Экологические основы природопользования Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 574 (075.3)

АСТРАХАНСКИЙ ВЕСТНИК ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

№ 2 (18) 2011. с 74-150.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Куражсковский Юрий Николаевич Чуйков Юрий Сергеевич

Астраханский государственный университет

Ключевые слова: природопользование, экология, экологическое образование, экологические индексы.

Аннотация: В работе изложены экологические основы природопользования, разработанные на основе анализа многочисленных публикаций и собственных исследований авторов. Работа над рукописью была начата еще при жизни основоположника науки «природопользования» Ю.Н.Куражсковского.

ENVIRONMENTAL BASIS OF NATURE MANAGEMENT

Kurazhskovsky Yuri Chuikov Yuri

Astrakhan State University

Keywords: nature management, ecology, environmental education, environmental indices.

Abstract: This paper presents ecological foundations of nature management, based on analysis of numerous publications and our own research of the authors. Work on the manuscript was begun during the life of the founder of the science of "Nature management» N. Kurazhskovsky.

Предисловие

История появления этой работы такова. С Юрием Николаевичем Куражсковским мы были давно знакомы, хотя познакомились не в Астрахани, а после его переезда в Ростов-на-Дону и поддерживали отношение по переписке. А с его бывшей женой и соратницей по организации движения «За ленинское отношение к природе» - Натальей Николаевной Лавровой - я был знаком по сотрудничеству с астраханской газетой «Волга», где она работала до ухода на пенсию.

Когда в 2001 году мы задумали выпускать журнал «Астраханский вестник экологического образования», я пригласил к сотрудничеству Юрия Николаевича. Он подготовил несколько публикаций (см. список литературы), несколько статей написала и Наталья Николаевна. Свой взгляд на движение «За ленинское отношение...» я тоже опубликовал в журнале.

В ходе этой переписки Юрий Николаевич предложил мне подготовить к изданию совместную с ним работу «Экологические основы природопользования» и прислал свою часть рукописи с таким сопроводительным письмом:

«Ростов н/Д, 20 февраля 2003 г.

Дорогой Юрий Сергеевич!

Обнаружил 2-й экземпляр «Экологических основ природопользования». Что с 1-м не знаю.

В эти дни у меня наплыв деловых посетителей. Посмотреть текст не дают. Посылаю все Вам, а Вы решайте, дополняйте, редактируйте, «осовременивайте».

Ради скорости пишу отдельно.

Привет всем, кто меня знает.

Ваш Ю.Куражсковский.

P.S. Независимо от авторов почти все мое. Распоряжайтесь, как хотите. Ю.К.».

И еще просьба учесть при редактировании: «В разделах об экологической оценке земель «экологическом кадастре» и расчетах продуктивности после упоминания об экологических индексах дать их современное название - экин - и в дальнейшем заменить слова «экологические индексы» на «экины». Экин

- экологическая мера, подобная амперам, ваттам в электротехнике или мерам в измерениях».

Мы приступили к работе. Но скоро жизнь Юрия Николаевича оборвалась, и работа осталась незавершенной. Я долго не решался окончить и опубликовать эту работу. Но теперь думаю, что

опубликовать ее необходимо в память об этом выдающемся ученом, про вклад которого в науку природопользования стали забывать. А в некоторых случаях - просто замалчивают. Так, в Астраханском государственном университете, некогда Астраханском педагогическом институте им. С.М.Кирова, где Юрий Николаевич работал и проводил первые в стране конференции по природопользованию, студенты специальности «Природопользование», уже прослушавшие курс по этому предмету, ни разу не слышали этой фамилии. И когда я рассказываю им о том (я преподаю другие предметы, а не природопользование), где и с кого начиналась эта наука, удивленно пожимают плечами: «Нам преподаватели об этом ни чего не говорили».

Публикуя эту работу, я не стал почти ни чего переделывать и дописывать тот текст, на котором мы остановились. Сделал только небольшие дополнения, связанные с «осовремениванием». Добавил некоторые ссылки на новые работы. Кроме того осталась проблема со списком цитированной литературы. Ссылки, которые делал Юрий Николаевич, не были снабжены списком. По его мнению, в учебном пособии не обязательно приводить весь список упоминаемых работ. Позже он прислал мне неполный список литературы, из которого я выбрал, то, что смог разобрать и составить более-менее полное библиографическое описание, но не соответствующее уже современным требованиям к писанию библиографии. Работам из этого списка, как правило, уже более полувека, но их перечень показывает широту охваты темы Ю.Н.Куражсковским.

В письме, сопровождавшем список литературы, он писал:

«Ростов. 6 июля 2004 г.

Дорогой Юрий Сергеевич!

Посылаю Вам 9/10 списка литературы. У меня затруднение: из-за потери ноги я прикован к дому и не могу ходить в библиотеку. Там недостающие издания надо найти по каталогу авторов. В моей библиотеке некоторые книги исчезли (зачитаны).

Можете сделать так: озаглавить список «ОСНОВНАЯлитература».

Мне очень хотелось бы передать Вам в Астрахань часть моей библиотеки. Если б Вы смоги приехать перед новым учебным годом в августе, мы бы многое решили и сделали, а за одно и книги бы кое какие Вы бы в Астрахань взяли.

Несмотря на потерю ноги я, как правило, на июнь-начало августа уезжал обычно в Теберду, где потерял ногу. Директор заповедника высылала за мной своих лихих джигитов, которые подхватывали меня и мчали в горы. А там я глядел в окно на снега дальних вершин и работал. Но сейчас директор сам попал в больницу на большую операцию и ситуация пока не вполне ясная.

Всем Вашим Семейным и другим астраханцам мои поклоны и приветы.

Искренне Ваш Ю.Куражсковский».

Предваряя эту публикацию, приведу текст еще одного из его писем ко мне.

«Ростов, 30 декабря 2004»

Дорогой Юрий Сергеевич!

Поздравлю Вас и дом Ваш с Новым 2005 Годом и желаю здоровья, счастья, успехов!

Очень хотелось бы повидаться с Вами, передать Вам кое-что из своего наследства. Но не знаю насколько для Вас возможно побывать у меня в гостях.

Я нашел списки литературы, в которых может оказаться что-то из недостававшего. Но все, что было я, отослал Вам. И теперь не знаю, что надо «доискивать».

Отметил у себя неожиданное явление, о котором, как только что узнал, писал В.И.Вернадский: на старости лет одно за другим пошли обобщения, новые науки, новые идеи по самому широкому спектру вопросов. А печатать их очень трудно.

Вернадский, впрочем, до моих лет не дожил. Умер на 80-м году жизни.

А то может быть и приехали бы? Мы бы с Вами что-нибудь интересное, сообща какую-нибудь обезьянку выдумали...

Еще раз всего Вам хорошего!

Ваш Ю.Куражсковский»

...Новую «обезьянку» мы выдумать так и не успели. Неизвестными мне остались и его новые обобщения.

Что касается наследства, которое он хотел мне передать - речь шла о книгах из его библиотеки, часть из которых он предал мне через знакомых, а за остальными я собирался приехать на машине. Что стало после смерти с его рукописями, не знаю. Здесь же публикую нашу незавершенную совместную работу.

Отмечу, что за пределами рассмотрения в данном пособии остались вопросы, связанные с проблемами природопользования в нашей стране в некоторые особенно сложные периоды истории.

Так, крепостное право в России возникло в условиях избытка земельных ресурсов и недостатка человеческих - стало необходимым закрепление людей на земле. После падения степных государств российское крестьянство стало перемещаться в сторону плодородных земель на юг и восток, где раньше

нельзя было жить из-за набегов кочевников. И Екатерина Вторая, задумав отменить крепостное право, отказалась от этого. Побоялась, что крестьяне убегут в Сибирь, на Дон, на Волгу, разрушится система государственного управления.

Для России характерное явление - периодический отток населения из центральных областей к неосвоенным окраинам и образование в центре «пустошей». Заброшенные села, пашни, сенокосы. Народ бежит к свободе и лучшей жизни, осваивает новые земли, несет туда свою культуру и традиции, в том числе и природопользовательские. Потом власти находят какие-то меры, закрепляют население, центральная часть восстанавливается. Потом все происходит снова - своеобразное пульсирующее природопользование.

Позже крестьянство мигрировало в города, забрасывая села. Сталинская коллективизация - тоже способ закрепления крестьян на земле, противодействие оттоку его в города и другие местности.

А какую роль в природопользовании сыграло время репрессий? Перемещение и перемешивание огромных людских масс, освоение неосвоенных территорий.

В какой-то степени ответы на некоторые из этих вопросов можно найти в дневниках Н.Ф.Реймерса, опубликованных в нашем журнале (см. список литературы).

А современная Россия? Опять запустение центральных российских территорий, заброшенные села и сельскохозяйственные угодья, постепенное заселение этих территорий людьми других этносов, с другим менталитетом, с другими традициями природопользования.

Но эти вопросы требуют отдельного рассмотрения, за пределами данной работы.

Ю.С.Чуйков

Введение

В своей статье «Рождение природопользования» Ю.Н.Куражсковский писал: «Одна из научных пословиц гласит: «Питание - красная нить в экологии». Эту нить я тщательно распутывал. Работы получили весомое признание. Вызревала докторская диссертация «Экология питания растительноядных животных». И вот я летом 1958 г. поехал за благословением на защиту к своему учителю и создателю современной отечественной экологии - профессору Александру Николаевичу Формозову. Меня поразило, что он, обычно очень доброжелательный, ведет себя необъяснимо уклончиво. Все стало ясно, когда он неожиданно выпалил: «Сейчас нет ничего более срочного, чем охрана природы!» И стал приводить многочисленные факты...

«Вследствие неконтролируемого, стихийного использования современной техники, - говорил Формозов, - происходит всеобщее разрушение природы всей биосферы. Исправить положение вскоре будет уже невозможно. Но вся власть у нас находится в руках производственных руководителей. А на них слова «Охрана природы» действует как красная тряпка на быка. Да одной охраны природы и недостаточно. Нужно повышение эффективности ее использования. Поэтому нужна новая синтетическая наука с новым названием!»

Слова Формозова были для меня приказом генерала солдату. Кстати, он когда-то дал мне повторявшееся им прозвище «Храброго солдата Юрия Куражсковского». Никаких защит, пока не будет создана новая наука! Название ее сразу же родилось по образцу известных мне с детства лесопользования, землепользования - природопользование».

В 1958 году произошли еще два важных события в жизни Ю.Н.Куражсковского - ему было предложено место заместителя директора по научной работе в Астраханском государственном заповеднике, которое он принял. А 16 декабря 1958 года в Московском университете на объединенном заседании естественнонаучной общественности были одобрены разработанные им принципы новой науки -природопользования.

В Астрахани жизнь свела Ю.Н.Куражсковского с Н.Н.Лавровой, работавшей тогда редактором газеты «Комсомолец Каспия». Вместе они организовали общественное движение «За ленинское отношение к природе». Однако избранный ими путь оказался не простым и не легким. В результате давления со стороны партийных органов, недовольных активной деятельностью «природоохранников» им пришлось уехать из Астрахани. Они уехали на Алтай, где Ю.Н.Куражсковский стал научным руководителем опытноисследовательской станции по рациональному комплексному использованию кедровой тайги («Кедроград»). Но вскоре эта станция была преобразована в обычный леспромхоз. Ю.Н.Куражсковский перешел в педагогический институт, где начала читать курс природопользования, а Н.Н.Лаврова - в газету «Звезда Алтая», где вновь, как и в «Комсомольце Каспия», открыла рубрику «За ленинское отношение к природе».

В 60-е годы они вернулись в Астрахань и вновь развернули здесь бурную деятельность. Ю.Н.Куражсковский стал преподавателем педагогического института в Астрахани, где стал читать курс природопользования, организовал на общественных началах научно-исследовательскую лабораторию природопользования и провел две конференции по природопользованию. В 1969 году в московском

издательстве «Мысль» вышла его монография «Очерки природопользования», в которой была изложена общая теория природопользования.

С тех пор прошло более полувека. Наука природопользование получила признание, появились вузовские специальности «Природопользование», «Экология и природопользование». Но изменилось ли что-то в той деятельности человека, которую Ю.Н.Куражсковский назвал «природопользованием»?

Для того чтобы понять это, нужно вернуться к основам этой науки, что мы и попытаемся сделать в этом учебном пособии.

Часть 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

1.1. Экология фундаментальная и прикладная

Структура науки определяется удобствами миропознания, а также применения ее данных в практических целях. Поскольку никто не может заниматься исследованием всех явлений и решением всех вопросов одновременно, наука в горизонтальной плоскости (если мы ее изобразим схемой) подразделяется на разветвляющиеся отрасли знания, имеющие каждая свой объект исследований. Однако каждая из отраслей науки подразделяется еще и на этажи по вертикали. Основной, нижний этаж образует фундаментальная наука, познающая законы природы, относящиеся к объекту данной отрасли. Следующий этаж - это прикладная наука, определяющая пути применения фундаментальных законов природы к решению практических задач своей отрасли. И, наконец, на верхнем этаже находится техническое применение данных, полученных прикладной наукой.

Например, если мы возьмем такую отрасль науки как теплофизику, то в задачи фундаментальной науки входит познание законов термодинамики, в задачи прикладной науки - создание на основе применения этих законов двигателей разных типов, в задачи технических разработок - применение этих двигателей в разных конкретных условиях.

Но нужно иметь в виду, что наука существует как бы в четырехмерном пространстве, где все ее отрасли и этажи могут непосредственно соприкасаться друг с другом, образуя путем взаимодействия неограниченное число новых форм знания. На одном из самых широких таких стыков и находится экология, которую мы определяли раньше как науку о взаимоотношениях организмов с окружающей их средой и которую теперь чаще трактуют как науку о надорганизменных системах, образуемых совокупностью организмов с окружающей их средой, а также о функциях человека в биосфере.

Правомерно такое определение современной экологии: «Современную экологию можно определить как комплексную науку, предметом изучения которой является биосфере земли во всех функциях и формах ее проявления, включая социальные, экономические, политические и правовые функции в ней человека» (Чуйков, 2001).

Современные исследования таких систем требуют привлечения данных обширнейшего круга других наук - от физики до социологии включительно. В силу синтетического характера экологии применение ее данных в смежных формах деятельности имеет особенно широкий характер. Прикладная экология, являющаяся одним из направлений современной экологии, входит в области сельского хозяйства, медицины, градостроительства, экономики, социологии и множество других сфер.

1.2. Биосфера как материальная определяющая рациональных систем природопользования

Все материально-энергетические связи человечества с внешним миром, это, как подчеркивает В.И. Вернадский (1965), связи его с биосферой. Таким образом, система материально-энергетической деятельности человечества, если мы хотим обеспечить ее рациональность, должна быть согласована с материально-энергетическими особенностями биосферы, как экологической системы.

Определяющий фактор биосферы - ее живое вещество. Его генезис, по В.И. Вернадскому, определяется взаимодействием потока космической, главным образом, солнечной энергии и биогенных химических элементов Земли.

Земля имеет слоистое, оболочное строение. Эти оболочки разделяются на две резко различающиеся группы. Внутренние - твердые или твердо-пластичные. Главной непосредственно движущей силой развивающихся в них процессов выступает эндогенная, плутоническая энергия. Внешние оболочки -газообразные. Главная движущая сила протекающих в них процессов - экзогенная, космическая энергия. Во многом промежуточная по свойствам и находящаяся между этими основными мощными группами оболочек тонкая покрывающая две трети планеты - гидросфера.

Биосфера - область взаимодействия всех этих трех оболочек, область столкновения процессов, порожденных эндогенной и экзогенной энергией Земли. Поэтому здесь наиболее значительны

диалектические противоречия, создающие, соответственно, наибольшую интенсивность развития природных процессов, эволюции материи, создающей здесь максимальное разнообразие природных явлений, в том числе высшую форму развития материи - живое вещество.

И общие и локальные особенности развития живого вещества на Земле, в основном, определяются неживыми элементами - абиотическими факторами - среды биосферы, климатом и геологией, определяющими материально энергетическую специфику условий существования жизни. Вместе с тем, развивающееся живое вещество через систему обратных связей оказывает преобразующее воздействие на порождающую его неживую планету.

Материально-энергетическая система биосферы имеет следующие особенности. В энергетическом отношении система открыта: главный ввод энергии - извне, от Солнца, конечный вывод - в мировое пространство. Вступая во взаимодействие с земным веществом, этот поток энергии создает очень сложный и почти замкнутый круговорот веществ, в процессе которого часть энергии запасается в живом веществе Земли, в ее почвах и минералах.

Первоначальное распределение веществ по поверхности земли определяется геологическими факторами, но энергетические процессы перераспределяют их. Поскольку поступление экзогенной энергии происходит через атмосферу, связано с атмосферными, т.е. погодно-климатическими процессами, климату принадлежит роль главного перераспределителя веществ биосферы. Таким образом, климат, который, в конечном счете, не только распределяет в биосфере энергетические воздействия, но и перераспределяет в ней вещества, определяет основные закономерности распределения жизни на Земле. Климатические зоны -зоны жизни. А поскольку хозяйственная деятельности не может не учитывать условия среды, в которой она протекает, климатические зоны оказываются и зонами хозяйственной деятельности человека.

Каждая форма климата создает определенную, связанную именно с ней, совокупность общих черт развития местной природы. Однако это развитие происходит во времени и дифференцируется определяющими его конкретный ход местными геологическими условиями: материнскими породами, гидрологией, тектоникой, рельефом.

Биосфера распадается на взаимно налагающиеся системы второго порядка:

а) природные зоны, выделяющиеся по типам экологического функционирования, типам обмена веществ;

б) бассейны, выделяющиеся по пространственной общности (хотя бы и функционально разнотипных) систем обмена.

Эти системы в свою очередь распадаются на более дробные. Элементарные ячейки биосферы -биогеоценозы представляют собой системы, полуоткрытые не только в энергетическом, но и в химическом отношении.

Все эти системы (подсистемы) находятся в состоянии непрерывной динамики. Ее типы:

а) динамика внутренних процессов: эволюционного развития организмов, сукцессий, спонтанных колебательных явлений и т.п.;

б) динамика энергетических связей Земли с Солнцем, изменений характера энергетических потоков, сказывающихся на климатических процессах;

в) порождения взаимодействия этих двух типов явлений, наиболее ярко проявляющиеся в колебаниях численности растений и животных. Ими объединяются и видовая ритмика и ее смещения изменениями погоды.

Вся эта система пронизана обратными связями. Скажем, климат влияет решающим образом на растительный покров, но этот покров в сою очередь сказывается на климате, на формировании воздушных масс над материками.

Естественная система биосферы осложняется человеческой деятельностью, главные следствия которой:

- отходы, загрязняющие природную среду биосферы, явление геологического масштаба, требующее неослабленного внимания к охране природы;

- изменение используемых хозяйством природных ресурсов;

- изменение сложившихся элементарных систем и их комплексов.

По-другому эти проблемы можно сформулировать следующим образом;

- загрязнение окружающей среды;

- истощение природных ресурсов;

- разрушение естественных экосистем (Чуйков, 2007).

Последнее явление неизбежно связано с любой производственной деятельностью в природе, а поскольку и сама эта деятельность представляет собой неизбежность, не может быть речи просто об охране природы, как об ограждении природы от влияния человека. Необходима система рационального природопользования, объединяющая вопросы охраны природы, ее целесообразной эксплуатации и преобразования.

Система рационального природопользования определяется двумя категориями: во-первых, она должна обеспечивать потребности экономики в природных ресурсах; во-вторых, соответствовать системным особенностям природы биосферы.

Сложная взаимосвязь всех частей биосферы, единство природы требует соответственно единства и целостности системы природопользования. Вместе с тем, эта система должна быть дифференцированной на зоны и регионы, соответствующие основным подразделением биосферы.

Однако человечество в своей деятельности сталкивается с двумя системами зональности. Одна из них, пока менее познанная нами, геологическая. Другая, гораздо более хорошо известная - климатическая, географическая зональность природы биосферы.

Геологическая зональность важна, главным образом, для решения вопросов размещения индустриальной деятельности, связанной с месторождениями полезных ископаемых. Климатическая имеет важнейшее значение для размещения отраслей производства, связанных с использованием биологической продуктивности: сельского, лесного, рыбного, охотничьего хозяйств, а также для здравоохранения и для выбора методов практической деятельности в большинстве ее отраслей. Последнее относится и к индустриальным производствам, в том числе к большинству горных (достаточно сравнить работу в условиях Арктики, вечной мерзлоты, пустынь, влажных тропиков).

Все это требует разделения единой системы природопользования на две основные подсистемы: индустриально-геологическую и собственно биосферную.

Рациональная система природопользования должна также учитывать и отражать особенности всей иерархии более мелких пространственных подразделений земной поверхности.

Большая сложность динамики биосферы требует постоянного учета происходящих в ней изменений -мониторинга, четкой реакции на них во всех сферах практической деятельности, а также прогноза предстоящих изменений. Необходима типизация следствий динамики воздушных масс.

Любой вариант каждого сезона: холодный, сухой, влажный, ранний, поздний и. т. д. должен быть известен по последствиям для хозяйства и здоровья человека, а также иметь «рецепт» для оптимизации практической деятельности в создающих условиях.

Должен быть налажен и четкий учет обратных связей, возникших в природе под влиянием человеческой деятельности. Системы надзора за последствиями человеческой деятельности целесообразно привязывать к потокам: речным, воздушным. Это делает целесообразным бассейновый надзор за состоянием природы, включающий учет зональности явлений.

Очень большая сложность интегрированного учета климатических геологических и других особенностей природной среды, их естественной динамики, характера человеческой деятельности, потребностей общества требует, чтобы система природопользования имела не просто производственный, а научно-практический характер. Для обеспечения её правильного функционирования необходимы:

1) специальная система общегосударственных органов, укомплектования высококвалифицированными кадрами, подготовленными не только к аналитической, но и особенно, к синтетической деятельности;

2) методы дифференцированного применения единых в своей основе принципов природопользования в соответствии с учетом всех особенностей конкретной обстановки на местах.

Из последнего вытекает необходимость распространения всеобщей грамоты природопользования, знания каждым человеком общих принципов, на основе которых можно решать конкретные задачи.

1.4 Экологические законы жизни - определяющая основа формирования биосферы

Существование жизни, а соответственно и человека, и его взаимоотношения с природой подчиняются многоступенчатой системе экологических законов. При этом общие экологические законы существования жизни определяют формирование биосферы - той оболочки Земли, в которой жизнь существует и вместе с тем действует как ведущий фактор развития всей совокупности природных процессов. В свою очередь экологические законы биосферы определяют общие черты планетарного природопользования. Экологические законы низших ступеней имеют то же значение для рационального решения более частных вопросов нашего взаимодействия с природой. Этим определяются и последовательность и места размещения различных циклов законов в настоящей книге.

Исходную основу представляют экологические законы жизни.

Первый экологический закон К.Ф.Рулье в современной редакции гласит: Результаты развития любого существа определяются соотношением его внутренних особенностей с особенностями внешней среды, в которой оно находится. Этот закон имеет всеобщее значение: он в равной мере относится к живой и неживой природе и к социальной сфере.

Второй экологический закон - закон сохранения жизни: Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока веществ, энергии и информации. Прекращение движения в этом потоке прекращает жизнь.

Великий французский натуралист 19 века. Жорж Кювье и советский эколог середины 20 века В.Н.Беклемишев очень удачно сравнивали процесс жизни с горением пламени: пламя существует только в потоке реагирующих горючих веществ. Если прервать поступление горючего и кислорода или прекратить отток продуктов сгорания, пламя погаснет.

Этот закон устанавливает принципиальную разницу между живым и неживым веществами. Живое вещество может сохраняться только в процессе движения и активного взаимодействия живого тела с окружающей средой.

Сохранение же (консервация) неживых тел требует их покоя в невзаимодействующей с ними неподвижной среде.

Третий закон. Каждый вид организмов, поглощая из окружающей среды необходимые ему вещества и выделяя в нее продукты жизнедеятельности, изменяет ее таким образом, что она становится непригодной для его существования. Этот закон, раскрытый американской экологической школой, судя по современным публикациям, основательно забыт в Америке.

Четвертый закон вытекает из третьего. Постоянное существование жизни в любом ограниченном пространстве возможно только в экологических системах, в которых организмы одних видов утилизируют отходы жизнедеятельности других видов, создавая тем самым круговорот веществ.

Всякая естественно существующая экологическая система должна включать в себя автотрофов, создающих живое вещество, гетеротрофов, потребляющих первичную биологическую продукцию, создаваемую автотрофами, и сапротрофов, питающихся отмершими живым веществом. Однако не всякая такая система обладает устойчивостью.

Пятый закон. Устойчивость экосистем определяется соответствием их видового состава условиями жизни и степенью развитости этих систем.

Это значит, что характер почв должен соответствовать потребностям растительности, характер растительности - потребностям животных и все виды «пришлифованы» друг к другу. Последнее достигается либо длительным развитием сообществ - ценозов - либо знаниями и искусством лиц, формирующих эти ценозы.

1.5 Экологические законы биосферы как основа рационального природопользования

Вся деятельность человечества в сфере природопользования протекает внутри биосферы и представляет те или иные формы взаимодействия людей с биосферой. Поэтому основное значение для целесообразной организации этой деятельности имеют экологические законы биосферы, т.е. законы, определяющие особенности взаимосвязей обитающих на земле живых существ с окружающей их природной средой. В этом прямое практическое значение экологических законов.

Однако законам этим принадлежит также и важная общеметодологическая роль. Она определяется установленным математиками положением: дарвиновским эволюционным законам, взятым в их

абстрактной, математизированной форме, подчиняются все эволюционирующие системы от элементарных частиц до сверхгалактик включительно (Молчанов, 1967).

Но эволюция представляет собой результат динамического взаимодействия ее объектов-организмов с окружающей средой, развивается в соответствии с экологическими законами. Таким образом, экологические законы получают всеобщее методологическое значение для познания закономерностей динамических явлений, развивающихся в организме, в хозяйстве и во всей системе взаимодействия общества с природой.

Действующие начала - факторы среды - классифицируется в экологии в двух системах.

Элементарная система факторов среды классифицирует их по принципу разделения основных наук о природе: физики (температура, свет, давление, электрические явления и т.пр.), химии (реакция среды, наличие различных элементов и веществ), биологии (влияние различных групп и видов микроорганизмов, растений и животных, а также особей своего вида). Элементарная система факторов удобна для опытнолабораторных и детализированных специальных исследований в природе.

Комплексная система классифицирует естественные комплексы элементарных факторов: абиотические факторы, включающие в себя воздействие, идущие через атмосферу - климатические факторы и через земную кору - геологические; биокосные - почвенные; биотические и человеческую деятельность (антропогенные). Комплексная система факторов более удобна при непосредственных работах в природе.

В зависимости от целей работы, оценки условий природной среды могут переводиться из одной системы факторов в другую.

Действие всех элементарных факторов, будь то тепло, свет или отдельный элемент пищи, например, поваренная соль, обнаруживает общую закономерность. В некоторых минимальных дозах действие фактора бывает недостаточным для сохранения жизнедеятельности или ее частных форм: фотосинтеза, образования различных веществ, размножения и.т.д. При некотором увеличении дозы процессы эти могут протекать, но постепенно затухают вследствие недостаточности действия фактора. При еще больших количествах обеспечивается повышение, и затем постоянство уровня жизнедеятельности или течения отдельных процессов. В дальнейшем происходит затухание этих процессов вследствие избыточного действия фактора. И, наконец, при превышении определенных количественных рубежей жизнедеятельность либо отдельные ее процессы становятся невозможным.

Таким образом, полная пропорциональность между воздействиями какого-либо фактора на полном диапазоне этих изменений и результатами этих воздействий исключена. Но на отдельных интервалах этих изменений, в пределах обычных условий жизнедеятельности организма, приращение количеств действующего фактора и результатов его действия практически пропорциональны. При этом если действуют одновременно два или более изменяющихся фактора, то пропорциональность изменений силы действия факторов и результатов тем выше, чем выше количество параллельно изменяющихся факторов.

Абсолютная замена какого-либо из основных факторов среды другими невозможна. Нельзя, например, полностью устранить температурный фактор, заменив его, скажем пищей. Жизнь при абсолютном отсутствии пищи, также невозможна. Но недостаток, как и избыток, действия какого-нибудь жизненного фактора могут компенсироваться другими факторами. Недостаток тепла и у растений и у животных может возмещаться как усилием питания, так и увеличением светового воздействия, продолжением светового дня. Недостаток пищи возмещается регуляцией температурных и других условий, недостаток влаги - регуляцией температуры, питания и пр. Таким образом, биологические тождественные результаты можно получать, действуя различными взаимозаменяющимися комбинациями факторов среды.

Законы действия комплексных факторов природной среды проявляются в двух аспектах -статическом и динамическом. Соотношение между этими аспектами может быть проиллюстрировано соотношением климата (статическое понятие) и погоды (динамическое понятие).

Статический аспект отражает сущность осредненных воздействий факторов среды, которые при этом всегда сохраняют свою внутреннюю изменчивость. Статические аспекты могут быть отражены на географических картах, предназначенных для ориентировки.

Динамический аспект отражает сущность влияния непрерывных изменений действия каждого фактора, отклоняющегося от принятых за типичные осредненных «норм». Динамические аспекты могут быть отражены только на картах, характеризующих отдельные моменты времени, или на графиках.

1.5.1. Статические формы законов действия факторов природной среды

Каждому типу климата соответствует всегда определенный, связанный именно с ним комплекс общих особенностей развития природных процессов и явлений. Поэтому климатические зоны - это одновременно и природные и хозяйственные зоны.

В каждом тепловом поясе Земли могут развиваться три основных связанных между собой переходами, типа климата: гумидный, аридный, медиальный.

Гумидный (переувлажненный) тип климата характеризуется значительным превышением величины осадков над испаряемостью. Подвижные соединения почв и ландшафтов постепенно выносятся водным стоком. Однако вымывание наиболее важных для жизни элементов значительно задерживается поглощением их растительностью. Поэтому гумидные ландшафты при избыточном богатстве водой бедны питательными веществами, но баланс этих веществ благоприятен для развития жизни (особенно растительной).

Аридный (засушливый) тип климата отличается показателями испаряемости, значительно превышающими количества осадков. В аридных ландшафтах у поверхности почвы накапливаются подвижные соединения, поступающие из глубоких слоев по капиллярам. При этом соотношение элементов в почвах определяется, в основном, причинами не связанными с биологическими процессами и малоблагоприятно для жизни растений. Например, количество кальция и йода в десятки раз превосходит содержание фосфора, имеется избыток натрия и.т.д.

Медиальный тип климата - промежуточный между предыдущими - отличается приблизительным равновесием количества поступающей влаги и потенциальной испаряемости. Медиальные ландшафты характеризуются наивысшими показателями накопления органических веществ в почвах при оптимальном балансе неорганических веществ и наивысшими для соответствующих температурных поясов показателями биологической продуктивности. Создание медиальных условий - конечная цель большинства мелиоративных мероприятий.

Геологические факторы определяют конкретные черты развития природных процессов и явлений и границы их распространения, но само направление их действия зависит от того, в каких климатических

условиях оно проявляется. Именно особенности строения земной поверхности определяют конкретные границы ландшафтных зон, возможность проникновения фрагментов одних зон вглубь других, а внутри зон распределение конкретных условий жизни. Тем самым геологические факторы определяют условия местной хозяйственной деятельности.

Сочетание климатических и геологических факторов всегда определяет основные природные свойства угодий.

Почвы являются обобщающими компонентами ландшафтов и передают им влияние былых воздействий, которым они подвергались в истории.

Биотические факторы определяют характер системы взаимодействий организмов в живом покрове земли, а также обратные воздействия живого покрова на абиотические факторы, под определяющим влияние которых он сам формируется (изменения микроклимата микрорельефа).

Различные факторы среды имеют неодинаковую широту воздействия на природу. Климат определяет общий характер процессов выветривание, формирования рельефа и почвообразования, типы растительного покрова и животного населения. Геология (включая гидрологию) конкретизирует все перечисленные выше явления. Почвы непосредственно и сильно влияют на растительность и почвенную фауну, косвенно, через растительность, - на других животных. Растения участвуют в почвообразовании, меняют микроклимат, значительно влияют друг на друга и определяют возможности существования животных. Животные незначительно меняют микрорельеф, влияют на некоторые стороны почвообразования, определяют возможности существования тех растений, у которых они опыляют цветы или разносят семена, в меньшей мере - на другие растения, сильно влияют друг на друга.

Это соотношение широт воздействий можно изобразить в виде пирамиды, в основании которой лежит климат, выше геология с гидрологией, почвы, растительность, наконец, животный мир. Изменение каждой ступени в этой пирамиде коренным образом меняет состояние всех вышележащих ступеней и лишь частично, в отдельных отношениях, сказывается на нижележащих ступенях.

Человеческая деятельность преобразует все факторы природной среды в мере, обратной широте их воздействия на природу.

1.5.2 Динамические формы законов действия факторов природной среды

Постоянные изменения погодных условий служат основной первопричиной разнообразных колебательных движений в природе.

Геологические факторы преломляют влияние изменений погодных процессов на природу.

Замедленная реакция почв на изменение погодных процессов тормозит реакцию на них растительности и таким образом стабилизирует состояние всего живого покрова.

Неодинаковая скорость реакции различных видов в живом покрове на изменения погоды при наличии взаимосвязей между ними делает непрямолинейными влияния изменений погоды на ландшафты (вплоть до инверсии, т.е. возникновения изменений обратных связей направлению воздействия погоды).

Человеческая деятельность, в отличие от естественных факторов, обуславливает не колебательные, а поступательные изменения состояния природы в направлении, сохраняющемся в течение всего периода преобладания данного типа хозяйственной деятельности.

1.5.2. Экологические законы существования биогеоценозов

Приведенные выше экологические законы биосферы характеризуют экосистемы высшего для Земли порядка. От них производны следующие экологические законы существования биогеоценозов, представляющих собой первичные, низшие экосистемы.

1.Организационную основу систем биогеоценозов представляют пищевые отношения.

2.Все организмы ценозов распределяются по уровням питания, главные из которых - создатели первичной органической продукции, ее потребители разных порядков (растительноядные, плотоядные, настоящие хищники, паразиты) и редуценты, разрушающие отмершую органическую массу. Положение видов в системе уровней питания нестабильно. Например, хищник-соболь может перейти на растительное питание кедровыми орехами и ягодами, а может и сам стать добычей более крупного хищника.

3.В связи с неполной утилизацией энергии и веществ, заключенных в пище и затратой их на поддержание жизненных функций биомасса видов, составляющих каждый уровень питания, приблизительно на два порядка ниже биомассы уровня, служащего ему пищей.

4. Сложность структур ценозов и размеры биомасс тождественных уровней питания в каждом из них пропорциональны степеням их жизнеобеспеченности. На основе этого закона можно, например, по подсчету числа насекомоядных птиц в разных участках леса определить содержание питательных веществ в почвах, если оно известно для одного участка.

5.В ценозах не могут стабильно сосуществовать виды с тождественной экологией (скажем, европейская и американская норки), но чем развитее ценоз, тем больше в нем видов с частично совпадающими экологическими особенностями, что обеспечивает возрастание его буферных свойств и стабильности. Функции выпавшего из ценоза вида обеспечивает совокупность других видов.

Принципиальное отличие живых, органических систем от неживых состоит в том, что первые тем устойчивее, чем сложнее, у вторых же устойчивость возрастает с их упрощением.

1.6. Эколого-математическая модель биосферы

Планирование любых крупных мероприятий по природопользованию требует прогнозных расчетов, а, следовательно, и создания общей эколого-математической модели биосферы.

Учитывая большую терминологическую путаницу в «современных» - развивающихся и еще не стабилизировавшихся - областях науки, необходимо указать, что мы придерживаемся системы взглядов одного из создателей современного советского электронно-вычислительного дела Н.Н. Моисеева (1979). Математическая модель - это приближенное описание какого-либо процесса или явления на языке математики. А поскольку такие описания могут даваться разными способами, мы должны избирать для моделей возможно более простые варианты.

Поскольку биосфера - это та совокупность земных оболочек, в которой живое вещество выступает как главный средообразующий фактор, эколого-математическая модель биосферы должна давать нам возможность определения количественных и качественных особенностей живого вещества биосферы в любой интересующей нас точке по основным экологическим параметрам данной точки.

Однако биосфера представляет собой сложную комплексную систему явлений очень различной природы. Поэтому создание общей модели биосферы подразумевает и создание системы моделей составляющих биосферу элементов, представляющих, как правило, системы более низших порядков.

Учение В.И.Вернадского (1965) о биосфере указывает, что живое вещество Земли образуется в результате взаимодействия двух факторов: потока космических (в основном, солнечных) лучей и биогенных элементов земной поверхности.

Количественное развитие живого вещества представляет собой функцию трех условий: притока энергии (показатель его - средняя температура), продолжительности времени развития (длина вегетационного периода) и количества необходимых биогенных веществ (плодородные почвы).

Эмпирическими обобщениями (Куражсковский, 1967, 1969 и др.) были установлены количественные особенности действия этих факторов. В пределах нормальных для видов и ценозов условий жизни приток энергии, отражаемый обычно средней температурой вегетационного периода или иного периода развития, прямо пропорционален развитию живого вещества (биологической продуктивности).

В отличие от этого, зависимость биологической продуктивности от времени развития -квадратическая. Рост массы живого вещества пропорционален квадрату продолжительности вегетационного периода или иного времени развития. Это связано с тем, что хотя относительные (процентные) приросты биомассы и гораздо выше у молодых организмов, их абсолютные размеры в связи с ничтожной исходной массой вначале очень малы и с возрастом растут пропорционально квадрату времени до тех пор, пока не закончиться стадия активного роста.

Плодородие почвы определяется множеством частных факторов: содержанием в почве десятков необходимых или вредных для жизни химических элементов, формами их соединений, содержанием и формами гумуса и других органических соединений, количеством влаги, физическими свойствами почвы

и.т.д. Интегрированный учет всех их конкретных воздействий, как было показано выше, даже при современной вычислительной технике нереален. Но задача может быть решена путем объединения всех этих факторов в единые блоки, интегрированные свойства которых изменяются параллельно изменениям определенного показателя условий среды. Этим показателем для естественного плодородия почв служит то увлажнение, при котором почвы исторически формируются.

При определенном оптимальном увлажнении (отношении количества выпадающих осадков к потенциальной испаряемости), формируется естественное наивысшее плодородие почв, уменьшающееся пропорционально отклонению увлажнения от оптимального. Таким оптимумом для общей биологической продуктивности, общего плодородия служит увлажнение, равное 1,0. Во сколько раз будет увеличиваться или уменьшаться это оптимальное увлажнение, во столько раз будет (при равной теплообеспеченности) падать общая продуктивность сформировавшихся при нем почв. То есть при увлажнении 1,5 и 0,67 она упадет в 1,5 раза, при 2,0 и 0,5 в два, при 3,0 и 0,33 - в три раза и.т.д.

Для большинства злаков оптимальное увлажнение близко к 0,85-0,9; для картофеля и многих овощей

- к 1,4 , для бахчевых - к 0,5. Необходимо заметить, что эти цифры получены так называемым «старым методом учета осадков» дававшим несколько заниженные показатели. При «старом методе» недоучитывалось некоторое выдувание осадков из дождемеров. «Новый метод» вносит необходимую поправку. Принципиальной разницей в использовании данных, полученных старым и новым способом, нет.

Разнятся лишь абсолютные цифры, более высокие для нового метода. Градации их остаются малоизмененными. Поэтому недопустимо лишь смешивание цифр, полученных разными способами, в единой системе расчетов. Мы пользуемся пока старой системой поэтому, что почти все справочные пособия содержат данные, полученные старым способом.

Все изложенное позволяет сформулировать следующую словесную формулу эколого-математической модели биосферы: в пределах условий, нормальных для существования населяющих биосферу растений и животных, количественные особенности их биологической продуктивности изменяются под интегрированным воздействием факторов природной среды биосферы: прямо пропорционально

произведению средней температуры вегетационного периода на квадрат его производительности (что соответствует произведению суммы температур этого периода на его продолжительность) и - обратно пропорционально мере отклонения местных коэффициентов увлажнения от оптимальных для данного вида биологической продуктивности (формы живого вещества).

Выраженная в математических символах модель имеет такой вид

Р=ко1СрТ2А При условных обозначениях:

Р - биологическая продуктивность,

к0 - специальный коэффициент, константа,

Ц - средняя температура вегетационного периода,

Т - продолжительность вегетационного периода,

А - коэффициент плодородия почвы.

Для удобства пользования соответствующими эколого-географическими и хозяйственными справочниками, в формулу может быть введен символ О - Сумма температур вегетационного периода.

Поскольку О = ЦТ

Формула принимает вид Р = К О Т А

Если мы будем вести исчисление биологической продуктивности в ц/га, температурных показателей в градусах, а времени в сутках, то величина коэффициента для общей биологической продуктивности биосферы устанавливается эмпирическим расчетом как приблизительно 1/3800 или 0,000263, при исчислении продуктивности в ц/км2 (при биосферных расчетах) эти показатели будут, соответственно, 1/38 или 0,0263.

Поскольку работа по установлению специальных коэффициентов для конкретных видов продукции очень трудоемка и не всегда может быть выполнена заранее, гораздо удобнее при практических расчетах пользоваться уравнением-пропорцией:

рх / р0 = Ох Тх Ах / Оо Т0 А0

где индексы обозначают:

0 - все данные, относящиеся к какой-либо заранее известной территории, принятой за эталон (базу) для расчетов,

Х - данные, относящиеся к территории, для которой ведется расчет продуктивности.

Эта пропорция легко преобразуется в расчетную формулу:

Рх = Р0 * Ох Тх Ах / О0 Т0 А0

При выборе базовой территории как основы для расчетов нужно руководствоваться следующими принципами. Базой для общих расчетов должны быть естественные (лучше заповедные) угодья, свободные от трудно учитываемых воздействий человека. Поскольку точность расчетов с удалением от базы падает, расчетная база должна иметь более или менее осредненный характер и может создаваться объединением данных по 2-3 участкам.

В качестве такой общей базы нами взяты данные, средние для двух заповедников лесостепной зоны -Воронежского и Центрально-Черноземного: увлажнение (К) - 1,0; сумма температур вегетационного периода(О) - 2700°; продолжительность вегетационного периода с температурами выше +50 (Т) - 190 дней. Соответственно коэффициенту увлажнения относительное плодородие почвы здесь наивысшее - 1,0.

В случаях, когда расчеты ведутся для сельскохозяйственных культур, они могут быть надежными лишь для сходных условий агротехники. Поскольку селекция непрерывно поднимает уровни урожайности растений и продуктивности животных нельзя для прогнозных расчетов, ориентированных на будущее брать в качестве базовых данные давно прошедших лет.

Система расчетов чисто качественных особенностей развития живого вещества более проста. Устанавливается оптимальный для данного вида продукции коэффициент увлажнения, и затем продуктивность организма по данному веществу рассчитывается на основании простой пропорции

Р0 / Ах = А0 / Рх

Таблица 1.

Примерные расчеты общей биологической продуктивности пунктов различных природных зон Земли

К - коэффициент увлажнения; Т- продолжительность вегетационного периода; О-сумма температур вегетационного периода; А - индекс плодородия почвы (по данным «Атласа сельского хозяйства СССР»,

1960 и «Физико-географического атласа мира», 1964).

Природная зона и расчетный пункт К Т 0 А Расчет Фактические данные (Базилевич и Родина, 1967)

РАСЧЕТНАЯ БАЗА

Луговые степи и широколиственные леса Центральночерноземного и Воронежского заповедника 1.0 190 2700 1.0 135 100-150

РАСЧИТАННЫЕ ДАННЫЕ

Арктическ. Пустыня (Юж.о-ва Нов. Земли) 5.0 50 280 0.2 0.7 Менее 10

Тундра (Нарьян-Мар) 2.0 100 1000 0.5 13.5 10-25

Юж. Тайга (Ярославль) 1.25 170 2250 0.8 80 80-1000

Широколиств.-хвойн. Леса (Минск) 1.3 185 2450 0.75 90 89-100

Степи (Балашов) 0.67 190 3000 0.67 100 80-100

Пустыни Ср.Азии (Казыл-Орда) 0.08 215 4100 0.08 23 10-25

Центр. Сахара 0.01 365 9000 0.01 238 Менее 10

Африканск. Саванна (форт Лами) 0.25 365 8000 0.25 200 150-300

Экватор.лес (Сев.Конго) 1.1 365 7300 0.9 600 300-500 х)

х) По более точным данным П.Ричардса (1961) продуктивность экваториальных лесов достигает 1100 ц/га

В случаях, когда необходимо установить процентные соотношения отдельных фракций продукции, нужно взять данные по двум точкам, где создается эта продукция и две промежуточных и недалеких экстремальных ситуаций, сделать определения на основе прямых линейных отношений. Однако при определениях, относящихся не к регионам, а к конкретным пунктам, нужно учитывать влияние не только климата, но и интегрированного действия других местных экологических факторов.

1.7. Принципы интегрированной оценки действия экологических факторов биосферы

Дать интегрированную оценку, свести к единому показателю совокупное действие таких разнородных факторов, как климат, материнская порода и, скажем, выпас домашнего скота до недавнего времени представлялось делом непреодолимо трудным. Задача должна решаться путем, указанным В.В. Докучаевым, называвшим почву обобщающим зеркалом ландшафта. Поскольку состояние почвы отражает всю совокупность действующих на нее факторов, на нем и должна основываться наша система интегрированной оценки влияния.

Успешность использования числовых показателей во многом зависит от того, насколько естественный, а, следовательно, и объективный характер они имеют. С одной точки зрения удобную основу для экологических оценок создают коэффициенты увлажнения, при которых формируются различные зональные почвы. Числовые значения этих коэффициентов должны приниматься нами за размеры экологических индексов (экины) зональных почв, формирующихся в данных условиях. Каждому экологическому индексу почвы, конечно, соответствует лишь средний для зоны состав почвы (близки к нему почвы, развивающиеся на средней и легких суглинках).

Таблица 2.

Сопоставление статических и расчетных данных по средним областным настригам шерсти в 1959-61 гг.

Расчетная база - Московская область: количество осадков - 565мм, испаряемость - 430 мм, увлажнение -1,30; (относительное) специальное плодородие (почвы) - 0.35; средний настриг шерсти с одной овцы - 2.00

кг. Оптимальное увлажнение - 0.45.

№ Области Осадки мм Испаря емость Увлажнение Относит. продуктивность Расчет настрига Средне статистичес кие данные и пределы колебания за три года (1959-61) в кг

1. Ленинградская 600 370 1.62 0.28 1.6 1.6 (1.4-2.0)

2. Смоленская 590 440 1.34 0.34 1.9 1.9 (1.7-2.2)

3. Тульская 525 470 1.20 0.38 2.2 2.4 (2.1-2.6)

4. Воронежская 465 570 0.82 0.55 3.1 2.8 (2.4-3.3)

5. Ростовская 450 720 0.625 0.72 4.1 4.2 (4.1-4.2)

6. Краснодарский край 550 700 0.79 0.57 3.2 3.3 (3.3-3.4)

7. Ставропольский край 450 750 0.60 0.75 4.3 4.6 (4.3-4.8)

8. Калмыцкая АССР 250 770 0.32 0.70 4.0 4.4 (4.0-4.7)

9. Омская 370 385 0.96 0.47 2.7 2.8 (2.7-2.9)

10. Томская 450 350 1.29 0.35 2.0 1.8 (1.5-2.2)

Конкретные составы почв под влиянием материнских пород и других факторов отклоняются от этого среднего и делаются аналогичными почвами других, обычных смежных, зон или подзон. Зная зональный климатический индекс (соответствующий коэффициенту увлажнения) и реальный индекс почвы, определяемый ее составом, можно по разнице индексов определить размеры сдвига процесса почвообразования под влиянием интересующего на фактора. И таким образом установить размеры экологического индекса (экина) интересующего нас фактора.

Вот примеры. В лесостепной зоне, при климатическом индексе 1.0 на супесях растет лес с ценотическими показателями, соответствующими зональными лесам, развивающимся при увлажнении -1.15 (тем, что растут близ южной границы зоны). Возникает уравнение:

(Экологический индекс климата + экологический индекс материнской породы): 2 = экологическому индексу ландшафта (у нас леса),

При подстановке цифр (1.0 + х): 2 =1.15

Искомый х - экологический индекс супесей будет равен 1.3

Либо: в степи с экологическим индексом климата - 0.6 и сформированными на суглинках типично зональными почвами на одном из участков, под влиянием иссушившего почву неумеренного выпаса скота, развивался полупустынный ландшафт, типичный для зоны с индексом 0,4. Сделав расчет, подобный приведенному, мы узнаем, что выпас сыграл роль опустынивающего фактора с индексом - 0.2.

Приведенная схема интеграции экологических факторов имеет характер первого приближения.

Для проведения более точных расчетов необходимо учитывать, по крайней мере, два следующих обстоятельства.

Во-первых, сила действия различных факторов, имеющих хотя бы и одинаковые экологические индексы, неодинакова. Принимая за единицу силы действия климата, мы должны оценивать пределы сил геологических факторов в 0.7, почвенных (история) в 0.5, растительности, видимо, в 0.3 и животного мира в

0.2. Последние две оценки очень ориентировочны.

Во-вторых, сдвиг почвообразования и соответственно, развивающегося на данных почвах ландшафта никогда не бывает совершенно точным к условиям другой зоны. Скажем, в местах выхода гранитов на дневную поверхность лесостепной зоны процесс почвообразования пойдет по пути более близкому к подзолистому, разовьются лесные почвы и лесной ландшафт. Но почвы, развившиеся на гранитах, будут содержать по сравнению с зональными лесными повышенное количество щелочных металлов, алюминия и некоторых других элементов.

В этом случае необходимо учитывать основное отклонение почв и ландшафта от зонального типа и вносить в расчеты и прогнозы поправки, основанные на следующем принципе. Необычное для зональных почв повышение содержания отдельных элементов в материнских породах и производных от них почвах обуславливает усиление развития тех форм биологической продуктивности, для которых эти элементы типоморфны, те специфически характерны. Следствия недостатка отдельных элементов противоположны. При этом изменяются следующие показатели частной продуктивности:

а) образование веществ, состав которых соответствует (или не соответствует) особенностям средства

среды;

б) развитие популяций видов, содержащих в организмах повышенное количество веществ, которыми обогащена или обеднена среда;

в) меняются сроки развития организмов за счет изменения продолжительности прохождения стадий, характеризующихся повышением содержания тех веществ, которыми специфически обогащена или обеднена среда.

Таблица 3.

Относительные показатели содержания элементов в почве

Экологический индекс по климату (увлажнение) Тип почвы 8І А1 Са Мм Р № К

1.6 Подзолистые 1.15 0.9 0.2 0.6 0.8 0.8 1.1

1.2 Серые и бурые лесные 1.10 0.9 0.3 0.6 1.0 0.8 1.1

0.8 Черноземы 0.90 1.2 1.5 1.4 1.5 0.9 1.0

0.4 Каштановые 0.95 1.0 2.0 1.2 1.0 1.1 0.9

0.25 Серые пустынные 1.00 0.9 0.9 1.2 0.6 1.4 0.8

Таблица 4.

Относительные составы образцов горных пород и их экологические индексы

Г орные породы 8І А1 Са Мм Р № К Экологические индексы по почвам

Песок 1.4 0.3 0.7 0.2 0.3 0.2 0.4 Около 1.75

Гранит 1.2 0.9 0.4 0.3 1.3 0.9 1.3 Около 1.5

Суглинок 0.9 1.1 1.6 1.2 1.0 0.4 1.1 Около 0.7

Лёсс 0.8 0.9 2.0 0.8 0.5 0.5 0.5 Около 0.4

Приведем поясняющие примеры:

а) Типоморфный, наиболее специфический, элемент каратина - вещества, из которого состоит шерсть

- сера. Чем больше серы в материнских породах, в почвах, в ландшафте, тем выше шерстная продуктивность овец.

б) Кальций - типоморфный элемент для млекопитающих и для раковинных наземных моллюсков. Рост и развитие их тем выше, чем больше кальция в почвах (правило Р.Г ессе).

в) Калий содержится в наибольшем количестве в молодых растениях. Усиленная подкормка калием увеличивает продолжительность начальных стадий развития растений, их вегетативный рост.

Для определения экологических индексов материнских пород (самый важный элемент интеграции экологических факторов) совсем не обязательно исследовать в натуре все вызываемые ими сдвиги в состояниях почв и ландшафтов. С большим успехом может быть использован метод аналогии, сравнение совокупностей относительного состава материнских пород (получаемого отношением их состава к среднему

составу литосферы) с относительным же составом почв (по отношению их состава к среднему составу почв Земли). Коэффициент материнской породы устанавливается по коэффициентам наиболее близким к ним по относительному составу почв, как это можно видеть из сопоставления таблиц 3 и 4.

1.8. Природные кадастры - основа территориального планирования природопользования

Слово кадастр заимствовано из французского языка и означает официальный список, реестр.

Первоначально, в средние века, кадастрами называли списки налогоплательщиков. Несколько позднее, опять-таки для упорядочения сбора налогов, стали создаваться земельные кадастры (в России их называли писцовыми книгами). Они содержали в себе подробные списки земель, находившихся во владении налогоплательщиков и оценки качествам земельных участков. Чем более ценной, плодородной была земля, тем больший налог приходилось платить ее хозяину. В некоторых зарубежных странах земельные кадастры и теперь имеют сходный характер и задачи.

В СССР различные природные кадастры представляли собой подробные справочники о той или иной категории природных ресурсов, составляемые для использования при планировании развитии народного хозяйства, развития экономики страны.

Например, «Водный кадастр СССР» состоял из трех разделов. Кадастр поверхностных вод содержал сведения о режиме рек, озер, болот. В морской кадастр входили гидрометеорологические данные о морях СССР. В кадастре подземных вод были заключены: каталог источников, колодцев и буровых скважин, а также сведения по гидрологии, химизму подземных вод и др.

Существовали также Солнечный кадастр СССР, Ветровой кадастр. Создавался Земельный кадастр страны. Каждый из них содержал свободное описание распределения соответствующих ресурсов по территории Советского Союза и одновременно создавал основу для их оценки в практических целях.

В пятидесятые годы была выдвинута задача создания «Комплексного природного кадастра СССР», который должен был создать интегрированную основу для перспективного планирования. Такой кадастр был бы очень нужен для определения генеральных направлений развития различных районов страны. Однако создание его столкнулось с таким большим методическим трудностями, что около двадцати пяти лет ни одно учреждение не сочло возможным взять на себя ответственность за его создание. Существовавшая долгие годы тенденция статистически свести в комплексном природном кадастре все сведения о природе различных районов СССР оказалась неосуществимой из-за крайней громоздкости.

Комплексный природный кадастр - это комплексная характеристика природных особенностей какой-либо территории, сопровождающаяся их практической оценкой. Основу комплексного природного кадастра составляет экологический кадастр, сущность которого рассматривается далее подробно. В него входит также генетический кадастр, характеризующийся существующие на разных территориях генетические фонды живой природы.

Кадастр природных явлений небиосферного происхождения дается без излишних подробностей.

Комплексный природный кадастр сосредоточен на явлениях биосферы, как среды, в которой протекает хозяйственная деятельность человека. Поскольку же распределение полезных ископаемых с биосферными явлениями связано лишь в очень малой мере, оно должно описываться в самостоятельном кадастре. Но, планируя формы пользования биосферными ресурсами, мы не можем не учитывать влияние на биосферу таких крупных горнопромышленных комплексов как Курская магнитная аномалия, Воркутинские угольные разработки, нефтяные промыслы Западной Сибири, Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс.

Заключительный раздел комплексного кадастра должен содержать экономическую характеристику природных условий: относительные возможности получения разной продукции, относительные размеры затрат на ее производство в каждой зоне.

Само собой разумеется, что комплексы, характеризующие особенности таких пространств как страна, в целом, отдельная область и конкретное хозяйство не могут быть одинаковыми. Но в каждом случае должно рассматриваться влияние природных условий на общий характер развития жизни, на различные формы продуктивности живых организмов, на медико-гигиеническую ситуацию и на производственную деятельность.

1.9. Методы составления экологических кадастров

Принципы составления комплексных природных кадастров основываются на общей теории действия экологических факторов биосферы - учете, как качественной специфики, так и пространственных особенностей действия каждого класса факторов.

Если расположить классы экологических факторов в последовательности: климат - геологические условия - почвы - растительный и животный мир, то при переходе от первого - климата - к каждому

следующему по порядку классу площади пространств, на которых действие этих факторов проявляется приблизительно однородным образом уменьшаются в среднем на два порядка, т.е. в сто раз.

Поэтому дифференциация очень крупных территорий - государства, больших регионов - должна производится, прежде всего, по различиям климата с учетом того, что каждому климату сопутствуют всегда определенные, именно с этим климатом связанные комплексы общих особенностей природнохозяйственных условий. При этом для каждого климата должны быть указаны особенности преломления его действия различными природными условиями. В государственном кадастре должны также

характеризоваться в целом географические страны, включающие в себя несколько зон (типа Западной Сибири, Кавказа). Для решения вопросов о государственных зонах производства различных продуктов, зонах с теми или иными особенностями промышленного и гражданского строительства, специфическими задачами здравоохранения и т.п., этих данных, как правило, достаточно. Перегрузка лишними деталями будет мешать генерализации основных задач. В кадастрах малых территорий климат должен включаться в их общую характеристику, геологический фон может быть также единым. Дифференциация пространства должна вестись по почвенным разностям, по живому покрову и последствиям человеческой деятельности.

Внутри климатических поясов (а при необходимости повышенной точности - субпоясов) основным фактором, определяющим зональную специфику, служит увлажнение.

Поскольку каждому коэффициенту увлажнения соответствуют определенные количественные показатели состояния всех явлений природы, необходимые для практики количественные расчеты легко произвести.

Но климат дает нам лишь общие, неконкретные особенности территории. Конкретизация требует интеграции данных о действии климатических и других групп факторов. Для первого и, как правило, достаточного приближения к истине, необходим учет влияния особенностей строения поверхности земной коры, то есть геологических факторов.

Внося в кадастр различные поправки и уточнения, нужно постоянно помнить фундаментальный вывод доклада И.М. Гельфанда, М.Л. Цетлина и В.С. Гурфинкеля на проходившей 3-5 апреля 1961 г. сессии Бюро отделения биологических наук АН СССР и Научного совета по комплексной проблеме «Кибернетика». В связи с наличием у сложных биологических систем большого числа степеней свободы, а также параметров, зависящих от времени, к этим системам не могут применяться классические жестко детерминированные алгоритмы управления и прогнозирования. К числу таких систем относятся, прежде всего, зональные и другие природные комплексы. Поэтому погоня за излишней точностью оценок при составлении природных кадастров не может дать ничего, кроме напрасной потери сил и времени. Иногда авторы специальных природных кадастров стремятся оценивать описываемые ресурсы в денежных единицах (например, Туркевич, 1977). Для экологического кадастра это не целесообразно. Денежные оценки могут меняться самым различным образом.

Сходный недостаток имеет и кадастровая оценка сельскохозяйственных угодий по весу продукции, которая может быть с них получена. Это связано с тем, что под влиянием селекции, улучшения системы удобрений и других приемов ведения сельского хозяйства урожайность всех культур непрерывно растет и кадастровые оценки также теряют свое значение.

Все это делает целесообразным использование в экологическом кадастре относительных оценок, выведенных из сравнения с естественными эталонами. Очевидно, такой общий естественный заповедный эталон должен иметь среднее (медиальное) увлажнение, средние температурные и другие показатели. Идеальные условия для создания такого эталона находятся на 45 с.ш., в Ставропольской лесостепи. Наиболее близки к средним показателям экологических условий для России территории Центрально -Черноземного и Воронежского заповедников, средние данные по которым принимаются нами за единицу при выведении всех относительных показателей в кадастрах.

Как бы ни поднимался в дальнейшем общий уровень урожайности, конкретные цифры, если они понадобятся, всегда будет легко вывести из соотношения относительных показателей.

Необходимые элементы составления экологических кадастров - карты и схемы экологических профилей, показывающих закономерности изменчивости природных условий на линиях, пересекающих описываемую территорию по важнейшим для ее характеристики направлениям.

1.10. Содержание экологических кадастров для территории разных рангов

Экологический кадастр России должен включать в себя следующие разделы:

1. Карту изменчивости экологических условий страны. На ней должны быть выделены

температурные пояса и субпояса; градации увлажнения, создающие природную зональность; горные районы, не укладывающиеся в рамки равнинной зональности; географические страны, охватывающие группы природных зон, и такие крупные явления природы, не связанные четко с природной зональностью, такие, как крупные реки со сложными природными комплексами их долин. Целесообразны также карты

уникальных природных объектов, вроде камчатского геотермального комплекса, кавказских грязевых вулканов и т.п. явлений, а также другие специализированные карты.

2. Пояснительный текст к этой карте.

Общая характеристика распределения климатических явлений по территории страны помимо данных на карте градации увлажнения должна характеризовать основные климатообразующие циркуляционные процессы и важнейшие для страны закономерности территориальных изменений климата. Например, усиление континентальности климата в направлении с запада на восток и специфику климата приокеанических частей крайнего востока страны.

В комплексных характеристиках экологических особенностей природных зон должны быть даны пределы увлажнений, характерных для зоны, и полные комплексы особенностей, связанных с ключевым для этих зон коэффициентами увлажнения (климатическими индексами): 0,2 - для пустынь, 0,4 - для полупустынь, 0,75 - для степей, 1,0 - для лесостепи, 1,3 - для умеренно влажных лесов, 1,8 - для влажных лесов и 2,5 - для переувлажненных территорий.

В качестве примеров того, какое значение имеют ключевые индексы для комплексной характеристики территории, мы приводим данные для территорий с коэффициентами увлажнения 0,5 и 1,5.

Таблица 5.

Примеры элементов комплексов экологических особенностей территорий, связанных с показателями

увлажнения в умеренном поясе

Коэффициенты увлажнения

0,5 1,5

Зональные почвы

Каштановые Подзолистые

Зональная растительность

Сухостепная. Г осподствуют узколистные злаки с примесью полыней Влажнолесная. Господствуют темнохвойные деревья с примесью мелколиственных

Поверхностные воды

Средняя минерализация около 1300 мг/мл. Преобладают ионы натрия, хлора, сернокислый, кальций, магний Средняя минерализация 200 мг/л. Преобладают ионы гидрокарбонатный и кальция. Нередка примесь креновых кислот

Г игиеническая оценка воды

Минерализация достаточна или избыточна. Соотношение ионов зависит от местных материнских пород и часто неблагоприятны. При избытке сернокислого иона способствуют диаррическим явлениям. Профилактика соответственно местным условиям: опреснение воды, коррегирующие добавки к рациону Минерализация слабонедостаточная. Недостаток кальция может снижать общую резистентность организма, способствовать возникновению кариеса, мышечных судорог кормящих матерей, детского рахита. Недостаток может ослабить рост волос. Профилактика - употребление «таежной соли» (йодированной с добавлением 10% гипса)

Техническая оценка воды

Жесткость высокая, как устранимая, так и не устранимая. Быстрое осадкообразование в котлах. Агрессивность в отношении бетона и металла обычно повышенная. Организация производств, требующих повышенной чистоты воды затруднена Жесткость умеренная, преимущественно устранимая. Образование накипи медленное, но слой ее упрочен примесью кремнезема. Агрессивность умеренная. Возможна организация производств, требующих повышенной чистоты воды

Фосфорно-кальциевый баланс кормовых травостоев

Соотношение Р:Са в среднем приближается к 1:10; может достигать 1:20 и 1:40 Соотношение Р:Са близко к 1:2

Особенности минерального обмена у травоядных животных

На фоне высокой обеспеченности минеральными веществами часто возникают их неблагоприятные соотношения. Всегда угнетает рост животных недостаток фосфора при избытке кальция Небольшая минеральная недостаточность без начальных проявлений дисбаланса отдельных элементов. Может возникать недостаток йода

Потребности коррекции минерального питания травоядных животных

Корригирующие подкормки соответственно условиям. Всегда подкормка фосфором Целесообразна общая минеральная подкормка. Особенно кальцием. Иногда нужна компенсация недостатка йода

Г лавное условие продуктивности земледелия

Орошение Удобрение

Качество зерна

Мелкое, но богатое белком Крупное, богатое углеводами, обедненное белком

Приведенные сравнительные примеры имеют характер лишь кратких методических показателей направления, в котором должна вестись работа по составлению кадастра. В рабочем кадастре по каждому из приведенных пунктов должны приводиться более детальные количественные данные. Скажем, недостаточно указать на то, что при увлажнении 0,5 процент содержания белка в зерновых выше, чем при увлажнении 1,5. Для озимых пшениц это будут величины 18,0 и 13,5%, а для яровых - на один процент выше, для ячменя близки к озимой пшенице.

За основу экологических характеристик берется периодическая система экологических условий суши (Куражсковский, Смоловик, Тараненко, 1976). Но есть ряд климатических явлений не вполне отражаемых этой схемой: общий характер атмосферной циркуляции, определяющий распределение осадков по сезонам, амплитуда температурных колебаний и т.п., В кадастре должны быть указаны общие особенности их распределения по территории страны и практическое значения этих особенностей.

Специально должны быть охарактеризованы колебательные явления природы: вероятность возникновения засух, особо дождливых периодов, морозных, теплых и других сезонов и последствия этих отклонений от "средних норм".

В характеристике роли основных геологических явлений, существующих на территории государства, должны рассматриваться результаты интеграции действия климатических факторов и влияний материнских пород, тектоники, рельефа и гидрогеологических условий.

Анализ действия рассматриваемых факторов должен вестись по рубрикам:

- Общий строй ценотических явлений: общий характер рельефа, почв, растительности и животного мира. В частности, жизненные формы организмов, их продуктивность, химизм, ценотическое значение (особенно в практических аспектах: вредители, опылители, болезнетворные организмы и т.д.), типичные формы изменения естественных условий человеческой деятельности.

- Земледелие: земледельческая оценка почв, урожайность культур, их химические особенности, пути повышения продуктивности.

- Животноводство: общая оценка условий, продуктивность различных групп животных и пути ее повышения, зоогигиеническая характеристика.

- Лесное, охотничье и рыбное хозяйство: особенности их развития, специфика форм и продукции, рациональные пути повышения эффективности.

- Строительство, промышленность, транспорт: особенности их развития и обратного влияния на природу. Скажем, самоочищение загрязненных вод происходит в теплом климате гораздо быстрее, чем в холодном.

- Особенности здравоохранения: тенденции развития разных заболеваний, характеризующихся относительной частотой их возникновения, рациональные методы защиты здоровья, особенности рекреационного и курортного дела.

- Специфика охраны природы: количественные оценки ранимости и регенерационных способностей почвенного и живого покровов земли: типичные опасности для состояния природы и главные направления ее охраны.

Все сказанное выдвигает на первый план зональные особенности природы. Очень часто им противопоставляются интразональные явления, например, долины рек. Это неточно: речные долины представляют собой крупные геоморфологические изменения общего характера земной поверхности. Поэтому природа их отличается от "средних" особенностей зоны. Тем не менее, облик долин всегда зонален. В южных зонах России он определяется господством тростниковых зарослей, в средних - ольховыми лесами, севернее - ивняками; меняется и характер пойменных лугов. Это нужно всегда помнить при составлении кадастров.

Построение кадастров географических стран и других крупных регионов аналогично построению общегосударственного кадастра. Но региональные кадастры отличаются большее подробностью, большей конкретностью, большим значением, которое уделяется геологическим факторам при дифференциации территории.

Областные кадастры не могут быть однотипными. Характер территорий различных областей очень неодинаков. Крупные области вроде Ростовской, Архангельской, Тюменской включают пространства со значительными климатическими различиями. Территории мелких областей, таких как Белгородская, Тульская, Ивановская, Смоленская, и другие, вполне однотипны по климату, небольшие вариации которого связаны с особенностями строения земной поверхности.

Таким образом, дифференциация территорий крупных областей должна проводиться по сочетанию климатических и геологических факторов, В кадастрах малых областей климат должен иметь единую

характеристику, а территориальные индексы определяться геологическим строением, прежде всего распространением материнских пород.

Кадастр отдельного хозяйства должен иметь вполне конкретный характер и использовать данные землеустройства и лесоустройства, Он строится по следующему плану:

1. Общая характеристика климата с указанием конкретных особенностей местных климатов и микроклиматом. Динамика погод и ее практическое значение.

2. Детальные вариации геолого-географических условий.

3. Конкретная характеристика почв и их истории.

4. Особенности растительности и животного мира.

5. Описание всех последствий антропогенного воздействия на природу.

Все эти пункты должны оцениваться по схеме, данной в методике составления государственного кадастра, т.е. по влиянию перечисленных условий на общий строй природных явлений, на сельское, лесное, охотничье и рыбное хозяйство, на индустриальную и транспортную деятельность, на здравоохранение и охрану природы. Но конкретное содержание кадастров в районах с различными природно-хозяйственными условиями не может быть тождественным.

В состав кадастров малых территорий должны включаться также кадастровых описания конкретных угодий по следующей схеме:

1) конкретная интегрированная оценка различных выделов угодья в экологических индексах;

2) дополнительные оценки, не укладывающиеся в систему экологической индексации;

3) перечень конкретных местных явлений, имеющих практическое значение.

Создание экологических кадастров - новое дело. Приведенные здесь методические указания могут рассматриваться лишь как общие ориентиры, подлежащие уточнению при практической работе.

Часть 2. ОХРАНА ПРИРОДЫ - ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

2.1. Охрана природы - общее условие сохранения нормальных условий жизни и производственной

деятельности в современную эпоху

Научно-техническая революция настолько усилила воздействие человека на природу, что механизмы саморегуляции биосферы оказались уже недостаточными для обеспечения ее стабильного состояния. Такие коренные изменения в природе в местах поселений, а затем, пашен, карьеров и т.д. начали возникать, еще у пралюдей, живших более полумиллиона лет назад. Но все они носили местный характер. Общий же облик и свойства биосферы оставались практически неизменными. Научно-техническая революция придала этим изменениям общебиосферный, глобальный, характер.

Г лобальный характер изменений биосферы определяется с одной стороны ростом технической силы воздействий человечества на природу, с другой - происходящими в биосфере и в известной мере нивелирующими ее состояние процессами физической и экономической циркуляции веществ. Так в настоящее время такие страны как США, ФРГ, потребляют кислорода больше, чем возвращает его в атмосферу растительность, существующая на их территории. Благодаря же воздушной циркуляции состав всей земной атмосферы медленно, но неуклонно изменяется в сторону повышения содержания углекислоты. Многочисленные нефтяные загрязнения вод Атлантики образовали уже сплошной мост между Северной Америкой и Европой, а локальное значение приобретают уже не загрязнения, а их вызываемые волнением разрывы. Разрастаются пятна сплошных загрязнений и на крупнейшем из океанов Земли - Тихом. Примером глобальных изменений, связанных с экономической циркуляцией может быть вырубка лесов. Потребности в древесине многих промышленно развитых стран, ранее уничтоживших свой лесной покров, удовлетворяются теперь за счет лесов развивающихся стран, а также других стран, богатых лесом. В результате происходит разрежение, сокращение лесного покрова на всем Земном шаре. Аналогичным примером может служить нивелирование сохранения запасов рыбы в мировом океане, запасов многих минеральных веществ и пр. Все это, в конечном итоге, с одной стороны, неуклонно подрывает дальнейшую возможность нормального существования всех эволюционного приспособившихся к "прежним", естественным условиям Земли живых существ. С другой стороны, этим разрушается и стабильность условий производственной деятельности человека, особенно при пользовании ресурсами живой природы.

Таким образом, наступает новая эпоха, в которую сохранение на Земле нормальных условий жизни и производственной деятельности может быть обеспечено только использованием вновь обретенных технических возможностей человечества для постоянной охраны природы от нежелательных для человеческого общества изменений, вызываемых деятельностью самого общества.

Охрана природы в современном смысле слова не означает консервирования природы в ее изначальном виде (что возможно только на ограниченных пространствах внутри заповедников); она должна

быть сопряжена и с обогащением и с рациональным преобразованием природы, но в каждом случае ее главная цель исключение стихийного возникновения нежелательных для нас побочных явлений

2.2. Воспроизводство природных ресурсов

Общеизвестно, что никакое общественное производство не может существовать, если часть получаемых от него доходов не будет обращаться на воспроизводство израсходованных средств труда, сырья и вспомогательных материалов в их натуральном природном выражении. Этим определяется обязательность специальных затрат средств и усилий на воспроизводство потребляемых человеком природных ресурсов, а при развитии производства и на расширение их воспроизводства.

В минувшую эпоху восстановление используемых в производстве природных ресурсов, особенно ресурсов живой природы, достигалось за счет воспроизводительных сил самой природы. В современную эпоху значительная часть воспроизводительных функций природы, переходит, как мы видим, на человеческое общество. Показательный пример - воспроизводство волго-каспийского стада осетровых. После строительства волжского каскада электростанций сохранилась лишь значительная часть расположенных ниже Волгограда естественных нерестилищ севрюги. Нерестилища осетра, белуги, а с ними и ценнейшей лососевой рыбы - белорыбицы, оказались отделенными от Каспия рядом плотин полностью или почти полностью. Переброска производителей в верхние бьефы искусственными сооружениями себя не оправдала, так как изменение экологических условий водоемов уничтожило главное условие икрометания -наличие на дне каменистых гряд, омываемых проточной водой. Речные галечники в стоячей воде водохранилищ исчезли под слоем рыхлых донных отложений. Пригодными для икрометания остались лишь сравнительно небольшие по площади участки рек ниже плотин, нижние бьефы, где сохраняется быстрое течение. В этих условиях главная забота о воспроизводстве во все большей мере переходит к занимающимся искусственным разведением рыбы рыбоводным заводам. К сожалению, ситуация с рыбным хозяйством региона показывает полное нежелание государственной власти решать эти проблемы (Чуйков, 2009).

К числу природных ресурсов, используемых современным обществом, относятся не только источники энергии, промышленного сырья и питания самого человека, но и природные условия сохранения его здоровья, обеспечения отдыха и эстетических потребностей, развития культуры. Кроме того, большое количество явлений, объектов природы: минералов, растений, животных должно быть отнесено к потенциальным ресурсам, которые сейчас не используется, но станут необходимыми при дальнейшем развитии новых отраслей производства и медицины. Круг последних не может быть четко очерчен (не все будущие потребности мы может предвидеть). Поэтому общепринятым стал принцип возможно более полного сохранения всех существующих на земле видов и хотя бы в образцах - всего разнообразия проявлений неживой природы. Принцип этот, видимо, должен быть в известной мере ограничен в отношении сохранения некоторых наиболее опасных для человека патогенных видов: бактерий, вирусов, может быть, гельминтов.

Природные ресурсы по особенностям их воспроизводства делятся Д.Л.Армандом и И.П.Герасимовым (1964) на три группы: условно неисчерпаемые, возобновляющиеся и невозобновимые.

К условно неисчерпаемым ресурсам эти авторы относят воздух, морскую воду, солнечную энергию, ветер и морские приливы. Однако в настоящее время в отношении воздуха и морской воды это относится лишь к сохранению их общих объемов. Под влиянием интенсивного загрязнения химический состав этих важнейших ресурсов начал изменяться. К условно неисчерпаемым, длительное сохраняющимся при правильном пользовании ими, мы можем отнести также многие культурно-эстетические ресурсы: красивые пейзажи, скалы, водопады и пр.

К возобновляющимся ресурсам относятся гидроэнергетические, биологические ресурсы, почвенное плодородие и очень небольшое количество минеральных (таких, как самосадочные соли). Способность их к возобновлению существует у них только в определенных условиях, которые определяются конкретными свойствами каждой группы ресурсов, и в нашу эпоху должны целенаправленно обеспечиваться природопользователями.

Основные формы применения гидроэнергетических ресурсов - использование силы морских приливов, прибоя и текучих вод суши (в дальнейшем возможно использование морских течений). Энергия приливов и отливов регулируются планетарными факторами, и возобновляется без участия человека. Использование энергии прибоя находится пока в зародышевой стадии и затруднено, в частности, непостоянным характером ее источника. Речной сток наиболее удобен в использовании: плотины и водохранилища создают более или менее постоянный резерв энергии, регулирование расхода которого в основном находится в руках человека. Возобновление запасов расходуемой энергии определяется в данном случае режимом стока.

В горных районах, где находятся истоки большинства наших крупнейших рек, главным фактором, регулирующий сток, служит лес. При сплошном растительном покрове (лесном и дерновом) большая часть влаги поглощается почвой. Лесная подстилка впитывает воды в несколько раз больше, чем весит сама, а

оставшаяся влага стекает по ней в 30-40 раз медленнее, чем по обнаженному склону (Ермаков и Иоганзен,

1961). Нарушение растительного покрова приводит к тому, что почвенный слой смывается, обнажая голые скалы, смытая почва заполняет водохранилища, засоряет реки в нижних судоходных частях течения. Осадки быстро скатываются в виде катастрофически бурных потоков, а в остальное время реки и ручьи пересыхают. Энергетическое и другое хозяйственное использование водных источников энергии при этом крайне затруднительно.

Почти столь же значительна водоохранная роль лесов и на равнинах. В земледельческих районах с повышением культуры земледелия, и особенно при влагозадержании, сток уменьшается. По данным М.И. Львовича (1960, 1960а), одно лишь проведение зяблевой вспашки уменьшает сток в лесостепной зоне в 2, а в сухих степях в 4-5 раз. Большую роль в удержании влаги играют кулисы, валование снега, а также лесные полосы. При этом большая часть влаги, задержанной на полях, уже не стекает в реки, а поглощается культурными растениями и транспирируется. С развитием сельского хозяйства связано уменьшение стока всех рек, имеющих водосборы в земледельческих районах. Так, годовой сток Дона во второй половине прошлого века упал на 12%, а в небольших реках южных степей уменьшение стока достигло 50-б0%. Одно из важнейших средств преодоления этого противоречия - коренное изменение отношения к водоохранным лесам. Роль водоохранных лесов очень велика: верховья реки Оки, находящиеся выше города Орла, почти безлесны, и падение весеннего стока здесь составило 23%. Ниже по течению вдоль Оки до Калуги тянется цепь островных лесов. Вдоль притоков - рек Упы и Жиздры также простираются полосы Жиздринских лесов, Тульские и Козельские засеки. Водоохранные леса способствуют выравниванию стока рек, снижение которого вблизи Калуги составляло уже 13% - величину почти вдвое меньшую (Львович, 1960а).

Все, что сказано о мерах по обеспечения стока для гидроэнергетических целей, в полном мере относится и к сохранению условий для транспортного использования не зарегулированных водоемов. О важности проведения этих мероприятий можно судить на примере Дона. За 250 лет судоходная часть этой реки укоротилась на 100 км, а к середине прошлого века площадь сечения Дона под Богучаром уменьшилась на 47%, средняя глубина снизилась с 1,44 до 0,96 м, а максимальная - с 3,8 до 2,6 м (Положенцев, 1958).

Важнейшая производительная сила земли - почвенное плодородие - сохраняется и повышается только в условиях непрестанного естественного или искусственного воспроизводства. Истощение почвенного плодородия при получении биологической, особенно растительной, продукции неизбежно. В 35сантиметровом слое целинного чернозема содержится около 10 т фосфора на 1 га. При выращивании на этом участке кукурузы из почвы ежегодно будет уноситься около 1 ц. фосфора. Это означает, что полный вынос фосфора из пахотного слоя должен произойти через 100 лет. При этом нужно учесть, что далеко не весь фосфор почвы содержится в усваиваемой растениями форме и поэтому истощение почвы должно произойти еще быстрее. Подобные расчеты можно было бы провести и для любого другого биологически важного элемента почвы. В действительности полного истощения не наблюдается, так как происходит непрерывное обогащение поверхностных слоев почвы важными для растений элементами за счет выноса их корнями с больших глубин и, кроме того, недостающие элементы пополняются при внесении удобрений. Недостаток современной системы удобрений состоит в том, что она пока еще не обеспечивает всестороннего учета баланса веществ в почве.

Сказанное относится и к восстановлению необходимых для растений физических свойств возделываемой почвы, конкретные методы которого многообразно изменяются. Например, регулирование структурных особенностей почвы может производиться множеством способов от создания на нем травяного покрова до применения органических удобрений и специальных зернообразующих полимеров. Известные способы возобновления плодородия вполне достаточны не только для его восстановления, но и для непрерывного наращивания при эксплуатации почв. В этом заключено главное условие расширения сельскохозяйственного производства.

Биологические ресурсы могут широко использоваться только в условиях постоянной заботы об их воспроизводстве. Для воспроизводства биологических ресурсов необходимо сохранить контингент производителей и создать необходимые условия обитания. Для растений особенно важно состояние почвы. Достаточно один раз только вспахать целину, и уже можно наблюдать полную смену растительности и последующий процесс ее неоднократных изменений с возвращением к исходному состоянию. Велико влияние выпаса скота на состояние почвы и растительности. Хозяйственное значение выпаса меняется в зависимости от пригодных условий и степени его интенсивности. Чрезмерный выпас всегда вреден: при стравливали пастбищ в степи 4-5 раз за лето, а в лесной зоне (6-8 раз) через 3-4 года исчезают все кормовые растения и остаются лишь несъедобные.

Для воспроизводства луговой растительности необходимо:

а) регулирование плотности почвы (на севере она должна быть плотнее, чем в сухих зонах);

б) регулирование выпаса, стравливание пастбищ небольшими частями, обеспечивающее равномерное поедание растительности, и последующий отдых луга;

в) восстановление травостоя подсевом высокопитательных трав;

г) удобрение (Ларин, 1964).

В воспроизводстве леса экономически целесообразно содействовать процессу естественного возобновления. Сохранение подроста, имеющего обычно возраст 10-20 лет и более, минимум на тот же срок (если он не увеличивается еще на 40-50 лет сменой пород) сокращает оборот рубок. Поскольку рубки ведутся из расчета среднего возобновления (прироста) древесины на многие десятилетия вперед, то соответственно количеству сохраненного подроста можно увеличивать количество ежегодно вырубаемой древесины. Так, на 100 га первоклассного елового леса при обороте рубок в 100 лет ежегодно можно вырубать 10 га леса; но если подрост в среднем возрасте 20 лет будет сохраняться, то это обеспечит ускорение оборота рубок на тот же примерно срок и, таким образом, увеличит годичную лесосеку до 12,5 га и ежегодный выход древесины на 25%. К сожалению, на практике это обстоятельство часто не учитывается. По данным P.P. Протопопова (1959), при механизированных лесозаготовках в еловых лесах уничтожалось от 70 до 86% подроста.

Один из способов сохранения подроста - рубка леса в период глубокоснежья, когда вмятые в снег деревца потом выпрямляются. В любой сезон можно выбрать наиболее рациональную технологию валки и трелевки деревьев. Экономическое обоснование выбора способов трелевки должно учитывать не только выгодность, но и стоимость лесовозобновительных работ после применения каждого из них и продолжительность периодов, необходимых для достижения лесом эксплуатационной спелости.

Сбор лекарственных или других полезных растений приводит к их практическому исчезновению, если не соблюдаются условия для их воспроизводства. Так, случилось в свое время с женьшенем в ряде мест Китая. Потом были установлены определенные правила его сбора. Подобные явления происходили и у нас. Например, в 1958-1960 гг. чрезмерное усердие алтайских заготовителей при сборе маральего корня привело к тому, что огромные запасы его на территории Алтая были почти совсем уничтожении и для того чтобы сохранить это растение, пришлось значительно ограничить прием сырья.

При заготовке плодов и ягод также необходимо заботиться о воспроизводстве используемых видов. Для однократного сбора орехов часто валились кедры, плодоношение которых начинается в возрасте, близком к столетнему, и продолжается двести и более лет. В Сибири вызывает большую тревогу способ заготовки облепихи: вместо того, чтобы собрать ягоды с ветвей (после морозов она легко отряхивается), кустарники рубят и вывозят в населенные пункты для сбора с них ягод.

В сильнейшей мере зависят от воздействия промысла и рыбные ресурсы. Яркий пример, показывающий значение обеспечения воспроизводства рыбных запасов, подставляет история Волгокаспийского рыбного промысла.

Большой ущерб богатевшим рыбным запасам Каспия был нанесен еще хищничеством крупных промышленников-купцов в царские времена (Книпович, 1923). Поэтому сразу же после Октябрьской революции среди передовой части рыбаков развернулось движение за пресечение хищничества в промысловых водах и за установление режима, обеспечивающего воспроизводство рыбы. Рыбаки самостоятельно принимали меры по организации заповедного режима на некоторых участках, устраивали свои революционные суды над браконьерами.

К сожалению, дальнейшее техническое совершенствование промысла при временном ослаблении внимания к задачам охраны природы привело к возникновению крупного противоречия между способами и размерами рыбодобычи и воспроизводством рыбы. В результате запасы важнейших видов рыб сократились от 3 до 10 раз и более. Положение осложнилось введением в строй Волжского каскада гидростанции, плотины которого закрыли каспийским проходным рыбам путь к нерестилищам (Бердичевский, 1958, Дико, 1958; Седов и Сибирцев, 1958). Г.Г. Сибирцев писал: "Общеизвестно, что запасы ценных промысловых рыб Каспия неуклонно падают. При этом размеры ущерба от браконьерства и других причин не идут ни в какое сравнение о том огромным уроном, который наносится запасам ценных рыб нерациональным ведением рыболовства. Так, морской промысел рыбы в Северном Каспии наносит колоссальный ущерб ее запасам. И вот почему, Северный Каспий представляет собой гигантское, богатое кормами пастбище всех ценных пород рыб: осетровых, карповых, судака и их молоди. Молодые крупные экземпляры рыб держатся вместе. Интенсивный промысел рыбы в зоне расположения этих пастбищ сопровождается массовым истреблением их молоди. Особенно большой урон рыбным запасам наносит морской сетной промысел. Это объясняется тем, что капроновые сети, которыми ловят в море рыбу, обладают исключительно высокой "цепкостью", они, так или иначе, залавливают рыбу всех видов и размеров, а выпутывание и выпуск этого прилова молоди в живом виде в море невозможны.

По данным КаспНИРО, в Северном Каспии частиковыми сетями ежегодно истребляется молоди ценных рыб больше (в штучном исчислении), чем берет промысел взрослых рыб. Так, годовой вылов леща-незаконника равен 77млн.шт., а промыслового - в среднем 5,5 млн., вылов судака-незаконника - 21 млн., промысловых - 29 млн., осетровых ежегодно вылавливается 2,6 млн., из них незаконника -1,8 млн. шт. и т.д.

Прилов молоди ценных рыб в ставных неводах также велик, но вряд, наносимый ставными неводами рыбным запасам, несколько меньше, так как из ловушек ставных неводов значительную часть молоди рыбаки выпускают в живом виде обратно в воду.

Мы предлагаем полностью прекратить морской промысел рыбы и перенести его в реки, где молоди рыб почти нет. Эта мера не только не сократит общие уловы рыб, а, наоборот, в короткое время повысит их. Все рыбы, обитающие в Северном Каспии, по достижении половом зрелости на размножение неизбежно придут в реки, где их можно взять с минимальными затратами и хорошего качества на механизированных речных тонях” (Сибирцев, 1959, стр. 13-14).

Введенные в 1961 г. "Государственные правила рыболовства" учитывали изложенные выше требования. Подъем улова и значительное улучшение качества рыбы, отлавливаемой в устьях Волги, в сочетании с уменьшением затрат на более дорогостоящий морской улов уже в 1962 и 1963 гг. повысили чистую прибыль рыболовецких колхозов на 98%.

Однако в 90-е годы прошлого века и в первые десятилетия нового ситуация только ухудшалась (см. Чуйков, 2009). А в настоящее время морской лов на Каспии вновь возобновляется в связи с резким падением уловов на Волге, что, очевидно, приведет к окончательному подрыву воспроизводительной способности биоресурсов Каспия.

Вопросы воспроизводства охотничье-промысловых и других полезных животных не имеют принципиальных отличий от того, что было сказано про рыб.

При планировании воспроизводства важно правильно определить оптимальный половой и возрастной состав популяции. В культурном животноводстве потребность в производителях-самцах сокращается благодаря использованию искусственного осеменения. Поэтому численность популяции определяет поголовье самок. Наибольшее количество производителей необходимо для воспроизводства крупных животных в условиях вольного разведения. Потенциал воспроизводства диких животных наиболее просто определяется формулой. И.Г. Пидопличко (1951) как показатель плодовитости вида, получаемый делением числа возможных потомков на длительность жизни животного. Гораздо более сложные и разнообразные системы таких расчетов для нескольких возможных вариантов условий даны С.А. Северцовым (1941).

Весьма существенно для воспроизводства соотношений числа самцов и самок в воспроизводящем этапе. Для многогамных видов, таких, как бобры и большинство пушных зверей, а также гуси, лебеди и многие другие птицы, необходимо соотношение полов 1:1. У видов полигамных - большинства копытных, тюленей, куриных - количество самок должно в несколько раз (у разных видов неодинаково) превосходить количество самцов. В естественных условиях для воспроизводства необходима также определенная исходная величина численности и плотности поголовья, обеспечивающая возможность спаривания производителей, и соответствующий прирост численности животных. Большое значение имеет также сохранение молодняка до наступления половой зрелости.

Среди условий среды, обеспечивающих воспроизводство животных, на первом месте стоят условия питания. С.Р. Кириков (1952) показал, что причиной исчезновения степной пищухи к западу от Волги и во многих местах Заволжья была распашка степи, в результате которой сократилась площадь зарослей степных кустарников, служивших ей кормом. Д. Лэк указывает, что для каждой группы животных условия питания всегда оказываются либо главным, либо одним из главных факторов. Необходимо подчеркнуть, что вред охотничьему хозяйству наносят не только истребление, но и некоторые работы по воспроизводству, не имеющие научного основания. К числу таких мероприятие относятся массовые завозы дичи, особенно зайцев и куриных в охотничьи хозяйства. Это может считаться оправданным только в качестве интродукционных мероприятий или в отдельных спортивных хозяйствах, где не учитывается хозяйственная рентабельность. В остальных случаях массовые перевозки дичи внутри областей ее обитания, нередко рекламируемые прессой, представляют собой не что иное, как проявление бесхозяйственности и научной безграмотности. Неумение организовать воспроизводство местных форм животных приводит к тому, что за тысячи километров или даже из других стран завозятся подвиды и формы, гораздо менее приспособленные к местным условиям. При образовании смешанных популяций аборигены большей частью вытесняют пришельцев. Остаются лишь завезенные вселенцами паразиты и болезни, исключить разнос которых при массовых перевозках животных очень трудно. (Есть и другие примеры обратного действия - енотовидная собака, американская норка, вытеснившие аборигенных конкурентов).

Группу невозобновимых ресурсов составляют в основном полезные ископаемые. Четкая граница между возобновимыми и невозобновимыми отсутствует. Так, каменные и бурые угли способны вновь образовываться. Но процесс этот протекает так медленно, что роль его для человечества практически равна нулю. Так же ничтожна из-за продолжительности и роль процессов рудообразования. Даже для образования болотной железной руды требуется период, охватывающий жизнь многих человеческих поколений.

Но наряду с этим процессы самовозобновления в минеральном царстве могут происходить и с большой скоростью, не уступающей скорости биологического восстановления. Достаточно напомнить о ежегодном образовании мирабилита (сульфата натрия) в заливе Кара-Богаз. Вода, притекающая из Каспия, в летнее время в огромном количестве испаряется, и раствор сильно концентрируется. Зимнее охлаждение понижает растворимость мирабилита, он выпадает в виде кристалликов и многими миллионами тонн выбрасывается на берег, где его заготавливают. Этот простой, на первый взгляд, процесс воспроизводства минерального соединения на самом деле оказался очень сложным. После того как естественный приток

воды в Кара-Богаз из Каспия был зарегулирован, все прогнозы воспроизводства осадочного мирабилита не оправдалось. Добыча его резко упала, и следствиями этого были перенесение города Кара-Богаз-Гола на 120 км к северу и полное запустение рабочих поселков Сартас, Чагали и Кизил-Куп (Дзенс-Литовский, 1962).

Промежуточное положение между возобновимыми и невозобновимыми ресурсами занимают воды подземных бассейнов. Большинство из них сформировалось в отдаленном геологическом прошлом, но вместе с тем запасы их продолжают пополняться и в наше время. При энергичной эксплуатации таких бассейнов расход воды часто резко превышает ее пополнение, уровень бассейна падает и система водоснабжения нарушается. Явления эти носят довольно массовый характер. Например, для снабжения водой г. Коломны было создано три водозаборных скважины с общим дебитом 480 м3 в час. За 17 лет их эксплуатации уровень водоносного горизонта понизился с 15,5 до 45,6 м, а динамический уровень в районе откачки до 90 м. Дебит основной скважины уменьшился с 280 до 208 м3 в час и водоснабжение города значительно ухудшилось. После включения мощных водозаборных скважин Московским коксогазовым заводом уровень грунтовых вод сразу же упал в радиусе 10-12 км еще на несколько метров, Снижение уровня грунтовых вод очень часто связано с непроизводительной и даже вредной растратой их на поверхности, приводят к тому, что в окрестностях многих скважин возникают обширные заболоченные участки и озера. Нередко массовое излияние грунтовых, в том числе и ценнейших, минеральных вод происходит и бее всякой их эксплуатации только в результате вскрытия водоносных горизонтов незатомпанированными геологоразведочными скважинами, сделанными, например, в поисках нефти (Фомин, Рулев, Маринов, 1959).

Особую форму растраты подземных вод представляет их загрязнение, происходящее вследствие плохой изоляции водозаборных скважин, подсоса при откачке вод из загрязненных поверхностных водоемов (например, с полей орошения и фильтрации) и при использовании заброшенных скважин для сброса в них сточных вод.

Увеличение добычи невосполнимых ресурсов для производственных целей обеспечивается несколькими путями. Главный - разработка новых природных месторождений. Но запасы этих ресурсов отнюдь не безграничны.

С развитием техники глубины земной коры станут доступнее, и это во много раз увеличит минеральные ресурсы нашей планеты.

Пока наиболее реальное значение имеет задача бережливого рационального использования того, что имеется.

Так, устройство газоочистки на каждый электропечи завода ферросплавов ежегодно экономит до 700 т цветных металлов. Очистная установка на гипсовом заводе улавливает значительное количество гипса. Каждая рекуперационная установка для улавливания бензиновых паров ежегодно возвращает в производство почти тысячу тонн бензина.

Собственно воспроизводством является вторичное использование в качестве сырья отслуживших срок своей службы предметов, сделанных из имеющих ценность веществ. Это относится к изделиям из цветных металлов, начиная от сработавшихся подшипников и кончая испорченными полупроводниковыми деталями радиоконструкций. Переработка вторичного сырья всегда дешевле добычи и обработки первичного; это относится к железу, стекольному бою, пластмассам, бумаге и другим хозяйственным отходам. Следует подчеркнуть, что чем выше экономическое развитие страны, тем более необходимую роль играет в ней использование вторничного сырья, тем более необходимо оно для промышленного производства и, для каждого человека.

Однако далеко не все ценные вещества могут быть пущены во вторичную переработку. Значительная часть их полностью исчезает из употребления, рассеиваясь по земле тончайшей пылью. Пока что восстанавливать эти потери мы не можем. Но в будущем для сбора рассеянных ценных элементов может быть использован путь их биологической концентрации и биологического обогащения. Широко известно, что многие организмы обладают способностью накапливать в себе жидкие (в том числа и ядовитые) элементы в сотни и тысячи раз большей концентрации по сравнению с окружающей средой. Например, астрагалы (Виноградов, 1949) увеличивают концентрацию селена в 10000 раз. Установлено, что зола болотного хвоща содержит 600 г/т золота при содержании его в почве в количестве всего лишь 0,1 г/т. Если учесть, что содержание золота в руде 2-3 г/т уже считается промышленным, можно легко представить себе, что заросли болотного хвоща - это богатые золотые россыпи (Глазовская, 1959, стр.16). В.И. Вернадский (1960) указывает на концентрацию йода некоторыми морскими организмами, в миллион раз большую по сравнению с содержанием йода в морской воде. Уже сейчас концентрирующие йод морские водоросли служат одним из основных источников для его промышленной добычи. Очевидно, что путем селекции мы можем довести эту способность организмов к концентрации ценных элементов до еще большой высоты. Возможно применение многоступенчатой биологической концентрации, когда организмы, обогащенные нужным промышленности веществом, делались бы пищей или субстратом для развития других организмов, продолжающих эту концентрацию.

Кроме того, сохранение невозобновимых ресурсов возможно путем применения заменителей и новых,

как правило, органических материалов, получаемых из наиболее массовых источников сырья и превосходящих по качеству "старые" дефицитные материалы. Замена цветных металлов пластмассами очень эффективна в производстве кабельных труб, подшипников и во многих других случаях. Поскольку синтетический материал получают из самых разнообразных видов сырья: газа, нефти, бурого угля, а также различных минеральных, растительных и животных веществ на основе взаимозаменяемости, что делает их почти неисчерпаемыми. По мере развития новых источников энергии нефть и уголь все более будут превращаться из топлива в сырье для химической промышленности.

Таким образом, имеются следующие пути экономии невозобновимых минеральных ресурсов:

1) полное и комплексное извлечение их из породы.

2) опережающая добычу разведка новых месторождений.

3) экономное и полное (без отходов) использование их в производстве.

4) вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления.

5) применение заменителей.

6) искусственная биологическая и другая концентрация связанных элементов.

ЧАСТЬ 3. СОЗДАНИЕ ЗДОРОВОЙ СРЕДЫ

1.1. Биологические особенности животных-вредителей и меры борьбы с ними

Животными-вредителями с полным правом можно назвать виды, вредящих как сельскому хозяйству, так и здоровью людей. Многие из животных, вредящих сельскому хозяйству, одновременно способствуют и распространению человеческих болезней (суслики, мышевидные грызуны, слепни и др.), а виды, входящие только в одну из этих групп, имеют много общих экологических особенностей.

Вред может принести любое животное, питающееся растительной пищей или способное хранить в своем организме вирус и передавать другим заразное начало какой-либо болезни, Между тем, из общей массы насекомых и других членистоногих, млекопитающих и птиц - видов, которых можно с достаточным основанием считать вредителями, - наберется не более одного процента (Рукавишников, 1959). Доля вредителей среди других групп организмов значительно меньше (если не считать нескольких патогенных групп: сосальщиков, ленточных червей, споровиков, трипаносом). Отрицательная роль остальных видов настолько малосущественна, что при решении практических вопросов обычно может не рассматриваться.

Одна из особенностей вредителей - их способность к периодическим массовым размножениям. Гусеница большой ночной бабочки павлиний глаз довольно велика и прожорлива. Но небольшая численность этого вида сводит его значение к удовлетворению вожделений коллекционеров-любителей. Лесная мышовка относится к числу видов, наиболее восприимчивых к туляремии, но ее малочисленность исключает необходимость борьбы с ней.

Способность к массовым размножениям бывает следствием либо очень высокой экологической пластичности вида, или возникновения условий среды, особенно благоприятных для него. Эти условия среды создаются большой совокупностью различных факторов, начиная от метеорологических и популяционных и кончая деятельностью человека. Участки скотобоя, возникновение бурьяновых зарослей создают прекрасные условия для размножения в первом случае некоторых саранчовых и сусликов, во втором - мышевидных грызунов, ряда насекомых и клещей. Большую роль в формировании фауны вредителей играет введение новых сельскохозяйственных культур. Свекловичный долгоносик был очень мало кому известным насекомым, обитавший на диких растениях из семейства маревых. А появление родственного, более сочного и культурного вида сахарной свеклы, занимавшего сплошные массивы, создало условия для массового размножения долгоносиков и превращения их, таким образом, во вредителей. Этому еще более способствовало и то, что в дикой природе эти долгоносики обитали на пухлых солончаках с очень рыхлой почвой, то есть в условиях, тождественных мощному слою хорошо обработанной пашни свекловичных полей. Сходную историю имеют колорадский жук, подсолнечниковая моль и многие другие вредители сельскохозяйственных культур.

Для определения степени вредности видов имеет значение, насколько они контактируют с человеком или сферами его деятельности. Комары-дергуны (хирономиды) - группа очень многочисленная как по числу видов, так и особей в них. Вероятно, многие из них более или менее существенно влияют на растительность, но человеку они не приносят вреда: растительный корм, поедаемый некоторыми личинками хирономид, не используется человеком, а роль самих личинок (красный мотыль) как массового корма для многих рыб очень велика. Известно, что летучие мыши могут быть хранителями лептоспироза и даже бешенства (Ананьин, Карасева, 1961). Но это не вызывает необходимости проведения борьбы с ними не только потому, что они полезны и потому, что возможность передачи ими возбудителей болезней человеку в условиях России, крайне мала. Точно так же при возникновении эпизоотий орнитоза нет смысла вести борьбу с чижами и щеглами: достаточно не ловить их и не держать в клетках. В то же время домашний голубь

требует в этом отношении более серьезного внимания.

Один и тот же вид может быть вредным или полезным в разных условиях среды. Пернатый хищник канюк считается обычно очень полезным, так как уничтожает большое количество мелких грызунов. Но в чисто лесных районах, например на Южном Урале (Кириков, 1952), канюки становятся серьезными вредителями охотничьего хозяйства, истребляя куриных.

К настоящему времени в практике борьбы с вредителями выработались следующие методы: физикомеханический, химический, биологический, агротехнический, организационно-хозяйственный и карантинный. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Физико-механический метод - древнейший из всех существующий. Это, прежде всего сбор и отлов вредителей, производимый либо руками, либо с помощью сачков, мешков, полотнищ, волокуш и тому подобных приспособлений, а также различными ловушками, ловчими канавками, клеевыми кольцами и термическими воздействиями. Главное преимущество этого метода - незначительное, а иногда и полное отсутствие неблагоприятных побочных воздействий. При ручном сборе, уничтожение кого-либо кроме собираемых вредителей, почти исключено. Применение механизации для протягивания волокуш или собирающих мешков влечет некоторое повреждение растительности, но обычно небольшое. При этом могут захватываться и полезные виды, например насекомые-опылители, но уничтожение их не бывает полным Недостаток физико-механических методов борьбы - трудность механизации, высокая трудоемкость, а отсюда обычно и недостаточная эффективность.

Некоторое время назад считалось, что физико-механические методы борьбы с вредителями постепенно уходят в прошлое в связи с трудностью их технического усовершенствования. В последнее время найдены больше возможности: применение светоловушек с ограниченным спектром видимых или невидимых лучей; ловушек, приманивающих определенными звуками (в том числе не слышными человеку радиосигналами); различных других автоматических улавливателей; аппаратов, засасывающих насекомых по принципу пылесоса или хлопкоуборочной машины. Механический метод в его современных формах почти бессилен против почвенных и других скрыто живущих форм вредителей.

Химический метод заключается в разбрасывании, распылении, разбрызгивании, рассеивании ядов или ядовитых приманок. Метод этот имеет огромные преимущества из-за простоты применения. При необходимости в короткие сроки с самолетов можно обработать громадные площади. Действие обработки сказывается очень быстро, в основном в течение суток. Недостатки химического метода: уничтожение вместе с вредными полезных видов, привыкание вредителей к любым ядам и, наконец, вредное влияние многих химических веществ на организм человека. Массу примеров этому можно было найти в дельте Волги в советские времена, когда здесь активно использовалась химавиация при обработке рисовых чеков (Чуйков, 2009).

Попытки всеобщего абсолютного уничтожения вредителей с помощью ядохимикатов приносят больше вреда, чем пользы. При попытке произвести тотальное уничтожение грызунов (в очаге чумы, возникшем в Калифорнии) зерном, отравленным чрезвычайно ядовитыми солями талия, были уничтожены не только почти все грызуны, но и масса полезных животных (куропаток, оленей, коров, лошадей), а также большинство хищников, питавшихся грызунами и их трупами. Быстро размножавшиеся грызуны после уничтожения их естественных врагов в короткий срок с избытком восстановили свою прежнюю численность и создали еще более напряженную эпидемиологическую обстановку. Побочные убытки были колоссальными (Формозов, 1937). Многие годы в нашей стране наиболее широко применялись в качестве инсектицидов хлороорганические и фосфороорганические соединения, обладающие кумулятивным действием, и поражающие нервную систему насекомых.

Известно, что самые полезные насекомые - опылители (пчелы и шмели), наездники, уничтожающие вредителей, относятся к перепончатокрылым - группе, обладающем наиболее высокоразвитой нервной системой среди насекомых, поэтому особенно чувствительной к ядам, избирательно действующим на эту систему. В то же время многие насекомые-вредители (особенно из числа прямокрылых, клопов) гораздо менее чувствительны к этим ядам. Практика показывает, что при систематическом применении любых ядов (вплоть до синильной кислоты) через 5-20 поколений отбираются популяции, устойчивые к действию этих ядов (Рукавишников, 1959). Несмотря на то, что эти яды считались раньше избирательно действующими на холоднокровных животных, они вовсе не безразличны и для высших позвоночных. По данным Л.Д. Вороновой, И.Г. Тореной и Н.М. Чуркиной (1962) и других авторов, опыление дустами ДДТ и гексахлораном вызывает массовую гибель полезных птиц и животных (зайцев русаков и др.). Свойство этих ядов накапливаться в организме и лишь потом, иногда через многие годы, проявлять свое губительное действие, делает их чрезвычайно опасными и для человека, особенно для детей.

Биологический метод - использование для борьбы с вредителями живых организмов: мелких хищников и насекомоядных зверьков, птиц и летучих мышей, паразитов (типа наездников), возбудителей болезней. Метод хорош своей естественностью, тем, что он в очень малой степени разрушает установившиеся природные связи, не имеет серьезных отрицательных побочных действий. Подбор организмов может обеспечить высокую степень избирательности - уничтожение только вредителей при

сохранении полезных видов. Однако наиболее стойкие успехи достигнуты пока в привлечении полезных птиц. Надежное привлечение других организмов, особенно массовых мелких, быстро размножавшихся, пока еще не дает вполне стабильных результатов. Мировая печать наполнена сообщениями об удивительно удачных случаях использования для борьбы с чрезмерно размножившимися вредными насекомыми паразитических насекомых или бактериальных препаратов. Но далеко не у всякого исследователя хватает мужества рассказать о бесчисленном количестве часто следующих после этого неудач. Примером может служить опыт Воронежского заповедника. Выпуск в 1940-1941 гг. трихограмы для борьбы с вредителями сосновых насаждений дал, как казалось, очень обнадеживающие результаты (Смирнов, 1948).

Для проведения таких работ, была создана специальная лаборатория, получившая республиканское значение, произведены значительные капиталовложения. Но за последующие 20 лет не было получено ни одного положительного результата. Позже, однако, в России стали широко использоваться отечественные и зарубежные методы защиты растений в закрытом грунте с помощью насекомых - врагов вредителей сельскохозяйственных культур.

Трудности использования насекомых и бактерий для борьбы с вредителями таковы:

1) необходимо строго согласовывать время массового вывода используемых для борьбы видов с моментом прохождения наиболее уязвимой стадии развития у вредителя;

2) в момент расселения паразитических, патогенных для вредителей организмов должна стоять специфически благоприятная для этих организмов погода.

Пока еще далеко то время, чтобы делать погоду по заказу, но даже достижение новых успехов в ее прогнозе позволяет нам более точно предвидеть сроки применения биологических методов борьбы с вредителями.

Агротехнический метод состоит в применении таких приемов земледелия, которые, будучи полезными, для возделываемых растений, одновременно препятствуют размножению и деятельности вредителей, В их число входят глубокая вспашка, разрушающая норы мышевидных грызунов и губительно влияющая на множество беспозвоночных, и меры, увеличивающие устойчивость, иммунность растений.

По своей принципиальной сущности этот метод мог бы считаться идеальным, но сферу его действия сужает то обстоятельство, что агротехника влияет только на вредителей сельскохозяйственных культур в пределах обрабатываемых полей, в то время как многие из них значительную часть своих жизненных циклов проводят далеко за пределами площадей агротехнического воздействия: в лесных полосах, на необрабатываемых участках, в лесах (клопы-черепашки, некоторые грызуны).

Организационно-хозяйственный метод - так принято называть систему мероприятий, применяемую для борьбы с возбудителями заболеваний животных. В лесном хозяйстве его часто называют лесохозяйственным. Сюда относятся гидротехнические мероприятия, направленные не борьбу с малярийным комаром, уничтожение бурьянных зарослей как убежища мышевидных грызунов, клещей и многих вредных насекомых; пастбищеоборот, помогающий бороться с вредителями пастбищ; разнообразные санитарные мероприятия; архитектурные приемы, исключающие возможность проникновения крыс в жилые и складские здания, и т.п. К сожалению каждая из этих систем рассчитана в основном на узкопрофильное применение либо против определенных вредителей или ограниченных групп их (малярийные комары, хранители и переносчики некоторых болезней, амбарные крысы), либо в системе определенной отрасли деятельности или ведомства (система мероприятий по борьбе с крысами на скотных дворах, вредителями складского хозяйства, леса, система санитарных мероприятий на транспорте и т. д.).

Такой метод был бы эффективным для снижения численности врановых птиц (ворон, грачей), обитающих в городах нашей страны, так как высокая их численность поддерживается большим количеством легко доступных пищевых отходов в местах сбора бытового мусора. Поэтому методы физического уничтожения этих птиц (в частности, отстрелы) не дают ожидаемого результата, так как место выбывших быстро занимают птицы с прилежащих территорий. Только четкая организация раздельного сбора бытовых отходов, а главное, снижение в них доли пищевых отходов, способна снизить численность этих птиц и уменьшить их роль в распространении различных инфекций в городской среде.

В практической деятельности все эти методы, так или иначе, комбинируются. При этом химическим метод, как правило, выступает ведущим, а остальные - дополнявшими. Видимо, наиболее перспективным должен быть комплексный экологический метод.

Большую роль в предупреждении распространения и развития вредных организмов играют карантинные мероприятия, проводимые как на границах страны, так и внутри ее. В области здравоохранения эти мероприятия осуществляются органами санитарно-эпидемиологического надзора, в области животноводства - ветеринарной службой, а в земледелии и лесоводстве - карантинной инспекцией.

Карантинные мероприятия сводятся к трем типам:

1. Общим санитарный контроль за перемещениями людей, перевозками животных, растений или их семян: выявляются больные на транспорте и госпитализируются, проверяется состояние здоровья пересылаемых животных, наличие сорных семян и вредителей в семенном и посадочном материале.

2. Меры специального контроля принимаются при повышенной опасности проникновения и

распространения каких-либо организмов или вирусов. Например, при въезде в страны, где имеется повышенная вероятность заражения опасными болезнями, требуется предварительная прививка против этих болезней. Транспорты из стран и районов с неблагополучной эпидемиологической обстановкой не только подвергаются особо тщательному специальному осмотру, но иногда и карантинной изоляции на срок инкубационного периода. Транспортные средства при этом обычно тщательно дезинфицируются и дератизируются. В некоторых случаях на особенно опасных коммуникациях полностью прекращается всякое сообщение. Еще более категоричны такие меры в отношении животных и растений (вплоть до полного уничтожения подозрительных экземпляров и партии).

3. Специальные мероприятия по подавлению вредных организмов, проводятся как при вспышках эпидемий и эпизоотий, так и для уничтожения образовавшихся очагов вредителей, сорняков и болезней растений.

1.2. Экологический метод предупреждения массовых размножений вредителей

Целесообразность агротехнических, организационных и других мер предупреждения размножений вредителей никогда не ставилась под сомнение (Яковлев, 1963 и др.), хотя представлялось сомнительной возможность держать постоянно под эффективным контролем численность вредителей без использования химических средств. Однако убежденность в том, что наступит такое время, когда массовые размножения вредителей прекратятся из-за того, что условия среды, создаваемые человеком, станут неблагоприятными для них, сложилась у ряда авторов уже очень давно. А. Изнара (1882) высказал твердую уверенность в том, что единственно верный путь к окончательному подавлению вредителей идет через изменение условий среды в неблагоприятную для них сторону. К сходному мнению пришел на основе анализа исторических закономерностей изменения фауны вредителей под влиянием эволюции методов земледелия и К.Э.Линдеман (1891).

В начале 50-х годов текущего столетия было высказано мнение о том, что время реальной возможности регулирования численности вредителей путем целесообразного изменения условий среды их обитания для тех зон нашей страны, где земля в основном находится под контролем человека, уже наступило (Куражсковский, 1955). Мнение это помимо теоретических соображений основывается на результатах длительных практических опытов. При обследовании в 1961-1962 гг. Брилевской сельскохозяйственной опытной станции выяснилось, что, несмотря на постоянные вспышки массового размножения вредителей во всех окрестных хозяйствах, на полях этой станции за 20 лет ни разу не создавалось ситуации требовавшей применения ядохимикатов для борьбы с вредителями. Однако когда в последующие десятилетия станция значительно увеличила количество своих земель при прежнем числе рабочих на ее новых полях агротехнология стала выдерживаться менее строго. В отдельных случаях это приводило к необходимости специальных мер борьбы с вредителями.

В лесах Воронежского заповедника за 50 лет также ни разу не возникало такой необходимости, несмотря на то, что в смежных лесах химические меры борьбы применялись почти ежегодно в очень крупных масштабах. И в том и в другом случае положительный эффект достигался только в результате правильной организации использования территории. Необходимо отметить также и значительно повышенную по сравнению с соседними продуктивность этих хозяйств.

Метод предупреждения массовых размножений вредителей путем создания условий среды, которые при хозяйственной целесообразности предупреждали бы возможность этих размножений, был назван по имени науки, изучающей взаимоотношения организмов со средой, - экологии, комплексным экологическим методом (Куражсковский, 1955; 1971).

Соответственно самой сущности метода формы его применения сильно изменяются, но разнообразные варианты сводятся к двум основным типам: первый из них применяется в агрокультурных угодьях, второй - в естественных. Оба сводятся к усилению характерных свойств этих угодий.

Экологический метод профилактики массовых размножений вредителей в угодьях агрокультурного характера включает, прежде всего, строжайшее выполнение агротехнических мероприятий на возделываемых участках: проведение глубокой пахоты (там, где это позволяют почвенные условия), уничтожение сорняков, ликвидацию огрехов. Воздействие агротехнических мероприятий на вредителей разнообразно. Особенно важно, что вредители периодически лишаются убежищ и пищи: не только черный пар, но и зяблевая вспашка и даже весновспашка периодически уничтожают на полях пожнивные остатки и сорняки - все то, чем могло бы питаться насекомое, на чем оно могло бы жить само или сохраняться его любая стадия - личинки, куколки, яйца. Глубокая вспашка губит насекомых, обитающих в почве, и механически, повреждая их либо засыпая на глубины, из которых они не могут выйти, и косвенно, лишая их пищи. Таково же воздействие и на мышевидных грызунов: норы разрушаются, зверьки лишаются убежищ и пищи. Такая обработка полей периодически снижает численность вредителей сельского хозяйства и обеспечивает повышение плодородия.

Значительное ограничивающее воздействие на вредителей оказывают и другие изменения условий среды, смещающие экологический оптимум в сторону, благоприятную то для одних, то для других групп вредителей. Большинство этих видов вредит не всем культурам, а только отдельным их видам или группам: злаковым (гессенская и шведская мушки, хлебные жуки, некоторые клопы и др.), свекле (свекловичный долгоносик, земляные блошки), капусте (капустная совка, белянки, капустная тля и др.), хлопчатнику (паутинный клещик, хлопковая совка, некоторые тли). Поэтому смена культур в севообороте попеременно уничтожает условия для развития то одних, то других видов вредителей. Ту же роль играет и смена орошаемых и неорошаемых полей в севооборотах поливного земледелия.

Отрицательно влияет на вредителей усиление иммунных свойств растений, происходящее, как правило, при хорошем их возделывании (Пайнтер, 1953).

Система изменений условий среды создает «экологический фильтр» ("экологическую решетку"), сквозь который проходит лишь очень незначительная часть вредителей. При обследовании полей в 12 степных и лесостепных областях России и Украины было установлено, что численность вредителей на полях с явными нарушениями агротехники в среднем в 5 раз выше, чем на полях без грубых нарушений обработки (Куражсковский,1958). Сходные результаты получены и в районах Алтайского края. При хорошей обработке почвы для вредителей и сорняков также губительна и мальцевская безотвальная пахота (Никифоров, 1957).

Обработка полей не может влиять прямо на численность вредителей за их пределами. Более того, в период обработки полей перед посевом все обитающее на них животные стремятся спастись на обочинах полей, межполевых пространствах и в лесополосах. Поэтому даже в период вегетации численность вредителей на обочинах полей в среднем в 10 раз выше, чем на правильно обработанных полях. Зимой же эта разница на Брилевской опытной станции была тридцатипятикратной. Ежегодное постепенное заселение полей вредителями происходит в направлении от краев к центру. Крупные сплошные массивы полей, имеют в этом отношении большое преимущество перед мелкими участками.

Заселенность обочин вредителями также зависит от распространения на них бурьянов, сорняков, густой и высокой травы. Сравнительные учеты плотности заселения грызунами обочин, заросших бурьянами, с частично убранной растительностью и хорошо убранных, дали соотношение 22:10:1 (Куражсковский, 1955). Аналогичными были и результаты учетов насекомых. Регулярное выкашивание полевых обочин на Брилевской опытной станции давало значительное количество сена и вместе с тем служило хорошим средством ограничения численности вредителей, которая на убираемых обочинах Брилевской станции была в 10-20 раз ниже, чем в хозяйствах с более слабым уровнем агротехники. Раннее и повторное выкашивание трав на обочинах дает сено лучшего качества и одновременно надежно гарантирует от многих вредных видов животных.

Полевые обочины не обязательно нужно выкашивать или поддерживать в состоянии черного пара. С не меньшим успехом их можно засевать растениями (например, медоносами), не имеющими одних и тех же вредителей с основными высеваемыми культурами.

В тех случаях, когда химическая борьба с вредителями почему-либо неизбежна, ее также следует по возможности ограничивать обочинами и пространствами между полями в периоды максимальной концентрации на них вредителей. Однако делать это надо с большой осторожностью: сплошная химическая обработка и даже боронование обочин ведут к массовой гибели шмелей и других насекомых-опылителей. Несколько большую трудность представляет поддержание высокого агросанитарного состояния лесных полос. Однако уничтожение бурьяна на приопушечных травяных полосах играет огромную роль. Для борьбы с сусликами важно отсутствие прогалин, где обычно появляются их норы. Нежелательно включение в лесные полоса видов деревьев и кустарников, служащих промежуточными или дополнительными хозяевами болезнетворных организмов, повреждающих культурные растения, например барбариса как источника весеннего возобновления стеблевой ржавчины злаков.

Помимо этих наиболее общих мер воздействия на вредителей может быть использовано и больше количество специальных приемов. По данным С.Н. Селивановой и Т.Д. Соколовой, раздельная уборка хлебов приводит к полной гибели клопов-черепашек: эти насекомые не успевают напитаться и гибнут. Экологический метод допускает применение ядохимикатов, лишь в чрезвычайных ситуациях.

Применение экологического метода в угодьях естественного характера направлено, прежде всего, на формирование биоценозов, полностью соответствующих природным свойствам угодий.

Ярким конкретным примером такого направленного формирования живого покрова может служить 30-летний опыт Воронежского заповедника.

Леса Воронежской области, как и многих смежных с ней областей, несут огромные потери от систематических массовых размножений вредителей. Борьба с вредителями путем распыления ядохимикатов поглощала ежегодно сотни тысяч рублей, не давая сколько-нибудь стойких результатов. На территории же Воронежского заповедника, представляющей собой неизолированную часть Усманского бора, за 60 лет существования ни разу не было необходимости применить ядохимикаты для защиты леса, так как возникавшие там нередко очажки массовых размножений водителей всегда затухали сами собой.

Данные описанного опыта в сочетании с материалами других авторов свидетельствуют о том, что громадную роль в повышении устойчивости леса играют также отсутствие однопородных насаждений и их разновозрастность. Биологическая разнокачественность обеспечивает наиболее полное использование свойств земли (Юрин, 1966).

В земледелии обеспечение соответствия между почвами и сельскохозяйственными культурами предупреждает массовые размножения вредителей (Фолкнер, 1969).

Практическая организация комплексов мероприятий, создающих экологические преграды для размножения вредных организмов, во всех случаях должна проводиться с учетом конкретных местных условий - природной обстановки и задач хозяйства.

1.3. Проблема уничтожения инфекционных и инвазионных болезней

Проблема уничтожения инфекционных и инвазионных болезней решается постепенно. Первые успешные шаги уже сделаны в начале прошлого столетия в Англии: благодаря ее островному положению и строгим карантинным мерам удалось полностью ликвидировать заболевания бешенством. Проведение подобных мероприятий в СССР и, затем, в России необычайно сложно в связи с огромной протяженностью сухопутных границ. Тем большее значение имеют наши успехи: ликвидация черной оспы, малярии, эпидемий чумы, искоренение ришты в Средней Азии и целого ряда других болезней. По своему характеру инфекционные и инвазионные болезни человека можно разделить на следующие группы:

1) болезни, возбудители которых циркулируют преимущественно у людей (но могут заболевать и отдельные виды животных - туберкулез, грипп, полиомиелит);

2) болезни, возбудителями которых обычно человек обменивается с животными (большинство гельминтов, некоторые кожные заболевания);

3) болезни, возбудители которых обычно существуют лишь в природе, но которые при определенном стечении обстоятельств могут поражать значительные массы людей (природочаговые инфекции: туляремия, лептоспирозы, лейшманиозы, энцефалиты);

4) болезни, возбудители которых передаются от человека или животного к человеку только в определенных условиях среды (проказа).

Деление это в некоторой мере условно, но удобно для выбора основных направлений борьбы с болезнями.

Подавление большинства болезней первой группы обеспечивается улучшением социально -гигиенических условий в сочетании с лечебными мероприятиями, вакцинацией, карантином. В связи с общим улучшением культурно-бытовых условии в нашей стране и разработкой эффективных способов лечения и вакцинации бич недавнего прошлого - туберкулез был резко ограничен. Но во второй половине 90-х годов прошлого века в результате обнищания, люмпенизации и алкоголизации части населения России, туберкулез вновь дает о себе знать.

Была одержана победа и над полиомелитом. Отступление наиболее тяжелых и опасных инфекционных болезней выдвинуло на одно из первых мест борьбу с гриппом, которая пока не дает значительных результатов.

Болезни второй и третьей групп имеют много общего в том отношении, что все они в той или иной мере связанны с окружающей человека средой. Методы борьбы с ними блестяще разрабатываются школами В.Н. Беклемишева, В. А. Догеля, Е.Н. Павловского, К. И. Скрябина. Итоги их исследований резюмируются в книге Л.А. Фаворовой (1955), указывающей, что современная эпидемиология видит залог своих будущих успехов в создании таких условий среды, которые исключали бы самую возможность существовании болезнетворных организмов, т.е. в принципах экологического метода борьбы с вредителями.

В настоящее время зоологические методы борьбы с вредителями здоровья человека разработаны недостаточно, хотя исследования отечественных экологов, направленные на ограничение численности вредителей здоровья человека и животных до безопасного уровня показали, что эти методы гораздо более эффективны, чем химический.

Проказа (лепра), в древности очень широко известная по всему земному шару, теперь значительно сократила площадь своего распространения, но все же за пределами Европы, части Азии и Северной Америки она занимает еще огромные территории и далека от уничтожения. Хотя эта болезнь инфекционная, возбудитель ее хорошо известен, но заражение людей друг от друга может не происходить даже при многолетних тесных контактах. В иных случаях, несмотря на меры предосторожности, проказа поражает до 5% населения целых стран, а на отдельных островах - и до 30% (Шубин, 1975). Объяснения этому дают особенности географического распространения этой болезни: основные очаги проказы расположена в экваториальной и тропической зонах Африки, Азии и Южной Америки. То есть в странах, характеризующихся, по Х. де Кастро (1954), весьма неполноценным питанием основного контингента населения, массовыми нарушениями обмена веществ, связанными с недостаточным содержанием в рационе витаминов, белков или минеральных солей. Все эти страны недавно находились, в колониальной или

полуколониальной зависимости. Очевидно, что главное условие проникновения лепрозной инфекции в человеческий организм нарушения обмена веществ в нем, вызванные неблагоприятными условиями природной среды и социальной обстановки.

Влияние природной среды на заболевание проказой в СССР можно проследить на примере астраханского очага. Когда-то лепра была распространена по селам Нижней Волги. Все или почти все последние случаи заболеваний были приурочены к населенным пунктам, находящимся на внешнем, нижнем крае дельты Волги. Отличительная особенность этих населенных рыбаками сел состояла в том, что волжское половодье продолжается с начала лета и до наступления второй его половины. С мая по июль они превращаются в своего рода свайные поселения, в которых сообщение между домами поддерживается с помощью лодок. Занятия огородничеством в этих условиях связаны с большими трудностями, (необходимо устройство дамб или насыпания очень высоких огородных грядок). Поэтому население почти не употребляет овощи. Именно это обстоятельство и объясняет сохранение здесь последнего "оплота" лепры (Куражсковский, 1959).

В настоящее время астраханский очаг находится в стадии ликвидации; главная трудность состоит в длительном инкубационном периоде этой болезни, достигающем иногда 8 и даже 25 лет.

В организме северного оленя почти всегда находится возбудитель некробациллеза ("копытки"), но массовые поражения возникают либо при наступлении жаркой (свыше 20°) погоды, которую северные олени тяжело переносят, либо при выпасе стад на мокрых пастбищах, где их ноги не просыхают, или при других неблагоприятных условиях среды.

Выявление неблагоприятных факторов, создающих предпосылки для развития инфекции, и противодействие им обеспечивает полную ликвидацию заболеваний этого типа.

1.4. Оздоровление физико-химических условий среды

Проблема создания здоровых физико-химических условий среды - одна из актуальнейших проблем современности. Бурное развитие промышленности приводит к образованию колоссальных количеств отходов производства. Они загрязняют и отравляют воздух, воды, почвы, распространяясь нередко на огромные расстояния. По данным М.С. Гольдберга (1956), концентрация в атмосфере сернистого газа порядка одной миллионной повреждает растения уже через несколько часов. Также вредно это отражается и на животных. В радиусе 3-5 км от предприятий и электростанций, не оборудованных очистными сооружениями, урожайность культурных растений обычно резко снижается, рост деревьев замедляется, скот часто болеет и снижает удои, дичь исчезает. В районах вредных производств значительные поражения растительности и исчезновение животных отмечены на расстоянии 17-30 и даже 40 км от источника загрязнения.

Загрязнение водоемов нефтепродуктами и промышленными отходами зачастую полностью уничтожает рыбу. Но даже в тех случаях, когда рыба не погибает, она делается непригодной для употребления в пищу. Рыбы, пойманные в р. Урале, на 210 км ниже Орского нефтеперерабатывающего завода, были непригодны к употреблению в пищу (Карелин, 1969), загрязнение Волги привело к тому, что в 1956-1967 гг. только в Астрахани органы санитарного надзора забраковали свыше 2 т черной икры, 300 тыс. банок консервов, свыше 15 вагонов вяленой рыбы.

Совершенно ясно, что промышленные загрязнения небезразличны и для людей и вызывают у них массу заболеваний. Н.М.Томсон (1959) указывает, что некоторыми из болезней такого происхождения, например, антракозом, болеет сплошь все городское население. Особенно способствуют поражению людей туманы, в капельках которых растворяются вредные вещества дыма и промышленной пыли. Наиболее сильно действие ядовитых туманов проявляется в безветренные дни. В ноябре 1952 г. от такого тумана в Лондоне лишь за 4 дня погибло 4 тыс. человек. В несколько меньших размерах аналогичные случаи многократно отмечались в других городах Англии и в таких странах, как Бельгия, США, и др.

Многие промышленные загрязнения обладают более или менее ярко выраженным канцерогенным действием, т.е. вызывают заболевание раком. Особенно известен в этом отношении - 3,4-бензипирен в значительных количествах образующийся при сгорании каменного угля, горючих сланцев и всех нефтепродуктов (Шабад, Дикун, 1959). Именно с этим в известной мере связан наблюдавшийся во всем мире рост заболеваемости раком. В США количество заболевших раком ежегодно увеличивается на 3%. Заболеваемость раком растет за счет наиболее опасных форм, характеризующихся высокой смертностью, -рака легких и желудка, - в то время как малоопасные формы - стабилизируются и даже регрессируют - рак кожи, губы, матки, молочной железы. Например, относительная заболеваемость раком легких в крупных городах Украины за 10 лет, с 1950 по 1959 г., увеличилась на 70%, заболеваемость раком губы упала на 12%. Суммарная же заболеваемость всеми формами рака возросла на 5%.

В настоящее время новые факторы, способствующие распространению онкологических заболеваний (интенсивное применение в быту различных препаратов, в том числе для подавления потоотделения), изменили эту статистику.

Даже по истечении десятков лет после систематического вдыхания канцерогенных веществ или восприятия их организмом в другой форме наклонность к появлению опухолей при ослабленном состоянии или при психических травмах остается повышенной (Томсон, 1959).

Борьба с химическим загрязнением среды промышленными выбросами должна основываться, прежде всего, на максимальной утилизации этих отходов, на борьбе с бесхозяйственностью, поскольку большинство этих отходов может быть использовано с большой экономической выгодой. Достаточно указать, что по сообщениям периодической печати в 1959г., после того как в бывшем Запорожском совнархозе были приняты меры по уменьшению промышленного загрязнения Днепра, совнархоз этот стал давать самые дешевые в стране жидкие азотные удобрения. В отдельных случаях, когда способы эффективного использования тех или иных отходов еще не найдены, они должны улавливаться и обезвреживаться с помощью фильтров, золоуловителей, водоочистных и других установок или полностью сжигаться при высоких температурах. Необходимые для этого затраты не слишком велики, а вред, которым приносит загрязнение среды, огромен.

Главным источником канцерогенных загрязнений атмосферы служит неполное сгорание топлива. Для полного сгорания необходимо либо повышение температуры горения, либо установление в топках специальных приспособлений. Особенно радикален массовый перевод крупных и средних городов на газовое топливо (Шабад и Дикун, 1959; Томсон, 1959).

Один из частных, но распространенных факторов загрязнения среды (в том числе и канцерогенного) -курение. В борьбе с этим злом, хотя и косвенную, но существенную роль может сыграть широкая разъяснительная работа среди населения. Общеизвестно, что корни распространения курения заключаются на первых порах в подражательстве старшим, а затем в бессилии человека противостоять укоренившиеся дурной привычке.

Огромную роль в оздоровлении воздуха в городах играют зеленые насаждения. Там, где много зелени, более 10 м2 на человека, смертность в полтора раза ниже, чем в городах, где зелени недостаточно -менее 2 м2 на человека (Сарасатских, 1931).

Загрязнение среды создается также радиоактивными изотопами. Основной источник радиоактивных загрязнении среды - нарушения правил предосторожности (а также аварии) в атомной промышленности, военно-хозяйственной деятельности, в медицине и в исследовательской деятельности.

Последствия радиационного загрязнения среды очень многообразны: значительный рост частоты злокачественных опухолевых заболеваний, появление дефектов и уродств у новорожденных, ускоренное старение, а также и другие нарушения жизнедеятельности. Особенно чувствительны молодые организмы. Методы лечения и профилактики лучевых заболеваний разрабатываются и представляют пока достояние радиационной медицины. Но один из них имеет широкое значение. Это - усиление кальциевого обмена и повышение содержания кальция в диете (Закутинский, 1959).

К этому следует добавить, что и поступление радиоактивных продуктов в растения также уменьшается (особенно на зерново-подзолистых и подзолистых почвах) при внесении в почву извести и органического вещества (Гулякин, Юдинцева, 1962).

Физико-химический режим среды обуславливается не только деятельностью человека, но и естественней причинами. Примером избыточного содержания вредного элемента может служить содержание стронция в среде обитания, приводящее к деформациям костей - стронциевый рахит - и другим нарушениям развития организмов (Ковальский, 1961). Стронций - элемент близкий по свойствам к кальцию. При недостатке кальция в рационе стронций хорошо поглощается организмом, замещает кальций в костях и других тканях выводится из них с трудом. При включении в диету больших количеств кальция он поглощается в первую очередь, а стронций почти нацело выводится из организма, не включаясь в обмен веществ (Лебединский и Москалев, 1961). На том же принципе основана профилактика влияния вредных последствий избытка других элементов.

Другими очень неблагоприятными факторами среды, создаваемыми деятельностью человека, служат городские и производственные шумы. Они вызывают заметное снижение работоспособности; шум в 65 децибелов (громкость спокойной речи) снижает внимание школьников на 12-16%, шум в 96 децибелов снижает выработку ткачих на 3%, при усилении громкости выработка понижается еще больше. Другое следствие шумов - головные боли и нервные расстройства, дополнительно снижающие работоспособность (Андреева-Галанина 1961). Средства борьбы с шумом могут носить технический характер (звукопоглощающие прокладки, специальные конструкции), архитектурно-планировочный (удаление источников шума, их изоляция внутри здания, зеленые насаждения, поглощающие звуки) и режимноэтический (поведение людей).

В городских поселениях прозрачность воздуха значительно понижена, поток солнечных лучей ослаблен на 15-25, а иногда и на 50 и более процентов.

Примером естественной химической недостаточности может служить крайне низкое содержание в природных водах тайги, тундры и высокогорий таких важнейших минеральных элементов, как натрий, хлор, йод, кальций, сера и др. Недостаток первых двух из них восполняется употреблением поваренной соли.

Дефицит йода приводит к развитию тяжелого эндокринного заболевания - эндемического зоба. Проверенным средством профилактики в том случае служит применение йодированной соли. Средство это очень удобно тем, что благодаря определенному содержанию йодистого калия (25 мг/кг) в столовой соли и ежедневному ее употреблению хорошо обеспечивается постоянная дозировка и регулярность приема йодистых соединений. Недостаток метода заключается в том, что соединения йода очень летучи и через год складского хранения йодированная соль частично выдыхается, теряет лечебные свойства. Очевидно, необходимо искать какие-то более стойкие йодистые соединения. Недостаток кальция приводит к развитию рахитичности, кариесу зубов, снижает способность матерей к кормлению и сильно снижает общий уровень здоровья (Hesse, 1921).

Недостаток серы - главного минерального элемента в составе рогового вещества - приводит к ухудшению роста и выпадению волос. Для того чтобы избежать этих явлений в условиях горной тайги Алтая, была применена так называемых таежная соль, в состав которой помимо йодированной поваренной соли входит 10% моногидрата сернокислого кальция, т.е. безводного аптечного гипса.

Состав этот был принят исходя из расчета дефицита кальция и сернокислого иона по сравнению со средним содержанием их в "здоровых" водах черноземной зоны, при условии дневного потребления 2 л воды и 10 г поваренной соли (Куражсковский, 1969). Несомненно, что вопрос о минеральной недостаточности в названных водах требует дальнейшей разработки. При этом нельзя забывать, что безосновательный прием биологически активных элементов может быть столь же вредным, как и недостаток.

Формы приема недостающих элементов могут быть различными. Употребление таблеток и специальных препаратов удобно из-за возможности индивидуальной дозировки, но, как правило, не обеспечивает массовости и регулярности приема: одни забывают, другие игнорируют их. Лучший способ обеспечить массовость и стандартность приема (соответственно уровню локальной недостаточности) -добавлять дефицитные элементы к поваренной соли. В некоторых странах (США, Канада) практикуется добавление микроэлементов в отдельные сорта хлеба.

На Крайнем Севере и на юге человек сталкивается с такими трудноизменимыми физическими факторами, как недостаток света (полярная ночь), чрезмерный холод или сильная жара. Литературные данные (Владимиров, Гейман, 1962; Адольф, 1954; Картон, Эдхолм, 1967; Арнольди, 1967) и экспедиционный опыт свидетельствуют, что во всех этих случаях необходимо повышенное содержание витаминов в пище. В условиях холода увеличивается также потребность в белках и жирах.

На сильной жаре (а в известной мере и на холоде) целесообразно увеличение доли легкой сахаристой пищи. Обильное питье при жаре ведет к быстрому изнурению и резкому снижению стойкости организма. Употребление воды с пищей очень снижает развитие жажды. Вода с добавлением солей в небольшой концентрации утоляет жажду гораздо лучше, чем совершенно пресная (пить ее нужно небольшими долями).

При исследовании ионизации воздуха (Минх, 1958; Чижевский, 1964) и ее влияния на организм выяснилось благотворное действие легких отрицательных ионов на большинство процессов жизнедеятельности. Тяжелые положительные ионы такого благотворного действия не оказывают и часто действуют угнетающе. Распределение ионов в природной среде неравномерно. Количество отрицательных ионов повышается на морских берегах, в горах, особенно близ водопадов.

ЧАСТЬ 4. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

1.1. Общие принципы организации производственного природопользования

На громадном пространстве земной поверхности, охватываемой сферой природопользования мы не найдем ни одного участка, на котором применялась бы вся совокупность созданных и испытанных к настоящему времени методов природопользования, соответствующих местным условиям. Разница в том, что на одних из них более или менее имеются рациональные традиции и требуется лишь их коррекция; в других случаях, как это имело место в зоне строительства БАМа, в районах нового орошения в Г олодной степи Казахстана, крупных месторождений полезных ископаемых в Сибири, а также и на вновь осваиваемых территориях Южной Америки, Африки и т.д., системы рационального природопользования проводится по сути дела создавать заново. Это требует рассмотреть вопросы их создания, начиная с самых основ.

Задача рационального природопользования - такая организация этой сферы деятельности, которая обеспечивает потребности общества в источниках энергии, сырье для промышленности, ресурсах сельскохозяйственного производства, здоровья, культуры с наивысшем эффектом, при наименьшей затрате средств и времени и при оптимальном влиянии на природную среду.

При планировании территориального распределения отраслей производства необходимо исходить из наличия двух подсистем природопользования - собственно биосферной и геологической. В первой подсистеме оно целиком опирается на экологические законы биосферы. И рациональность его определяется,

прежде всего, нашим умением учитывать и применять эти законы. Во второй подсистеме распределение отраслей производства определяется еще недостаточно познанными нами геологическими закономерностями, результатами геологических поисков, и по отношению к биосфере носит как бы "случайный" характер. Учет биосферных закономерностей при планировании размещения отраслей геологической подсистемы имеет подчиненное значение. Некоторые ресурсы, прежде всего поверхностные воды, подчиняясь климатической зональности и скульптурным особенностям земной коры одновременно, занимают в этом отношении промежуточное между двумя подсистемами положение. Рациональные методы пользования природными ресурсами в обеих подсистемах зависят от биосферных условий, но в первой из них, естественно, больше, чем во второй.

Сказанное определяет то обстоятельство, что общие экологические принципы размещения отраслей производства могут быть определены только для биосферных пользований. Прежде всего, для сельского, лесного, рыбного, охотничьего хозяйства, основывающихся на получении биологической продукции. Вместе с ними к биосферным пользованиям относятся непроизводственные формы деятельности, направленные на удовлетворение таких биологических потребностей людей, как охрана здоровья и отдых, а также их культурных потребностей. С биосферными пользованиями как с источниками сырья связаны многочисленные отрасли химической, пищевой, текстильной, кожевенной, деревоперерабатывающей и ряда других видов промышленности.

Целесообразность размещения отраслей производства, основывающихся на переработке биологической продукции, зависит от нашего умения выбирать зоны в конкретные угодья, на которых выход интересующих нас видов этой продукции - ежегодный прирост биомассы - будет наибольшим (конечно, при учете затрат труда). Рациональное размещение старых отраслей хозяйства к нашему времени во многом уже сложилось стихийно, как результат длительного накопления проб, удач и ошибок. Для размещения новых отраслей и освоения новых земель нужно опираться на основные положения теории биологической продуктивности.

Биологическая продуктивность территории определяется следующими факторами:

1) биоэнергетическим потенциалом, то есть теплообеспечением,

2) режимом светового дня и

3) экологическим индексом территории (экином), формирующимся под определяющим влиянием увлажнения.

Различие природных условий тепловых поясов настолько велики, что распределение, отраслей производства между тепловыми поясами, как нашей страны, так и всей Земли не представляет проблем.

Режим светового дня имеет частное практическое значение, прежде всего, при размещении растений, требующих в разгар вегетационного периода длинного светового дня (рожь, пшеница, ячмень, укроп). Либо короткого светового дня (просо, соя, кукуруза).

Внутри тепловых и световых поясов решающее значение дня правильного территориального размещения отраслей природопользования имеет учет экологических индексов. С одной стороны реальных индексов угодий, определенных с учетом интеграции в них факторов, с другой - индексов, оптимальных для развития различных форм биологической продукции. Умение определять экологические индексы и оперировать ими - главный залог успешности природопользования.

Размещение государственных зон производства различной биологической продукции, как правило, основывается на максимальной биологической продуктивности. Но нередко зоны продуктивности у различных видов более или менее совпадают, особенно в медиальных условиях. Возникает необходимость смещать хозяйственные зоны несколько в стороны от оптимальных условий продуктивности. При этом должны учитываться следующее принципиальные положения.

1) Экологические характеристики никогда не бывают вполне тождественными. Всегда имеются некоторые расхождения не только в экологических индексах, но и в важнейших особенностях химического состава у разных видов продукции. Это создает основу для размещения однозональных отраслей производства внутри зоны на основе учета различий геологических условий угодий.

Например, в лесостепной зоне посевы многолетних трав, имеющих более высокий экологический индекс, целесообразно сдвигать на северные склоны, а однолетних, у которых экологические индексы меньше, на южные. В той же зоне для такой вспомогательной отрасли хозяйства, как овцеводство, целесообразно использовать малопродуктивные земли с сульфатным засолением, ибо основа минерального состава (типоморфный элемент) шерсти - сера.

2) Аналогичные факторы должны учитываться в при сдвигах биопродуктивных зон в целом. Так, медиальные условия, характеризующиеся экологическими индексами, близкими к единице, оптимальны для общего развития растительности, а, следовательно, и для производства кормов в животноводстве. Но медиальная зона перегружена другим важными отраслями сельского хозяйства, некоторые за которых вне ее делаются нерентабельными. Поэтому специализированное развитие животноводства приходится сдвигать в другие зоны. И если речь идет о мясном животноводстве, то приходится обратить внимание на специфическое различие растений и животных, заключающееся в значительном потреблении животными

натрия и хлора, ненужных и вредных для растений. Высокое накопление натрия и хлора характеризует аридные зоны. Соответственно этому в аридную сторону сместилась еще в давние времена зона промышленного мясного скотоводства. Напротив, для молока типоморфна (химически специфична) вода и зона молочного скотоводства сдвинута от медиальной в гумидную сторону. Следовательно, надежды на интенсивное развитие молочного животноводства в аридных зонах, которые культивировались в советские годы (а часто и сегодня, например, в Астраханской области) - бесперспективны без больших затрат на производство полноценных для этого направления кормов.

Аналогично и положение с другими видами биологической продукции. Нам обычно нужны не масла вообще, а масла с определенными свойствами. Производство нужных для техники (для изготовления натуральной олифы) масел с высоким содержанием непредельных кислот должно вестись в угодьях с более высоким экологическим индексом. Не густеющие смазочные масла должны производиться при пониженных индексах.

3) Необходимо также учитывать правило: чем выше плодородие почвы и чем ближе экологический индекс территории к единице, тем выгоднее развитие отраслей производства, требующих высоких приложений труда к единице площади; и чем беднее почвы, чем далее отклоняется экологический индекс от единицы (безразлично в какую сторону) тем выгоднее отрасли производства, требующие охвата больших территорий каждой единицей труда. Например, при экологическом индексе, близком к единице, особенно выгодно трудоемкое сахарное свекловодство. Напротив, в засушливых, пустынных условиях выгодно каракулеводство, в переувлажненных тундрах - северное оленеводство. Обе эти отрасли используют обширные массивы малопродуктивных пастбищ. Правило это относится и к общегосударственному -географическому - и к внутрихозяйственному - экологическому, распределению отраслей хозяйства.

Принципы распределения пользований в конкретных местных условиях таковы:

- Типично зональные угодья используются, прежде всего, для удовлетворения общегосударственных нужд, соответственно государственному районированию хозяйственной деятельности, под зональные культуры. Это выгодно и для государства и для конкретного хозяйства,

- Земли хорошего и удовлетворительного качества, но существенно отклоняющиеся по свойствам от типичных для зоны, должны использоваться для покрытия местных потребностей, не совпадающих в данной зоне с общегосударственными. В степной зоне, представляющей собой основную государственную зону производства зерновых, отличные от зональных легкие почвы могут использоваться под выращивание картофеля для местных нужд, пойменные - под овощеводство, пески - для лесопосадок и т.д.

- Остающиеся малоудобные земли могут использоваться, как правило, в ограниченном диапазоне возможностей, определяемых особенностями каждого конкретного угодья. Однако именно эти плохие для хозяйства земли часто обладают неоценимыми преимуществами для рекреационного использования. Так, резко пересеченный рельеф, исключающий механическую обработку почвы, может быть условием красоты паркового пейзажа.

Указанная схема разделения угодий по пользованиям нередко должна нарушаться по социальным требованиям. Какой бы ни была природная, биосферная, зона, но если в силу геологических особенностей в ней возникает крупный индустриальный центр, его население должно быть обеспечено овощами, свежей зеленью, молоком. Значительная часть этой продукции должна производиться на месте. Под этим углом зрения должны перераспределяться и мелиорироваться все местные угодья. Иногда площади преобразований, производимых для обеспечения новых социальных потребностей, бывают значительными. Территория нового хозяйственного развития в сфере притяжения Байкало-Амурской железнодорожной магистрали близка по площади и амплитуде изменчивости экологических условий к Восточно-Европейской равнине, отличаясь, вместе с тем, многими специфическими особенностями природы. Работа по планированию природопользования в этом регионе по своему объему близка к созданию заново природопользования целого государства. Последовательное научное обоснование каждого этапа должно предохранить нас в будущем от многих случайных потерь. Центральное место в этой работе принадлежит комплексному природоустройству конкретных территорий или его оптимизации, проводимым с учетом и зональных и местных факторов.

1.2. Управление биосферной природой

Управление природой биосферы - это управление количеством и качеством развивающегося в ней живого вещества и его пространственным распределением. Количество выражается развитием биомассы. Качество определяется составом видов, слагающих биомассу, химическим составом этих видов или продуцируемых ими веществ, а также другими существенными для человечества свойствами в частности, экологической ролью этих видов в ценозах.

При определении целевых задач управления биосферой следует исходить из следующих фундаментальных понятий.

Общая биологическая продуктивность - суммарное количество живого вещества всех видов, развивающееся на единице площади или в единице объема за единицу времени (у биосферных объектов за год).

Специальная биологическая продуктивность - то же определение, отнесенное к количеству прирастающих за год особей какого-либо вида (грибов на 1 га или оленей на 10000 га леса), продуцируемых ими плодов или других органов (ягод, рогов-пантов), веществ (смолы-живицы, молока, шерсти). Биологическую продуктивность земельных угодий принято называть плодородием.

Существует две формы биологической продуктивности - плодородия - естественная и экономическая. Естественное плодородие - это естественная потенциальная производительность земельных или водных угодий, определяемых их природными особенностями и независящих от человека. Экономическое плодородие - это мера реальной отдачи угодьями биологической продукции в конкретных условиях их использования человеком: обработки, мелиоративных улучшений, организации хозяйства, Экономическое плодородие характеризуется соотношением ценности получаемой продукции к затратам, иначе говоря разницей величин потребительной стоимости данной продукции и ее индивидуальной стоимости или себестоимости.

Естественное плодородие различно по величине, но всегда положительно по знаку (минимальная величина, проявляющаяся в исключительно редких условиях, нуль). Экономическое плодородие может быть и отрицательным, если затраты на получение продукции превосходят ее стоимость.

Основную роль в природопользовании играет экономическое плодородие. Его основу всегда составляет естественное плодородие, которому человеческий ум и труд могут придать новые свойства. Задача природопользователя получить максимум продукции при минимуме затрат. Поэтому рациональное планирование, основываясь на точном знании экологических потребностей необходимой нам продукции в тепле, свете, влаге и питательных веществах, сначала ищет возможности решения своих задач на основе оптимальных отраслей производства, если это невозможно, избираются легко осуществимые формы коррекции условий среды и лишь в крайнем случае среда подвергается фундаментальным и дорогостоящим преобразованиям. Таким образом, управляя производством биологической продукции, мы можем идти путем выбора оптимальных территориальных условий так и путем функциональных преобразований производственных угодий, но в том и в другом случае успех в достижении цели будет определяться мерой применения теории действия экологических факторов.

Принципы учета роли элементарных факторов среды наиболее целесообразно рассмотреть на примере учета влияния элементарных факторов питания.

Существуют следующие закономерности.

1. Общее богатство природной среды элементами питания положительно сказываются на продуктивности всех обитающих в ней организмов, то есть не только на продуктивности непосредственно потребляющий их из воды и почвы растений, но и питающихся этими растениями животных и даже питающихся растительноядными животными хищников (Не$5е,1921, Зернов,1949, Куражсковский, 1960 и

др.)

2. Преимущественное богатство среды отдельными элементами питания определяет развитие явлений частной продуктивности:

а) Усиление развитие видов, содержащих в организмах относительно повышенное количество тех веществ, которыми наиболее богата среда обитания (при условии благоприятного климата). Там, где почвенные растворы имеют низкую концентрацию минеральных веществ, а остальные факторы среды благоприятны для развития жизни - на подзолах, красноземах, - развиваются преимущественно древесные ценозы, поскольку деревья богаты органическим веществом-клетчаткой, но относительно бедны минеральными веществами. Более богатая минеральными веществами травяная растительность развивается на черноземах и каштановых почвах, насыщенные хлористым натрием солянки - на засоленных почвах, а концентрирующие селен астрагалы - на материнских породах, богатых селеном.

б) Усиленное образование веществ, состав которых соответствует химическим особенностям среды. Например, усиленный рост оленьих рогов-пантов обеспечивается при питании кормами, богатыми белками, фосфором и кальцием, особенно если последние находятся в отношении 1:2, поскольку таков химический состав пантов. Так как главный минеральный элемент рогового вещества (кератина) - сера, обилие серы в среде обитания ведет к усиленному развитию шерсти и рогов у полорогих (Падучева, 1958; Куражсковский, 1960).

в) Удлинение сроков прохождения стадий организмов, характеризующихся повышенным содержанием веществ, которыми обогащена среда обитания.

В сельскохозяйственной практике общеизвестно, что подкормка растений азотом - элементом, содержание которого в молодых растениях в среднем в 2,5 раза выше, чем в зрелых, - усиливает вегетативный рост растений, как бы омолаживает их и задерживает развитие. Совершенно тоже можно сказать о калии и, тем более, о сочетании этих двух элементов. Напротив, увеличение питания фосфором -

важнейшим элементом зольного состава зрелых семян - ускоряет и усиливает стадию плодоношения (Ларин, 1950, 1951, 1956; Самохвалов, 1955; Ермаков, Княгиничев, Мурри, 1958).

Конкретные проявления форм частной продуктивности зависят помимо названных химических условий и от особенностей отношения растений к физическим факторам среды. В одной и той же химической обстановке в зависимости от температурного и светового режима будут преимущественно развиваться либо теплолюбивые, либо холодолюбивые виды, светолюбивые или тенелюбивые и растения длинного или короткого дня. Аналогичные явления отмечаются и в мире животных.

Эта простая схема биологически усложняется тем, что организмы приспосабливаются к жизни в самых разных условиях. Поэтому травы существуют не только в зонах черноземных и каштановых почв, но и под пологом леса, в тундрах и других зонах. Это осложняет реальную картину, но не уничтожает приведенных закономерностей.

Использование перечисленных закономерностей в зависимости от экономической целесообразности может достигаться как подбором необходимых естественных условий среды, так и искусственным их созданием.

Наличие в среде обитания явно выраженной дефицитности, недостаточности тех или иных элементарных факторов, естественно, вызывает в развитии живого вещества сдвиги, противоположные тем, что вызываются их повышенным содержанием.

В практической работе на местности, при территориальном планировании важны правильная оценка роли и использования действия комплексных факторов биосферной среды.

Зонально-климатические факторы сохраняют значение ведущих факторов и в распределении явлений продуктивности. Поскольку не всегда легко отделить непосредственное влияние климата от его опосредованных влияний, например через почвы, мы основное внимание уделяем зональному фактору в целом.

Зона наивысшей общей продуктивности приблизительно совпадает с зоной лесостепи (точнее - с южной границей лесной зоны).

Распределение зон наивысшей частной продуктивности определяется химическим составом почвенных растворов, непосредственно влияющих на образование биологической продукции. При этом следует учитывать, что мы рассматриваем здесь естественные общепринятые изменения продуктивности, а не достижимые в наиболее благоприятных условиях. Например, общезональная продуктивность лесов очень мала и на большей части площади этой зоны лес вообще не растет. Но на отдельных участках с высокими экологическими индексами (повышенная влажность при низкой концентрации почвенных растворов) продуктивность лесов благодаря обилию тепла и пищи выше, чем в лесной зоне (13,4 ц/га против 6,8 в лесной зоне, по Струмилину, 1947).

Гребень наивысшей урожайности зерновых проходит через центральную часть Молдавии, среднюю Украину на Кубань и далее по черноземам Сибири, в то время как оптимальная зона выращивания более требовательных к влаге овощей и картофеля расположена значительно севернее, вдоль линии, тянущейся через центральную Белоруссию, Москву, Нижний Новгород и вдоль северной границы Сибирской лесостепи. Зона наивысшей урожайности хлопка совпадает с зоной пустынь Средней Азии. Продуктивность домашних животных и изомагнитуды, т.е. линии равных размеров тела, у диких животных также дают зональные картины.

Обобщение материалов о влиянии зонально-климатических условий на образование химических веществ в растениях показало, что наибольшее количества белка в зерне накапливается в степной и смежных с ней зонах с континентальным климатом и низкими экологическими индексами, углеводов - в лесной зоне, особенно в районах с наибольшим увлажнением и, соответственно, наиболее высокими экологическими индексами (Дороганевская, 1948, 1951; Шарапов, 1954, 1959). Поэтому ячмень, выращиваемый в лесной зоне и имеющий белковость порядка 10-13%, считается техническим сырьем. Напротив, ячмень степных районов с белковостью 15-20% имеет в основном кормовое назначение и для технических производств не всегда пригоден (Сичкарь, Иванов, 1958). Одни и те же масличные растения в умеренно прохладном климате лесной зоны (высокие индексы) повышают содержание высоконепредельных кислот, в то время как в более сухом и теплом климате стенной зоны при более низких индексах идет накопление насыщенных жирных кислот. Соответственно этому первые в полтора-три раза быстрее высыхают и незаменимы при производстве олиф и для ряда других технических целей. Вторые имеют, прежде всего, пищевое значение, а также используются для изготовления не густеющих смазок (Ермаков, 1948).

Аналогичны и закономерности образования продуктов животного происхождения. Наибольшая мясная продуктивность скота приурочена к отличающейся наибольшей полноценностью кормов лесной зоне (50 ц/га и более на Украине). Велика она, и в прилегающих с севера и с юга лесных районах и черноземных степях, где ведутся большие посевы сочных и питательных кормов (40-50 ц/га). Зона высокой молочной продуктивности более широка и включает те же и, кроме того, прилегающие к ним с севера лесные районы, богатые сочными кормами. Напротив, зона наивысших пастригов шерсти (2,5-5 кг с овцы)

лежит значительно южнее, в полосе каштановых почв. Важнейшая причина этого - насыщенность местных почвенных растворов и питьевых вод серой - главным минеральным элементом шерсти. Содержание сернокислого иона в водах этой зоны обычно колеблется от 100 до 300 и более мг/л. Область небольших настригов, не превышающих 2 кг на овцу, охватывает лесные районы с обычным содержанием сернокислого иона от 3 до 15 мг/л (Алексин, 1948; Максимович, 1955; Атлас сельского хозяйства, СССР, 1960; Куражсковский, 1960).

Внутри природных зон на территории бывшего СССР и общая и специальная продуктивность падают в направлении с запада на восток соответственно падению теплообеспеченности. На пространстве между, западными районами Украины и Забайкальем это падение продуктивности приблизительно трехкратно.

Геологические факторы преломляют действие зональных факторов соответственно присущим им экологическим индексам. Кроме того, в зонах достаточного и избыточного увлажнения следует учитывать, что общее плодородие почв оказывается пропорциональным содержанию биогенных элементов в почвообразующих материнских породах, если только богатство породы не сочетается с водоупорностью вызывающей заболачивание. Например, одни и те же дерново-подзолистые почвы в Подмосковье при развитии их на легких суглинках, супесях и песках дают продукции с каждого гектара в соотношении 2,5:2,0:1,0 (Черемушкин и др., 1961). Не вдаваясь в детали расчетов, отметим, что экологические индексы пород в Подмосковье у легких суглинков к 0,7, у супесей - к 1,3 у песков к 1,7-2,0. Оптимальные же экологические индексы у общей продукции - 1,0, у местных зерновых около 0,9. К этому следует добавить, что содержание биогенных элементов в приведенном ряду уменьшается от суглинков к пескам примерно в 4-5 раз, но разница в известной мере выравнивается внесением удобрений. Приведенные выше хозяйственные данные хорошо согласуются с ориентировочным теоретическим расчетом.

Исследование взаимосвязей физико-химического состава материнских пород и биологической продуктивности проводилось нами в Усманском бору Воронежской области при зональном экологическом индексе равном 1,0. В ряду материнских пород единого флювиального или флювио-гляциального происхождения были выделены участки с разным содержанием биогенных элементов, к которым мы относили остаток от вычитания из 100% содержания кремнезема, глинозема и полуторных окислов железа. В ряду почвенных вариаций с содержанием биогенных элементов от долей процента до 2,5-3% естественной ценотической формацией были сосновые боры, представленные всей гаммой типов от беломошников до сложных боров максимальной продуктивности. При этом биологическая продуктивность этих боров независимо от типов была точно пропорциональна содержанию биогенных элементов в минеральной части почвы. Это относится и ко всей биомассе леса и к составляющим его крупным экологическим группировкам, соответствующим разным уровням питания от первичной растительной продукции до насекомоядных птиц включительно. Например, количество птиц на однокилометровом ленточном учете было в 18,2±0,5 раз больше процента содержания биогенных элементов в прокаленной почве. Однако где-то вблизи 3-процентного содержания этих элементов находился рубеж, при превышении которого сосновые леса сменялись дубовыми. При этом все количественные соотношения внутри ценозов менялись. При еще более высоком содержании биогенов дубравы сменялись луговыми степями (Ремезов, 1954; Ремизова, 1958; Куражсковский, 1966).

В засушливых зонах песчаные и вообще относительно бедные грунты оказываются богаче жизнью, чем глинистые и другие насыщенные биогенными элементами породы (Кашкаров, Коровин, 1936). Это связано не только с более легкой водоотдачей у песков и других бедных грунтов, но и с их более высоким экологическим индексом, и с тем, что накопление питательных солей в поверхностных слоях почвы уничтожает эффект бедности таких грунтов, а на богатых часто создает непомерно высокое осмотическое давление, засоление.

Белковость любого зерна возрастает на имеющих низкие экологические индексы более богатых по составу глинистых и карбонатных породах и уменьшается на бедных песчаных (Сичкарь, Иванов, 1958 и др.). Выход масла из семян повышается на грунтах, богатых фосфором и калием, на тяжелых глинистых почвах по сравнению с более легкими, хотя и плодородными (Ермаков, 1948; Шарапов, 1959). Расположенный в сухих степях Предкавказья район наивысшей шерстной продуктивности овец (выход шерсти на голову) совпадает с гидрогеологическим районом питьевых вод сульфатного класса, отличающихся особенно высоким содержанием сульфатного иона. И, соответственно, расположенный в северной части бассейна Оби район с низкой шерстной продуктивности овец, составляющей менее I кг на голову, относится к гидрогеологической провинции вод карбонатного класса с исключительно низкой минерализацией.

На распределение продуктивности влияют и геоморфологические факторы. Определяющие развитие рельефа денудационные процессы вызывают перераспределение и механическую сортировку рыхлых материалов, а также неравномерность увлажнения. Эта механическая сортировка неизбежно сопровождается и химической: в крупных фракциях преобладает кремнезем, в мелких - основные биогенные элементы (Гаркуша, 1945). Если взять в качестве примера участок равнины с рассекающей его долиной, то изменения продуктивности будут происходить следующим образом. В водораздельной части, наименее

затрагиваемой смывом и разрушением, продуктивность будет наивысшей (100%). Близ верхней бровки склона долины, где часть мелкозема начинает сноситься, продуктивность уменьшается для овса в среднем на 3% и для пшеницы на 11%. На балочных землях, в средней части склона, где вынос мелкозема наиболее интенсивен, продуктивность овса равна 85%, а пшеницы - всего 54%. В нижней части склона, в зоне накопления плодородного мелкозема, урожайность овса равна 82%, а пшеницы - 95%. На дне долины, у подножья, урожайность овса опять равна 100%, а пшеницы - 85 (Мосолов, 1949).

Несходство в изменениях продуктивности овса и пшеницы вызвано зональными различиями их происхождения, а, соответственно, и в оптимальных для них экологических индексах. Озимая пшеница имеет оптимальный экологический индекс, близкий к 0,8 и в степной зоне дает урожаи до 40 ц/га и более, а в типичных условиях лесной зоны при экологических индексах, близких к 1,5 и невысоких температурах ее урожайность на подзолистых почвах падает до 1-10 ц/га.

Овес - культура более северная, менее требовательная к почвам. Его экологический оптимум близок к единице. Урожайность овса в черноземной зоне ниже, чем у пшеницы и обычно колеблется около 10-12,5 ц/га, но там, где урожайность озимой пшеницы в лесной зоне падает ниже 1 ц/га, урожаи овса колеблются около 5 ц/га (Атлас сельского хозяйства СССР, 1960). Овес более влаголюбив и поэтому дает 100% урожай на дне долин, где количество питательных веществ несколько уменьшается вследствие смыва их проточной водой и заноса песком, но повышается увлажнение.

Почвенный фактор - это, прежде всего, влияние относительного возраста и истории почв. В приведенном выше примере изменений урожая овса и пшеницы на разных формах рельефа видно, чти на наиболее развитых и зрелых почвах водоразделов продуктивность значительно выше, чем на склонах, где смываемые почвы моложе и гумусовый слой менее мощен. Конечно, это относится к почвам одного типа, так как сравнивать влияние почвенного возраста на продуктивность участков, одни из которых покрыты черноземами, а другие солончаками абсурдно. Зрелые почвы богаче азотом, гумусом, содержат большее количество питательных веществ. Соответственно этому на них создаются условия для большего накопления белков и других биологически важных веществ.

Эксплуатация почв меняет их экологические индексы приблизительно на столетие. И до половины этого срока их изменения существенно сказываются на производственных свойствах. Например, распашка целинных сухостепных земель повышает их экологические индексы как тем, что при сборе урожая из них выносится значительное количество различных солей, так и тем, что слежавшийся за тысячелетия почвенный слой рыхлится.

Опыт создания полезащитных лесонасаждений в Астраханской области показал, что лес без орошения приживается в сухих степях только там, где хотя бы за 30-50 лет до лесопосадки выращивали полевые культуры; на непаханых землях все саженцы погибают. Напротив, в резко гумидных областях лесной зоны длительная распашка почвы (в совокупности с другими приемами ее окультуривания) снижает ее экологический индекс с 1,5-1,8 до 1,1-1,3. Соответственно, мощность гумусового слоя увеличивается с 712 см. до 20-40, запасы гумуса возрастают от 3-10 до 50-60 г/га, реакция из кислой (рН 3,5-4,5) переходит в почти нейтральную. Урожаи зерновых при этом возрастают в 10-15 и более раз.

Погребенные почвы теряют присущие элементы свойств живого вещества и по своим биологическим функциям становятся геологическими породами. Этого нельзя забывать при долговременном складировании почвенного слоя.

Биотические факторы воздействуют на продуктивность очень многообразно.

Взаимное влияние видов друг на друга может, как повышать, так и понижать биологическую продуктивность. Бобовые растения, накапливая в почве связанный азот, значительно повышают общую продуктивность угодий. Аналогичную роль азотонакопителей играет и ольха. Под ее влиянием травостои обогащаются белком и кальцием, но сникают содержание фосфора (Работнов, 1939). Хорошо известно и влияние микоризы на продуктивность лесов: улучшается рост деревьев, растут грибы.

Еще в глубокой древности были замечены и другие формы взаимоотношений растений, включающие резкий антагонизм некоторых видов при их произрастании на близком расстоянии одного от другого. Плиний Младший писал по этому поводу: «Природа некоторых растений такова, что они не убивают, но причиняют вред примесью своего запаха или сока: так, например, редька и лавр вредны для винограда... Не любит виноград также капусты и всех овощей, не любит и орешника, и, если они находятся поблизости, становится хилым и болезненным» (Катон и др., 1957, стр. 258).

Наше время подтвердило полную достоверность этих наблюдений древних. Видимо, большинство растений выделяет в воздух и почву различные газообразные и жидкие вещества, оказывающие сильное биологическое действие на развитие других видов, а иногда и на свое собственное (Токин, 1948; Грюмер,

1962). В некоторых случаях отрицательное влияние биологических выделений, накапливающихся в почвах, так велико, что сводит их частную продуктивность в отношении некоторых видов к нулю, если только эта почва не будет мелиорирована промыванием или внесением новых биологических компонентов, нейтрализующих действие первых. Именно это оказалось причиной былых неудач разведения леса на некоторых болотных почвах (Рейнер, Нелсон-Джонс, 1949).

Примером влияния животных на продуктивность угодий может служить выпас скота. Во всех случаях в результате его происходит снижение экологических индексов угодий. Практическое значение этого зависит от зональных условий. В степях и вообще в засушливых зонах выпас быстро приводит к иссушению почвы и к смене ландшафтов на более южные и засушливые. Например, степные растительность и животный мир сменяются пустынными. Соответственно этому общая и пастбищная продуктивность угодий резко падают, иногда почти до нуля (Высоцкий, 1915, Формозов, 1929). В зонах избыточного увлажнения, на Крайнем Севере по тем же причинам выпас скота, если только он не достигает чрезмерного перенапряжения, значительно повышает продуктивность пастбищных угодий (Куражсковский, Куваев, 1952).

Существенно сказываются на продуктивности и популяционные факторы - внутривидовые отношения. Для каждого вида имеется определенная густота заселения территории (плотность популяции), при которой продуктивность в данных экологических условиях оказывается наивысшей. Широкорядный посев могара в черноземной зоне при высеве семян по норме 16 кг/га дал урожай 25 ц/га, при высеве 20 кг/га урожай поднялся до 29 ц/га, а при посеве 24 кг/га вновь понизился до 26,5 ц/га (Ларин, 1950 и др.). Меняется при этом и частная продуктивность: процесс созревания, растений при густом посеве задерживается, так как замедляется образование клетчатки в вегетативных органах и уменьшается содержание белков и каротина.

Обобщение материалов динамики численности популяций животных (Odum, АЬЬее, 1954) говорит о наличии такой же оптимальной меры плотности популяций и для наивысших приростов поголовья животных. Снижение плотности популяций ниже определенного уровня приводит к тому, что прирост не компенсирует смертность и численность популяции начинает интенсивно падать. Бороться с этим можно только созданием более высоких плотностей популяции за счет сселения распыленных производителей на часть территории, на которой они обитают. При чрезмерно высоких плотностях населения также происходит процесс снижения численности, для предотвращения которого часть поголовья надо изъять либо для расселения, либо для хозяйственного использования. Размеры прироста численности животных определяются также условиями окружающей среды, прежде всего, кормовой базой. Для ориентировочных расчетов можно принять, что разница между биомассами соседствующих трофических уровней видов, служащих пищей, и видов, потреблявших эту пищу, должна составлять два порядка, то есть быть примерно стократной.

У каждого вида есть и свой возрастной оптимум продуктивности. Наивысшая продуктивность клевера красного и клевера среднего сходна. Но у первого она приходится на второй год развития, на третий дает до 80% и на четвертый до 40% от наибольшей. У клевера же среднего наивысшая продуктивность достигается лишь на четвертый год жизни, составляя на второй год 70% ее, а на третий - 99% (Ларин, 1951, и др.). Подобно этому сосновые насаждения II бонитета, по таблице А. В. Тюрина, достигают наивысшей продуктивности в 60 лет. В 20 лет их приросты составляют 77% максимума, к 140 годам падают ниже 70% (Захаров, 1961).

Аналогичны возрастные изменения продуктивности в животноводстве. Прирост мяса у бычков резко уменьшается после двух лет, и это делает целесообразным с точки зрении наибольшей эффектности использования кормов забой бычков в двухлетнем возрасте. Молочная продуктивность коров достигает максимума в 6-8 лет и заметно снижается лишь после 15 лет. Высшая воспроизводственная продуктивность быков достигается после падения мясной продуктивности, а у коров изменяется параллельно молочной. Учет возрастных особенностей развития продуктивности - важное условие эффективности хозяйства. Если использование животных связанно с их забоем, то наилучшая пора - начало стадии затухания продуктивности, когда величина прироста мяса подходит к нижнему пределу хозяйственной оправдываемости.

В.Н. Шапошников открыл в 1929 г; явление смены фаз продуктивности микроорганизмов, заключающееся в том, что вначале, при освоении пространства питательной среды путем вегетативного роста, организмы продуцируют вещества определенного химического состава. Но после того как возможность дальнейшего вегетативного роста ограничиваются или исчезает, те же самые организмы начинают создавать вещества преимущественно иного химического состава. Это открытие имеет важное значение для развития современной технической микробиологии (Егоров, 1959). Вероятно, оно найдет применение и в других биологических производствах.

Экологическое воздействие на биологическую продуктивность проявляется через изменение всех элементов среды, указанных выше. Специальные методы таких воздействий разрабатываются агрономией, мелиорацией, зоотехнией, лесоведением, охотоведением и другими прикладными науками.

Динамика продуктивности, как и все в природе, характеризуется преобладанием колебательных явлений. Общеизвестно влияние засух и дождливых лет на урожаи зерна, овощей, сена. В сухие, жаркие годы со сниженным экологическим индексом белковость зерна повышается и, наоборот. Например, в Красном Куте средняя белковость зерна во влажный год составляла 13,2% а в сухой - 16,3% (Сичкарь, Иванов, 1958). В засушливые годы ускоряется процесс старения растений: потери их вегетирующими частями воды, белков и витаминов, накопление клетчатки (Куражсковский, 1960).

Преломление этих колебаний геологическими условиями выражается в том, что в противоположность глинам, пески, благодаря высокой влагопроницаемости и влагоотдаче выравнивают колебания развития и химического состава растений в годы различного увлажнения (Карпов, 1960). Соответственно изменению состава в резко засушливые годы из-за недостатка белков и витаминов сильно падает способность к размножению у растительноядных животных, что сказывается и на хищниках.

Периоды колебаний продуктивности могут быть и очень короткими. Выделение смолы-живицы, служащей исходным сырьем для многих химических производств, прекращается при погоде с температурой ниже +8, резко возрастает в теплые дни (+15-25°), но падает при долгом отсутствии дождей (Наумов, 1962). Такими же быстрыми могут быть и изменения удоев коров, медосбора пчел и продуктивности других животных, дающих длительный прижизненный выход какой-либо продукции.

Предупреждение потерь и восстановление плодородия - немаловажный предмет управления в природопользовании.

Важнейшая из причин потери плодородия - эрозия. Овражная эрозия наиболее развита в черноземной зоне, где выпадение осадков наиболее часто принимает характер коротких, но бурных, нередко грозовых ливней. Длина овражной сети превышает здесь 1 км на 1 км2 (Г еоморфологическое районирование СССР, 1947). В более сухих районах господствует ветровая эрозия - дефляция. Для горных районов есть общее правило: чем южнее расположена горная система, тем опаснее развитие на ней эрозионных процессов (Рутковский, 1957). В северных районах развитие эрозии смягчается моросящим характером преобладающих осадков и лесной растительностью, но это далеко не уничтожает ее опасности здесь (Соболев, 1957).

Опасность и вред эрозии при хозяйственной деятельности почти всегда недооцениваются. Почвенноэкономические обследования, проведенные в Московской области, где проявления эрозии значительно более слабы, чем в областях, лежащих южнее, показали (цены 60-х годов 20 века), что обработка суглинистых дерново-слабоподзолистых почв стоит 64 руб./га. Валовая продукция участков, не затронутых эрозией, стоит 88 руб./га, слабо затронутых - 46 руб./га, а средне- и сильно затронутых - 18 руб./га. Отсюда видно, что участки, не тронутые эрозией, дают по 24 руб./га дохода, даже слабосмытые почвы приносят уже в хозяйственном балансе 18 руб./га убытка, а сильносмытые - 46 руб./га. Аналогичные данные получены и по другим типам почв (Черемушкин и др., 1961). Таким образом, земледелие на эродированных почвах приносит значительные убытки, покрываемые за счет урожая, полученного на землях, сохранивших плодородие. Х. Беннет (1958) указывает, что на землях, затронутых эрозией, урожай уменьшается в 1,5-30 раз.

Средствами борьбы с эрозией и дефляцией служат создание перпендикулярных к направлению разрушающих воздействий воды и ветра систем защитных лесных полос, прикрывающих возделываемые участки; посадка в оврагах, особенно в их вершинах, деревьев и кустарников; сохранение на бровках и склонах оврагов естественной травяной растительности или ее искусственное создание; запруживание оврагов; замена полевых культур на сильно разрушаемых участках садовыми; террасирование склонов; создание ячеистого микрорельефа.

К числу агротехнических мероприятий относятся: контурная вспашка склонов, идущая вдоль горизонталей (поперек склонов); пахота с прерывистыми бороздованием; безотвальная вспашка; сохранение стерни на полях; различные формы ленточного земледелия, при которых участки обрабатываемой земли чередуется с защитными полосами из трав и других растений.

Севообороты в эрозионной опасных угодьях должны иметь уменьшенную долю чистых паров и пропашных культур, увеличенный процент полей, засеянных восстанавливающими нарушенные свойства почвы многолетними травами. Очень важно регулирование выпаса скота на горных и овражных склонах. В горных районах и на берегах рек недопустимы сплошные вырубки леса и нарушение почвенного покрова неправильной трелевкой (вытаскиванием) срубленных деревьев. Вдоль дорог должны быть задернованы все кюветы и все высокие откосы.

По данным Х. Беннета (1958) проведение противоэрозионных мероприятий не только останавливало развитие разрушающих землю процессов, но и повышало продуктивность земледелия на 33,5%, мясного скотоводства - на 22, молочного на 27 и свиноводства - на 53%.

Разрушение почвенной структуры вызывается рядом причин:

1)неправильной обработкой почвы, приводящей к ее распылению;

2) неумеренными поливами нарушающими структуру почвы;

3) уплотняющим и нарушающими почву скотобоем.

Из этих трех причин главную опасность представляет скотобой. Первые две причины связаны, главным образом, с неопытностью агрономов, теми или иными временными просчетами и не имеют тенденции к систематическому повторению. Скотобой же связан чаще всего со стремлением более продуктивно, с максимальной нагрузкой использовать пастбища. Перевыпас на первых порах большей частью даже случайный, связанный с плохой регулировкой смены выпасных участков и перегона скота, значительно снижает продуктивность пастбищ. Перегрузка становится все более систематической, а

продуктивность катастрофически падает. Например, по материалам, собранным нами в бассейне Нижнего Дона, значительная часть пойменных пастбищ в начале 80-х гг. вследствие перевыпаса сохраняла лишь 30% былой продуктивности.

Засоление почв чаще всего происходит под влиянием чрезмерно обильных поливов орошаемых земель. При избыточном увлажнении богатых солью почв почвенные растворы поднимаются по капиллярам к поверхности и здесь испаряются, оставляя свои соли. Наиболее радикальное средство борьбы с таким засолением - промывка поверхностных слоев почвы с последующим сбросом воды. Более сложная обстановка возникает тогда, когда после чрезмерных поливов образуется капиллярная связь между поверхностью почвы и засоленными грунтовыми водами. В таких случаях почва иногда на годы выводятся из эксплуатации, необходимы ее просушка, мелиорация гипсом и другие меры. При регулярном орошении, особенно влаголюбивых культур, процесс некоторого засоления почвы почти неизбежен. Профилактическим средством в таких случаях служит гибкий севооборот, включающий чередование орошаемых и суходольных полей, включение растений, накапливающих соль в организме, например люцерны (Розин, 1950; Куражсковский, 1955). Особую форму засоления представляет загрязнение почвы промышленными отходами, не только резко снижающее продуктивность угодий, но и значительно ухудшающее качество получаемой на них продукции (Гольдберг, 1956; Нагибина, 1936; Миланова, Рябчиков, 1979 и др.).

Восстановление нарушенного плодородия почвы естественным путем протекает очень медленно, обычно от нескольких десятков до нескольких тысяч лет. Поэтому процесс этот должен ускоряться искусственно. На равнинных и полуравнинных землях наибольшее значение имеет запашка зеленых удобрений - сидератов в сочетании с безотвальной пахотой, применение которых на разрушенных землях Америки ярко описано Э.Фолкнером (1959). Обогащение поверхностных слоев почвы утраченными при эрозии химическими элементами происходит за счет более глубоко расположенных корней сидератов. Для полного восстановления плодородия необходимо сидерацию почвы повторять несколько раз. При этом нельзя забывать, что положительный эффект достигается все же за счет общего обеднения почвы и подпочвы питательными веществами и при новых эрозивных явлениях даже частичная обратимость процесса быстро падает. Увеличение плодородия почв может достигаться также удобрением, восстановлением структуры с помощью многолетних трав, внесением структурообразующих и других специальных веществ. Но необходимо помнить, что для восстановления быстро нарушающегося нашими ошибками плодородия почвы необходимы иногда многие годы упорного труда.

ЧАСТЬ 5. ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА В СТРАНАХ БЫВШЕГО

СССР

5.1. Арктические острова

Арктические острова, как и северное побережье Таймыра, относятся к холодному, северному полярному поясу Земли. Они занимают около 1% площади бывшего Советского Союза. Постоянное население на большинстве из них почти отсутствует, хотя и есть поселки с периодически сменяющимися жителями. Климат этих островов морской полярный. Он характеризуется близкой к 0° температурой самого теплого месяца (+2, +3°) и очень низкой самого холодного (от -20 до 40). Лето короткое (период господства положительных температур не более 2-3 месяцев). Полярный день и ночь ярко выражены. Глубина оттаивания почвы исчисляется сантиметрами.

Биологическая продуктивность суши в этих условиях чрезвычайно низка. Почвообразовательный процесс подавлен и на значительной части поверхности почвы вообще отсутствует, горные породы выходят непосредственно на дневную поверхность.

Растительность и животный мир суши очень бедны и распределены неравномерно. Средняя высота растений - несколько сантиметров, а биологическая продуктивность суши измеряется единицами и долями граммов биомассы животных и растений на 1 м2. Наряду с этим возникают и очень значительные концентрации жизни на суше, но связаны они, как привило, с морем (птичьи базары).

Совершенно другой характер имеет развитие жизни в северных морях. Низкие температуры воды обусловливают высокое содержание в ней растворенных газов, а длительный полярный день - высокую интенсивность летнего фотосинтеза. Эти две причины в сочетании со значительным содержанием питательных солей в морской воде вызывают бурное развитие биологических процессов. Обильное «цветение» микроскопических водорослей способствует массовому размножению питающихся ими планктонных беспозвоночных, которые в свою очередь служат кормом для беззубых китов и рыб. Во время полярной ночи количество живых организмов в воде резко сокращается, но, тем не менее, их достаточно, чтобы обеспечить круглый год пищей не только полярных морских зверей, но и многих птиц, остающихся зимовать.

Практическая деятельность человека на арктических островах имеет немного проявлений. Это -работа станций гидрометеорологической службы и Главсевморпути, небольшие разработки полезных ископаемых (наиболее известны советские концессии на Шпицбергене), весьма ограниченный охотничий промысел на песца, северного оленя и водоплавающих птиц; сбор яиц на птичьих базарах, сбор гагачьего пуха и, главное, промысел морского зверя и рыбы.

Увеличение практической деятельности имеет наибольшие перспективы в области развития научных работ, в расширении путей сообщения и морских промыслов, добычи полезных ископаемых.

В Арктике возможно некоторое увеличение добычи рыбы. Промысел крупных морских зверей должен строго регулироваться, так как, например, гренландский кит на севере Атлантики был почти полностью истреблен и лишь единичные особи остались в арктических морях, тяготеющих к северу Тихого океана. После того как промысел этих китов был запрещен в 1946 г. Международной китобойной конвенцией, в Баренцевом море вновь появились их стада, достигавшие уже десятков голов.

Использование биологических ресурсов суши Арктики на нынешнем этапе развития природопользования государственного значения не имеет.

Резко увеличивающиеся в условиях арктического климата потребности человеческого организма в полноценном витаминном питании можно удовлетворить частично привозными продуктами и развитием тепличного хозяйства. Но это не исключает использования многовековой практики коренного населения Севера, например, употребления сырого мяса и крови.

5.2. Тундра

Тундра занимает около 9% площади бывшего СССР. Плотность ее населения очень низка и в большинстве районов не превышает 1 человека на 1 км2.

Тем не менее, здесь уже сложились районы с постоянно живущим населением. В тундре расположены такие значительные города, как Мурманск, Норильск и Воркута. В зону тундры почти полностью входят области расселения небольших северных народностей: ненцев, нганасанов, чукчей.

Климат тундры характеризуется (по Бергу, 1938) температурой самого теплого месяца, не превышающей +10 или +12 (но и не ниже 0°). Лето короткое, с заморозками, зима очень длительная. Типичны полярный день и полярная ночь. Осадков немного - в среднем 200-З00 мм в год, но слабое испарение (не более 100, часто менее 50 мм) определяет развитие избыточного увлажнения и заболачивания. Для зимы характерны сильные ветры, это создает большую жесткость зимних погод. Вечная мерзлота распространена почти повсеместно (кроме запада Европейской части страны), почва оттаивает обычно на глубину 30-50 см, а иногда и на 1-1,5 м. Период положительных среднесуточных температур от 70 до 150 дней, с температурой выше 5°- от 10 до 100 дней (в среднем 75). Сумма температур за период свыше 5° от 50 до 1000с° (в среднем 500-600С°).

Низкие температуры препятствуют развитию химических (и, частично, биологических) процессов выветривания. Поэтому почвообразовательный процесс очень слаб и мало изменяет материнские породы. Преобладают варианты болотно-глеевых и слабоподзолистых почв.

Для почвенных растворов характерно высокое содержание гуминовых кислот, придающие им резко выраженную кислую реакцию: рН колеблется от 3,2 до 4,5, при этом алюминий и железо почвы приобретают высокую растворимость и подвижность. Вместе с тем общая минерализация питьевых вод, относимых С.А. Алекиным (1948) к гидрокарбонатному классу, ничтожна.

В растительном покрове преобладают разнообразные сочетания лишайников, мхов, полукустарничков и кустарников, к которым примешиваются настоящие травы. Древесная растительность встречается главным образом на песках в речных долинах по южной границе тундры. Высота лишайников колеблется от 2 до 10 см, высота живой части мхов составляет 2-2,5 см, ягодных полукустарничков - 7-10 см, кустарников - от 15 см до 3 м, трав - от 40 см до 1 м. Биомасса растительности колеблется (Григорьев, 1946) от 50 до 500 г/м2, или от 5 до 50 ц/га (на долю животных приходится очень небольшая часть). Но эти запасы растительности создаются долгими годами; ежегодные же приросты в несколько раз меньше, например, на лишайниковых пастбищах около 5-10% обшей биомассы. Количество растительности, пригодной для хозяйственного использования при выпасе оленей, редко превышает 1 ц/га.

Животное население тундры и арктических островов родственно, но в тундре оно значительно богаче и по числу видов и по количеству особей на единицу площади и даже по размерам. Материковые формы тундровых оленей гораздо крупнее островных новоземельских (Соколов, 1959; Флеров 1952). Летом здесь в большом количестве гнездятся различные виды уток, гусей, лебедей, гагар, куликов и сопутствующих им пернатых хищников. Из насекомых для тундры типичны лишь две экологические группы: шмели и размножающиеся огромными массами мелкие кровососущие насекомые - комары, мошки, мокрецы. Для фауны пресных вод характерны ценные виды рыб, нередко образующие большие скопления. Важнейшее место среди них занимают проходные лососевые.

Значительно более высокая, чем на арктических островах, продуктивность угодий материковой тундры издавна обеспечивает их регулярную, хотя и экстенсивную, хозяйственную эксплуатацию. Древние отрасли хозяйства в зоне тундр полностью сохраняет свое значение и в настоящее время, хотя они и дополнены новыми хозяйственными формами.

Основное направление охотничьего его промысла - пушное, прежде всего добыча песца. Сбор пушнины с обширных территорий проводится небольшим числом охотников, и экономический эффект оказывается достаточно высоким как для охотника, так и для государства. Другое важное направление промысла - заготовка на мясо птицы (куропаток и водоплавающих). Меньшую роль играет охота на дикого северного оленя. Необходимость охватывать промыслом очень большие пространства привела к повсеместному господству самоловных способов добычи; этому способствовал и холодный климат, позволяющий добыче сохраняться свежей до осмотра ловушек.

Огромные сезонные концентрации проходных рыб в период их хода на икрометание из морей в реки придают их промыслу значение главной отрасли хозяйства в районах устьев больших рек.

Морские промыслы наиболее развиты близ западной и восточной оконечностей зоны, где этому благоприятствует более легкая ледовая обстановка.

Важнейшая отрасль хозяйства коренного населения - оленеводство. Северный олень - единственное приспособленное к условиям тундры домашнее животное. Он способен относительно хорошо усваивать лишайники и питаться ими долгие зимние месяцы. За летний период северный олень накапливает в организме огромные энергетические запасы и очень экономно их расходует. Поэтому при частых в тундре гололедицах и бескормицах северный олень в отличие от других домашних животных способен не только совершать перекочевки на новые пастбища за сотни километров, но и производить при этом полезную работу - вести груженые нарты. В хозяйственном отношении олень универсален: его мясо - важнейший источник питания местного населения, шкуры и жилы (используемые как нитки) идут на изготовление одежды, обуви, постелей и жилищ - чумов. Это свидетельство не примитивности быта, а приспособленности к местным условиям. Население Севера пользуется тканой одеждой, но значительную часть года оленья одежда в тундре более гигиенична. Наконец, небольшие запасы кормов на единицу площади и резко выраженная сезонность использования пастбищ делают обязательными перекочевки оленеводов. Современный чум с деревянным полом и железной печкой представляет удобное для жизни переносимое жилище,

За годы Советской власти в тундре стали создаваться земледелие открытого и закрытого грунта, молочное животноводство и птицеводство. Развитие их связано со многими трудностями. Подвижный алюминий, насыщающий почвенные растворы, ядовит для большинства культурных растений, поэтому необходимо создавать новую почву. Отрицательную роль играет и холодный климат, хотя недостаток тепла во многих случаях и возмещается обилием снега при полярном дне. Естественно, что задачи земледелия таких условиях сводятся к выращиванию свежих овощей для местного населения и в наибольшей мере к созданию фуража для молочных коров и домашней птицы. Развитие животноводства очень ограничено недостаточностью кормовой базы и распространенностью мокрых топких грунтов, затрудняющих выпас скота и работу лошадей.

В тундре и лесотундре теперь возникает крупные промышленные центры. Главный зональный фактор, влияющий на способ решения технических проблем при строительстве, - вечная мерзлота. Поскольку оттаивание грунта под возводимыми объектами и зданиями приводит к их неравномерной осадке, а иногда вследствие развития термокарста - к провалам, в которых возведенные сооружения полностью исчезают, приходится применять тепловую изоляцию. Это применяются и при строительстве крупных дорог. Очень серьезные трудности возникают при сооружении водопроводных систем. Когда невозможно использовать теплоизоляцию, применяется предварительное оттаивание грунта. Даже для строительства дорог на заболоченных грунтах тундры необходимы специальные технические средства. Проблем здесь много. Одна из них - научиться правильно рассчитывать тепловой режим мерзлых грунтов под всеми возводимыми сооружениями. Для тундры характерны сильные ветры, особенно зимой. Чтобы противостоять им, улицы таких городов, как Воркута, планируются не в виде прямых магистралей, а в шахматном порядке. Там, где это возможно, целесообразна и лесная защита.

Основная транспортная артерия тундры - Северный морской путь. Он имеет сезонный характер, поэтому необходимо использовать все возможности для создания на месте свежих, трудно перевозимых продуктов (овощей, молока, свежего мяса). Поскольку развитие сельского хозяйства в тундре связно с очень большими затратами труда, возделывание зерновых культур здесь явно нецелесообразно. Большое значения имеет тепличное растениеводство. Успех земледелия в открытом грунте в огромной мере зависит от выбора микрорельефа. О влиянии его на микроклимат и, следовательно, на условия развития растений, можно судить по такому примеру. Измерения, проведенные нами в тундрах Приполярного Урала в начале августа 1948 г., показали, что при максимальной температуре воздуха 4,8 градусов, температура поверхности почвы достигала на некоторых горизонтальных (а не обращенных к югу) участках 9 градусов, а на глубине 5-6 см

возрастала до 11,6 градусов. Эти семь градусов разницы с воздухом имеют огромное значение для развития и роста сельскохозяйственных культур.

Сбор и массовая заготовка ягод в тундре имеют подчиненное значение, но и эти возможности используются недостаточно. Несомненно, что возможности развития всех традиционных отраслей хозяйства далеко не исчерпаны.

При использовании природных ресурсов необходимо учитывать ранимость биоценозов тундры. Невысокая продуктивность, пониженная способность к восстановлению растительного покрова приводят к тому, что всякое превышение норм пользования на долгие годы снижает, а иногда и полностью уничтожает продуктивность угодий на некоторое время. Типичным примером могут служить ягельные оленьи пастбища. Прирост ягелей в высоту в тундре колеблется от 2,5 до 4,5 мм в год, но при достижении высоты 25-80 мм прирост сверху делается равным отмиранию лишайника снизу. При меньшей высоте лишайников уменьшаются размеры абсолютного прироста. В первый год после объедания лишайников оленями прирост останавливается полностью и возобновляется лишь со второго года. Выгоревшие ягельники восстанавливаются десятилетиями. Как показывает практика оленеводства (Андреев, 1948), оленьи пастбища должны использоваться не чаще одного раза в 3-4 года. Более интенсивный выпас не только приводит к их разрушению и выходу из строя на много лет, но и вызывает стойкое снижение продуктивности, в частности уменьшение размеров местных оленей.

Такое же внимание должно уделяться и сбережению охотничьих угодий, особенно мест удобных для размножения дичи. Хозяйственно оправдано сохранение народной традиции их заповедания.

Таким образом, хозяйственное использование биологических ресурсов тундры должно быть направлено на освоение новых площадей при строгом регулировании пользования. Увеличение выхода продукции должно достигаться, прежде всего, за счет роста используемых площадей. Это не исключает некоторых специальных мер интенсификации, связанных в оленеводстве с рационализацией использования пастбищ (прежде всего зеленых кормов), в охотничьем промысле - с белковой и солевой подкормкой животных, а также с некоторыми хозяйственно-мелиоративными мероприятиями.

В охране природы тундры очень большое значение имеет сохранение существующих лесных островков и насаждение новых, создание ветрозащитных полос (Тихомиров, 1956). Лес в тундре - такое же полезное мелиоративное средство, как и в степи.

Во второй половине прошлого века на Севере начался новый этап развития производительных сил: мировое значение получили нефтегазовые промыслы Северо-Западной Сибири; золото, платина в районах Магадана и Норильска; алмазы Якутии, многочисленные месторождения цветных металлов и каменного угля в Северной Сибири. Это нарастание промышленной деятельности требует величайшего внимания ко всем деталям воздействия вооруженного мощной техникой человека на столь ранимую северную природу. Любая небрежность потребует исправления десятки и сотни лет.

Развитие промышленности и мероприятия по охране здоровья человека в тундре и тайге имеют много общего.

5.3. Тайга

Тайга - величайшая природная зона бывшего Советского Союза, занимавшая вместе с переходными подзонами около половины его территории. Площадь ее превосходит площадь всей Европы или Австралии.

Заселенность тайги пока находится на резком контрасте с занимаемой ею площадью. Здесь живет очень небольшая часть населения России, причем оно сосредоточено близ южных и западных границ зоны. На остальной территории тайги плотность населения - менее 1 человека на 1 км2.

Климат тайги умеренный со сравнительно теплым, но не жарким летом и холодной зимой. Температура июля - не менее 10 градусов и не более 20 градусов, января от -7, - 10 градусов на Карельском перешейке до - 50 градусов в некоторых районах Якутии. Полярный день и ночь выражены слабо. Осадков

- от 300 до 600 мм в год (изредка от 200 до 900 мм), количество их превышает испаряемость. Вечная мерзлота встречается местами, главным образом в малоснежной восточной части. Для большинства районов характерно большое количество снега. Период положительных среднесуточных температур продолжается от 120 до 230 дней, температура выше +5 градусов от 90 до 160 дней. Сумма температур за этот период составляет от 800 до 2400 градусов.

Почвы хорошо развитые, подзолистые и болотные, имеют невысокую производительность. В почвах мало гумуса (не более 120 т/га) вследствие бедности бактериальной флоры и доминирующей роли грибов при разложении растительных остатков. В почвенных растворах и в поверхностных водах содержится много гуминовых кислот и ничтожно мало минеральных веществ.

В растительном покрове господствуют леса из хвойных и иногда мелколиственных пород. Структура растительности обычно простая: четко выделяется древесный ярус и мохово-травяной или лишайниковый напочвенный покров. Подлесок и другие дополнительные ярусы характерны лишь для южных вариантов тайги. Биологическая продуктивность в тайге по сравнению с тундрой скачкообразно возрастает. В

северных редколесьях, имеющих бонитеты ниже У-а класса (высота «спелых» деревьев 4-6 м) и сомкнутость полога 0,3, биомасса составляет величину порядка 50 т/га, а ее годовой прирост - менее 1 т/га. Но в средней и южной подзонах тайги биомасса достигает 300-500 и даже 1000 т/га и более, а годичные приросты живого вещества образуют величины порядка 10 т/га. Эти цифры составляются в основном за счет накопления углеводов (клетчатки). Для биомассы тайги, взятой в целом, характерно невысокое содержание в ней белков и минеральных веществ (Перельман, 1961; Крылов, 1961; Капер, 1954; и др.).

В животном мире тайги наиболее важное хозяйственное значение имеют пушные виды: белка, соболь и другие представители куньих, лисица, заяц-беляк. Довольно широко расселен реакклиматизированный бобр, хотя численность его в тайге невысока. Среди грызунов, составляющих кормовую базу большинства пушных видов, преобладают лесные полевки, а в поймах - водяные крысы. Вторая группа зверей - копытные. Лось обычный вид почти во всех районах тайги. Северный олень характерен для северных подзон, изюбр и марал - для южных.

Из хищников волк немногочислен из-за глубокого снега. Медведь довольно обычен, причем его образ жизни и характер питания в разных районах очень изменчив. Велико значение куриных: глухаря, рябчика, белой куропатки. Среди рыб обычны проходные и туводные лососевые (включая тайменя, хариуса, сигов), а также щука, окунь, карась, линь, голец, налим. Важнейшие вредные насекомые: мелкие кровососущие двукрылые - гнус, вредители леса (шелкопряд-монашенка, сосновый шелкопряд), озимая совка. Во многих районах, особенно южных, обычны иксодовые клещи.

Основная прежняя форма освоения тайги - охотничий промысел, дополняемый добычей рыб, особенно проходных, сбором кедрового ореха и ягод. В середине прошлого века в тайге развилась крупная лесная промышленность. Земледелие и скотоводство имеют распространение к западу от р. Печеры, в остепненных районах Якутии и на южных окраинах зоны. Небольшие очажки их в центральных и северных районах тайги тяготеют к поймам больших рек. Сельское хозяйство развито в юго-западной части зоны (с наиболее мягким климатом) и имеет много общего с хозяйством зоны смешанных лесов. В остальных районах тайги важнейшее значение имеют овощеводство со сравнительно ограниченным набором культур (картофель, капуста, морковь, репа), местами, в частности в Якутии, имеются посевы зерновых, молочное и мясомолочное животноводство.

Тайга, как и тундра, остается до сих пор зоной господства экстенсивного хозяйства. Отсутствие в ней зональных интенсивных форм хозяйственной деятельности объясняется низкой биологической продуктивностью ее земель и огромными площадями угодий, приходящимися на одного человека.

В настоящее время в хозяйственном развитии тайги происходит резкий перелом. Огромные геологические и энергетические ресурсы определили быстро прогрессирующее в ней промышленное и городское строительство.

В зоне тайги находятся общеизвестные гигантские стройки типа Братской ГЭС и Ангарского каскада электростанций, Енисейско-Саянский энергокомплекс, якутские алмазы, Березовские нефть и газ и другие промышленные центры.

Быстрый рост городского населения требует обеспечения его продовольствием и другими товарами во все возрастающем количестве. Но местная продовольственная база в тайге почти отсутствует, а сырьевая

- ограничена. Производство мяса на одного жителя в тайге в 15 раз ниже, чем за ее пределами. Товары приходится завозить из других зон и областей, берущих тайгу на свое «иждивение». Однако подвоз их очень затруднен в связи с редкой сетью сухопутных дорог и трудностями эксплуатации водных путей (длительный ледостав, пороги, захламленность). Сложившееся положение было еще терпимо, когда население тайги исчислялось десятками тысяч человек. Теперь же, когда оно достигло миллионов, создание таежной продовольственно-сырьевой базы стало неотложным делом.

Решение этой проблемы очень затруднено отсутствием зонального опыта интенсивного ведения большинства отраслей хозяйства. Поскольку вопрос о путях вовлечения ресурсов тайги в более или менее интенсивный оборот приходится решать заново, необходимо, прежде всего, обеспечить полное внедрение принципов рационального природопользования.

Лес наиболее специфическое природное богатство тайги, поэтому лесное хозяйство в таежной зоне всегда будет одним из важнейших. Запасы древесины использовавшиеся недостаточно, так как основным способом массовой транспортировки леса долгое время оставался сплав. Почти все лиственные породы и занимающая половину площади тайги лиственница считаются для сплава непригодными из-за высокого удельного веса древесины. Сплав тяжелой древесины возможен, если собирать комбинированные плоты из лиственницы и сосны или быстро перегонять предварительно обсушенные стволы. Можно также перевозить лес и на баржах, но самое важное - решить вопрос о комплексной переработке древесины на месте.

Лесоэкономическое районирование тайги должно быть значительно уточнено. К лесам III группы, которые используются без ограничения объемов рубок, следует относить лишь малообжитые районы тайги, но система их использования, способы рубок должны быть такими, чтобы происходило лесовозобновление ценных пород. По исследованиям В.В.Протопопова (1959), в еловых лесах при механизированной заготовке уничтожается от 70 до 88% подроста, а ведь одно лишь сохранение подроста ценных хвойных избавить нас

от затраты огромных средств на посадки леса на вырубках и не менее чем на 10-15 лет ускорит оборот рубок. Каждый же год ускорения оборота означает увеличение выхода древесины приблизительно на 11,5%. Для участков, не имеющих нужного по составу подроста, необходимо разработать эффективные способы облесения обширных пространств (например, с самолетов).

В районах крупных новостроек леса должны своевременно переводиться во II группу, для которой размер рубок ограничен величиной ежегодного прироста. Без этого лесная база, необходимая для удовлетворения текущих нужд новых промышленных центров, будет нацело уничтожаться в процессе их строительства.

Зеленые зоны вокруг городов, поселков и предприятий должны быть созданы непосредственно из окружающих лесов, которые необходимо для этого переводить в I группу (в которой допускаются лишь рубки ухода). Отдельные участки тайги следует оставлять среди жилых кварталов на правах парков. Примерами такого использования тайги в градостроительстве могут служить Ангарск и Новосибирский научный городок.

Совершенно необходимо выделить все горные леса, находящиеся в верховьях великих сибирских рек, и кедровые массивы в группу лесов особого значения. Лесогидрологическое районирование, произведенное В.И.Рутковским (1957), свидетельствует о явной государственной нецелесообразности заготовок леса в горах Алтая, Саян и Забайкалья, так как сведение лесов увеличивает эрозионные процессы и нарушает режим работы нижележащих гидростанций. Лес же, необходимый для хозяйственных нужд, можно получить в непосредственно прилегающем к указанным районам равнинном Обь-Енисейском лесогидрологичесокм округе. В горных лесах сосредоточены основные массивы кедровой тайги, специальная охрана которой особенно важна. Кедровая древесина исключительно важна для ряда производств: аккумуляторного шпона, карандашей, некоторых видов мебели и музыкальных инструментов. Государственная потребность в кедровой древесине не превышает 175 тыс.м3 (Бочкарев, 1960), но гораздо выгоднее использовать кедр в древостое, чем перерабатывать его на древесину. Маслодельная промышленность нуждается в новых источниках сырья для изготовления растительного масла. Кедровое масло по ценности близко к сливочному, а по некоторым свойствам даже превосходит его. Так в 1960 г. Геронтологическая конференция рекомендовала выпуск кедрового масла как профилактического средства для борьбы со старостью.

Сбор кедрового ореха может быть резко увеличен за счет искусственного повышения продуктивности кедровых лесов. Во многих местах Сибири население издавна создает близ поселков кедровые лесосады путем прореживания участков естественной тайги. Такие кедровые сады в Томской области дают при полноте насаждения 0,5 урожаи в 2,5 раза выше, чем на непрореженных участках. В благополучный, но не исключительный год это составляет в среднем 450 кг/га (Некрасова, 1961). Увеличивается и устойчивость урожаев. Таким образом, создание крупных массивов кедровых садов будет постоянно обеспечивать нас большим количеством кедрового ореха и кедровой древесины одновременно. Видимо, вполне целесообразным будет и удобрение наиболее интенсивно используемых кедрачей.

Большое значение имеет использование других продуктов, получаемых из кедра: живицы, хвойновитаминной пасты.

Существуют также большие возможности использования других видов диких растений тайги -пищевых, лекарственных, технических. Запасы их распределены неравномерно, и трудно учесть их величину. Южная тайга продуктивнее северной. Например, в Прителецком Алтае только сменяющие одна другую сплошные куртины и заросли разных видов смородины, крыжовника, малины, рябины, ревеня, диких луков и чесноков, бадана, маральего корня занимают сотни и тысячи гектаров. Участки, удобные для промышленного использования, составляют здесь не менее 10-20% общей площади. При этом важно, что использование этих ресурсов не требует предварительных капиталовложений. Необходим лишь уход -окультуривание и повышение продуктивности используемых участков.

Прекрасные знатоки охотничьего хозяйства Сибири В.Н.Скалон и Н.Н.Скалон (1958) так оценивали в свое время его состояние: «...освоение охотничьих угодий происходит крайне неравномерно. В большинстве районов страны имеет место чрезвычайная недоосвоенность, достигающая 45-50% всей площади. При этом, что характерно, угодья, прилежащие к населенным пунктам, опустошаются, а удаленные посещаются от случая к случаю; многие просто заброшены и не посещаются охотниками в течение десятилетий» (стр. 3-4).

Имеется возможность значительного развития охотничьего промысла. Необходима и система простых биотехнических мероприятий для повышения численности и стабильности популяций полезных животных, включая сеть небольших заказников-резерватов размножения.

Земледелие в тайге развивается двумя путями. Первый из них - постепенная акклиматизация растений из других зон. Одно из основ этого пути - селекция, в том числе и стихийная. Другая основа -агротехнические мероприятия: внесение удобрений, аэрация, высадка рассады, выбор участков с необходимым микроклиматом. Это привело к продвижению границ земледелия далеко на север.

Второй путь - создание специфического таежного земледелия. Таковы, например, опыты Е.П.Черновой (1959) по окультуриванию поляники.

Для достижения этой цели необходимы не только массовая селекция, но и создание специальной таежной агротехники. Но без учета своеобразных особенностей требований таежных растений к среде селекция сама по себе не может дать нужных результатов. В тайге есть немало растений, условно пригодных для введения в культуру даже без селекции. Таковы, например, распространенная на Алтае черная смородина с ягодами боле сантиметра в диаметре, вкусный урожайный и сферотекоустойчивый крыжовник, некоторые сорта малины.

Однако в отличие от своих культурных сородичей эти растения на удобренной и возделанной почве снижают устойчивость и чахнут. Следовательно, необходимо было разработать новые приемы агротехники. Физиологические принципы получения нужных нам веществ в тайге могут быть совершенно иными, чем к югу от нее. Например, накопление сахаристых веществ в плодах происходит обычно путем превращения в сахар высокомолекулярных органических соединений при поглощении тех или иных количеств тепла. Но аналогичная реакция может быть достигнута и при использовании холода. Общеизвестный пример -осахаривание плодов рябины после морозов. Ягоды рябины при этом прекращают жизнедеятельность. В верховьях р. Малый Патек, на Приполярном Урале, именно на морозобойных местах близ верхней границы леса нами была обнаружена в большом количестве особая форма черники, отличающаяся от обычной очень крупными размерами и высокой сахаристостью.

Развитие животноводства в тайге тормозит в основном недостаток полноценных кормов и пастбищ. Наши исследования в Ханты-Мансийском национальном округе показали, что пастбищную базу можно увеличить как путем систематического выпаса скота на определенных участках (Куражсковский, Куваев, 1952), так и посевом кормовых трав. Основные корма могут дополняться ветками деревьев, которые нужно обрабатывать содой и запаривать. Огромную роль в повышении продуктивности таежного животноводства должна играть минеральная, витаминная и белковая подкормка (Куражсковский, 1960).

Аналогично земледелию в тайге может быть создано и специфическое животноводство на базе разведения северного оленя, лося и марала. Разведение северного оленя, особенно рациональное в близких тундрам районам тайги, прочно вошло в хозяйство. Одомашнивание лосей, наиболее перспективное в глубинных районах тайги, сделало первые шаги пока лишь на лосеферме Печерского заповедника (Кнорре, 1956). А потребность в домашних лосях в этой зоне очень велика. Как уже отмечалось, лось питается растениями, в массе распространенными в тайге (больную часть года корой и ветвями малоценных пород). Он превосходит крупный рогатый скот по плодовитости, быстро растет и имеет хорошие мясо и кожу. Кроме того, можно использовать лося как транспорт при таежном бездорожье.

Мараловодство в южных и горных районах тайги превращается в распространенную и высокопродуктивную отрасль животноводства. Затраты на разведение маралов в условиях Горного Алтая окупаются в двукратном размере. Вместе с тем важно отметить, что качество продукции, получаемой от всех видов диких оленей (Менард, 1930; Куражсковский, 1950), значительно выше, чем у их домашних родичей. Для одомашнивания и разведения оленей необходимо изучить образ жизни и питание диких животных на воле. Для племенного дела (и иногда для «освежения крови») целесообразен отлов новых производителей.

Пчеловодство и рыбное хозяйство в тайге также требуют изучения возможностей их интенсификации.

Использование природных ресурсов тайги связано с решением многих вопросов. Первый из них -транспортное освоение. Опыт таежных строек показывает, что плохо налаженные коммуникации удорожают организацию большей части хозяйственных мероприятий во много раз. Из-за этого развертывание некоторых работ вообще невозможно или откладывается на многие годы. Поэтому тайге нужны удешевленные методы дорожного строительства, массовый выпуск вездеходных, приспособленных к работе на морозе автомашин, широкое применение малой авиации. Большое значение могут иметь сезонные зимние дороги: снежные, ледовые, снего-балочные, лежневые. Архитектура промышленных и жилых зданий должна противостоять морозам и влажности.

Для комплексной переработки леса нужны транспортабельные механизмы, позволяющие производить в леспромхозах комплексную переработку сырья: делать древесноволокнистые плиты и другие строительные детали, тарный и утеплительный картон, отгонять смолы, перерабатывать хвою и т.д. Исключительно важно решить задачи комплексной механизации по сборке и переработке кедрового ореха. Требуют разработки и вопросы механизации горного, особенно горнолесного хозяйства. Планирование освоения любых участков обязательно должно учитывать хозяйственные традиции коренного населения. Это значительно облегчает поиски рациональных методов ведения хозяйства (В.Н.Скалон, Н.Н.Скалон, 1958).

Задачи охраны природы тайги должны учитываться при разработке всех систем их использования. При использовании леса, растущего на богатых почвах, можно добиваться предельной комплексности. Но на бедных почвах, как это показывают исследования М.П.Скрябина (1954), при полной вывозке срубленного

леса прекращается возврат питательных веществ в верхние слои почвы, это вызывает настолько чувствительное падение плодородия почвы, что типы леса ухудшаются, бонитеты снижаются. Только десятилетия охранного режима восстанавливают продуктивность. Поскольку основная масса питательных веществ у дерева не в стволе, а в ветвях, хвое и листьях, возвращение их в почву необходимо. Также нужно учитывать влияние размеров лесосек на процесс последующего облесения, роль разных способов трелевки деревьев и рубки леса на водный баланс. Наиболее рентабельным методом защиты тайги от размножений вредителей представляется экологический.

Охрана здоровья человека в тайге имеет также специфические особенности. Климат тайги почти повсеместно благоприятный. Великолепные курортные возможности таких ее районов, как Г орный Алтай, Забайкалье, используются пока в ничтожной степени. Кроме санаториев в живописных местах тайги следует создать туристские лагеря, природные парки. Отрицательное влияние на здоровье человека имеют широко распространенные нарушения минерального обмена, связанные с недостаточностью содержания минеральных веществ в почвах и, особенно, в питьевых водах. В качестве профилактического средства был применен состав "таежная соль". Необходимо разработать более совершенный ее состав, включающий полный комплекс дефицитных в тайге элементов. Важно для жителей усиленное снабжение витаминами, потребность в которых на морозе выше обычной (Яковлев, 1960). Необходимо разработать меры по защите от таежного гнуса, а также главных природноочаговых заболеваний, особенно таежного энцефалита.

Система здравоохранения в тайге должна учитывать существование множества мелких полуизолированных групп населения: охотников, лесников, метеорологов, геологов и др., разбросанных на огромных пространствах. Так как невозможно прикомандировать к каждой такой группе (из 3 -40 человек) медицинского работника, в ряде районов проводится массовая подготовка медицинских инструкторов из населения. Но применение ими в условиях тайги способов лечения, обычных для городов и поселков, не всегда возможно и целесообразно. Для таких медицинских инструкторов следует разработать комплекс "малой таежной медицины" - долгосрочной доврачебной помощи. В него должны входить, с одной стороны, наиболее удобные для употребления в полевых и полуполевых условиях "обычные" медицинские методы, с другой стороны; научно проверенные и отобранные средства народной медицины.

На Дальнем Востоке районы типичной тайги и даже фрагменты тундр (на горах) сочетаются с лугово-степными участками и лесами из маньчжурского ореха, бархата, амурской сирени и винограда, с зарослями лотоса и гигантской кубышки. Наряду с северным оленем, соболем и налимом, обитают тигр, пятнистый олень, индийская иволга и типичная тропическая рыба - змееголов.

Дальние Восток - это быстро растущий индустриальный район страны. Богатства его несметны: золото, рудные металлы, уголь. Реки обладают колоссальными запасами энергии. Почвы Дальнего Востока позволяют развивать сельское хозяйство,

Здесь возделывают сою и зерновые, включая рис, пшеницу, кукурузу, развито овощеводство, картофелеводство, свекловодство, молочное животноводство, пантовое оленеводство и пчеловодство. Развитие хозяйства помогает в освоении ресурсов побережья Тихого океана.

Обилие пищевых (особенно плодово-ягодных), а также лекарственных и других технических растений в дикой флоре заставляет рассматривать южную часть Дальнего Востока как важнейший источник ценных природных ресурсов и резерв генетических фондов.

5.4. Смешанные леса

Зона смешанных лесов занимает всего 3,5% территории бывшего Советского Союза. Но на этой площади размещается почти 20% всего населения страны. Распределено население весьма неравномерно: до 70% его сосредоточено в городах. Плотность сельского населения колеблется от 11 до 50 человек на 1 км2.

Климат умеренно влажный, мягкий, формирующийся под воздействием Атлантического океана, что и определяет клинообразную форму зоны, расширяющуюся по мере приближения к Атлантике и суживающуюся на востоке под влиянием морских арктических воздушных масс с северо-востока и континентальных с юго-востока. Среднемесячная температура января колеблется от - 3° в Калининградской до - 13° в Нижегородской области. Температура июля от 16 до 30°. Годовое количество осадков от 500 до 800 мм, причем количество их, как и в тайге, превышает испаряемость. Снега глубоки в более холодных, восточных районах и незначительны - в западных. Период положительных среднесуточных температур от 220 до 300 дней. Температура выше + 5° продолжается от 165 до 200 дней. Сумма температур за этот период от 2000 до 2800°.

Почвы дерново-подзолистые и серые лесные. Производительность их обычно несколько выше, чем в тайге. Количество минеральных веществ в почвенных растворах и почвенных водах в среднем в несколько рае выше, чем в тайге (до 500 мг-л), но, в общем, невелико, и в основном "минерализация" вод идет за счет углекислоты, в меньшей мере - кальция.

Структура и видовой состав лесной растительности по сравнению с тайгой значительно усложняются. Господствующую роль начинают играть широколиственные породы: дуб, липа, а также вяз, ясень,

остролистый клен. Структура насаждений делается многоярусной (исключение - сосновые леса на бедных песках). Продуктивность смешенных лесов равна наиболее богатым южным вариантам тайги и иногда превосходит их, биомасса порядка 1000 т/га, годичные приросты достигают десятков тонн на гектар. В настоящее время значительная часть естественной растительности замещена культурной, главным образом, полями.

Фауна зоны смешанных лесов почти не имеет в своем составе видов, способных конкурировать по качеству меха с таежными. Наиболее ценны куница и бобр, достигающие здесь гораздо более высоких плотностей, чем в тайге. Высокая численность относительно дешевых видов (от лисы до крота) делает от охоты доход с единицы площади более значительным, чем в тайге. В последние десятилетия во многих районах стал обычным лось, увеличилась численность косули (в западной половине зоны). Важнейшие промысловые птицы: утки, тетерев, рябчик. Велико практическое значение насекомоядных птиц и летучих мышей. Среди насекомых много вредителей сельского и лесного хозяйства, кровососущих насекомых гораздо меньше, чем в тайге, но некоторые из них служат переносчиками заболеваний. Много насекомых -опылителей растений.

Зона смешанных лесов Европейской России представляет собой исторически сложившийся древний хозяйственный и культурный центр нашей страны. Поэтому природные и хозяйственные особенности этого района превратились в общеизвестный эталон, с которым сравниваются при описаниях другие территории. Это позволяет ограничиться здесь лишь кратким обзором некоторых черт локальных особенностей природопользования.

В зоне смешанных и широколиственных лесов климат относительно мягкий, что дает возможность выращивать основные сельскохозяйственные культуры: рожь, яровую пшеницу, овес, лен и не юге гречиху. Здесь же наибольшие урожаи дают картофель и овощи. Развито садоводство. Значительная часть территории нанята лугами, много сочных кормов; это благоприятствует производству молока, выращиванию свиней. Существенное значение имеет пчеловодство.

Относительно менее высокая (по сравнению с зонами, прилегающими с юга) производительность сельскохозяйственных угодий издавна привела к тому, что значительная часть рабочей силы переключилась на разнообразные промышленные производства: переработку местного и привозного сырья и

полуфабрикатов, изделия из дерева и металла, обувь, кружева, художественные игрушки и пр. Вырабатывавшиеся массовые трудовые навыки сами по себе стали базой для создания многочисленных отраслей крупной современной промышленности.

Использование продуктов дикой природы сравнительно невелико. Наибольшее промысловое значение имеет сбор клюквы в полесьях. Однако повсеместный сбор населением ягод и грибов, хотя и слабо отражается в статистических показателях, имеет в действительности большое практическое значение. Специальный охотничий промысел в этой зоне отсутствует, но многочисленные охотники-любители во время отдыха собирают с единицы площади больше пушнины, чем охотники промысловых районов. Частично это относится и к добыче рыбы, но рыбный промысел, особенно прудовое хозяйство, приобретает самостоятельное значение. Лесное хозяйство обычно ведется в двух формах: рубок в размере годового прироста и водоохранной, при которых на всей площади водосбора допускаются только санитарные вырубки.

Несомненно, что сложившееся в зоне смешанных лесов направление хозяйственной деятельности будет сохраняться и развиваться. Пути совершенствования способов использования земельных угодий указаны еще В.В.Докучаевым. Это - интенсификация земледелия, непрерывное повышение плодородия полей, а также лугов, рыбоводных прудов и других угодий путем систематического добавления в них органических и минеральных удобрений. В последнем случае важно внесение полного комплекса необходимых веществ, включая микроэлементы.

Задачи охраны природы сводятся к созданию эталонных участков и резерватов генетических фондов естественной природы, в первую очередь к развитию заповедной деятельности. Сеть заповедников в зоне смешанных лесов наиболее густа. Поэтому необходимо установить правильный режим охраны и использования полезных животных в условиях культурных ландшафтов и охраны малочисленных и исчезающих видов вообще. В землепользовании некоторых районов серьезное значение имеют меры борьбы с эрозией. В деятельности многочисленных промышленных предприятий наиболее важно предупредить все формы загрязнения среды отходами производственной деятельности.

Для создания наилучших условий отдыха, поддержания высокого уровня здоровья населения важно развитие пригородного и городского зеленого строительства, а также создание природных парков, которые могут служить местами ближнего туризма и проведения отпусков.

Использование полезных ископаемых и водных ресурсов в этой зоне не представляет чего-либо специфического.

Неширокая полоса зоны лесостепи занимает около 8% территории бывшего СССР, но на ней была сосредоточена четверть всего населения страны. В противоположность зоне смешанных лесов в городах живет лишь одна треть населения, а две трети связаны с сельским хозяйством. Плотность населения, как правило, весьма высока и местами достигает 100 и более человек на 1 км2.

Северную климатическую границу лесостепи определяет линяя максимального испарения, на которой количество осадков и испаряемость в среднем равны, южную - составляет линия стока в 50 мм; При меньшем количестве остающейся на земле влаги леса с водораздельных пространств исчезают, и на их месте возникает степь. В гидрометеорологическом отношении лесостепь - зона переменной влажности: в ней чередуются годы избыточного и недостаточного увлажнения (Троицкий, 1948). Температуры января очень изменчивы: от - 3, - 4° в Молдавии до - 20, - 22° в восточных районах, а в Чите даже - 26°. Температуры июля очень ровные: 19-210. Число дней в температурой выше 0° от 180 (в Забайкалье 150) до 290, с температурой выше 5° от 130-160 до 230. Сумма температур за последний период от 1800-2200° до 3400°. Осадков 300-400 в год (иногда 250-450).

Основные особенности природных условий и хозяйственного использования лесостепной зоны определяются преобладанием в ней черноземов, сочетающихся с серыми лесными почвами. Мощные и тучные черноземы лесостепи - плодороднейшие почвы мира. Серые лесные почвы наиболее богатые среди всех лесных почв умеренного пояса. Поверхностные воды черноземной полосы, обладающие средней минерализацией (200-1000 мг/л), считаются наилучшими по составу питьевыми водами (Ковальский, 1967, 1961и др.).

В естественном состоянии черноземы покрыты пышной разнотравно-злаковой лугово-степной растительностью, а лесные почвы - сосновыми и лиственными лесами. Структура и той и другой растительности ярко отражает богатство почв. Видовая насыщенность травостоя достигает 80 видов на 1 м2 (максимум для бывшего СССР по Алехину, 1951). Столь же сложно и многоярусно строение лесов. Биологическая продуктивность лесов находится на уровне их продуктивности не юге лесной зоны, а в степях достигает 300 ц/га. Химический состав степной растительности отличается значительно большим насыщением минеральными солями, чем в лесах. Богатство и разнообразие животного мира вполне соответствует почвам и растительности. Деятельность человека накладывает здесь на природу сильнейший отпечаток.

Очень высокой естественной биологической производительности земель лесостепной зоны соответствуют особенно высокая плотность ее заселения и интенсивное использование всех ее угодий в народном хозяйстве. В этих условиях на первый план выдвигается возделывание требовательных к уходу, а также к почве и теплу, трудоемких и ценных сельскохозяйственных культур: сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы и других пропашных, эфиромасличных и технических культур. Большие площади занимают зерновые. Значительно развиты овощеводство (включая картофель) и садоводство.

В животноводстве также господствуют интенсивные формы мясомолочного скотоводства, свиноводства и овцеводства со стойлово-выпасным содержанием. Широко развито пчеловодство.

Использование «даров дикой природы» имеет, в общем, тот же характер, что и в зоне смешанных лесов. Отличие состоит в том, что площадей угодий, находящихся в относительно нетронутом состоянии, здесь гораздо меньше.

Доход от сельского хозяйства настолько высок, что это долгое время тормозило развитие крупной промышленности. Средняя и мелкая промышленность более чем на три четверти была занята переработкой местной сельскохозяйственной продукции (Степанов, 1950). За годы Советской власти доля промышленности в зональном народной хозяйстве увеличилась, и структура ее стала более сложной. Но типичным для всей зоны остается большое развитие производства по переработке сельскохозяйственных продуктов.

Дальнейшее развитие зонального природопользования должно происходить при максимально интенсивном и целесообразном использовании всех имеющихся угодий. Таким образом, в областях земледелия и животноводства должны быть сохранены основные рабочие принципы, выработавшиеся к настоящему времени. Необходимо лишь их постоянное совершенствование в деталях: системе агротехники, селекционном улучшении сортов, введении новых, более ценных культур, усовершенствовании способов содержания и разведения скота и т.п.

Большую важность для развития зонального сельского хозяйства представляет собой правильное решение вопросов ведения лесного хозяйства. Густое сельскохозяйственное население вызывает очень высокую потребность в лесе. Лес нужен для строительства домов, животноводческих и других помещений и как основное бытовое топливо в деревне.

Лесные насаждения (особенно лесополосы) имеют важное почвозащитное и водорегулирующее значение. Леса и кустарники занимают около 24% площади зоны (Струмилин, 1947). В густонаселенных областях процент лесистости снижается, тем не менее, основным источником древесины почти повсеместно

служат местные леса. Плодородие почв благоприятствует получению высокого выхода древесины, но сухость климата серьезно осложняет лесоводство. Свойственные лесостепи колебания увлажнения по годам вызывают периодические засухи, угнетающие деревья. В такое время они подвергаются нападениям множества насекомых-вредителей, которые сохраняется на деревьях и в благоприятные для леса влажные годы. Результат этого - значительное снижение прироста древесины и выхода лесной продукции. Такую же отрицательную роль играют и повреждения, наносимые лесу человеком и пасущимся скотом. Всего этого можно избежать при правильной организации лесного хозяйства (Куражсковский, Свиридова, 1958), Дополнительными мерами, повышающими продуктивность лесов, могут бить: введение быстрорастущих пород, лесная селекция и даже внесение небольших доз удобрений. Как показывают опыты М.П.Скрябина, лес реагирует даже на однократное внесение минимальной дозы минеральных удобрений повышением прироста, продолжающимся более 10 лет. Использование удобрений в лесном хозяйстве в ближайший период может быть рентабельным только в этой зоне и частично в густозаселенных районах зоны смешанных лесов и орехоносной кедровой тайге.

Более подробно пути интенсификации использования ресурсов "дикой" природы можно рассмотреть на примере охоты. Познавательным примером может служить бобр - лесной зверь, очень медленно размножающийся и восстанавливающий нарушенную численность, неспособный существовать рядом с человеком без специальной охраны (Скалон, 1951). Численность бобра, его способность к размножению, плотность заселения им угодий находятся в тесной связи с быстротой восстановления его кормовой базы, прежде всего древесных кормов. Именно поэтому надежные очаги размножения бобров, позволяющие отлавливать их регулярно и в большом количестве, удается формировать лишь на юге лесной зоны и в лесостепи: в Воронежском, Хоперском, Мордовском заповедниках, а также в Брянской области и Белоруссии. Несмотря на всю свою осторожность, бобры селятся между деревьями на руслах больших рек, расселяются по их старицам, по лесным и заросшим ивой полевым ручьям, по выработанным торфяным карьерам. Периодические выловы лишь повышают интенсивность размножения оставшихся. Напротив, в Кондо-Сосьвинском заповеднике на севере тайги древняя, сохранявшаяся местным населением колония бобров, как и вновь созданные бобровые колонии на Кольском полуострове, никогда не имела высокой численности.

Столь же показательны в этом отношении копытные, считавшиеся одними из отнесенных в особую экологическую группу "беглецов культуры".

Увеличение выхода охотничьей продукции в хорошо обжитых человеком областях связано с тем, что там остатки естественных видов угодий - лесов и лугов, а иногда и степных участков - сочетаются с искусственно созданными человеком полями, лесными полосами, прудами и пр. Возникающая при этом пестрота ландшафтов создает особенно благоприятные условия для существования видов с различными экологическими потребностями, что связано с тем, что разнообразие угодий помогает переживать неблагоприятные периоды года: глубокоснежье сильнее проявляется в лесу, гололедица - на открытых местах, в сильные засухи более питательны лесные корма, в сырые - травы открытых сухих лугов. Особенно положительна роль разнородности угодий в создании разнообразных и полноценных условий питания. Охотничье-промысловые виды придерживаются преимущественно участков естественной растительности, лишь периодически выходя на культурные площади, поэтому вред от них сельскому хозяйству обычно бывает незначительным или отсутствует. Для того чтобы поднять численность охотничье -промысловых видов до высокого уровня, необходимо охранять их от браконьерства и провести несложные, но хорошо продуманные биотехнические мероприятия, такие, как посадка кормовой ивы для бобра, создание участков густых защитных зарослей для других видов, и т.п. (крупные биотехнические мероприятия за пределами охотничьих хозяйств, как правило, себя экономически не оправдывают).

В организации интенсивного охотничьего хозяйства в густозаселенных районах на территории бывшего Советского Союза необходимо учесть и опыт других стран. В одной из частей штата Айова в США сельскохозяйственные культуры занимают 98% территории. Среди этих полей расположены два неудобных для сельского хозяйства участка, поросших высокими злаками, бурьяном, кустарником и отдельными деревьями. Они превращены в охотничьи угодья, обеспечивающее пишу и укрытие во время зимовки 800 фазанам. Весной эти птицы расселяются по полям в радиусе 8-10 км вокруг зимовок с плотностью 8-9 гнезд на каждые 100 га посевов. Выкармливая птенцов преимущественно насекомыми, фазаны приносят заметную пользу земледелию. Нормы ежегодного отстрела определяются органами охотничьего хозяйства на основе оценки численности птиц по сообщениям сельского населения (К1о^ап, 1955; К1о^ап, КоБюку, 1955; Штееп, 1953). Разведение фазанов в большинстве районов лесостепи бывшего СССР малоцелесообразно, но описанные принципы могут быть использован и для организации других отраслей охотничьего хозяйств.

О количестве дохода, который можно получить в сельскохозяйственных густонаселенных районах лесостепи от охоты, можно судить по тому, что в Чехословакии, стране с сильно развитой промышленностью, имеющей плотность населения в среднем около 100 человек на 1 км2, получают более 65 кг мяса дичи с каждых 100 га при параллельном использовании этих же земель под сельское и лесное хозяйство.

О потенциальных возможностях использования растительных ресурсов дикой природы говорит хотя бы такой факт. В Острогожском лесхозе Воронежской области было так много диких яблонь и груш, что их плоды служили сырьевой базой целого завода.

Среди специфически зональных задач охраны природы на первом месте, безусловно, стоит задача сохранения плодородия почв, особенно предупреждения эрозии. Это связано с особенностями зонального климата: быстрое снеготаяние и бурное половодье весной, неравномерное выпадение летних осадков, ливни, повторяющиеся 3-4 раза в год, а также сильные ветры, характерные для восточной половины зоны. По данным С.П. Соболева, И.Ф. Садовникова (1957), в большинстве лесостепных районов от 5 до 20% используемых сельским хозяйством земель разрушено эрозией. В отдельных районах этот процент поднимается до 30. Процент неудобных земель вследствие этого доходит до 15. Развитие эрозии позволило

О.К.Ланге (1947) считать лесостепь зоной быстро растущих глубоких оврагов.

Очень важно в лесостепи создать заповедники, поскольку в наше время актуальность изучения, сохранения и увеличения плодородия почв увеличилась, а количество нераспаханных участков уменьшилось. Поэтому сохранение эталонных участков требует особой заботы.

Вследствие высокой заселенности и освоенности территории крайне важно и сохранение наиболее живописных и приятных для человека уголков «дикой» природы как мест туризма и отдыха. Сохранение их следует связывать с задачами историко-мемориальными и научно-просветительными. Леса, окружающие Куликово поле, на тех же местах, где они были во время знаменитой битвы за освобождение Руси, могут быть прекрасными местами отдыха для жителей Новомосковска и других ближайших городов.

Хотя зона черноземов, захватывавшая лесостепь и северные степи, представляет собой относительный гидроклиматический и биохимический оптимум для обитания в ней человека, это не исключает существования здесь и некоторых вредных для здоровья факторов. Прежде всего, это природные очаги риккеттсиозов, туляремии, лептоспироза, ряда глистных инвазий и других болезней. Сохранению их благоприятствует богатство фауны, сложность состава биоценозов. Вместе с тем контроль человека над каждым участком территории значительно облегчает искоренение этих болезней.

5.6. Степи

В степной зоне, занимающей около 7,5% площади страны, живет 12-15% населения бывшего СССР. Заселенность очень неравномерна - от 50-100 человек на 1 км2 и еще меньше на южных и восточных границах зоны. Доли городского и сельского населения почти равны.

Северная граница соответствует оси барометрического максимума умеренных широт, существование которой наиболее ясно обнаруживается в зимние месяцы. К северу от этой линии зимой преобладают циклоны, идущие с Атлантического океана, к югу - континентальный режим. Южная граница определяется количественным уменьшением влажности, изолинией стока в 10 мм (Берг, 1938; Троицкий, 1948). Температуры января очень изменчивы: от +2° на берегу Крыма до - 20° в Сибири, в межгорных котловинах они еще ниже (например, в Туве - 32°). Температуры июля от 19 до 23°. Число дней с температурой выше 5° от 160 до 260. Сумма температур в этот период - 2200-3800°. Количество осадков от 250 (изредка 200) до 400-460 м в год. Засухи и суховеи обычны в юго-восточных районах, но не представляет исключительного явления на севере и на западе.

Почвы черноземные на севере и каштановые (нередко солонцеватые) на юге. Для почвенных растворов характерно значительное содержание растворимых солей, в частности кальция. Кальций, типичнейший элемент почв северной подзоны, накапливается в большом количестве и на юге, но его ведущая роль в химии ландшафта начинает переходить к натрию. Минерализация поверхностных вод колеблется обычно от 50 до 1000 мг/л. На севере преобладают карбонатно-кальциевые воды, на юге - хлоридно- и сульфатно -натриевые.

В растительности степной зоны господствует злаковый травостой (ковыли, типчак, злаки), В естественном растительном покрове обычны вкрапления зарослей степных кустарников: бобовника, степной виши, терна. Леса встречаются только на участках повышенного увлажнения: в поймах рек, в оврагах, по склонам долин, балок и тому подобных местах. Количество биомассы колеблется от 100 ц/га и более в северных подзонах до 10 ц/га в южных. В составе растительной биомассе общий процент содержания минеральных веществ, а также белков значительно выше, чем в лесной зоне.

В животном мире степей господствуют виды, связанные с растительной пищей: копытные (ныне в большинстве мест истребленные), зайцы, грызуны, зерноядные и полузерноядные птицы (дрофы, стрепеты, жаворонки), растительноядные и насекомые. Среди последних много вредителей сельского хозяйства (саранчовые, подгрызающие совки, гессенская и шведская мушки, свекловичный долгоносик). В степях чаще, чем в других зонах, встречается волк, из других видов хищных животных - лиса, мелкие куньи и почти все пернатые хищники.

Степная зона - зона самого высокого сельскохозяйственного освоения территории. Процессы водной эрозии в связи с большей сухостью здесь меньше развиты, чем в лесостепи, формы рельефа мягче. Неудобные земли в степях составляют 12,5%, в черноземных степях - 10 и в сухостепных районах с каштановыми почвами - 17% (за счет земель, подверженных засолению и ветровой эрозии).

Наиболее важной формой степного сельского хозяйства служит замещение основных локальных группировок растений и животных родственными им культурными группами, В настоящее время распахано приблизительно две трети степи и засеяно в основном зерновыми культурами, вытеснившими своих диких родичей (костер, ковыли, типчак и др.). На сохранившихся степных пастбищах овцы вытеснили диких антилоп и других копытных. В степной зоне значительные по площади, но маловодные пастбища затрудняют производство больших количеств молока при отгонных способах содержания домашних животных, но способствуют производству мяса (крупный рогатый скот и овцы), сала и шерсти. Благоприятны условия степей для табунного коневодства.

В более влажных (северных) черноземных степях количество полевых культур расширяется, значительную роль играют, в частности, посевы гречихи, сахарной свеклы. Для южных районов особенно характерны бахчевые. В западной части зоны велика роль садоводства, развиваемого вблизи населенных пунктов; в восточной части фруктовые деревья плохо переносят морозные зимы и, для того, чтобы садоводство стало массовым, необходима дополнительная селекционная работа.

Равнинные формы рельефа степных ландшафтов определяют преобладание крупных пахотных массивов, засеянных однородными культурами, а это позволяет иметь высокий уровень механизации работ в земледелии. В связи с этим затраты человеческого труда на обработку единицы площади и в большинстве случаев на единицу продукции сельского хозяйства здесь оказываются минимальными, а сельскохозяйственное освоение зоны - наивысшим.

Количество лесных угодий в степях гак мало, что лесное хозяйство даже в покрытии местных нужд значительной роли играть не может.

Наивысшая сельскохозяйственная освоенность и относительная монотонность ландшафтов степной зоны не способствуют разнообразию в ней охотничье-промысловых животных, снижают их численность, приходящуюся на единицу площади, но не уничтожают значения охотничьего промысла. Любительская охота на зайца-русака, серую куропатку имеет здесь то же значение, что и в лесостепи или в зоне смешанных лесов. В озерных же районах Западной Сибири не раз делались более или менее удачные опыты превращения охоты на водоплавающих птиц в организованный массовый промысел. В граничащих с полуполупустынями менее освоенных земледелием южных районах существовал крупный промысел по добыче сайгаков. Достаточно сказать, что только Астраханский промхоз, занятый эксплуатацией приволжской популяции сайгаков, добывал ежегодно (в семидесятые годы прошлого века) сотни тысяч голов этого животного. Сейчас популяция этого вида находится на грани вымирания.

Среди задач по охране природы степей на первом месте стоит охрана и воспроизводство почвенного плодородия. Поскольку вся зона характеризуется недостаточным увлажнением, борьба за сохранение и накопление в почве влаги имеет наиболее важное значение. При распахивании почвы создается угроза активных процессов эрозии. Систематическое использование одних и тех же земель под ограниченный набор культур или под монокультуру зерновых приводит постепенно к выносу из почвы значительного количества питательных веществ, а это существенно снижает урожаи. В этой зоне особенно большое положительное значение приобретает насаждение лесных полос, защищающих землю и от иссушения, и от эрозионного разрушения одновременно. Рубки ухода в лесных полосах дают хотя и небольшое, но очень ценное для степных хозяйств количество леса. Там, где по условиям климата или по другим обстоятельствам создание лесных полос затруднено, иногда целесообразно создавать более узкие и частые травяные почвозащитные полосы. Большую роль в накоплении влаги могут играть агротехнические приемы снегозадержания, от оставления пожнивных кулис до валования снега и установления специальных щитов.

Самим радикальным средством преодоления недостаточности увлажнения, повышающим урожаи в 23 раза, а иногда и больше, служит орошение. Но применение его дорого и не всегда возможно, так как зависит от наличия и расположения источников воды и энергии. Простейший вид орошения - лиманное, при котором задерживаются талые воды в слабовогнутых формах рельефа. Орошение по бороздам требует уже специальных, иногда сложных, технических сооружений. Но при нарушении норм полива создается угроза сильного засоления и полного обесструктуривания почв. Важным средством предотвращения этого служит комбинированный севооборот, в котором помимо орошаемых полей есть и суходольные, дающие "отдых" земле (Куражсковский, 1965). Наиболее близко к агротехническому идеалу орошение дождеванием и развивающееся в последние годы капельное орошение.

Для сохранения плодородия степных почв, растений и животных необходимо сохранять и изучать эталонные степные участки. Но роль сохранения естественных уголков природы для отдыха населения уменьшается, поскольку количество их (кроме охотничьих угодий) относительно невелико. Особенно большое значение приобретают участки искусственных ландшафтов. Прекрасными образцами таких

участков могут служить Аскания Нова с ее "лесным островом в степи", искусственными прудами и ручьями, населенными птицами и зверями, а также новые зоны отдыха на берегах созданных водохранилищ.

Интересна проблема дальнейшего развития крупнохозяйственного высокомеханизированного земледелия в сочетании с развитием охотничьего промысла. Земледелие неизбежно обедняет на первых порах охотничью фауну, но это не исключает ее постепенного обогащения в дальнейшем. Как известно, дрофа несколько снижает свою численность на распаханных землях, но это не ведет к ее исчезновению. При установлении необходимой охраны могут возникать достаточно многочисленные популяции дроф, приспособленные к обитанию на культурных землях. Так как в период выращивания птенцов дрофы питаются преимущественно насекомыми, которых уничтожают в большом количестве, они приносят большую пользу земледелию. Вместе с тем эти крупные птицы могут быть более перспективными в промысловом отношении, чем фазаны, разводимые на хлебных полях Айовы. Классическим примером птицы целинных степей, непримиримо относящиеся к их распашке, служит стрепет. Однако проведенные на Балканском полуострове наблюдения В.Э. Мартино (1940) показывают, что там птица прекрасно живет в кукурузных полях. Следовательно, в том направлении должны вестись поиски возможностей «примирения» стрепета с земледелием и в нашей стране.

Неблагоприятная особенность степей - наличие в них природных очагов клещевых сыпнотифозных лихорадок, туляремии, бруцеллеза. Ликвидация бруцеллеза должна проходить прежде всего по линии ветеринарно-зоотехнических мероприятий. Ликвидация природных очагов других болезней выражается, прежде всего, в снижении численности сохраняющих и распространяющих их животных до безопасного уровня. Высокая освоенность территории и крупномассивность полей позволяют здесь особенно эффективно применять агротехнические, организационно-хозяйственные и тому подобные меры борьбы экологического характера.

Физико-химического условия степной среды достаточно благополучны, но в ее южных, засушливых районах на продуктивности сельскохозяйственных животных отрицательно сказываются плохой фосфорно-кальцивый баланс растительных кормов (много кальция, очень мало фосфора) и быстрое выгорание растительности, сопровождающееся резким снижением содержания каротина и белков. Продуктивные группы скота важно подкармливать этими недостающими веществами (Куражсковский, 1960).

5.7. Пустыни и полупустыни

Пустыни и полупустыни занимают в бывшем Советском Союзе около 12,5% территории, причем более двух третей приходится на пустыни. Здесь живет около 13% населения страны. В основном это жители оазисных селений и лишь на одну треть - горожане.

В пустынях сток воды не превышает 10 мм (Троицкий, 1948). Температура января колеблется от 2-16° в северных полупустынях, до +5 в юго-западной части Туркмении, температура июля - от 22° в северных полупустынях, до 32 в Каракумах. Продолжительность периода с температурой выше 0° колеблется от 200 дней до круглого года (в юго-западной Туркмении). Дней с температурой выше 5° от 170 до 340. Сумма температур за эти дни колеблется от 3000 до 6000°. Количество осадков на внешних границах полупустынь может доходить до 250, даже 300 мм в год, но во внутренних частях настоящих пустынь падает до 75 мм и менее. Пустыня - зона с постоянным недостатком влаги в течение большей части года и сильными ветрами -суховеями. Большая часть осадков выпадает за короткий срок - весной.

В почвенном покрове пустынь преобладают бурые пустынно-степные почвы на севере и серо-бурые на юге. В полупустынях господствуют светло-каштановые и бурые почвы, часты такыры, засоленные участки, пески. В поверхностных горизонтах почвы характерно накопление большого количества водорастворимых соединений натрия, хлора, серы и других подвижных элементов. Минерализация поверхностных вод очень высокая - как правило, выше 1000 мг/л и доходит до 20000 и даже до 90000 мг/л. Крупнейшие реки Средней Азии - Сырдарья и Амударья за счет ледникового питания имеют умеренную минерализацию, в пределах 500 мг/л. Воды источников, берущих начало в горах, относятся, как правило, к кальциевой группе карбонатного класса. Воды равнинного происхождения чаще входят в натриевую группу сульфатного класса.

Растительность зоны пустынь делится на два резко различных типа: собственно пустынная растительность, покрывающая огромные плакорные пространства, и резко контрастирующие с ней узкие полосы тугайных зарослей по берегам больших рек. Краткий период выпадения весенних осадков в пустынях обуславливает образование сочного ковра эфемерной и эфемероидной растительности. Во все остальные сезоны года сплошной растительный покров здесь отсутствует, однако мощные и широко

разветвленные корневые системы большинства растений, во много раз превышающие их надземные части, нередко так пронизывают почвы, что могут закреплять сыпучие пески.

Наиболее богаты жизнью песчаные участки, покрытие саксаулом, кустарниками джузгуна, песчаной акации, эфедры, злаком-селином, песчаной осокой. На каменистых и глинистых пространствах господствуют полынно-солянковые ассоциации. Биологическая продуктивность пустынных территорий очень неоднородна: буйное развитие эфемеров и эфемероидов в сумме с многолетней растительностью может давать величины, характерные для степей, и даже превышать их, в других случаях биомасса не превышает нескольких центнеров на гектар. Кроме того, для пустыни характерна очень большая сезонная изменчивость биомассы вообще и активной биомассы в частности. Весной развивается в большом количестве эфемерная биомасса, полностью исчезающая в другие сезоны; кроме того, многие животные (желтый суслик, черепаха, некоторые насекомые) и растения, хотя и не исчезают физически, но, впадая в спячку или усыхая, фактически исключаются на лето, а иногда и на зиму из круговорота веществ в природе. Приречные тугайные заросли состоят из тополей, лоха-джиды, кустарников, лиан и высоких злаков. Наряду с тугаями в долинах рек встречаются и чисто злаковые участки, и заросли гребенника, и некоторые другие виды растительности.

Для животного мира характерны способные к быстрому пересечению больших пространств в поисках корма и воды копытные - джейраны и куланы; хищники - волк и гепард; грызуны-песчанки, желтый суслик, тушканчики; разнообразные пресмыкающиеся (среди которых ядовитые змеи); различные жуки, москиты. В тугайных зарослях встречаются туркестанский олень, шакал, фазан, саранчовые, комары.

Солнце определяет все основные черты хозяйственного использования пустынь. При достаточном количестве воды здесь можно получать очень высокие и устойчивые урожаи самых разнообразных культур, в том числе субтропических и тропических, возделывание которых в более северных районах невозможно или нерентабельно. Земледелие здесь чрезвычайно трудоемко, но и очень эффективно. Этим и объясняется концентрация значительного большинства населения в сельскохозяйственном производстве, его максимальная по сравнению с другими зонами интенсивность.

Наиболее характерные черты оазисного земледелия пустынь - возделывание хлопка, риса, винограда, бахчевых, сбор 2-3 урожаев скороспелых культур и 7-8 укосов люцерны в год. Важную роль в хозяйстве играло и тутовое шелководство.

Сельскохозяйственное использование неорошаемых пространств резко противоположно оазисному (своей экстенсивностью). Важнейшие его отрасли: каракулевое и курдючное овцеводство, верблюдоводство, в меньшей степени коневодство. Из-за разреженности растительности необходима большая территория пастбищ: для прокорма одной овцы в год требуется 5-10 га, а для отары в тысячу овец нужно 10000 га (или 100 км2) пастбищ в год. Если учесть сезонные изменения растительности, вызывающие дальние перегоны скота, то площадь пастбищ еще больше увеличивается.

В пустынях существует и богарное (неполивное) земледелие. Оно развито главным образом в лучше увлажненных предгорных районах (обычно это посевы пшеницы, ячменя). Слабосолоноватые и пресные грунтовые воды, находятся в пустынных песках, часто на очень небольших глубинах (1-3 м) могут быть использованы под бахчевые культуры. Распространение находит траншейное земледелие, приближающее корни возделываемых растений к грунтовым водам с помощью траншей. В последние десятилетия здесь развивается капельное орошение.

Использование дикой флоры и фауны имеет совершенно подчиненное значение. Следует указать на использование саксаульных лесов в качестве источника древесины, но все же наиболее типичный для пустынь способ ее получения - выращивание ив, тополей, вязов на орошаемых участках.

Главные направления хозяйственной деятельности, складывавшиеся в пустынях тысячелетиями, должны сохраняться и в настоящее время. Задача состоит в том, чтобы расширять путем использования всех резервных источников орошения площади интенсивного оазисного земледелия, производя только улучшение микроклимата в приземном слое воздуха и увлажнение почвы. Поскольку в пустынях происходит очень интенсивное засоление почв, необходима периодическая промывка и дренаж. Вместе с тем интенсивность выноса из почвы важнейших питательных солей с обильными урожаями так велика, что периодическое удобрение речными наносами, навозом или минеральными удобрениями совершенно необходимо. Интенсивный полив полностью обесструктуривает почву, это также очень снижает ее плодородие. Такого же внимания требует и борьба с вредителями, уничтожающими урожай: даже безобидный в центральных областях воробей превращается здесь в бич земледелия. К нему в пустынях присоединяются десятки других видов; некоторые из них, как индийская земляная крыса, уничтожают урожаи и повреждают оросительные и другие земляные сооружения. Многие виды, как розовые скворцы, часть года приносят неоценимую пользу, уничтожая мириады саранчи и других вредителей, но в определенные сезоны могут сильно вредить урожаю.

Развитие животноводства в пустыне связано в первую очередь с новыми возможностями обводнения, так как многие пастбища не используются из-за недостатка воды. Очень важно не допускать перевыпаса животных, которые лишают растительности закрепленные бугристые пески, превращая их опять в сыпучие.

Закрепление подвижных барханов, как с помощью растений, так и с помощью органических пленок обходится гораздо дороже, чем профилактика этого бедствия, влекущего за собой песчаные бури, которые засыпают оазисы, и тому подобные явления.

При организации заповедников должны учитываться сезонные перекочевки охраняемых животных и необходимость обеспечения их водопоями. В пустынях имеются природные очаги различных заболеваний. Хотя малярия, филляриоз, ришта в настоящее время в бывшем Советском Союзе уничтожены, но лейшманиоз (пендинская язва), клещевые спирохетозы требуют упорной борьбы.

При изобилии в пустынях минеральных веществ в организме создается неправильный минеральный баланс. Так, избыток серы и молибдена препятствует усвоению меди, поэтому необходимо подкармливать животных медными солями (Риш, 1960); такие же поправки в рационе необходимы при резком избытке кальция над фосфором во многих типах растительности (Куражсковский, 1962). Для человека в этих условиях особенно необходимо полноценное витаминное питание (Адольф и др., 1952; Арнольди, 1962; и др.). Нужно отметить, что незначительная влажность воздуха пустынь придает некоторым районам определенное курортное значение.

Освоение пустынь, особенно развитие в них промышленности, требует решения также многих чисто технических проблем, начиная от строительства дорог в песках и разработки наиболее гигиенических типов производственных помещений до использования солнечной энергии.

5.8. Влажные субтропики

Субтропические районы Колхиды и Талыша в Закавказье занимают немногим более 0,1% территории бывшего Советского Союза. Здесь жило около одного процента населения страны, но уникальные возможности сельскохозяйственного использования этих районов делали их очень важными для всего Советского Союза.

Климат Колхиды влажный и теплый. Температура января от + 4 до + 7° (абсолютные минимумы до -8, -11°). Температура июля +22, +24°. Осадков - 1000-2500 мм в год. Период положительных среднесуточных температур охватывает вес год. Климат района Талыша несколько континентальнее.

Почвы довольно разнообразны: наиболее специфичны желтоземы и красноземы, наряду с ними есть иловато-болотные и торфяно-болотные, субтропические подзолы. Вследствие обильного промывания осадками почти все они, кроме наносных, очень бедны питательными веществами, а поверхностные воды почти лишены минеральных веществ.

Несмотря на бедность почв, растительность в результате изобилия тепла и влаги очень богата. В воне господствуют широколиственные леса с подлеском из вечнозеленых кустарников: лавровишни, падуба, понтийского рододендрона, с лианами плюща и ломоноса. Фауна малоспецифична и формируется большей частью за счет окружающих районов.

Субтропики - важнейший район разведения цитрусовых, чая, лекарственных, волокнистых и других растений, наряду с которыми возделываются кукуруза и другие, обычные для Закавказья культуры. Большинство субтропических культур находится на границе области распространения, и поэтому возделывание их требует особого внимания (выбор микроклимата, защита от неблагоприятных воздействии, прежде всего от вторжений холодного воздуха с северо-запада и от иссушающих фенов с востока). Большую роль в этом играет система лесополос, а также и другие меры вплоть до искусственного обогрева при вторжениях волн холода. Очень важно для улучшения земель - осушение, производимое как дренажных устройствами, так и биологическим путем (использование большой испаряющей способности эвкалиптов), наряду с этим существенное значение имеет и увеличение плодородия почв путем кольматации.

Отрицательно сказывается в сельском хозяйстве и на здоровье людей недостаток биогенных минеральных веществ в ландшафте. Меры борьбы подобны тем, которые указаны для лесных зон умеренного пояса.

Обилие воды, оплошная заболоченность до недавнего времени создавали очаги малярии - бича Колхиды. Ныне усилиями наших медиков и зоологов она уничтожена.

5.9. Горные районы

Горами занято около третьей части общей площади бывшего СССР. Заселены они крайне неравномерно: население Кавказа и Крыма близко к 15 млн. человек, в горах Средней Азии живет 4-5 млн., а население многих горных районов Сибири исчисляется всего лишь сотнями тысяч. Население Урала многочисленно, но наибольшие плотности его приурочены к Среднему Уралу.

Несмотря на огромное разнообразие природных условий наших гор, всем им свойственны некоторое общие черты, учет которых необходим при организации практической деятельности.

Важнейшая черта - вертикальная поясность. Г орные пояса подобны природным зонам равнин, но не тождественны им полностью. Например, горные тундры Алтая имеют световой режим, резко отличный от полярных тундр (нет полярных дня и ночи, прямая радиация более интенсивна).

Воды потоков, зарождающихся высоко в горах, очень бедны минеральными веществами и попадают в степную и пустынную зоны, не успев значительно изменить свой химический состав. Водопользование из горных рек на равнинах имеет совершенно иной гигиенический и зоотехнический характер, чем водопользование из местных водоемов. Конкретное значение его определяется соотношением состава воды с химизмом ландшафтов, через которые она протекает. Не вполне совпадают и химические особенности растительности горных поясов и аналогичных им зон (Куражсковский, Криницкий, 1956).

Другая черта горных стран - большая пестрота природных условий. Противоположные склоны любой горы и долины имеют различный характер. Большую роль при этом играет правило предварения В.В. Алехина (1951), заключающееся в появлении на северных склонах элементов более северных зон и высоких поясов, а на южных склонах - противоположных. Правило это в горах осложняется характером господствующих ветров. Даже средневысотные горы, как правило, служат барьерами на пути движения воздушных масс и, таким образом, представляют собой серьезные климатические рубежи. Картина осложняется мозаичным расположением морозобойных и неморозобойных участков, наличием температурных инверсий, фенов, влиянием на осадки очертаний гор. Эта контрастность условий в близлежащих угодьях делает важными особенности рационального природопользования в горах: во-первых, тщательный учет местных условий и микроусловий и дифференцированное использование угодий на этой основе; во-вторых, создание систем комплексного использования разнотипных угодий (в том числе относящихся к разным высотным поясам) с учетом сезонности (смена пастбищ) и других обстоятельств.

Пример такого рационального использования различных угодий дают нам многие дикие животные: например, самцы маралов получают необходимые им кальций, фосфор и белки на вершинах гор, а возникающий при этом недостаток одновалентных элементов пополняют в остепненных лугах долин и нижних частей склонов (Куражсковский, Криницкий, 1956)

В горах более ярко, чем на равнинах, проявляется химизм материнских пород.

Исключительно важное в горных условиях имеет предупреждение эрозионных процессов. Всякие преобразования склонов, связанные с нарушением их естественного растительного покрова, должны производиться очень осторожно и продуманно. Склоны крутизной в 10° и более дают неплохой урожай лишь в первые два-три года, но в дальнейшем полностью смываются (Звонкова, 1959, стр. 195).

Как указывает Р.И. Рутковский (1957), эрозионный размыв наименее опасен в северных горных системах, таких, как Северный и Средний Урал, где преобладают спокойные моросящие дожди и не так сильны температурные контрасты, усиливающие выветривание. Тем не менее, и на Среднем Урале эрозионные процессы приобретают уже серьезное значение. Чем южнее находятся горы, тем более опасной и грозной становится эрозия на их склонах. На безлесных площадях гор Южной Сибири (Алтая, Саян) эрозией повреждено от 10 до 30% земель, используемых в сельском хозяйстве, а в горах Средней Азии - от 30 до 40% и более. Ю.Г. Саушкин (1947) указывал, что в Таджикистане ливни иногда за одну ночь смывали целые поля, оставляя лишь голую скалу, и что в горном районе земледелия Цейлона весьма важным приемом предупреждения эрозионного размыва полей служит сохранение на них сорняков.

Одним из наиболее опасных процессов эрозионного характера в горах являются сели, возникающие после ливней на безлесных и выбитых скотом горных склонах. Это бурные потоки воды, несущей огромное количество твердого материала: грязи, щебня, иногда многотонных камней. Общеизвестный пример представляет катастрофический сель 1921 г. в Алма-Ате, когда были разрушены сотни домов и погибли десятки людей. Для предотвращения повторения селевых катастроф в горах выше Алма-Аты были проведены крупные мелиоративные работы, включающие лесопосадки и строительство железобетонных сооружений.

Поэтому любые небрежности в использовании горных склонов, угрожающие им эрозией, должны рассматриваться как преступление не только перед ныне живущим народом и его хозяйством, но и перед многими последующими поколениями людей. Предотвращение эрозии связано с затратами средств в десятки и сотни раз меньшими, чем последующее исправление ущерба. Причинами эрозии могут быть и нерасчетливые рубки леса вдоль склонов, и неправильная его трелевка и вывозка, и перевыпас скота на незащищенных участках, неправильная распашка, а также прямолинейно спускающиеся вниз дороги и другие причины, позволяющие набирать силу потокам воды на склонах.

Общеизвестна важнейшая роль лесов как в борьбе с эрозией почвы, так и в регулировании водного режима в горах, а иногда в предотвращении обвалов и снежных лавин. Особенно большое внимание должно быть уделено обеспечению правильности эксплуатации лесов в горах Южной Сибири, где лежат верховья великих сибирских рек, обладающих громадными энергетическими ресурсами. Не менее важно не только сохранение, но и создание новых лесов для водохозяйственного регулирования в горах Средней Азии и Кавказа. Это обстоятельство не исключает и эксплуатации горных районов леса при обязательном обеспечении особого режима рубок.

На горных реках в связи с большой величиной их падения очень выгодно создавать электростанции. При создании таких водохранилищ потеря сельскохозяйственных угодий значительно меньше, чем на равнинах. Важным препятствием при хозяйственном освоении горных районов является трудность создания дорог. Богатое ультрафиолетовыми лучами горное солнце, повышенная ионизация воздуха, несколько пониженные летние температуры и другие горные факторы имеют большое значение при лечении многих болезней.

ЧАСТЬ 6. МЕСТНОЕ КОМПЛЕКСНОЕ ПРИРОДОУСТРОЙСТВО

1.1. Комплексное природоустройство конкретных территорий

Любое комплексное пользование, как правило, выгоднее узконаправленного, одностороннего. В пользовании природными угодьями имеется три формы комплексности, которые могут взаимно сочетаться:

1) создание специализированных комплексов природопользования;

2) комплексное пользование совокупностью наличных местных угодий;

3) применение комплексных методов пользования конкретными местными угодьями.

Проектирование специальных пользовательских комплексов помимо учета социальных потребностей

в разных видах продукции должно отражать два принципа:

а) основу специализированного пользовательского комплекса должна составлять та отрасль производства, для которой относительно оптимальны преобладающие на территории хозяйства угодья;

б) хозяйственная устойчивость комплекса должна обеспечиваться взаимной утилизацией отходов и неиспользованных человеком побочных продуктов, создающихся в объединяемых этим комплексом отраслях хозяйства.

Эта сбалансированность должна включать как учет дополнительных потребностей отраслей, так и необходимость круглогодичной более или менее равномерной загрузки рабочей силы.

Рассмотрим как пример свеклосахарное производство на типичных черноземах. Создание 100 кг конечного продукта этого производства - сахара - дает вам следующие отходы: около 500 ц свекловичного жома, 250-300 ц свекольной ботвы, 12-15 ц патоки, - иными словами 1000-1200 кормовых единиц сочных кормов, которые должны быть утилизированы в животноводстве. Но процесс производства этих кормов занимает лишь около 100 дней в году. Кроме того, животным необходимы еще грубые корма, концентраты, зерно. Это требует развития параллельно со свекловодством возделывания зерновых, травосеяния, иногда создания пастбищ

Необходимость ведения нескольких отраслей земледелия хорошо согласуется с решением задачи создания севооборота, обычно повышает равномерность загрузки рабочей силы, хотя обычно и не может решить эту проблему полностью. Гораздо большую роль в последнем отношении играет дополнение главного хозяйственного направления вспомогательными, основанными на дополнительном пользованиями природными ресурсами.

Комплексное пользование совокупностью природных угодий должно проектироваться с учетом двух основных принципов.

1. Разнообразие хозяйственных угодий — фактор по своему значению аналогичный плодородию, биогенному богатству общей территории.

Это можно пояснить таким примером. В любом хозяйстве, даже при однородном геологическом строении, имеются участки смыва и накопления - элювиального и аллювиального геохимического облика,

— дающие растительную продукцию с разными биохимическими свойствами. Питание растениями с различными биохимическими особенностями, даже если они относятся к одному виду, существенно улучшает жизнедеятельность питающихся ими животных. Собранные нами материалы говорят об огромном влиянии на продуктивность домашних животных геохимического разнообразия на площадях их питания (Куражсковский, 1949, 1960 и др.). По нашим исследованиям закономерностей изменения численности косули в разных ландшафтах Урала, наиболее высока она не в лучших естественных угодьях (4 - по пятибалльной шкале), а там, где человеческая деятельность создает наибольшее разнообразие ландшафтов (5 баллов). Подобные данные собраны и для других видов животных. Аналогичная закономерность установлена и для человека (Мак Коллюм, Саймондс, 1934; де Кастро, 1959; Куражсковский, 1976).

2. Угодья культурного типа не должны быть слишком мелкими, клочковыми. Они должны быть удобны для обработки техническими средствам. Кроме того, на мелких, клочковых полевых участках создаются благоприятные условия для развития вредителей.

Конкретное распределение пользований по угодьям начинается с обеспечения соответствия индексов угодий и создаваемой на них биологической продукции. Но именно за пределами выполнения этой основной задача находится требующая специального рассмотрения совокупность мер углубленной оптимизации комплексного пользования территорией.

Помимо сельскохозяйственных пользований разнообразие угодий может создаваться и мелиорациями, созданием лесных участков специального назначения (например, сохранение регулирующих влагу болот или участков временного «запуска» угодий с сильно нарушенными природными условиями), разведением на необрабатываемых участках лекарственных, технических и плодово-ягодных растений, развитием охотничьего и рыбного хозяйства и созданием микрозаказников.

Комплексное пользование отдельными угодьями - элемент комплексного пользования их совокупностью.

Проектирование пользования отдельными угодьями должно учитывать три обстоятельства:

1) допустимая комплексность пользований всегда выгодна; но

2) рациональная мера сложности биологических структур конкретных угодий определяется богатством их земель: чем богаче земля, тем более сложными могут быть создаваемые на ней ценозы;

3) комплексное хозяйство должно целесообразно использовать местные ресурсы рабочей силы.

Определенная степень комплексности может достигаться даже

на пространстве, занятом одновидовым посевом. По данным П.В.Юрина (1966), одновидовые, но различающиеся по стадиям развития или по сортам посевы и посадки культурных растений имеют существенные преимущества перед однородными как по суммарному урожаю, так в по биологической устойчивости к вредителям и болезням. Например, через ряд высаживаются ранний (либо пророщенный) и поздний картофель. Когда созревает ранний картофель, его выпахивают пропашником, и тем самым окучивают поздний сорт. Суммарный эффект оказывается при этом не менее, чем на треть выше, чем при раздельных посевах. Затраты труда на получение единицы продукции при этом снижаются. Аналогичные результаты получены на злаковых, капусте, моркови, помидорах.

Чем ближе тип угодий к естественному, тем более сложной (при прочих равных условиях) может быть их структура, более комплексным пользование ими. Увеличение числа видов деревьев, из которых формируется лесная полезащитная полоса, включение в нее куртин кустарников и тому подобные разнообразящие ее изменения, если они не мешают ее основным функциям, увеличивают биологическую устойчивость лесополосы, повышают количество обитающих в ней птиц, полезных насекомых и других полезных животных.

В гораздо большей мере может быть усложнена структура настоящих лесов. Как известно, обширные пространства «диких» лесов Кавказа насыщены плодовыми деревьями, привнесенными туда человеком 100 и более лет назад и затем распространявшимися в какой-то мере дикими животными.

Как уже указывалось, в лесах Острогожского района Воронежской области имелось такое количество диких яблонь и груш, что для переработки их плодов был создан завод. В посаженных человеком лесах некоторых районов Ростовской области дикие плодовые в массе консервируются местным населением. В ряде мест Сибири участки кедровой тайги были в незапамятные времена окультурены населением и служат местами массовой заготовки плодово-ягодных, лекарственных и технических растений, как для промышленности, так и для личного пользования. Иными словами, почти на всех территориях, где осуществлено правильное природоустройство, леса могут быть насыщены большим количеством полезных растений, дополняющих основные породы. Этим одновременно повышается и биологическая устойчивость лесов.

Блестящий пример применения этого принципа дало Нижне-Кудринское охотничье хозяйство в Ростовской области. Оно было одним из самых рентабельных охотничьих хозяйств страны. Бывший руководитель его Б.А.Нечаев четко проводил принцип общего обогащения ценозов хозяйства. Он посадил на 20-25% леспокрытой площади разбросанные под подогом леса густые куртины кустарника: терна, боярышника, бирючины, лоха, различных ягодников, подбор которых определялся местными условиями. В хозяйстве охранялись не только охотничье-промысловые виды, а весь фаунистический комплекс. Численность хищников регулировалась избирательно. Сороки и вороны, уничтожающие кладки яиц, не выполняющие при этом селекционных функций, истреблялись. Филин многочислен и оберегался, как уничтожитель больных птиц и зайцев. Численность лисицы регулировалась с учетом ее влияния на популяции животных, которыми она питается. Благодаря высокой комплексности ценозов и наличию в них продуманного состава хищников в Нижне-Кундрюченском охотничьем хозяйстве практически отсутствовали эпизоотии.

На малоудобных для сельского хозяйства угодьях часто целесообразно создание рыбоводных прудов и всегда - лекарственного хозяйства. Многие из лекарственных растений при переводе в грядочную культуру резко меняют свой химический состав и этим нередко обесцениваются. Поэтому производство лекарственных растений лучше вести в полуестественных условиях: они должны выращиваться в лесах, на полянах, лугах и в оврагах. Так, чтобы лекарственные и технические растения росли бы в естественных условиях, но доля их в растительном покрове была бы значительно более высокой, чем в естественной растительности. И в полукультурном хозяйстве и при выращивании этих растений на грядках их химические кондиции должны обеспечиваться приведением интегрированного экологического индекса условий их выращивания к оптимальному для производства данной продукции.

Угодья естественного типа и неудобные для сельского хозяйства земли, как правило, очень удобны дня рекреационного использования. "Неудобность" земель часто связана с их резко пересеченным рельефом. Между тем, этот рельеф особенно благоприятен для создания живописных лесопарков. Качество рекреационных угодий должно улучшаться приданием ландшафту разнообразия неравномерным распределением растительности и, по возможности, насыщением воздуха отрицательными ионами. Наличие отрицательных ионов - фактор значительного укрепления здоровья. Отрицательный заряд несет земля, поэтому распыление в воздухе связанных с землей водных струй водопадов и фонтанов, гроты, подземные галереи значительно обогащают воздух полезными ионами. Но проводя эти мероприятия, нужно постоянно помнить о технике безопасности. Неукрепленные подземные полости представляют огромную опасность и для созидающих их рабочих и для отдыхающих.

Проектирование природоустройства должно включать наметку пользовательских комплексов по каждому угодью или по их типам. Ниже приводятся ориентировочные примеры таких комплексов.

Пашня: растениеводство, в ряде случаев пчеловодство, иногда выпас скота, охота.

Луг: выпас скота, заготовка сена, пчеловодство, охота, местами огородничество, орошаемое и лиманное земледелие, рекреация.

Смешанный лес: древесина, ягоды, грибы, орехи, дикие плодовые, лекарственные и технические растения, охота, сенокошение, пчеловодство, ограниченный выпас, охрана водного режима, климатотерапевтические функции, отдых населения.

Пустоши и другие неудобные земли: охота, создание очагов размножения птиц и других полезных животных, охраняющих поля от вредителей, очаги размножения насекомых-опылителей, иногда разведение леса, водорегулирование, ограниченный выпас, охрана водного режима, рекреация.

Эти комплексы должны увязываться между собой в пространственном и сезонном отношениях. Например, постоянный выпас скота в засушливой местности на плакорных пастбищах приводит к нарушению фосфорно-кальциевого баланса в организмах животных вследствие избытка кальция и недостатка фосфора. Периодический выпас животных во влажных речных долинах или включение в их рацион заготовленных там кормов могут существенно исправить минеральный и витаминный баланс и без дополнительных затрат повысить продуктивность крупного рогатого скота на 10-30%, а иногда и выше.

При этом следует учитывать, что речной тростник, взятый сам по себе - корм грубый и малопитательный. Но по исследованиям A.B. Жулидова и Е.Д. Широких он содержит в себе фосфора значительно больше, чем кальция. В этом его больше значение как корригирующей рацион добавки. Планируя комплексное использование пастбищ, необходимо учитывать и сезонную динамику состава растительности. Так же должно планироваться и сезонно-территориальное пользование угодьями и в охотничьем хозяйстве.

1.2. Местные природоохранные мероприятия

Природоохранные мероприятия в местном природоустройстве должны учитывать влияние на состояние природы особенностей территории и форм человеческой деятельности, взаимосвязь природных ресурсов и необходимость специальной охраны отдельных объектов.

Учет особенностей территории должен включать оценки:

1) наиболее вероятных влияний местной человеческой деятельности на природу;

2) вероятности нарушения этой деятельностью живого покрова;

3) способности местного живого покрова к самовосстановлению.

Последняя соответствует биопродукционному потенциалу, но в природоохранном планировании практически удобнее использовать не показатели биопродуктивности, а величины обратные им - меры природоохранной опасности.

Среди местных условий наибольшее значение для оценки природоохранной опасности имеет уклон местности, определяющий силу размыва земной поверхности стоком осадков. Пока земная поверхность покрыта сплошным растительным покровом, растительность резко ослабляет размыв. Но если покров нарушен, скорость размыва начинает определяться наклоном поверхности почвы.

Однако в природоохранной практике не так важна скорость общего размыва грунта, как скорость полного разрушения почвенного слоя. Почвенный же слой тем более тонок, чем круче склон, на котором он образовался. Оба показателя приводятся в таблице 7. Используя эту таблицу необходимо иметь в виду, что цифры ее справедливы только для случаев, когда осадки имеют равную интенсивность, а грунты одинаковую вязкость, т.е. расчеты должны делаться, как правило, в пределах одной местности.

Таблица 6

Относительная опасность нарушений живого покрова земли близ разных городов СССР. Величины, обратные относительной скорости восстановления живого покрова в естественных условиях. Центрально-

Церноземно-Воронежский заповедный эталон - 1,0

Европейская территория бывшего СССР

Москва 1,45

Архангельск 4,0

Вологда 2,5

Санкт-Петербург 2,5

Ярославль 1,7

Рига 1,7

Минск 1,5

Киев 0,9

Саратов 1,8

Балашов 1,35

Ростов на Дону 1,1

Кишинев 0,83

Краснодар 0,65

Западная Сибирь

Новосибирск 1,6

Тюмень 1,47

Ханты-Мансийск 2,1

Васюган 1,95

Березово 3,25

Салехард 5,25

Надым 5,25

Северный Ямал 17,6

Зона БАМ

Центральна часть БАМ 5,85

Братск 2,95

Нижне-Ангарск 4,0

Усть-Баргузин 3,5

Тында 2,5

Ургал (на Бурее) 1,67

Восточная Сибирь

Иркутск 1,85

Улану-де 1,9

Енисейск 2,05

Игарка 5,4

Диксон 150,0

Якутск 2,5

Мирный 4,0

Тикси 20,0

Северный Таймыр 1050,0

Средняя Азия

Кызыл-Орда 7,25

Ташкент 1,6

Таблица 7.

Относительная скорость размыва почвы после нарушения растительного покрова на склонах разной

крутизны

Наклон в градусах Скорость размыва почвы Скорость полного разрушения почвенного слоя

0 0 0

2 1 1

5 7 10

15 60 165

20 100 350

Примечание: Расчет скорости размыва почвы дан по В.Д.Ломтадзе (1977). Зависимость мощности почвы от крутизны склона установлена нами эмпирически. За единицу скорости размыва принят процесс, при наклоне в 2°.

Наличие производственных нетоксичных отходов может быть фактором не только загрязнения, но и обогащения природной среды. Использование отходов в мелиоративных целях должно нейтрализовать почву и приближать ее экологический индекс к единице для повышения общей продуктивности. Частные цели достигаются специальными средствами: серосодержащие отходы могут стимулировать шерстную

продуктивность у овец, отходы с калием - усиливают вегетативный рост растений, сочетание калия и фосфора способствует росту корнеплодов и картофеля.

Учет взаимосвязи природных ресурсов основывается на выявлении пользовательских комплексов для каждого включаемого в эксплуатацию природного объекта и на анализе изменений, которым подвергнутся элементы этих комплексов после проведения запланированных мероприятий. Например, в пользовательский комплекс, связанный с рекой, входят пользователи питьевой, технической и оросительной водой, рыбное хозяйство, транспорт, энергетика, рекреация, пользование плодородием пойменных почв, а иногда еще охота и другие, менее существенные отрасли. Создание водохранилища может не отозваться на пользовании пищевой и технической водой; может улучшить водозабор, если река мелкая; может ухудшить качество воды, если водохранилище находится в зоне, благоприятной для "цветения" воды, вызываемого размножением сине-зеленых водорослей. Ресурсы орошения обычно улучшаются, рыбное хозяйство чаще страдает, транспортные возможности улучшаются, энергетические - создаются. Изменение рекреационных условий зависит от характера чаши водохранилища. Возможность пользования ресурсами пойменных земель резко ухудшается или исчезает полностью. Вследствие размыва берегов водохранилищ потери земель обычно с годами увеличивайся. Конкретный прогноз изменений землепользования делается с учетом геологического и геоморфологического строения местности. Такие же прогнозы делаются и для других пользований.

Проводя природоустройство любой территории, мы должны заблаговременно ответить и на такие вопросы:

1. Где, как и в какую сторону изменится водный баланс и увлажнение? Должны быть определены изменения движения и уровней надземных и подземных вод; площади, на которые они могут распространяться; изменения увлажнения почвы и воздуха; изменения условий транспирации растений.

2. Как изменятся миграции веществ? Необходимо проанализировать движение всех отходов производства; биологическую роль входящих в них веществ; миграции удобрений, внесенных на поля; динамику засоления-рассоления; судьбу отходов животноводства; возможность попадания различных веществ в грунтовые воды в пр.

3. Не возникает ли опасности перемещений - особенно катастрофических перемещений - жидких и твердых масс? Необходимо проанализировать ситуацию с позиций возможности возникновения редких и краткосрочных явлений, играющих роль «спусковых механизмов» для осуществления каких-то общих предпосылок. Чаще всего такой предпосылкой оказывается нерасчетливая рубка леса в условиях горного или резко пересеченного рельефа, а спусковым механизмом - особенно мощный ливень. Но причины могут быть и другие: нарушение целостности геологических пластов, строительство тяжелых зданий, вибрации грунта, вызванные транспортом и т.д.

4. Будет ли меняться движение водных или ветровых потоков? Что это изменит? Результатами могут быть перемещение водных наносов, изменение химизма воды, испаряемости, усиление воздушного загрязнения среды и другие явления.

5. Какие изменения произойдут в условиях существования и распространения полезных и вредных растений и животных? Ответ должен касаться не только изменений численности видов и занимаемой ими площади, но и изменений их экологии и, в связи с этим, практического значения.

Конкретная обстановка может потребовать ответа и на другие вопросы.

Специальная охрана природных объектов может включать в себя и меры по охране отдельных участков территории и независимую от территории охрану отдельных видов.

Создание природных заповедников и крупных заказников федерального значения в задачи местного природоустройства входить не может: это специальные мероприятия общегосударственного значения. Но местные памятники природы, заказники и другие требующие охраны участки небольших размеров должны быть обязательными элементами природоохранных программ и схем.

Охрана редких и особо ценных видов растений и животных обеспечивается сбережением мест их обитания и размножения. Кроме того, для животных следует предусмотреть возможности питания и водопоя во все сезоны года, а в некоторых случаях и миграции - сезонную смену не только мест, но и районов их обитания, если это входит в их экологические потребности.

1.3. Индустриальное и городское природопользование

Сравнительно недавно задачи городского и индустриального природопользования сводились к выбору мест строительства новых городов и промышленных предприятий так, чтобы потребности этих объектов были обеспечены с наименьшими потерями природных ресурсов, необходимых сельскому, лесному, охотничьему и другим видам хозяйства; затем - к экологической коррекции условий существования уже имевшихся поселений городского типа и находящихся в них производств и, наконец, к обеспечению оптимальных для человека условий среды внутри городов и находящихся в них и производственных комплексов зданий.

В настоящее время взаимоотношения городских поселений с природой Земли достигли рубежа, накладывающего отпечаток на все дальнейшее развитие глобального природопользования. Процесс мировой урбанизации, начатый древнейшими цивилизациями несколько тысячелетий назад, вступил в принципиально новую фазу. На ряде континентов: в Европе, Северной и Южной Америке, Австралии численность городского населения превысила численность сельского населения. В то время как раньше города были лишь материальными точками на лике Земли, создававшемся естественными и сельскими ландшафтами, теперь на обширных пространствах из космоса наблюдается обратная картина: городские агломерации образуют мощную сплошную сеть, в петли которой включаются изолированные друг от друга участки сельскохозяйственных угодий и небольшие клочки естественной природы. В середине первой половины прошлого века рассматривающий роль городов в климатообразующих процессах Л.С.Берг (1938) отмечал лишь небольшие изменения средних температур, запыленности атмосферы, частоту образования туманов, отличающие собственно городскую территорию от ее окрестностей.

В середине второй половины прошлого века города стали создавать в атмосфере явления, в естественных условиях никогда не существовавшие, и охватывать пространства, равные по площади пространствам материковых природных зон или охватывающие территории многих государств одновременно. Настолько же широким и глубоким оказывается воздействие городов и на другие элементы природной среды Земли (Григорьев, 1982; Майергойз, Лаппо, 1974; Медведков, 1974, Gill, Bonnet, 1972 и др. авторы).

Региональное и глобальное влияние городов на природную среду земли рассматривается нами в общей системе современных изменений биосферы человеческой деятельностью. Поэтому ниже мы рассматриваем вопросы внутригородской экологии.

Выбор мест под застройку. Индустриально-городское строительство нередко предъявляет к месту новостроек специфические требования, связанные с характером производства. Такими требованиями могут быть наличие мощных источников водоснабжения у горно-обогатительных фабрик; или источников воды повышенной чистоты у целлюлозно-картонного и ряда других производств; или соседство глубокого судоходного водоема, позволяющего транспортировать водным путем машины, для которых малы, узки железнодорожные платформы; или твердый скальный либо, напротив, рыхлый песчаный грунт для основания фундаментов разных специальных назначений. Обязательность удовлетворения этих требований не исключает пластичности при их осуществлении.

Приведем один пример. Байкальский целлюлозно-картонный комбинат был выстроен на Байкале в связи с тем, что технология его производства требовала больших количеств исключительно чистой -байкальской - воды. После того, как он был выстроен и введен в строй, наша печать забила тревогу. Степень очистки отработанных вод оказалась недостаточной и экологические условия в озере вблизи комбината стали изменяться. Пришлось многократно усиливать и без того высокую степень очистки сбросных вод, что потребовало больших средств. Между тем, никаких проблем и не возникло бы, если бы проектировщики разместили комбинат вблизи истока Ангары, а не во многих десятках километров от него на противоположной берегу озера-моря. Некоторый проигрыш в качестве строительной площадки был бы многократно перекрыт выигрышем в экономии расходов на охрану окружающей среды. Стоки уносились бы Ангарой, не попадая в Байкал. Ошибка ценна для нас как прецедент, урок, полезный для учета при проектировании предприятий будущего.

В подавляющем большинстве случаев до недавнего времени в качестве строительных площадок для строительства промышленных предприятий и связанных с ними городов избирались возможно ровные участки. Это создавало оптимальные условия для транспорта, облегчало строительство, а в известной мере и последующую работу предприятия. Но именно на таких участках чаще всего находятся наиболее хорошо развитые, зрелые, плодородные почвы. Теперь возросшая ценность земли для общества и развитие техники создали ситуацию, при которой растрата плодородных земель под новостройки становится недопустимой. Под строительные площадки отныне, как правило, должны отводиться наименее плодородные, эродированные, рассеченные оврагами и другие "бросовые" земли. Помимо сбережения плодородных земель это имеет немало других преимуществ. Пересеченный рельеф должен быть использован в архитектурном планировании города. «Неповторимая», как часто говорится, красота киевского Крещатика определяется тем, что эта улица создана на обширной и к тому же пересеченной оврагами - "крещатой" балке. Таким же образом дефекты рельефа могут быть превращены в его достоинства во множестве других городов.

На пересеченном рельефе должны создаваться города-парки с продуманным размещением не только зданий, но и садов, бульваров, просто групп деревьев.

Отметим главные правила, вытекающие из опыта городского и паркового строительства Украины и других республик бывшего СССР. Чаще всего системы оврагов и других неудобных земель находятся на берегах рек. В этом случае главные магистрали обычно целесообразно размещать горизонтально поперек направлений рассекающих рельеф оврагов. Их горизонтальная нивелировка достигаться размещением главных магистралей ниже устий и выше вершин оврагов, а также мостами и виадуками, перекинутыми

через овраги. Магистрали второго порядка должны идти на разных высотах вдоль склонов оврагов также горизонтально или со слабым наклоном. Небольшие магистрали третьего порядка должны идти поперек склонов. При большой крутизне склона их лучше делать несколько косыми, сдвигая расположение кварталов на разных высотных уровнях. Для создания ландшафтно-архитектурных «организующих центров» целесообразно размещение зданий нестандартной и улучшенной архитектуры с развитием вертикальных линий: театров, башен, высотных зданий над вершинами застроенных оврагов. Перепады высот между террасами-улицами должны покрываться деревьями и кустарниками.

Подбор деревьев и кустарников во многом диктуется местными природными условиями. Но в пределах существующих возможностей должен быть использован принцип разнообразия. На открывающихся глазу пространствах должны располагаться массивы и линии однопородных посадок с пестрыми разнопородными коврами. При этом должны учитываться сезонные расцветки и возрастные изменения форм деревьев. Например, аллеи из лиственниц являются нашему взгляду красивыми полосами, хорошо выделяющимися на любом фоне: летом они светло-зеленые, а осенью и зимой их долго не опадающая хвоя имеет светло-желтый цвет. Неповторимы и облики березовых, тополевых, розовых, вечно зеленых хвойных аллей. Радуют глаз и пестрые сочетания разнообразных по форме и окраске крон лиственных и хвойных деревьев в их смешанных посадках. Большое количество относящихся к этим задачам советов содержит литература (Залеская, Микулина,1979; Колодный, Рахманов, 1977; Кондратюк, Тарабрин в др.,1980; Сычева,1976; Таран, Агапова, 1981 и др.).

Проблема взаимоотношений городского населения и городской среды решатся в огромной мере в плане психологической организации. Для неподготовленного человека среднего и старшего возраста необходимость карабкаться по пути на работу по овражным склонам становится фактором угнетения и снижения работоспособности. Но городские руководители могут полностью изменить положение только расстановкой табличек с текстами. Краткими: "Вверх - вниз от инфаркта!" - повсеместно. И в нескольких местах более пространными: "Дорогие сограждане и гости города! Движение вверх и вниз по пересеченной местности по своему влиянию на человеческий организм подобно оздоровительному бегу. Особенности рельефа и расположения улиц нашего города создают в этом отношении для Вас возможности укрепления здоровья не уступающим терренкурам лучших курортов. Не забывайте пользоваться ими! Привыкните начинать и кончать свой день прогулками по склонам! Следите за нагрузкой и скоростью движения: они не должны быть непосильными, но их нужно со временем постепенно увеличивать. Такие прогулки, введенные в привычку, наполнят Вас силой и бодростью, а людям среднего и старшего возраста подарят лишних 10-20 лет высокой работоспособности».

Фактор угнетающий превратятся при этом в фактор повышения бодрости в трудоспособности.

Красно-бурый глинистый откос, каких много на юге России, если он расположен перед окнами дома, глаз не радует. Совершенно иное дело, если около него стоит стенд, рассказывающий о том, что это памятник природы - древняя тропическая почва, краснозем, оставшаяся от времен, когда в нашей местности жили гигантские слоны в носороги. Откос становится достопримечательностью, о которой рассказывают каждому дальнему гостю. Он перестает наводить уныние.

В ваше время впервые стала реальностью возможность не сокращать, а увеличивать площади сельскохозяйственных угодий в процессе индустриально-городского строительства. Овраги карьеры засыпаются всевозможными отходами и вывозимым со строек, а затем покрываются снятым опять-таки в местах строек слоем плодородного гумуса. Последнее имеет очень большое значение. Опыт показывает, что даже двухсантиметровый слой почвы, насыпанный поверх извлеченных из шахт пустых пород и золоотвалов, резко улучшает условия развития растительного покрова. В случае если почва черноземная, ее мощный перегнойный слой иногда может быть использован на площади, в несколько раз большей, чем та, с которой он был взят. Но нужно помнить, что плодородие почве во многом связано с присущими ей свойствами живого вещества. Почва, надолго заскладированная в буртах, постепенно отмирает и теряет плодородие.

При выборе градостроительных площадок необходим учет безопасности населения. Должны приниматься во внимание сейсмические условия, возможность оползней, обвалов, селей, паводков. При строительстве городов в горных местностях, покрытых лесом, (такова, например, зона БАМа), количество лесов на горных склонах почти неизбежно уменьшается. А это увеличивает опасность катастрофических наводнений после ливней или продолжительных дождей.

Экологическая коррекция условий городской среды остро нуждается в единстве системы планирования и осуществления необходимых мероприятий. Они должны быть межведомственными и общетерриториальными.

В перечислении главных загрязнителей уличной городской среды, на первое место в настоящее время следует поставить шум. Далее следуют химические загрязнения: выхлопные газы автотранспорта, промышленные дымы и газовые выбросы, и, наконец, физические поля. Влияние многочисленных полей, имеющих большей частью электромагнитное происхождение: электрических, особенно высокочастотных, радиоволновых, телевизионных и др. - на человеческий организм бесспорно. Но, как было прознано на

советско-американском совещании по охране природы (Ростов на Дону, 1979), детали этой проблемы пока что проработаны недостаточно. Радиоактивные загрязнения современной уличной среды - редкость. Зато транспортная опасность в этих условиях приобрела значение очень опасного травмирующего фактора.

Градостроительная профилактика воздействий этих вредных факторов основывается на идеях Л.Корбюзье о городе, состоящем из трех параллельных зон: жилой, промышленной (включающий магистрали грузопотоков) и разделяющей их парковой зоны с линией автострады. Создание городов из воплощающих идею Л. Корбюзье в идеале трех длинных параллельных лент - редкость. Но основной принцип разделения жилых зон и источников, ухудшающих состояние организма, зелеными зонами при самой разной конфигурации этих зон воплощается все шире не только в проектировании новых городов, но и в реконструкции старых. Очень важное значение для борьбы с большинством перечисленных загрязняющих факторов уличной среды имеет рациональное устройство автострад: наличие на них мостовых развязок, исключающих остановки транспорта у светофоров, подземные переходы для пешеходов, противовибрационное устройство проезжего полотна.

Наибольшее загрязнение окружающей среды выхлопными газами, включающими в себя канцерогенные соединения и тяжелые металлы, происходит при задержках транспорта у светофоров, на холостом ходу двигателя. Исключение необходимости таких задержек устройствами для непрерывного сквозного движения в несколько раз снижает загрязненность воздуха. Немалую роль играет и усиление контроля за отрегулированностью моторов автомашин, выходящих в рейсы.

Борьба с вибрациями грунта, создаваемыми движением автотранспорта, особенно грузового, может вестись разными путями. Один из них - создание «незыблемых», прочных и тяжелых дорожных конструкций. Другой, противоположный, но вполне сочетающийся с первым - создание мягких дорожных покрытий, в которых вызываемые машинами вибрации гаснут. В районе Омска блестящий эффект получен от покрытия дорог смесью асфальта и резиновых крошек, полученных их старых автомобильных покрышек. Вибрации и грохот транспорта могут приглушаться и различными устройствами в пространстве между проезжей частью дороги и ближайшими зданиями. В простейшем случае это могут быть слои песка, подстилающие дорогу и отделяющие ее как барьеры от окружающих пространств. Большую роль как гасители шума и частью вибраций грунта играют многорядные барьеры из деревьев и кустарников.

Среди проблем окружающей среды не принято рассматривать проблему опасностей, создаваемых для людей транспортом, не только загрязняющим окружающую среду, но и создающим угрозу здоровью и жизни людей как источник возможных травм. Очевидно, это неверно. Городской транспорт представляет собой важный экологический фактор городской среды с многогранной ролью, с тремя направлениями совершенствования.

Первое из них обусловлено пространственным ростом городских агломераций и требует пространственной общедоступности линий его функционирования, скорости и ритмичности движения.

Второе - постепенное исключение вредных физико-химических изменений окружающей среды: ее загрязнения выхлопами отработанных газов, шумами, вибрациями, физическими полями с биологическим действием.

Третье - прямая безопасность транспорта, как для пассажиров, так и для людей, находящихся в окружающем пространстве. С этих позиций будущее принадлежит подземному электротранспорту типа метро.

Неотъемлемой частью уличной городской среды в настоящее время становятся фрагменты и отдельные элементы естественной живой природы.

Эволюцию взаимоотношений города с живой природой легко проследить на вариациях обликов современных городов, одни из которых демонстрируют наглядные черты прошлого, другие - будущего. Освободившийся от средневековых стен старинный город оставался, тем не менее, обособленной от окружающей естественной среды ландшафтной точкой. Внутрь города по хозяйственной надобности проникали лишь приусадебные сады и огороды, да редкие уличные деревья. Существенной потребности в обогащении города элементами живой природы у человека того времени не было уже потому, что эта природа тесным кольцом окружала маленький город и в большинстве случаев находилась не более чем в пятнадцати-двадцати минутах ходьбы от любого его пункта.

Развитие капитализма породило города-трущобы, рабочее население которых утратило связь с землей даже внутри тесных и многолюдных дворов. Количество зелени в таких городах свелось к крайнему минимуму. Животный мир был ограничен несколькими видами насекомых, вроде мух и тараканов, мышами и крысами и наиболее многочисленной по количеству видов группой птиц: воробьев, ласточек, стрижей, голубей, галок, ворон, иногда сорок и грачей. Бедность фауны определялась тем, что при небольших площадях большинства городов их экологические ниши - «емкости» возможности существования для различных видов растений и животных - были очень ограничены. Они могли обеспечить лишь существование популяций названных видов. Остальные встречались единично и случайно.

Положение кардинально изменилось с развитием больших городов, первыми из которых оказались столицы крупных держав. Такие города неизбежно включали в себя сады и бульвары, парки, пустыри, а их

разрастающиеся и смыкающиеся с другими городами пригороды охватывали и участки полей. «Природа не терпит пустоты»: обширные и разнообразные по условиям пространства не могли сколько-нибудь долго оставаться незаселенными разнообразными животными. Возникновение крупных и разветвленных городов неизбежно вызвало волну «синанропизации» фаун - приспособления различных видов животных к жизни в соседстве с человеком (в отличие от животных, большинство из которых проникает в города самостоятельно, растения чаще вводятся в черту города волей человека).

В опубликованном к 800-летию Москвы очерке фауны нашей столицы А.Н.Формозов показал, что на ее территории постоянно обитает множество видов зверей, птиц, рыб и насекомых. И что особенно важно, московской городской фауне свойственны все характерные для подразделений биосферы популяционные и ценотические явления: сезонные аспекты жизни, колебания численности, суточные и сезонные миграции и пр. (Формозов, 1947). Аналогичные явления наблюдаются и в других больших городах мира. Учеты животных, обитающих в Лондоне в 1960-70 гг., дали следующие количества видов разных групп: млекопитающих - 32; птиц - 203; пресмыкающихся - 6; земноводных - 8; рыб -33; из насекомых: бабочек -726; клопов и равнокрылых - 317, двукрылых - 2300; жуков - 248. Кроме того, в черте города зарегистрировано 1835 видов растений (Gill, Bonnet, 1973, стр. 58). Крупные европейские города - Берлин, Амстердам и другие, заселены множеством видов птиц и млекопитающих. В придорожных канавах Флориды (США), выполняющих роль дренажа, можно увидеть аллигаторов, черепах и самых разнообразных птиц. Городские поселения в этом штате перемежаются охраняемыми природными территориями различного уровня и разных видов собственности, где многие виды животных чувствуют себя прекрасно, несмотря на близость домов, автотрасс и других, созданных человеком объектов.

В развитии городов наблюдается, таким образом, закономерный диалектический процесс: города вытесняют на обширных пространствах лика Земли естественную и окультуренную сельским хозяйством живую природу, одновременно они теперь включают в себя и развивают в себе все большее количество фрагментов и элементов живой природы. Мы уже отмечали, что сформировавшийся среди естественной живой природы биосферы человек для сохранения своего здоровья продолжает нуждаться в общении с природой, либо с тождественными живой природе ее проявлениями. Поэтому полустихийный процесс слияния неживых и живых элементов города, развития живой ткани в неживом должен развиваться целенаправленно в возможно более широком спектре: от озеленения дворов и улиц до создания внутригородских и пригородных дачных участков с маленькими садами и огородами, дающими людям возможность удовлетворять естественную потребность труда на земле в живой природе, включительно. Необходимо также целенаправленное формирование фауны и флоры - создания условий для снижения численности таких синантропов, как вороны и грачи, путем сокращения свалок, неубранных и открытых мусорных баков и т.п.

Создание оптимальных условий среды внутри бытовых и производственных помещений также должно исходить из принципа возможно полного уподобления ее естественной среде биосферы. Естественно, что в данном случае не может идти речи об имитации внутри заводских цехов или жилых комнат лесной либо степной среды. Но элементарные факторы среды помещений, в которых находятся люди, не должны выходить за пределы биосферных «норм». По -возможности, наиболее полезные из этих факторов должны усиливаться. Кроме того допустимы и желательны новые сочетания факторов, благоприятно действующие на человека.

1.4. Динамика пользования природными ресурсами и прогнозирование их изменений

Природа всегда находится в движении, в состоянии вечных перемен. Рациональное природопользование должно эти перемены учитывать и непрерывно приспосабливать к ним методы своей деятельности.

В биосфере существует два основных типа движений - колебательно-циклическое и поступательное. Как справедливо указал академик В.В.Шулейкин (1949), в природе господствуют колебательные движения, при которых ее системы и их элементы попеременно изменяются то в одну, то в другую сторону от средних показателей. В одних случаях эти изменения подчиняются правильной ритмике, как суточные, годовые ритмы. В других случаях этой правильности нет, как мы видим при изменениях погоды. Периоды ее суточных и годовых отклонений от средних климатических показателей могут быть очень неодинаковыми, но их колебательная сущность все же сохраняется. Колебательным ритмам неживой природы подчиняются биологические явления, которые мы чаще называем циклическими. Таковы, например, циклы размножения, плодоношения или линьки. Однако многие биологические явления, как миграции или изменения численности растений и животных в разные годы, правильнее называть не циклическими, а колебательными.

Поступательные движения биосферы заключаются в развитии, либо в постепенном изменении или исчезновении ее элементов или их комплексов. Они могут иметь сукцессионный характер (зарастание озера, превращающегося в болото и потом в сушу), могут быть связаны с общей эволюцией биосферы или ее

частей (и тогда носят очень длительный характер), либо определяются человеческой деятельностью. Поступательные изменения природы редко имеют четкий прямолинейный характер. Обычно это тенденции, неравномерно распределенные в пространстве и также неравномерно развивающиеся во времени. Проявление этих тенденций более или менее затушевывается влиянием колебательных явлений и становится вполне очевидным лишь через более или менее значительные, обычно многолетние, промежутки времени. Поэтому реальные изменения природы в графическом изображении выглядят как сложные совокупности спиралей разных порядков.

1.5. Учет колебательных изменений природы

Учет суточных и сезонных ритмов сознательно и подсознательно ведется человеком в его практической деятельности с того самого времени, как люди появились на земле. Однако и этот учет может быть углублен за счет включения в него тонких особенностей суточных и сезонных изменений экологических факторов: спектрального состава света, химического состава и физиологического состояния организмов и т.п. Так, давно известно, что в течение летнего сезона питательность травяных кормов уменьшается. Однако Н.И.Калабухов любезно ознакомил нас с выполненным на грызунах исследованием, которое показывает, что для физиологического состояния этих животных не так важна общая питательность растительной пищи, как баланс содержания в ней витаминов С и Е. Если содержание С выше содержания Е, животные активны. Если же витамин Е начинает доминировать над витамином С, то животные впадают в природе в естественную, а в лаборатории в экспериментальную спячку. Подобные исследования на домашних животных - дело будущего, сулящее дать нам новые возможности управления организмами.

Чрезвычайно важен для природопользования учет колебательных возмущений природных ритмов, вариаций их хода. Исследования показали, что каждый сезон года имеет набор более или менее определенных вариантов погодных процессов. В фундаментальной зависимости от изменений атмосферной циркуляции находится распределение всех элементов климата на Земле, в частности, увлажнения территорий (Шнитников, 1957), водоносности рек (Давыдов, 1947) и других факторов среды. Последние в свою очередь определяют состояние живого покрова Земли: изменения фенологических явлений, урожайности растений, динамики численности животных.

Наряду с изменчивостью погодных процессов важную роль играют имеющие обычно более правильный характер колебания, связанные с различными, главным образом биологическими процессами саморегулирования. Широко известна периодичность плодоношения. Так для яблони характерен двухлетний период массового плодоношения: после обильного урожая дерево год отдыхает, восстанавливая запасы веществ, израсходованных на плодоношение. Такая цикличность у других видов деревьев может быть и более чем двухлетней (например, у хвойных). Другой пример - возникновение в популяциях лисиц периодического иммунитета к некоторым инфекционным заболеваниям с высокой смертностью (ложное бешенство). Сохранившиеся особи приобретают стойкий иммунитет, передающийся их второму поколению, но не сохраняющийся у третьего (Исаков, 1945). Реальная динамика процессов образуется наложением указанных колебательных изменений в состоянии лисьих популяций друг на друга.

Учет происходящих в природе колебательных изменений должен быть обязательной частью хозяйственного планирования. И хозяйственное освоение новых территорий и корректировка пользований в районах со сложившимися сельскохозяйственными традициями должны вестись с учетом влияния на суммарный многолетний сбор будущих урожаев вероятного количества лет с благоприятной и неблагоприятной погодой, засушливых, аномально холодных, а также лет промежуточного характера. В планировании хозяйственных мероприятий должны заранее предусматриваться все основные варианты возможных изменений состояния природных условий и ресурсов и разрабатываться наиболее целесообразные для каждого случая поправки к принятой системе местного природопользования. Эти поправки должны не только смягчать отрицательные последствия стихийных колебаний в природе, но и по возможности предусматривать получение какой-либо пользы от них.

Рассмотрим как пример наиболее существенные элементы планирования коррекции хозяйственных процессов при засухах. Прогностические расчеты изменений погоды на длительные сроки, безусловно, полезны, но пока что недостаточно точны. Но нужно иметь в виду, что засухи, как и многие другие экстремальные явления погоды, имеют тенденцию возникать в течение периодов в несколько лет продолжительностью. Еще через несколько лет, имеющих обычно показатели, близкие к средним, наступает обычно несколько лет с повышенной дождливостью. Как и все природные закономерности, эта тенденция проявляется не во всех случаях, но в значительном большинстве их. К тому же внутрь засушливых периодов, продолжающихся всего 3-5 лет, нередко вклиниваются годы не засушливые. Прогностические ошибки всегда возможны. Но агроном, который при первой же засухе после нескольких благополучных лет увеличит паровой клин на своих полях и усилит другие меры влагонакопления, в среднем многолетнем будет иметь в закромах заметно больше того, кто этого не сделает.

Независимо от улавливания периодичности колебаний увлажнения, угроза засухи на предстоящий вегетационный сезон может быть определена к его началу, к времени весеннего сева. Если в это время метровый слой почвы насыщен влагой не менее чем в средний многолетней «норме», то средний для данной местности урожай можно считать практически обеспеченным, даже если количество летних осадков будет очень небольшим. Опасен только суховей, представляющий собой явление более редкое, чем засухи. И напротив, если ко времени весеннего сева насыщение влагой метрового слоя составляет менее 50% среднего многолетнего, летом почти неизбежно растения будут страдать от недостатка влаги. Исключения, при которых вся потребность во влаге обеспечивается летними осадками, для нашей страны крайне редки, кроме муссонных районов Дальнего Востока. Летняя влагообеспеченность посевов может быть определена еще раньше, в конце снежного периода. Необходимо определить, составит ли сумма запасов влаги в почве и в снежном покрове 50% средних многолетних запасов. Но при этом необходима поправка на способность почвы к влагоудержанию. Если почва под снегом мерзлая, значительная часть талых вод скатится по ее поверхности в ручьи и реки. Если почва талая, то большая часть воды всосется в нее. Мерзлой почва обычно бывает при тонком снежном покрове, талой - при мощном. По этой же причине в малоснежные годы весенние половодья в Средней России отличаются быстрым развитием и высокими уровнями, а в многоснежные годы ход их спокоен, подъемы воды невысоки.

Угроза засухи требует особого внимания к снегозадержанию и влагозадержанию на полях. Поверхностное рыхление «закрывает влагу» в почве (после начала вегетации его можно проводить лишь на черных парах и на пропашных культурах). Но если влаги не хватает для прорастания семян, приходится производить прикатывание почвы, тогда по возникающим в уплотненной почве капиллярам влага подтягивается к семенам. В предвидении засухи должны высеваться засухоустойчивые культуры и сорта растений. Большое значение при недостатке влаги имеет сбалансированное удобрение почвы, значительно снижающее размеры транспирации влаги растениями. Транспирация обеспечивает не только общее питание растений, но и баланс поступления питательных веществ в растительный организм. Более того, при несбалансированном питании некоторые количества воды тратятся на выведение корнями избыточных веществ обратно, в почву. Поэтому обеспечение каждой культуре необходимого для нее баланса питательных веществ в почве во время засух особенно важно.

В условиях Черноземья всегда находящегося под угрозой засух нередко применяется параллельный сев трех типов культур с разными сезонными потребностями во влаге: 1) озимые хорошо утилизируют осенне-зимние запасы влаги и за счет их обеспечивают больший или меньший урожай даже при отсутствии летних дождей; 2) яровые хлеба наилучшим образом используют осадки первой половины лета; 3) кукуруза, просо, сорго и другие поздние культуры, которые более легко переносят засушливое начало лета, но нуждаются в увлажнении во второй его половине. Даже в засушливые годы в тот или иной сезон осадки обычно выпадают, и такое сочетание культур практически исключает возможность полного неурожая.

В такой большой стране, как Советский Союз засухи не развивалась одновременно на всей освоенной сельским хозяйством территории. Например, в исключительно тяжелую засуху 1946 г неурожаем были охвачены основные хлеборобные районы Европейской территории СССР, в то же время в степях Казахстана наблюдался сбор исключительно высокого урожая. Правда, площади посевов в Казахстане до освоения земледелием целинных земель были ничтожны. В настоящее время районы развитого земледелия охватывают районы с практически постоянными различиями в изменениях погоды. Это делает целесообразным включение в систему хозяйственного планирования страны систему быстрых перемещений ресурсов и техники из одних районов в другие соответственно экологическим прогнозам на предстоящий вегетационный сезон.

В современных условиях такая кооперация регулируется рыночными отношениями - недостатки сельскохозяйственной продукции в одной из стран бывшего СССР компенсируются закупками ее в других. Так в 2003 г неурожай зерновых культур на Украине был компенсирован закупками их в России и Казахстане. Примером тому может служить регулирование производства сельхозпродукции в ЕС.

Очень существенны последствия засух для животноводства. Засухи не просто снижают урожайность кормовых растений. Еще более существенны вызываемые или изменения химического состава растений, которые в конечном итоге сводятся к ускоренному биохимическому старению растений, сочетающемуся с сокращенным прохождением фазы плодоношения, неполным развитием семян. При этом в вегетативных органах растений, прежде всего зеленой массе трав, резко увеличивается процентное содержание клетчатки и столь же значительно уменьшается долевое содержание белков, каротина, аскорбиновой кислоты, влаги. Содержание витамина Е, напротив, обычно увеличивается. Изменяется баланс минеральных веществ: количество кальция увеличивается, содержание фосфора сильно падает. Вследствие этого даже при обильном снабжении животных водой у них в сильные засухи нарушаются репродуктивные процессы -гибнет молодняк, рассасываются эмбрионы. Ухудшение химического состава кормов снижает общую продуктивность домашних животных в 1,5-2 и более раз.

Для предотвращения этих явлений необходимо создание на увлажненных участках (в пойме или с орошением) страховых запасов кормов с высоким содержанием белков и каротина, например, моркови,

люцерны и т.п. Желательна подкормка животных фосфорсодержащими препаратами и кормами. К числу последних относятся зерновые корма, особенно пшеничные и другие отруби, корнеплоды и клубнеплоды, зеленый (до пожелтения) тростник. При ограниченности запасов такие корректирующие подкормки должны даваться во время засух в первую очередь беременным самкам и молодняку, затем молочным животным, производителям, особям с повышенной продуктивностью (Куражсковский, 1960).

Влияние засух на человеческий организм имеет сложный характер. На первых порах люди страдают от перегрева, от обезвоживания. Опасны тепловые удары. Для предупреждения этих явлений необходимо создание теневых защит тем, кто работает на открытом воздухе, сквозного проветривания в помещениях. В засушливую погоду люди много пьют, потеют и вновь пьют. Пот выносит из организма много солей, особенно хлористого натрия. Возникает прогрессирующий солевой дисбаланс, влекущий тяжелое изнурение организма и падение его сопротивляемости любым неблагоприятным условиям. В этой ситуации создание сквозняков, длительное охлаждение в воде при купаниях, питье охлажденной воды, напитков со льдом очень часто приводит к простудным заболеваниям. Развитие солевого дисбаланса во многом предупреждается питьем не вполне пресной воды, а столовых минеральных вод сложного состава. В случаях, когда запасы минеральной воды недостаточны, а потребность в ней велика, такая вода может приготовляться на местах из золы деревьев («Лесная минеральная вода») или трав («Степная минеральная»). Предпочтительно использование смеси золы, полученной от разных видов растений. Но следует учитывать, что среди деревьев наиболее полезна зола осины, затем ив; среди трав - полыней. Не должна использоваться зола содержащих ядовитый селен астрагалов.

В полевых условиях можно поступить следующим образом. Зола набирается в чистый мешок, лучше холщевый, и промывается холодной водой. Так удаляется избыток калия и других элементов, более нужных растениям, чем животным. После этого мешок с золой помещается в воду (или вода пропускается через него). Настой разводится до приятного вкуса и используется для питья. Преимущество такой воды - ее сложный биологически обусловленный состав. Для предупреждения нежелательных сдвигов в организме концентрация такой воды не должны быть слишком высокой (суммарное содержание солей до 1 -2%).

Связанные с жарой нарушения обмена в организме приводят к общему снижению его сопротивляемости, которое может продолжаться и после завершения особенно сильных засух от нескольких недель до года. В таких случаях необходимо повышенное внимание к защите всех систем организма: печени, легких, сердечнососудистой системы и пр. Специфически характерны для жарких сухих периодов гнойничковые заболевания кожи, повышена опасность септических и желудочно-кишечных заболеваний. Заболевания холерой в России исключительно редки, но возможность их возникновения резко повышается при сильной летней жаре.

Резко меняет засуха режим работы промышленных предприятий. Конкретный характер изменений рабочего режима зависит от особенностей технологий, потребностей в воде, влияния высоких температур на химические и охладительные процессы, на внутренний климат помещений.

Жаркая засуха - лишь один из ряда типичных вариантов колебательных отклонений от среднего многолетнего хода погоды, каждый из которых требует:

1) заблаговременно запланированных местных коррекций практической деятельности;

2) оперативного территориального перемещения государственных заданий.

Соответственно модификациям прогнозируемых изменений природы должны смещаться

государственные задания по засухоустойчивым и влаголюбивым культурам, а также должны вводиться другие территориальные коррекции.

В отдельных случаях должны пересматриваться и планы хозяйственной деятельности, заданий. Примером может служить ситуация в экспериментальном бобровом хозяйстве, созданным при Воронежском государственном заповеднике. Хозяйство было создано в 1953 году. На следующий год был установлен четкий план роста поголовья. Но лето 1954 г было очень засушливым. В создавшихся условиях нужно было отлавливать бобров из пересыхающих водоемов и выпускать в районах, не охваченных засухой в соответствии с перспективным планом расселения поголовья. Но этого сделано не было, «чтобы не снизить показатели прироста поголовья в хозяйстве». То же повторилось и зимой при новом стихийном бедствии - большом паводке вследствие сильной оттепели с дождями, после которой наступило резкое похолодание. В результате вместо обычного ежегодного прироста численности поголовья бобров в заповеднике, происходило его уменьшение вследствие гибели многих животных. Если бы план был изменен в соответствии с реальной обстановкой, то гибель животных была бы предотвращена или сведена к минимуму. А в местах, где должны были быть расселены звери, численность их поголовья достигала бы высокого уровня в первое же десятилетие. Опыт того же заповедника показал, что при малом количестве снега, когда подвижность оленей очень велика, может быть целесообразным и полный отказ от их вылавливания.

Правильный выбор направления пользованием любым угодьем не означает сохранения в неизменности этого пользования. В некоторых случаях целесообразность смены пользования очевидна. После выработки полезного ископаемого (особенно открытым способом) прежнее пользование угодьем не может продолжаться ни при каких обстоятельствах. Еще М.В.Ломоносов в своем труде «О слоях земных», рассматривая возможные вариации рациональной смены пользования торфяным карьером после его выработки, указывал на возможность организации там рыбного хозяйства, а при условии осушки -интенсивного сельского хозяйства.

В других случаях смены пользований могут происходить и при отсутствии глубоких изменений в состоянии угодий, а определяться хозяйственными потребностями. Например, во многих лесничествах лесостепной полосы России издавна был принят обычай: участки, предназначенные под посадку лесных культур, отдавались предварительно под пашню. Таким образом, уничтожалась вредная для леса травянистая растительность и проводилось более глубокое рыхление земли, что было более рентабельным, чем специальное проведение этих работ. В Астраханской области сходным образом используются рыбоводные пруды - чередуется выращивание рыбы с из осушением прудов в последующий год для использования под бахчи. Это позволяет выращивать арбузы без полива и снижать заболеваемость рыб в следующий год, за счет гибели паразитических организмов в период «сухого» использования пруда.

Большого внимания требуют постоянные поправки к способам пользования, вызванные изменениями состояния угодий и ресурсов самим процессом пользования. Если распахать в центральной части степной зоны целинный участок и засеять его хлебными злаками, то в первый год внесение удобрений может оказаться малоцелесообразным. Но уже в следующие годы для восстановления былого плодородия почвы потребуется внести в нее наиболее быстро извлекаемые растениями из степных почв фосфор и азот, затем -калий. Недостаток кальция возникает в степных почвах лишь через многие годы после распашки. Очень неодинаково время наступления недостаточности у различных микроэлементов. А недостаток натрия может стать ощутимым через почти бесконечно долгий срок. Таким образом, потребность одного и того же участка в удобрениях и других мерах ухода (например, по поддержанию структурности почвы) через год, через пять лет и через 50 лет после распашки целины будет различной. Такие изменения физико-химических свойств почв, в процессе эксплуатации приходится учитывать, как указывалось выше, даже в лесопользовании.

При возникновении значительной эрозии пахотных угодий бывает целесообразным перевод их в пастбища со строго регулируемым режимом выпаса или в лесные и даже в охотничьи угодья. Все сказанное о земельных угодьях полностью относится и к водным.

Следовательно, постоянный контроль за состоянием любых эксплуатируемых природных ресурсов и угодий, представляет собой обязательное условие рационального природопользования.

Такой контроль у нас осуществляет агрохимическая служба, повторные лесоустройства (лесные таксации), охотбиосъемки, землеустройства и т.п.

Во всех существенных случаях должны создаваться модели динамики природных ресурсов в хозяйственных угодьях. Главные элементы этих моделей:

а) определение главных и дополнительных ресурсов угодья района или хозяйства;

б) установление взаимосвязи ресурса или различных ресурсов с элементами окружающей среды;

в) выявление особенностей саморазвития ресурсов: роста леса, другой растительности и животных, смыва или накопления почвенных частиц, изменений глубины русла и т.д.

г) выявление особенностей изменений факторов среды, влияющих на состояние ресурсов;

д) прогноз изменений состояния ресурсов под влиянием общего хода времени, человеческой деятельности и других факторов на разные сроки.

Заметим, что в сложившейся веками, а возможно и тысячелетиями народной прогностике, прогнозы создаются по такой схеме: на основе опыта предыдущих лет определяется средняя продолжительность колебаний состояния ресурсов, устанавливаются фазы, в которых находятся ресурсы, а затем учитывается конкретное состояние ресурсов и факторов, влияющих на их состояние.

Например, средние подъемы численности горностая в данной местности наступают через 5 -7 лет. Со времени последнего подъема прошли 6 лет, но местная популяция водяных крыс, представляющих главную кормовую базу для горностая, находится в упадке после случившейся недавно вспышки заболеваний туляремией. Вывод: в предстоящем осенне-зимнем промысловом сезоне подъема численности у горностая не произойдет, она будет немного ниже средней. Подъем численности горностая следует ожидать через год.

1.7. Преобразование природы

Любая деятельность человеческого общества, связанная с использованием природных ресурсов, так или иначе изменяет, преобразует природу. Таким образом, преобразования природы - неизбежность, и наша задача состоит в том, чтобы сделать их рациональными.

Преобразования природы могут носить двоякий характер. Тактический характер имеют хорошо разработанные в Северной Америке методы природного «менеджмента» (К1о^ап, 1955; Одум, 1975), а также широко известные приемы агротехники, животноводства, лесоводства, охотбиотехнии и т.д. Единственная стратегическая схема-алгоритм поэтапного планирования преобразований природы была предложена в СССР (Куражсковский, 1971). Поскольку рациональная тактика определяется стратегией, которой она служит, подчиняется ей, поскольку стратегия едина, а тактика разнообразна соответственно многообразию конкретных условий, ниже излагается стратегический алгоритм планирования преобразований природы.

1. Приступая к планированию преобразований природы, мы должны исходить из того, что такие преобразования никогда не могут быть самоцелью. Необходимо четко определить, зачем должно проводиться предполагаемое преобразование, а затем выяснить нельзя ли более дешево и с меньшими нарушениями сложившихся в природе взаимосвязей получить необходимые результаты без крупных преобразований природной среды. В большинстве случаев целью преобразований природных условий бывает повышение продуктивности намечаемых для использования угодий. Очень часто для этого достаточно целесообразно разместить отрасли хозяйства по территории с дифференцированным учетом природных свойств разных участков.

2. Общее повышение биологической продуктивности территории достигается приближением баланса увлажнения и испаряемости к их равновесию, то есть к медиальному типу, имеющему экологический индекс близкий к единице. Поскольку испаряемость в наибольшей мере зависит от поступления солнечного тепла, изменять приток которого мы почти не можем, необходимый баланс может достигаться главным образом регулированием увлажнения территорий с помощью древнейших приемов мелиорации - орошения и осушения угодий. Но приближение экологического индекса к единице может достигаться и иными, прежде всего химическими путями. К ним относятся: увеличение содержания типоморфных для медиальных ландшафтов элементов, прежде всего кальция; при наличии переувлажнения

- общее увеличение содержания питательных веществ в почве до уровня соответствующего соотношению содержания этих веществ и влаги в медиальных почвах; а при недостатке влаги - увеличение количества элементов, типоморфных для гумидных условий.

3. Для увеличения специальных (частных) форм продуктивности необходимо приведение угодий к экологическому индексу, оптимальному для потребной биологической продукции. Но нужно учитывать, что в большинстве случаев нет необходимости сплошного преобразования угодий. Достаточно внести в природную среду лишь частичные изменения по принципу избирательных воздействий. Для этого следует выявить типоморфные, то есть наиболее специфичные для каждого вида биологической продукции элементы, а затем «подать» их интересующим нас видам. Например, типоморфный элемент шерсти - сера. Мы можем обогатить серой всю территорию овцеводческого хозяйства, но это будет дорого и невыгодно. Гораздо целесообразней вызвать усиления роста шерсти, обогатив серой кормовую растительность с помощью серосодержащих удобрений. Специфика этих удобрений заключается в том, что для растений, которые ими подкармливаются, они малополезны. Но обогащенные ими растения обеспечивают повышение шерстной продукции у животных, которые ими питаются. Еще экономичнее давать овцам те же препараты в минеральной подкормке (хотя следует учитывать, что многие минеральные препараты усваиваются животными хуже, чем органические соединения необходимых элементов).

4. Преобразования природы должны учитывать не только особенности биологической продуктивности, но и гигиенические свойства ландшафтов. Создание медиальных условий среды обеспечивает благоприятную как общебиологическую, так и общегигиеническую обстановку. Исправление частных физико-химических дефектов среды должно производиться, главным образом, по принципу избирательных воздействий. Выше указывалось, что в северной и высокогорной тайге очень неблагоприятно для населения, особенно для новоселов, очень низкое содержание в воде важнейших минеральных веществ. Эта недостаточность, в основном, может быть исправлена употреблением «таежной соли», представляющей собой йодированную поваренную соль с добавлением 10% сернокислого кальция -гипса. Предупреждение размножения животных-вредителей должно вестись на основе комплексного экологического метода. То есть, обеспечение биологической устойчивости угодий естественного типа (прежде всего лесных) целенаправленным созданием биоценозов, состав и структура которых полностью соответствуют условиям обитания. И, напротив, в угодьях культурного типа - усиление их культурных особенностей, правильное соблюдение агротехники, увеличение амплитуды колебаний экологических условий и пр. Производственный опыт ряда хозяйств показывает, что на таких принципах и без применения ядохимикатов возможно подавление практически всех вредных для человека видов до степени потери ими практической значимости.

5. Вопреки долгое время бытовавшему в литературе мнению о принципиальной «равнозначности и незаменимости» факторов среды, вполне возможна замена в широких пределах одних недостающих факторов другими или их комбинациями. При этом подбор факторов, изменение которых должно обеспечить потребные результаты, необходимо начать с тех (из числа возможных), которые имеют

наименьшую широту воздействия на природу, переходя к следующей категории по мере, как предшествующие оказываются недостаточными для обеспечения необходимого результата. Последовательность подбора воздействий: животные, растения, почвы, геологические и гидрологические условия, климат. Это обеспечивает минимум затрат и нежелательных побочных последствий.

6. Плановое хозяйство делает целесообразным возбуждение рассчитанных на длительные сроки цепных реакций в ландшафтах. Нерасчетливо проведенная по горному склону борозда, которую могут создать не только плуг, но и вытаскиваемое по земле дерево и колеса тяжелой автомашины, может вызвать катастрофическое разрушение горного склона. Но проведение такой борозды тем, где в будущем намечается создать перемычку между двумя долинами, при наличие рыхлых горных пород и достаточного поступления дождевых или снеговых вод, может резко сократить объем последующих земляных работ. Такую же роль могут сыграть рассчитанные сукцессии и другие подобные мероприятия.

7. Заключительный этап планирования преобразований природы - предварительный анализ их последствий. В него входят анализ тех изменений, которые будут развиваться в объекте преобразования в течение дальнейшего времени его существования и анализ влияния этого объекта на окружающую среду. Три следующие элемента:

а) Расчет изменений, которым подвергнется в новых условиях самый объект преобразования. Как изменится в новых условиях урожайность и химический состав интродуцируемых растений? Какие изменения в новых условиях температуры и влажности произойдут в меховом покрове акклиматизируемых пушных зверей? Какова будет экологическая роль акклиматизируемых видов в новых местах обитания (полезные виды могут стать вредителями или разносчиками заболеваний)? Аналогичные изменения происходят с течением времени и в неживых объектах преобразований: спрямленная река меняет характер своих русловых процессов, искусственный водоем из года в год изменяет свои гидрохимические и гидробиологические особенности и простейший отвал горной породы с годами слеживается, увеличивает плотность, меняет химических состав, может самовозгораться.

б) Расчет сукцессионных изменений окружающей среды, которые могут произойти в последующее время под влиянием намеченного преобразования. Например, создание водонапорной плотины превратит проточный водоем в стоячий. В воде начнут накапливаться донные отложения нового типа. Начнется размыв новых берегов возникшего водохранилища, длительные изменения береговой и водной растительности, а соответственно этому и фауны, изменится уровень грунтовых вод и т.д. Введение в какую-нибудь местность нового вида растений или животных изменит сложившиеся биоценотические отношения и может привести к вытеснению видов-конкурентов, к появлению новых привнесенных паразитов, либо к возникновению благоприятных для местных видов симбиотических отношений.

Изложенная система должна еще развиваться, но уже сейчас она создает основу для планирования преобразований природной среды и экологического прогноза их последствий.

Вместо заключения

Сегодня Россия - крупнейший поставщик сырья на мировой рынок. Это связано с целым рядом экологических проблем, возникающих при интенсивном (а на практике часто в наше стране - экстенсивном) использовании природных ресурсов. Наличие значительных малозаселенных территорий с практически не использованными еще природными ресурсами (лес, полезные ископаемые и т.п.) как бы само подталкивает на путь дальнейшего продвижения в этом направлении - все большего и большего освоения территории страны, добычи все большего и большего количества ресурсов. Часто говорят при этом, что нужно развивать более глубокую переработку этих ресурсов и торговать готовой продукцией, а не сырьем. И это правильно - на первый взгляд. Но никто пока не обратил серьезного внимания на то, что нетронутая природа, естественные здоровые экосистемы становятся капиталом, цена которого растет с каждым годом. Не далек тот час, когда мировое сообщество признает, что человечество не сможет выжить, если на значительной территории планеты не сохранятся естественные экосистемы, обеспечивающие нормальный экологический баланс. И тогда самыми богатыми странами окажутся не те, которые интенсивно развивали на своей территории промышленность, а те, которые смогли сохранить естественные экосистемы. А странам (территориям) разрушившим свою природную среду придется платить им за чистый воздух, воду и т.п. Именно развиваясь в этом направлении, Россия сможет занять лидирующие позиции в мире.

Что делать в этой ситуации? Какой должна быть национальная экологическая идея?

Представляется, что необходимо принятие федерального закона об экологическом районировании территории нашей страны (см. Чуйков, 2007). Этот закон должен предусматривать выделение зон, в которых необходимо развивать определенные виды природопользования (с учетом нагрузки, которую могут выдержать данные экосистемы), зон, в которых возможно только щадящее (традиционное) природопользование, и зон, где интенсивное природопользование исключено, которые должны обеспечивать устойчивость биосферы и регенерацию жизненно необходимых для человека ресурсов (вода, воздух, почвы).

На международном уровне России нужно инициировать принятие протокола к конвенции о глобальном изменении климата, подобного Киотскому, который бы предусматривал перераспределение средств между странами, снижающими устойчивость биосферы, и странами, поддерживающими устойчивость биосферы, пропорционально площади естественных экосистем.

Ю.С.Чуйков

Литература

Беннет Х. 1958. Основы охраны почв. Пер. с англ. М.

Берг Л.С. 1938. Основы климатологии. Л.

Бердичевский. 1958. Биологические обоснования регулирования северокаспийского промысла. М. Бочкарев М.М. 1960. Беречь и умножать лесные богатства. Лесная промышленность №9 144. Вернадский В.И. 1960. Химический состав живого вещества в связи с химией земной коры. Избр. Сочинения. Т. 5. М.

Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.Виноградов А.П. 1949. Биогеохимические провинции. Тр. юбилейной сессии Почвенного ин-та АН СССР им. В.В.Докучаева. М.-Л. Владимиров Г.Я., Гейман Е.Я. 1962. Водно-солевой обмен в условиях пустынного климата. М. Воронова Л.Д., Торенная И.Г., Чуркина Н.М. 1962. Влияние ядохимикатов и минеральных удобрений на полезных животных. «Охрана природы и заповедное дело в СССР. № 7. М.

Высоцкий Г.Н. 1915. Ергеня. СПб.

Гаркуша И.Ф. 1945. Почвоведение. М.

Геоморфологическое районирование СССР. 1947. Под ред. А.А.Григорьева и К.К.Маркова. М.-Л. Глазовская М.А. 1959. Геохимия ландшафтов и ее практическое значение. «География и хозяйство». № 5. М.

Гольдберг М.С. 1956 Чистота атмосферного воздуха и его охрана. «Охрана природы и заповедное дело в СССР». №1. М.

Григорьев А.А. 1946. Субарктика. М.-Л.

Грюмер Г. 1962. Взаимное влияние высших растений - аллелопатия. Перев. с нем. М.

Гулякин И.В., Юдинцева Е.В. 1962. Радиоактивные продукты деления в почве и растениях. М. Давыдов Л.К. 1947. Водоносность рек СССР, ее колебания и влияние на нее физико-географических факторов. Л.

Дзенс-Литовский А.И. 1962. Каспийское море и залив Кара-Богаз-Гол. Известия Всесоюзного географического общества. В 1. Л.

Дико С.Н. 1958. Об организации рационального рыболовства в Северном Каспии. М.

Дороганевская Е.А. 1948. Климатические факторы химизма растений. Алма-Ата.

Дороганевская Е.А. 1951. О связи географического распространения растений и их обмене веществ.

М.-Л.

Ермаков А.И. 1948. Проблема растительных масел. Биохимия культурных растений. Т.8. М.Л.

Ермаков А.И., Княгичев М.И., Мурри И.К. (ред.) 1958. Биохимия растений. Т. 1. Хлебные культуры. Из. 2-е. М.Л.

Захаров В.К. 1961. Лесная таксация. М.

Звонкова Т.В. 1959. Изучение рельефа в практических целях. М.

Зернов С.А. 1949. Общая гидробиология. Изд. 2-е. М.Л.

Изнара А. 1886. Истребление виноградной филлоксеры путем затопления.

Исаков Ю.А. 1945. О периодической иммунности лисиц к энцефалиту. Бюлл. Моск. общ. испытателей природы. Отдел биол. В 3-4.

Катон, Варрон, Колумнелла, Плиний. 1957. О сельском хозяйстве. М.

Карелин Я.А. Очистка сточных вод нефтяных промыслов и заводов. М.

Кастро де Ж. 1954. География голода в Бразилии. М.

Кастро де Ж. 1959. География голода. М.

Кашкаров Д.Н., Коровин Е.П. 1936. Жизнь пустыни. М.-Л.

Кириков С.В. 1952. Птицы и млекопитающие в условиях ландшафтов южной оконечности Урала. М. Киселев К.В. 1962. Выступление на Третьем комитете XIV сессии Генеральной Ассамблеи ООН. Международное поощрение в области борьбы с раковыми заболеваниями. Минск.

Кнорре Е.П. 1956. Опытная лосеферма. Сыктывкар.

Книпович Н.М. 1923. Каспийское море и его промыслы. Берлин.

Ковальский В.В. 1961. Геохимическая экология млекопитающих. Всесоюзное совещание по млекопитающим. Ч. 2. М.

Ковальский В.В. 1974. Геохимическая экология. М.

Крылов Г.В. 1961. Леса Западной Сибири. М.-Л.

Куражсковский Ю.Н. 1950. Акклиматизация марала в Башкирском заповеднике. «Охрана природы». Сб. 10. М.

Куражсковский Ю.Н. 1955. О комплексе мероприятий по предупреждению массового развития вредителей степного орошаемого земледелия. Бюлл. МОИП. Отд. биол. В.2.

Куражсковский Ю.Н. 1958. О разработке экологического метода профилактики вредителей. Охрана природы Центрально-Черноземных областей. В. 1. Воронеж.

Куражсковский Ю.Н. (составитель). Из истории организации охраны природы в Астраханском крае. -Астрахань, 1958. - 30 с.

Куражсковский Ю.Н. 1960. Некоторые результаты и задачи изучения изменчивости состава кормов СССР. Вопросы географии. Сб. 48.

Куражсковский Ю.Н. 1966. О содержании терминов «охрана природы» и «природопользование». Бюлл. МОИП. Вып. 1.

Куражсковский Ю.Н. 1967. Соотношение особенностей действия основных групп факторов среды в экологии. Тр. Воронежского заповедника. В. 7. Воронеж.

Куражсковский Ю.Н. 1969. Очерки природопользования. М.

Куражсковский Ю.Н. В.И. Ленин и охрана природы. Астрахань, 1969. - 139 с.

Куражсковский Ю.Н. Ленин и современные проблемы рационального использования природных ресурсов. Бюлл. МОИП, отд. биол. 1970. Т. 75. Вып. 2. - с 3-10.

Куражсковский Ю.Н. 1971. Задачи и пути развития массовой научно-исследовательской деятельности. Массовые исследования в природе и хозяйстве. Астрахань.

Куражсковский Ю.Н. 1976. Экология человека. Проблемы экологии. Т.4. Томск.

Куражсковский Ю.Н. Грамота природопользования. 1976. - 124 с.

Куражсковский Ю.Н. 1977. Заповедное дело в СССР. Ростов-на-Дону.

Куражсковский Ю.Н. За природу в ответе каждый: Общественность и охран природы. Ростов/ Дон. 1985. - 126 с.

Куражсковский Ю.Н. Основные экологические законы. Рекомендации к применению в практике природопользования. Теберда - Ростов-на-Дону. 1989. - 16 с.

Куражсковский Ю.Н. Введение и экологию и природопользование. Ростов-на-Дону. КПК. «Кристалл» 1990. - 158 с.

Куражсковский Ю.Н. Основы всеобщей экологии. Ростов/Дон. РГУ, 1992. - 144 с.

Куражсковский Ю.Н., Криницкий В.В. 1956. Химизм растений и питание растительноядных животных. Тр. Воронежского заповедника. Т. 6. Воронеж.

Куражсковский Ю.Н., Куваев В.Б. 1952. Изменение природы северной тайги под воздействием выпаса. Вестник МГУ. №3.

Куражсковский Ю.Н., Свиридова И.К. 1958. Некоторые задачи охраны природы в лесостепной зоне. Охр. Природы Центрально-Черноземных областей. В. 1. Воронеж.

Куражсковский Ю.Н., Маринов Хр., Обозов А.Н., Смоловик И.К., Шаргаев М.А. Основы социалистического природопользования. Черкесск-Теберда. 1988. - 73 с.

Куражсковский Ю.Н., Маринов Хр., Смоловик И.К., Хубиева З.К. Введение в экологию и природопользование. Теберда - Ростов-на-Дону. 1989. - 18 с.

Куражсковский Ю.Н. Библия Земли или Книга Севера. Ростов-на-Дону. 2001. - 251 с.

Куражсковский Ю.Н. Рождение природопользования. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1(5), 2003. - с. 89-90.

Куражсковский Ю.Н. Откуда пошла экология. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 2(4), 2002. - с. 87-88.

Лаврова Н.Н. «За ленинское отношение к природе» (как это было). - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 2(4), 2002. - с. 85-87.

Ланге О.К. 1947. О зональном распределении грунтовых вод на территории СССР. Очерки по региональной гидрогеологии СССР. М.

Ларин И.В. (ред.) 1956.Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР. М.-Л.

Лебединский А.В., Москалев Ю.И. (ред.) 1961.Распределение, биологическое действие и миграция радиоактивных изотопов. М.

Линдеман К.Э. 1891. О вредных насекомых. СПб.

Ломтадзе В.Д. 1977. Инженерная геология. М.

Мартино В.Э. 1949. О малой дрепле. Ловец. 3 9-10. (югосл.).

Максимович Г.А. 1955 Химическая география вод суши. М.

Мак Коллюм, Саймондс. 1934. Новое в учении о питании и кормлении. Перев. с англ. Л.-М.

Мац Д.И. 1962. Социально-гигиенические вопросы противораковой борьбы. М.

Менард Г.А. 1930. Пантовое хозяйство. М.

Минх А.А. 1958. Ионизация воздуха и ее гигиеническое значение. М.

Мосолов В.П. 1949. Рельеф местности и вопросы земледелия. М.

Нагибина Т.Е. 1936. Задачи санитарной охраны водоемов. Охрана природы и заповедное дело в СССР. № 1. М.

Наумов В.М. 1962. Лесоэксплуатация. М.

Некрасова Т.П. 1961. Плодоношение кедра в Западной Сибири. Новосибирск.

Никифоров Л.П. 1957. Опыт оценки влияния системы обработки почвы Т.С.Мальцева на грызунов-вредителей. Бюллю МОИП. Отд. биол. В. 6.

Одум Ю. 1975. Основы экологии. Перев с англ. Мир. М.

Падучева А.Л. 1958. Использование серы для синтеза кератина шерсти. Тр. Всес. Научно-технической конференции по применению радиоактивных и стабильных изотопов в народном хозяйстве и науке. М.

Пайнтер Р. 1953. Устойчивость растений к насекомым. Пер. с англ. М.

Перельман А.И. 1961. Геохимия ландшафта. М.

Пидопличко И.Г. 1951. Биологические и географические особенности европейских представителей четвертичной фауны. О ледниковом периоде. В. 2. Киев.

Положенцев П.А. 1958. Состояние охраны природы и зеленых насаждений в Воронежской области и задачи общества. Охрана природы Цетрально-Черноземных областей. Сб. 1. Воронеж.

Реймерс Н.Ф. Из путевых заметок эколога. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1(5), 2003. - с. 55-72.

Реймерс Н.Ф. Из путевых заметок эколога. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 2(4), 2002. - с. 78-84.

Рейнер М., Нелсон-Джлнс В. 1949. Роль микориз в питании деревьев. Перев. с англ. М.

Ремезов Н.П. 1954. Биологически круговорот и почвообразовательный процесс. Тр. Воронежского гос. Заповедника. В. 5. Воронеж.

Ремизова Г.Л. 1958. Типы леса Воронежского заповедника. Тр. Воронежского госзаповедника. Вып.

8. Воронеж.

Риш М.А. 1960. Микроэлемент медь. Природа, № 10.

Розин С.Я. 1950. Рис на Украине. Киев-Харьков.

Рукавишников Б.И. (ред.) Приобретение насекомыми и клещами устойчивости к ядам. М.

Рутковский В.И. 1957 Лесогидрологическое районирование. Вопросы гидрологии. М.

Самохвалов Г.К. 1955. Минеральное питание как фактор индивидуального развития растений. Харьков.

Сарасатских П. 1931. Невесомые полезности зеленых насаждений города. Природа и социалистическое хозяйство. № 4-5. М.

Саушкин Ю.Г. 1947. Географические очерки природы и сельскохозяйственной деятельности населения в различных регионах Советского Союза. М.

Северцов С.А. 1941. Динамика населения и приспособительная эволюция животных. И.-Л.

Седов В.Г., Сибирцев Г.Г. 1958. О правилах рыболовства в Северном Каспии и их роли в увеличении рыбных запасов. М.

Сибирцев Г.Г. 1959. О неотложных мерах по охране ценных рыб Каспия. Сб.: «О задачах общего природопользования и движении «За ленинское отношение к природе». Астрахань.

Сичкарь Н.М., Иванов Н.Н. 1958. Биохимия ячменя. Сб.: «Биохимия культурных растений». Т.1., Изд.

2-е. М.

Скалон В.Н. 1951. Речные бобры Северной Азии. М.

Скалон В.Н., Скалон Н.Н. 1958. Практические рекомендации по организации охотничьего хозяйства в Сибири. Иркутск.

Смидович П.Г. 1935. Выступление. Тр. Первого Всесоюзного съезда по охране природы в СССР. М.

Смоловик И.К., Куражсковский Ю.Н. Охрана внутренней среды человека. - Орел. 1990. - 42 с.

Соболев С.С. (ред.) 1957. Эрозия почв и борьба с ней. М.

Соболев С.П., Садовников И.Ф. 1957 Карта почвенно-эрозионных районов СССР. Эрозия почв и борьба с ней. М.

Соколов И.И. 1959. Копытные звери. Серия «Фауна СССР». М.-Л.

Степанов П.Н. 1960. География промышленности СССР. М.

Струмилин С.Г. 1947. Итоги естественноисторического районирования СССР. Естественноисторическое районирование СССР. М.-Л.

Тихомиров Б.А. 1956. Об охране лесов на их северном пределе и о защитном лесоразведении в тундре. Растительность Крайнего Севера СССР и ее освоение. В. 1. М.-Л.

Токин Б.П. 1948. Фитонциды. М.

Томсон Н.М. 1959. Санитарная охрана атмосферного воздуха от загрязнения. М.

Троицкий В.А 1948. Гидрологическое районирование СССР. Т.2, в. 3.М.-Л.

Фаворова Л.А. 1955 О проблеме ликвидации инфекционных болезней. М.

Флеров К.К. 1952. Кабарги и олени. Фауна СССР. т. 1, в. 2. М.-Л.

Фолкнер Э. 1969. Безумие пахаря. Перев. с англ. М.

Фомин В.М., Рулев Н.А., Маринов Н.А. 1959. Организовать охрану подземных вод. Разведка и охрана недр. № 1.

Формозов А.Н. 1929. Скотобой, его значение для лесной фауны и борьбы с вредителями. Природа. №

11.

Формозов А.Н. 1937. Колебания численности промысловых животных. М.

Формозов А.Н. 1947. Очерк экологии мышевидных грызунов носителей туляремии. Материалы по грызунам. Т. 1. М.

Чижевский А.А. 1964. Аэроионофикация в народном хозяйстве.

Чернова Е.П. 1959. Поляника и ее введение в культуру. М.

Черемушкин С.Д., Клопотовский А.П., Крючков В.Г., Маркова М.В. 1961. Экономическая оценка земли. М.

Чуйков Ю.С. Предмет и содержание современной экологии. В кн.: Экологическое образование в XXI веке. Тезисы докладов второй межрегиональной научно-практической конференции исследовательских и образовательных организаций. /Под общей редакцией Чуйкова Ю.С. Изд-во Нижневолжского центра экологического образования. - Астрахань, 2001. - с. 12-17.

Чуйков Ю.С. История природопользования и экологические проблемы Нижней Волги. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 2(4), 2002. - с. 64-65.

Чуйков Ю.С. Юрий Николаевич Куражсковский. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1(5), 2003. - с. 74.

Чуйков Ю.С. “За ленинское отношение к природе”. Взгляд со стороны. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1(5), 2003. - с. 81-82.

Чуйкова Л.Ю., Чуйков Ю.С. Правовые основы природопользования и охраны окружающей среды. Программа курса для специальности 013000 «Экология». ж. Астраханский вестник экологического образования. 2005-2006. № 1-2 (8-9). 2006. с. 72-80.

Чуйков Ю.С. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. Учебное пособие. Издание 2-е. - Изд-во Нижневолжского центра экологического образования, 2007. - 264 с.

Чуйков Ю.С. Колонка редактора. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1 (10). 2007. с. 3-4.

Чуйков Ю.С. На пути к национальной экологической идее. - ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1 (10). 2007. с. 21 -40.

Чуйков Ю.С., Чуйкова Л.Ю. Экология и природопользование в Астраханской области. (Учебное пособие). Том 1. - Изд-во Нижневолжского экоцентра. Астрахань, 2008, - 372 с.

Чуйков Ю.С. Реализация некоторых фундаментальных законов экологии на примере рыбного хозяйства Волго-Каспия. ж. Астраханский вестник экологического образования. № 1-2 (13-14), 2009. - 1043.

Чуйков Ю.С. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. Учебное пособие. Издание 2-е. - Изд-во Нижневолжского центра экологического образования, 2007. - 264 с.

Шабад Л.М., Дикун П.П. 1959. Загрязнение атмосферы канцерогенными веществами 3,4-бензопереном. М.

Шарапов Н.Н. 1954. Химизм растений и климат. М.-Л.

Шарапов Н.Н. 1959. Масличные растения и маслообразовательный процесс. М.-Л.

Шнитников А.В. 1957. Изменчивость общей увлажненности материков северного полушария. М.-Л. Шубин В.Ф. 1975. Эпидемиология и профилактика лепры. Распознавание и профилактика лепры. М. Юрин П.В. 1966. Совместные одновидовые посевы сельскохозяйственных культур. М.

Яковлев Б.В. 1960. Роль агротехники в борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур. М.

Hesse R. 1921. Uber der Einflus der Undergrudes auf Gediehen des Rehes. Zool. Jahrbücher Abt. Bd. 38. H.

№ 2.

Klongan E.D. 1955. Factors influensing the fell roadses pheasant census in Jowa. J. Wildlif Manadg., v. 18,

2.

Nomsen R.C. 1953. Croving cock count. Proc. Jowa Acad. Sci. v. 60.

Odum H.T., Abbee W.G. A note on the sable point of population showing both intraspecific cooperation and disoperation. Ecology. V. 35.№ 1.