Классификация антропогенных ландшафтов
Современные ландшафты в целом можно разделить по степени их антропогенной изменчивости, антропогенной регуляции и по их социально-экономическим функциям.
Критерием разделения современных ландшафтов является, прежде всего, степень их трансформированности хозяйственной (или какой-либо иной) деятельностью людей. Этот критерий позволяет выделить категории, изложенные в предыдущем разделе.
Другой критерий заключается в наличии или отсутствии антропогенной регуляции ландшафтов. Среди саморазвивающихся природно-антропогенных ландшафтов, не регулируемых человеком, выделяются:
- постхозяйственные; они обычно представлены естественными процессами восстановительной сукцессии. В качестве примера можно назвать массивы вырубленного леса;
- геосистемы так называемого побочного генезиса; такие геосистемы созданы непреднамеренно в ландшафтно-географических полях каких-либо других антропогенных образований (заболоченные берега водохранилищ. В качестве примеров можно назвать интенсивно зарастающие берега крупных водохранилищ - Каховское, Кременчугское, Боткинское, Волгоградское и др.).
Антропогенно-регулируемыми являются практически все природно-антропогенные ландшафты, если они постоянно используются в каких-либо хозяйственных целях. Это любые промышленные, сельскохозяйственные, лесохозяйственные, рекреационные и другие ландшафты.
Антропогенная регуляция ландшафта в широком понятии - это весь комплекс мероприятий по поддержанию структуры и функционирования природно-антропогенного ландшафта в заданном режиме.
Еще один критерий - это социально-экономическая функциональная значимость ландшафтов. Эта функция ландшафта отражает его значимость в жизни и удовлетворении потребностей общества и в конечном счете всей планетарной геосистемы «природа - общество».
Можно выделить несколько социально-экономических функций ландшафтов:
- ресурсовоспроизводящая;
- средообразующая;
- природоохранная;
- воспитательная;
- информационная.
Значение большинства названных функций хорошо известно и особых комментариев не требует. Относительно последней (в перечне), информационной, функции отметим, что она характерна для всех ландшафтов, все они в той или иной степени обладают этой функцией, а многие ландшафты одновременно выполняют несколько функций. В плане же ценности информации, несомненно, наиболее ценна информация заповедников.
При этом элементы экологического каркаса могут быть естественными (в частности, в агроландшафте это сохранившиеся леса на коренных склонах долин, уремы - древесно-кустарниковые сообщества вдоль русел рек) и искусственными (в тех же агроландшафтах - полезащитные лесополосы, запруды и др.).
Агроландшафт, помимо сельскохозяйственных угодий, включает и природоохранные геосистемы. Они в свою очередь могут выполнять функции микрозаповедников, микрозаказников орнитофауны (птиц) и энтомофауны (насекомых). Вся экологическая инфраструктура в агроландшафте создает своеобразные защитные ландшафты - географические поля:
ветроломные,
противоэрозионнные,
биогенные,
геохимические.
При создании культурного ландшафта города необходимо придерживаться правила функциональной поляризации; согласно этому правилу на одном конце города необходимо размещать парки для отдыха, лечебные учреждения (больницы, профилактории, дома отдыха и т.д.), а на другом должна располагаться промышленная зона. При этом промышленная зона должна быть отделена от селитебной зоны защитной зеленой буферной полосой, причем с непременным учетом направлений воздушных масс и водных потоков. В идеале здесь будет выполняться так называемое правило вектора.
С соблюдением этого принципа (правила) в основном проектировались и частью застраивались некоторые сравнительно молодые или заметно обновленные старые города в районах разработки полезных ископаемых. Это уже упоминавшийся Экибастуз (Казахстан), Губкин (Белгородская обл.), Железногорск (Курская область), Сургут, Нижневартовск, Урал и др.
Элементы экологического каркаса города - это, прежде всего зеленые насаждения. Ныне уставлено, что в селитебной части городов площадь озелененных пространств должна составлять 40 — 50%, причем 80% из них должно приходиться на крупные зеленые массивы (парки, скверы). В планировке городских ландшафтов важно решить проблему соотношения застроенных массивов и открытых (водно-зеленых) пространств. Это может быть обеспечено тем, что массивы городской застройки не будут превышать 2 - 2,5 км в поперечнике и будут чередоваться с открытыми пространствами шириной 0,5 - 1 км. Следует стремиться к тому, чтобы экологическая инфраструктура городского ландшафта была непрерывной, образовывала бы целостный экологический каркас. Это особенно касается нижних звеньев городских ландшафтных катен.
Сельскохозяйственные ландшафты
Агроландшафт - это природно-сельскохозяйственная геосистема, в которой главным структурным элементом являются сельскохозяйственные угодья, а подчиненными - элементы экологической инфраструктуры (т.е. экологический каркас). В качестве примеров можно назвать известный в Европе лесо-лугово-полевой ландшафт типа «бокаж» во Франции и аналогичные ему в Бельгии и Великобритании, ряд близких к ним ландшафтов в Воронежской области и Подмосковье. Оптимальное сочетание сельскохозяйственных угодий и экологического каркаса, достигаемое в подобных ландшафтах, повышает устойчивость систем.
Полезно знать, что земельный фонд России - это 1710 млн. га, из них 222 млн. (13%) - сельскохозяйственные угодья, причем лишь 7,8% - обрабатываемые земли, 5,2% - пастбища и сенокосы, 51% составляют леса, 1,2 % - заповедные территории, 1,6% - населенные пункты, промышленность, транспорт.
Весь земельный фонд в мире составляет 1,5 млрд. га, из них 13% -обрабатываемые земли, а 19% - пастбища и сенокосы.
Сельскохозяйственные ландшафты - это деревенский вид природно-антропогенных ландшафтов. Их возникновение относится к эпохе неолитической революции и является ее результатом. В ландшафтоведении еще со времен В. В. Докучаева большое внимание уделялось их изучению. Постепенно в ландшафтоведении было сформулировано агроландшафтное направление. В его основе лежит концепция природно-производственной геосистемы, которая и предполагает обязательное сопряженное изучение природной и производственной составляющих в природно-антропогенных ландшафтах. Концептуально модель агроландшафта является, таким образом, не только геосистемной, но и экосистемной. Целесообразно здесь напомнить основные законы сельского хозяйства, рассмотренные в других курсах:
- закон незаменимости и равнозначности жизни растений;
- закон минимума (закон Либиха, известный из курсов биологии и экологии);
- закон оптимума;
- закон возврата;
- закон энергообмена.
Есть ряд принципиальных отличий земледельческих агроландшафтов от природных ландшафтов. В основном они сводятся к следующему.
1. В агроландшафте происходит антропогенное искажение всей энергетики агрогеосистемы. Нарушены естественные трофические связи, закон пирамиды энергии. Изымается до 90% продукции, а потери восполняются за счет внесения удобрений в почву. При зеленой революции энергетические затраты в любом случае опережают рост урожайности. Поэтому во всех агроландшафтах действует закон снижения энергетической эффективности сельскохозяйственного природопользования; на каждую дополнительную единицу сельскохозяйственной продукции необходимы все возрастающие затраты антропогенной энергии.
2. Агроландшафт земледельческого типа - это сукцессионно очень молодое образование. Поэтому меньше его устойчивость, хотя его биологическая продуктивность выше, чем у какой-либо иной климаксовой системы. Здесь мы наблюдаем действия закона сукцессионного омоложения. Растительные сообщества в агроландшафтах представлены, в основном, однолетними растениями, экологически ненадежными, однако весьма продуктивными. Плодовые деревья, ягодники, виноградники занимают существенно меньшую долю в агроландшафтах. Итак, агроценоз в целом - это созданное человеком растительное сообщество, обладающее малой экологической надежностью, но при этом высокой продуктивностью.
3. Агроландшафты нуждаются в постоянной антропогенной регуляции, управлении, основанном на оптимальном сотворчестве человека и природы.
Согласно принципу природно-сельскохозяйственной адаптивности структура и функционирование агроландшафта должны быть максимально адаптированы к местным природным условиям, к исходному природному ландшафту, на месте которого образовался агроландшафт.
Есть несколько направлений такой адаптации. В основном они сводятся к следующему:
1) вписывание сельскохозяйственных угодий в морфологическую структуру исходного природного ландшафта;
2) обязательное включение в состав агроландшафта элементов экологической инфраструктуры;
3) строгий адаптивный отбор систем земледелия, соответствующий продным свойствам земель;
4) приближение агроценозов к естественным (здесь научный путь - это разработка поликультурных многоярусных насаждений).
Лесохозяйственные ландшафты
Лесистость всей Земли в среднем составляет 27%, а в доагро-культурную эпоху она составляла 70%. Лесистость суши РФ составляет около 48% (по некоторым данным 51%). Леса всей территории бывшего СССР были подразделены на три группы государственного значения, а именно:
1)15% - это леса заказников и национальных парков, водоохранные и почвозащитные леса, санитарно-экологические леса густонаселенных местностей, леса растительных зон. В этих лесах разрешены только санитарные рубки и так называемые рубки ухода. Все леса этой группы представляют собой экологическую инфраструктуру, и их главная функция - природоохранная;
7% - леса хозяйственно освоенных территорий. Сюда, помимо прочих, включены леса в бассейнах всех главных рек территорий Европейской части бывшего СССР и Центральной Азии (кроме лесов главных рек Европейской России, это также леса в бассейнах Днепра, Аму-Дарьи, и др.). Это густонаселенные сельскохозяйственные районы, в некоторых лесное хозяйство ориентировано на сохранение и улучшение лесов. В них допустимы лишь выборочные рубки пород, достигших зрелости;
3) 78% - это леса промышленного значения, т. е. леса так называемого главного пользования. В Российской Федерации к ним относятся леса республик Коми и Карелии, Архангельской области, леса Сибири и Дальневосточного региона. В них разрешены сплошные промышленные рубки. Следовательно основная функция таких лесов - ресурсовоспроизводящая.
Необходимо отметить, что в отечественном ландшафтоведении лесоводство рассматривается прежде всего в соответствии с ландшафтно-экологической концепцией (работы Сукачева, Морозова). Разработана типология лесов, учитывающая состав древостоя и среду их произрастания, в частности:
- еловые леса на глинистых и тяжелосуглинистых почвах (рамени);
- широколиственные еловые леса на легкосуглинистых и среднесуглинистых почвах (сурамени);
- сосновые леса на песках и песчаных почвах (боры);
- дубовые леса на богатых суглинистых почвах, нередко карбонатных (дубравы);
- сосново-дубовые леса и лиственно-дубовые леса на суглинистых почвах, в том числе на лессовидных суглинках (судубравы).
Учтены и некоторые иные типологические особенности лесов.
Лесные местообитания (трофотопы) при их типологическом расчленении подразделены и с учетом такого фактора, как богатство почв питательными элементами. Здесь выделены олиготрофные, мезотрофные и метатрофные трофотопы.
Что касается лесов 1-й и 2-й групп (т.е. лесов, в которых разрешены выборочные или сплошные промышленные рубки), то для них рекомендуются некоторые основные принципы рационального лесопользования, соблюдение которых необходимо и обязательно:
1) неистощимость, т. е. соблюдение правил расчетной лесосеки -такого объема вырубаемого ежегодно леса, который равен или не превышает ежегодного прироста древесины на данном предприятии;
2) непрерывность;
3) равномерность.
Два последних принципа обеспечивают длительную сохранность производственной инфраструктуры лесохозяйственных предприятии. При их нарушении населенные пункты, дороги и даже целые деревообрабатывающие предприятия незагружены.
Городские ландшафты
Анализ данных статистики по ряду стран показывает, что в настоящее время около 50% населения проживает в городах, причем доля городского населения постоянно увеличивается. Городские ландшафты, занимающие всего 4% площади всей суши, становятся тем не менее преимущественной, главной (например, Сингапур) средой обитания людей.
В городских ландшафтах наиболее кардинально изменена природа исходного ландшафта. Крупный современный город - это искусственный (рукотворный природно-антропогенный) ландшафт. В целом все городские ландшафты - ярко выраженные импактные геосистемы.
Наиболее сохранившейся от исходного ландшафта в городах остается литогенная основа. Это касается крупных мезоформ рельефа, мелкие же неровности чаще всего подвергаются искусственному нивелированию. В старинных городах веками накапливался «культурный слой» антропогенных наносов.
Большинство городов располагается в экотонных географических позициях. Особенно это характерно для древних городов. Главные типы положения городов следующие:
1)города, расположенные в речных долинах и на примыкающих к долинам частях междуречий. Это Москва (долины рек Москвы, Яузы), Париж (долина р. Сены), Киев (долина р. Днепра), Омск и Новосибирск (долины рек Иртыш и Обь) и др. Здесь практически везде образуются и достаточно легко обозначаются городские катены в ландшафте городов. В большинстве случаев приуроченность и расположение таких катен имеют исторические причины, с которыми связаны как основание, так и многолетнее развитие этих городов;
2)приморские города, причем часто расположенные в устьях (или дельтах) крупных рек. Это Санкт-Петербург, Лондон, Нью-Йорк, Астрахань и др.;
3)межгорно-котловинные и горно-долинные города — Мехико, Тбилиси, Кабул, в известной степени Новокузнецк;
4)подгорные города - Владикавказ, Алма-Ата, Ашхабад. Следует отметить, что в настоящее время города, относящиеся к двум последним группам, испытывают чрезвычайно напряженную техногенную нагрузку. Она выражается прежде всего в формировании смогов. Последнее связано с частой практической неподвижностью воздушных масс, вызванной перенаселенностью и разнообразными выбросами. Это обстоятельство, в частности, явилось одной из причин, сдерживающих необходимое развитие Алма-Аты, что, в числе других причин, и повлекло перенесение столицы Казахстана из Алма-Аты в Астану (бывший Акмолинск - Целиноград).
Планировка городского ландшафта должна быть адаптирована к неровностям рельефа. По этому принципу города делятся на два типа:
- многоярусные- Москва («на семи холмах»), Одесса, Париж и др.;
- одноярусные- Санкт- Петербург, Смоленск, Рига.
Широко известно, что многоярусные города эстетически привлекательнее, более разнообразны, но в них гораздо сложнее прокладывать коммуникации и транспортные артерии.
В городах постепенно создается техногенный архитектурный рельеф, существующий в них наряду с естественным рельефом. Это рельеф застроенных массивов и сочетающихся с ним открытых пространств - улиц, площадей, парков, скверов. В результате в городах образуются сквозные искусственные «долины» протяженных городских магистралей (в Москве — Ленинский проспект, Тверская ул., проспект Вернадского, в Петербурге - Невский проспект и др.). Этот достаточно своеобразный архитектурный рельеф оказывает весьма ощутимое влияние на циркуляцию воздушных масс в городе, на местный городской климат (в особенности микроклимат двора, асфальтового покрытия, газона и т.д.).
В крупных современных городах тепловой баланс сильно трансформирован. Многолетние исследования гидрометеорологических служб многих стран показали, что городские ландшафты - это «острова тепла», в них температура на 1 -2° выше, чем в непосредственно смежных с ними районах. Это связано с тепловым загрязнением и особенностями поверхности городских ландшафтов.
Городской архитектурный ландшафт влияет на направление и скорость ветра. Скорость в целом падает в 1,5-2 раза, но вдоль крупных протяженных магистралей, особенно при совпадении их направлений с господствующим направлением ветров, дуют сильные так называемые «коридорные ветры» (примеры - проспект Вернадского и Можайское шоссе в Москве). В то же время в полузакрытых внутриквартальных котловинах часто наблюдается застой воздушных масс.
Известно также, что значительная шероховатость поверхности городского ландшафта приводит к созданию обилия ядер конденсации, что в свою очередь заметно повышает и количество атмосферных осадков в городах (на 20 - 30 мм в год).
Особо опасным является загрязнение воздушного бассейна городов выбросами промышленных предприятий, транспорта, энергетических систем. Среди наиболее опасных химических соединений - SO2, СО, Pb, Zn, Аs, Со и др. Однако помимо их воздух городов загрязнен и многими весьма патогенными микроорганизмами - переносчиками опасных заболеваний.
Основным источником биологического загрязнения являются свалки, отстойники, поля орошения и канализация.
Во многих случаях, особенно, если города расположены в геоморфологических депрессиях (впадинах), при безветренной антициклониальной погоде в городском ландшафте застаивается загрязненный воздух. Создается инверсия воздушных масс, характерная, в частности, для Мехико, Тбилиси, Усть-Каменогорска и многих других городов. Загрязнение воздуха служит главной причиной еще одного характерного негативного явления - смогов - аэрозолей, состоящих из дыма, тумана и пыли. Различаются влажный (лондонский), ледяной (аляскинский) и сухой (лос-анджелесский) типы смогов. В частности, сухой смог образуется в газовых выбросах под воздействием ультрафиолетовой радиации Солнца (Лос-Анджелес, Токио, Алма-Ата, Милан).
Проблема кислородного обеспечения также чрезвычайно важна в городах. Как известно, кислород вырабатывается зелеными насаждениями, а потребляется при работе транспорта и дыхании людей. Москву, в частности, спасает атмосферная циркуляция - западный перенос. В гораздо более тяжелых условиях оказываются орографически изолированные города.
Завершая обзор городских ландшафтов, вновь подчеркнем, что их территориальное разделение определяется и природными, и антропогенными факторами. Среди природных факторов главный - литогенная основа, прежде всего - рельеф. Главный антропогенный фактор дифференциации городского ландшафта - это его социально-экономическое назначение, т.е. социально-экономическая функция определенной части города Город обеспечивает жилье, работу, образование, отдых, лечение, коммуникации живущего в городе населения. Эти требования обусловили выделение в городском ландшафте нескольких функциональных зон: селитебной, административно-культурной, промышленной, коммунально-складской, транспортной, рекреационной, лечебно-оздоровительной.
Эти функциональные зоны городского ландшафта, естественно, не везде и не во всех городах могут быть четко выделены, и, кроме того, они нередко сложно переплетаются.