают 80% всей сельскохозяйственной продукции страны. В настоящее время степная зона стала полностью земледельческой. В некоторых районах пашни занимают 70% территории, а местами и более.

Роковым для степных ландшафтов было принятое в 1954 г. решение советского правительства, направленное на освоение целинных земель в Зауралье — на юге Западной Сибири и в Северном Казахстане. Началась беспощадная охота за степной целиной. Во время этой эпопеи не было создано ни одного заповедника. Наоборот, уже существовавшие были закрыты, а их территории распаханы. Были обработаны клочки девственных степей даже на научных стационарах. В результате осуществления этого проекта степной ландшафт был полностью уничтожен и заменен на пахотные угодья.

Превращение степного ландшафта в пахотные угодья привело к серьезным негативным экологическим последствиям. Темная почва сильнее нагревается солнечными лучами. Это ведет к аридизации (опустыниванию) климата всей степной зоны, вызывая высыхание некогда многочисленных малых рек и озер. К неблагоприятным физико-географическим процессам в наиболее освоенной в сельскохозяйственном отношении степной зоне относятся засухи, суховеи и пыльные бури. Их возникновение связано в первую очередь с устойчивым антициклональным режимом атмосферной циркуляции. Зимой результатом его является недостаточная мощность снежного покрова, что, в свою очередь, вызывает дефицит продуктивной влаги в почве после весеннего снеготаяния. Сухая и жаркая погода весной и летом, приводя к усиленному испарению с поверхности почвы и растений, к прогреванию и высушиванию воздушных масс, создает условия для развития суховеев и пыльных бурь, распространяющихся иногда на большую площадь. Эти явления в степной зоне характерны для всего весеннелетнего периода, но весной они наиболее интенсивны и опасны¹.

В аридных и субаридных зонах комплекс процессов, ведущих к ухудшению экологической ситуации, получил название «опустынивание». Оно заключается в деградации экосистем и снижении всех форм биологической продуктивности. Самым распространенным типом опустынивания является деградация растительного покрова, вызываемая главным образом перевыпасом скота, вырубкой деревьев и кустарников на топливо и строительство, а также расширением площади пахотных угодий^[1][2].

Прикаспийская низменность — единственная область в европейской части России, где стенная зона сменяется зоной полупустыни; последняя широкой полосой продолжается к востоку, образуя северное обрамление азиатских пустынь.

Аридные ландшафты всегда оетавались малозаселенными. Большая часть населения группировалась в оазисах, долинах рек и в предгорьях. Традиционной для полупустынь и пустынь формой хозяйства является пастбищное скотоводство. В настоящее время в структуре аридных ландшафтов произошли заметные изменения. Осуществлены крупные программы по орошению засушливых и пустынных земель. Пастбища стали использоваться с большей нагрузкой. Разрушительное воздействие на пустынные ландшафты оказывают геологоразведка, добыча газа и нефти, минерального сырья, строительство дорог, нефтеи газопроводов, новых городов и поселков^[2]. В ландшафтах полупустыни и пустыни процессы опустынивания происходят особенно быстро. Стабильность экосистем зависит от таких природных факторов, как механический состав почв, крутизна склонов, глубина и минерализация грунтовых вод. Средний и легкий суглинок характеризует умеренную опасность опустынивания, супесь сильную, а песок — очень сильную. Деградация растительности на песчаных почвах ведет к увеличению площади подвижных эоловых песков^[10]. Отношение площади закрепленных пееков к площади слабозакрепленных и подвижных — важный критерий опустынивания. Одним из распространенных типов опустынивания является водная эрозия. В качестве критериев оценки степени опустынивания при этом используются следующие показатели: густота эрозионной сети — русел сухих водотоков, крутизна склонов, механический состав почвы, мощность почвенного профиля (степень смытости почв), проективное покрытие растительности. Со своеобразным типом опустынивания — уплотнением почв тяжелого механического состава — связано возникновение почвенных корок — такырообразование¹.

Засоление почв наблюдается в районах интенсивного орошаемого земледелия. В результате длительного использования одних и тех же земель с избыточным поливом поднимается уровень грунтовых вод. При прохождении воды через засоленные грунты ее минерализация увеличивается до 3—10 г/л, и после испарения влаги соль остается на поверхности. На орошаемых землях в условиях жаркого климата пустыни с одного гектара испаряется в год до 10 000 м³ воды, при этом в верхнем слое почвы могут накопиться десятки тонн солей. Характерным процессом опустынивания служит также вторичное засоление почв, которому способствует нерациональное орошение. Избыток воды, подаваемой на поля, и фильтрация из русел необлицованных каналов ведут к повышению уровня грунтовых вод. Когда капиллярная кайма включается в процесс атмосферного испарения, тогда почвенный профиль начинает быстро минерализоваться за счет солей, оставшихся в почве после испарения грунтовых вод, обладающих, как правило, достаточно высокой минерализацией^[1][4].

Практикум

Контрольные вопросы и задания

• 1. Перечислите основные виды вмешательства человека в биосферу.
• 2. Как изменяется концентрация биогенов в окружающей среде?
• 3. Что такое «парниковый эффект»?
• 4. Раскройте роль растительности в эмиссии парниковых газов.
• 5. Что происходит с лесными массивами в мире?
• 6. В чем заключается экологический ущерб окружающей среде от сельскохозяйственной деятельности?
• 7. Чем вызван процесс опустынивания?
• 8. Дайте определение термину «эвтрофикация».
• 9. Что такое рециклинг?
• 10. Перечислите глобальные центры дестабилизации и стабилизации окружающей среды.

Вопросы для обсуждения на семинаре

• 1. Как делятся страны по социоприродным параметрам?
• 2. Охарактеризуйте экологические особенности какой-либо страны (но выбору).

Задания для работы на семинаре

• 1. Что нужно сделать, чтобы стабилизировать уровень концентрации углекислого газа в атмосфере?
• 2. Охарактеризуйте особенности природопользования в разных ландшафтных зонах России (но выбору).

• [1] См.: Петров К. М. Общая экология: взаимодействие общества и природы.
• [2] См.: Там же.
• [3] Смыв со склонов почв и ветровая эрозия приводят к обнажению подстилающей почвутак называемой материнской породы — песков, глин, скал и др., на которой не может растидаже трава. Эти экосистемы называются денудационными бедлендами, г. с. денудационнымидурными землями.
• [4] См.: Петров К. М. Геоэкология.
• [5] См.: Петров К. М. Общая экология: взаимодействие общества и природы.
• [6] См.: Там же.
• [7] См.: Петров К. М. Общая экология: взаимодействие общества и природы.
• [8] См.: Там же.
• [9] См.: Там же.
• [10] См.: Дроздов Я. Я., Мяло Е. Г. Экосистемы мира.
• [11] См.: Петров К. М. Общая экология: взаимодействие общества и природы.
• [12] См.: Петров К. М. Геоэкология.