WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 12 |

В триггерной границесоседних подсистем гистерезисный характервыражается в том, что структурный элементодной подсистемы появляется раньше, чемполностью исчезает либо утрачивает своиосновные структурные элементы предыдущаяподсистема (рис. 7.3).

Рис. 7.3

В переходной полосемежду двумя подсистемами можетсуществовать гистерезисная полоса, гдеустойчивы элементы как одной подсистемы,так и другой. Явление гистерезиса и служитпричиной того, что природный рубеж имеетчаще всего характер диффузной илипятнистой полосы, образующей буфернуюзону, поэтому на склонах бэровских бугровможно встретить растительные сообщества свидами как мезофитной (Alismaplantago-aquatica, Phragmites australis), так ипустынной ориентации (Limoniumcaspium, Dodartia orientalis). Это будетпроисходить при равномерном давленииувеличения аридизации и повышенияводности (Пилипенко, Сальников, 1998). Еслиодин климатический градиент, например,водность, будет превалировать, тозональный элемент – ксерофитные ассоциациифитоценозов бэровских бугров (например,класса Artemisietea lerchianae с ассоциацией Kochietumprostratae) – будут находиться в подчинённомсостоянии. При увеличении аридностипроизойдет смена доминирующихассоциаций. Одновременное усиление водногорежима и аридизации приведёт к болеечёткой дифференциации зональныхгруппировок с уменьшениемсредиземноморского типа растительности(Elytrigia repens, Glycyrrhiza glabra, Polygonumpulchellum, Camphorosma monspeliaca, Bassia hyssopifolia, B.sedoides) (Пилипенко, Сальников,1998; Сальников, 2000).

Чем устойчивее система,тем дольше она сохраняет свое прежнеекачество и тем резче переход в новуюобласть притяжения. Во времени этовыражается в краткости переходногопериода, в пространстве – в узости переходнойполосы. Триггерные геосистемы находят своепространственное выражение как комплекссоседствующих ландшафтных урочищ, а актпереключения от одного состояния к другомуфиксируется в форме границ. Таким образом,буферные зоны дельты Волги представляютсобой экосистемы, реакция которых наизменение внешних условий имееттриггерный характер и обладаетгистерезисными свойствами.

7.2. Деградациярастительного покрова и кризисныепроцессы

Для выявления степенидеградации и предельно-допустимыхнагрузок на экосистемы необходимосоздание информационной базы дляосуществления экологического мониторинга,в которую входят показатели динамикиабиотических факторов и объектовиндикации (Сальников, Пилипенко, 2005). Дляпрактического выявления деградационныхпроцессов в ландшафтах необходимо знаниене только признаков, но и механизмов исимптомов этих процессов. Д.А. Славинским(2006) разработана универсальная этапностьпротекания кризисных процессов, на основекоторой нами проведен анализ кризисныхявлений в ландшафтах дельты Волги.

Индикаторы кризисныхпроцессов наземных экосистем дельты Волгив условиях постоянно изменяющегосягидрологического режима(рис. 7.4):

1. Уровень предкризиса(возникновение конфликта). Внешними факторами,спровоцировавшими предкризис, являютсялокальное изменение гидрологическогорежима и пастбищная дигрессия. На стадии предкризиса выделяютсятри процесса: изменение структурныхособенностей подсистем; нарушение всистеме управления и «расшатывание»структуры. Каждый процесс характеризуетсясимптомами с определенным набороминдикаторов:

  1. Изменениесоотношения возрастных групп и фитомассывидов.
  2. Изменениечисленности, соотношения и динамикипопуляций (например, Gagea, Allium,Tulipa).
  3. Стабилизацияповышенного уровня грунтовых вод (УГВ)приводит к флуктуационным замещениямэдификаторов в фитоценозах, например,замещение Elytrigia repens на Eleocharis palustris на лугах среднего уровня.
  4. Изменениемикроклиматических характеристикбиотопов.
  5. Изменениеинтенсивности поступления биогенныхэлементов (аллювиальности).
  6. Ослаблениесредообразующей роли эдификаторов (Elytrigia repens, Cynodon dactylon, Agropyron fragile).
  7. Изменениеэлементарных почвенных процессов(например, оглеения).
  8. Эрозионныепроцессы (дефляция и водная эрозия).
  9. Изменениеструктуры микробных сообществ (Сальникова,Сальников, Егоров, 2006).
  10. Появлениенехарактерных видов (рудералы, ценофобы,эксплеренты).
  11. Нарушениепространственных взаимосвязей в биотопахза счет возникновения экотонов (разрушениебэровских бугров приводит к локальномуобразованию засоленных почв и солончаков);понижение целостности и устойчивостисообществ.

2. Уровень разрушениясистемы. На стадииразрушения системы выделяются следующиепроцессы: действие провоцирующегофактора(ов), элиминация доминанта,разрушение ценообразующих связей ифрагментация системы. Набориндикаторов:

  1. Превышениепорогового значения гидрологическихпоказателей выше флуктуационногодиапазона (уровня половодья, паводка,грунтовых вод) или химических соединений всреде (ЛРС, отдельных ионов, биогенов,токсичности, засоления).
  2. Изменениеусловий обитания видов за счет образованияновых экотонов в результате обвалованиятерритории и изъятия грунта.
  3. Внедрение новыхвидов (массовое распространение Xanthium strumarium и Alhagi pseudalhagi на лугахдельты Волги).
  4. Элиминацияэдификаторов, доминантов, специалистов цепнаяреакция разрушения (элиминация однойпопуляции приводит к структурным ифункциональным изменениям в другой) (Elytrigia repens, Cynodon dactylon, Agropyron fragile).
  5. Изменение(снижение) продуктивности в старшихвозрастных группах в фитоценозах.

    Биомассафитоценозов и отдельных популяций имеетциклический характер и подчиняетсявнутривидовой динамической структуре.Период колебаний биомассы строгоспецифичен, поэтому при оптимальныхэкологических условиях биомасса видовможет быть на низком уровне. В луговыхфитоценозах отмечается механизм замещенияодного эдификатора другим (Сальников,2005).

  6. Изменениефиторазнообразия. Этот индикатор имеетразноплановый характер. Для фитоценозов(особенно монодоминантных), достигшихстадии климакса, низкие показателибиоразнообразия – показатель динамическогоравновесия в экосистеме (Сальников,2000).
  7. Изменениескорости роста отдельных видов за счетдополнительного привноса веществ в биотопи активизации почвенной микробиоты.
  8. Изменениестатуса вида: отдельные виды меняют свойстатус при структурных изменениях вэкосистеме. Salsala dendroides является эдификаторомрастительных сообществ бэровских бугровпри пастбищной дигрессии, но в условияхненарушенности почвенного покрова этотвид единичен и встречается на склонах иделювиальных отложениях (Сальников,Сальникова, Пилипенко, 2006).
  9. Разрушениепространственной структуры и изменениевременной динамики.

3. Уровень хаоса.Для этой стадии характерныследующие процессы: дробление и разрушениесистемы, образование новых сообществ исвязей. Набор индикаторов:

  1. Усилениефакторов внешней среды(локально-гидрологических, антропогенных)способствует дальнейшемуразрушению.
  2. Усилениеконфликта между фитоценозами и разрыввзаимосвязей.
  3. Резкие колебаниябиомассы и численности видов.
  4. Массоваяэлиминация средообразующихфлороэлементов семейств Poaceae и Asteraceae (Сальников,Сальникова, Пилипенко, 2006).
  5. Вспышка обилияранее малочисленных видов (реактивный банксемян, эксплеренты).
  6. Образованиеновых экотонов и увеличение площадиэкотонов (буферных зон) и как следствиеувеличение зоны «напряжения».
  7. Изменениеморфологических и экологических свойстввидов (род Artemisia).
  8. Расширение экологическогодиапазона видов семействChenopodiaceaeи Brassicaceae.
  9. Кратковременнаястабилизация внутренней среды за счетформирования новых неустойчивыхрастительных ассоциаций (на уровнемодификации).
  10. Преобладаниежизненных форм с коротким жизненным циклом(Сальников, Сальникова, Пилипенко,2006).

4. Уровень «ядракристаллизации»:

  1. Активизациясубдоминантов или новых жизненныхформ Artemisia lerchiana.
  2. Появление вокруг субдоминантовсопутствующих видов и образованиеценозов.
  3. Образование «центровкристаллизации».
  4. Последовательнаясмена субдоминантов Agropyron fragile Artemisia lerchiana; Artemisia lerchiana Salsoladendroides.
  5. Конфликт или интеграция локальныхструктур.
  6. Появление новых доминантов –Salsola dendroides, Anabasis aphylla, Salsola australis.
  7. Появлениесопутствующих видов – Climacoptera brachiata, Descurainia sophia, Goldbachia laevigata, Capsella bursa-pastoris, Cardaria draba, Lepidium perfoliatum.

Натурные исследованияпозволяют уточнить некоторые положенияпротекания кризиса:

  1. Притягиваниекризиса. Экосистемамсвойственна упорядоченная во временизакономерная смена состояний. Каждая сменасостояний характеризуется определеннымнабором активных и пассивныххарактеристик. В зависимости от ихсочетания и стадиальности образуются такназываемые «входы» неупорядочности(хаоса). Изменения в экосистеме возможныпри: а) функционировании системы,обусловленном взаимодействием флуктуацийэкологических условий; б) характерединамики за счет процессов создания,разрушения и аккумуляции вещества; в) общейэволюции ландшафта.
  2. Причинакризиса. Когда системапроходит в своем развитии начальныестадии, то основной причиной возникновенияи распространения кризисных процессовчасто является возмущающее воздействие(степень воздействия) экологическогофактора.
    Системы, находящиеся в состояниидинамического равновесия, обладаютвысоким порогом устойчивости и слабоевозмущающее воздействие не всегдаспособно сыграть роль «спускового крючка»,запустившего кризис.
  3. Эксперименты. Дляэкосистем не характерна адекватнаяреакция на внешнее воздействие. Построениеновой структуры будет зависеть от того,насколько глубоко нарушена структурасистемы, какие подсистемы затронуты«экспериментом». Если кризис затронултолько одну из подсистем, то система будетстремиться к исходному состоянию за счетразличных механизмов устойчивости,действующих, например, в рамкахгеохимической соподчиненности почв,памяти ландшафта, построения новыхэкологических рядов (экологическаясеквентность), мозаичности илизамещения.

Отсутствиеестественного обводнения гидроморфныхэкосистем (лугов, солончаков), системыпастбищеоборотов и разрушение ландшафтныхструктур являются факторами риска дляэкосистемы, особенно в периоды пониженнойее устойчивости. Именно эти факторы могутпослужить «спусковым крючком»,запустившим масштабный кризис экосистемыдельты Волги.

Рис. 7.4. Системная модельпротекания кризисных процессов в дельтеВолги

Необходимы системныемониторинговые исследования и подбор универсальныхиндикаторов протеканиякризисных процессов для определения этапакризиса, специфики его протекания ивозможностипрогнозирования состоянияэкосистемы. Изменения, происходящие вландшафтахдельты Волги, отражают концептуальныеположения теории экологическидестабилизированной среды, разработанной В.С.Залетаевым (1989), и подтверждают универсальностьсхемы кризисных этапов развитияэкосистем,разработанной Д.А. Славинским (2006). Уход от проблемно-ориентированного подхода внауке и практике к превентивному позволитизбежать многих негативных явлений вприродопользовании. Теория кризиса исистемный подход как методологическоеобеспечение позволят с большой долейвероятностипрогнозировать изменения в экосистемахпосредством набора биоиндикатов ибиоиндикаторов.

Глава 8.региональная оценка

природно-ресурсного потенциалаэкосистем

    1. Система оценкиприродных ресурсов и управления

землепользованиемГермании

С 1997 г. в Германии, вМеждисциплинарномнаучно-исследовательском центреJustus-Liebig-Universittразрабатывается специальноенаучно-прикладное исследование SFB 299«Региональная концепцияземлепользования». Основная идея проекта– развитие иприложение интегрированной методики квыработке и оценке эколого-экономических иприродно-пространственныхдифференцированных решений региональногоземлепользования. С этой целью созданамодельная сеть ITE2M (Integrated Tools for Ecological and Economic Modelling),состоящая из взаимосвязанныхэкономических, гидрологических иэкологических моделей для анализа и оценкиизменений землепользования и функцийландшафта. С модельной сетью ITE2M возможноотображать состояние и протекающиепроцессы в экологических, социальных иэкономических системах, экстраполироватьфункциональные отношения во времени ипространстве, прогнозировать системныереакции при изменении пограничных условий.Модельная сеть состоит из автономныхмоделей: сельскохозяйственное илесохозяйственное землепользование– ProLand, (Weinmann,2002), биоразнообразие – ANIMO (Steiner и Kohler, 2003), гидрология– WAT-G (Eckhardt идр., 2002), ATOMIS –тяжелые металлы в почвах (Reiher и др., 2004), ProF–флористическая модель (Waldhardt и др.) и GEPARD–фаунистическая модель (Gottschalk и др.),монетарно-оценочная модель CHOICE (Borresch и др.,2005).

    1. Методология оценкиприродно-ресурсного потенциала

муниципальныхобразований Астраханской области

В настоящее времяактуальным является разработка стратегииэкологической политики региона, гдеосновной стратегической целью являетсяоптимизация использования природныхбогатств для сохранения уникальныхдельтовых и плакорных природныхландшафтов при планируемом развитиихозяйственной и туристско-рекреационнойдеятельности и ростесоциально-экономических выгод от еереализации, повышение качества жизни иулучшение здоровья населения, обеспечениеэкологической безопасности.

Для достижениястратегической цели необходимы в первуюочередь оценка почвенно-растительного(природно-ресурсного) потенциалатерритории и разработка для каждогомуниципального образованиягеоинформационной модели территории наоснове ГИС и баз данных. Для проведенияоценочных работ необходимо разработатьтехнологию оценки почвенно-растительногопотенциала территории. С этой цельюисследования проводились на территориимуниципального образования «Житнинскийсельсовет» Икрянинского районаАстраханской области в рамкахрегионального проекта «Разработка плановсоциально-экономического развитиямуниципальных образований Астраханскойобласти».

Технология оценкиприродно-ресурсного потенциала

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 12 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»