Управляемые воздействия на природные процессы

Вопрос о способности человека управлять природными про­цессами имеет дискуссионный характер. Ответ на него, по-види­мому, не может быть однозначным и зависит от характера и мас­штабов процесса. Человек не в состоянии воздействовать на инсо­ляцию, тектонические движения или общую циркуляцию атмос­феры, но научился вызывать выпадение осадков из переохлаж­денного облака и рассеивать низкие облака и туманы. Последний случай относится к узко локальным и эпизодическим ситуациям. При формировании культурного ландшафта важно достичь не вре­менного и локального эффекта, а по возможности долговремен­ных и устойчивыгх изменений природных процессов в ландшафте, т.е., по существу, в его функционировании. Решение этой задачи требует принципиально иного подхода. Для воздействия на упо­мянутые процессы локально-эпизодического характера необходи­мым условием является неустойчивое равновесие в системе, и достаточно сравнительно небольшого импульса, чтобы вызвать цепную реакцию и усиление процесса (по принципу индукции). При оптимизации ландшафта мы имеем дело с более сложными ситуациями. Далеко не всякая геосистема характеризуется неус­тойчивым равновесием, но в любом случае, давая толчок какому-либо процессу в ней, необходимо уметь контролировать его даль­нейшее течение, предвидя все цепные реакции и побочные по­следствия.

При оптимизации ландшафта существенных результатов мож­но добиться определенной перестройкой так называемых органи­зационный, или конструктивный, связей, иначе говоря, — изме­нением условий проявления инвариантныгх (физических, хими­ческих, биологических) законов. Одни и те же универсальные, или инвариантные, природные законы действуют в различныгх физико-географических условиях и в силу этого могут проявлять­ся по-разному. Указанные обстоятельства открывают широкие воз­можности направленного воздействия на функционирование гео­систем. К употреблению термина управление в данном случае сле­дует относиться с осторожностью: речь идет не об управлении геосистемами или процессами, а лишь об управляемых или, точ­нее, регулируемых, воздействиях на них.

Непосредственными объектами управляемого воздействия слу­жат, как правило, те функциональные звенья геосистем, которые

относительно легко поддаются целенаправленному регулированию и в то же время отличаются высокой активностью и тесной со­пряженностью с другими звеньями, что позволяет косвенно вли­ять и на них. Еще в конце XIX в. А. И. Воейков указал на два глав­нейших естественных «рычага» воздействия на природу в целях получения наибольшего хозяйственного эффекта. На них же опи­рался В. В.Докучаев в своих планах оптимизации природы степей. Это растительный покров (а по существу, биогенный круговорот веществ) и наиболее поддающееся регулированию звено влаго­оборота — процесс стока. Практически лишь с помощью расти­тельного покрова и стока можно влиять на гравигенные климати­ческие, почвообразовательные процессы (рис. 16).

Растительный покров — важнейший стабилизирующий фак­тор в геосистеме. Интенсивность внутреннего влагооборота и поч­вообразования находится в прямой зависимости от интенсивнос­ти продуцирования фитомассы, а интенсивность гравигенньгх про­цессов — в обратной. Подстилающая поверхность, образованная развитой растительностью, благоприятно влияет на мезо- и мик­роклимат и на кислородный режим. Растительный покров — прак­тически единственный фактор, препятствующий выносу хими­ческих элементов из почвы и способствующий усилению их внут-

УВЕЛИЧЕНИЕ ФИТОМАССЫ

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

Гравигенные процессы

риландшафтного круговорота. Таким образом, высокая интенсив­ность фотосинтеза и развитый зеленый покров служат первейшим показателем оптимальности ландшафта.

Значение влагооборота — своего рода кровеносной системы ландшафта и важнейшего канала как межкомпонентных, так и межсистемных географических связей — не нуждается в подроб­ных объяснениях. Посредством водных мелиорации, т. е. регулиро­вания стока, осуществляется воздействие на гравигенный пере­нос материала, испарение, водную миграцию химических эле­ментов, почвообразование, функционирование биоты и биоло­гическую продуктивность. Водные мелиорации (осушительные и оросительные) занимают одно из главных мест в системе мероп­риятий по оптимизации ландшафта. Их способы достаточно раз­нообразны и должны применяться при тщательном учете струк-турно-функциональныгх особенностей ландшафта. Игнорирование этого требования нередко приводит к негативным последствиям. Географическое обоснование мелиорации служит предметом спе­циальной прикладной дисциплины — мелиоративной географии.

К двум основным естественным «рычагам» управляемого воз­действия на географические процессы и функционирование гео­систем следует добавить химизацию. Под химизацией подразумева­ется прямое целенаправленное воздействие на геохимический круговорот (на миграцию химических элементов в подсистеме «почва—растительность», а через нее на биологическую продук­тивность) путем внесения химических удобрений, известкования, гипсования. Сюда же относятся способы прямого химического воздействия на биоценозы с помощью пестицидов и гербицидов. Применение этих способов требует особой осторожности во избе­жание трудно контролируемый побочных экологических послед­ствий (см. разд. 4.6).

Все перечисленные пути воздействия на функционирование ландшафта можно назвать мелиорацией в широком смысле слова. Правильная агротехника, в сущности, также относится к мелио­рации и пользуется теми же «рычагами». В системе агротехниче­ских мероприятий с ландшафтно-географической точки зрения выделяют три основных звена.

1. Регулирование поверхностного стока преимущественно ме ханическими способами (зяблевая вспашка, снегозадержание, контурная вспашка, обвалование, террасирование склонов) для обеспечения растений влагой, предотвращения денудации и утечки элементов минерального питания и в конечном счете увеличения биологической продуктивности.

2. Использование биологических методов (многоотраслевое хо зяйство с интенсивным животноводством, рациональные сево обороты, лесные полосы, зеленые удобрения и др.) как эффек тивных средств перехвата поверхностного стока, усиления биоло-

382 гического круговорота, регулирования биоценотических отноше­ний (лесные полосы, например, служат местообитанием птиц, уничтожающих насекомых-вредителей).

3. Применение химических средств (о них сказано ранее).

Описанные способы регулирования процессов функциониро­вания ландшафта осуществляются с применением тех или иных технических средств, но только преобразование стока в некото­рых случаях требует возведения специальных инженерных соору­жений. Так, восстановление лесов на водосборе может оказаться эффективнее для выравнивания режима речного стока и борьбы с паводками, чем сооружение плотины. Но для защиты от разруши­тельных природных процессов, таких, как землетрясения, навод­нения и др., которые трудно предвидеть и тем более предотвра­тить, неизбежно приходится прибегать к инженерным решениям (сейсмостойкие здания, дамбы, плотины и т.п.).

Что же касается стихийных процессов деструктивного характе­ра, обязанных своим возникновением хозяйственной деятельнос­ти человека (вторичная эрозия, пыльные бури, отчасти селевые потоки и др.), то их можно предотвратить при рациональном хо­зяйственном использовании земель с применением необходимой профилактики. В тех случаях, когда подобные процессы уже полу­чили развитие, приходится применять «лечебные» мероприятия, основанные главным образом на использовании все тех же «рыча­гов» — регулирование поверхностного стока и интенсификации биотических процессов.