Устойчивость экосистем

УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ (ЭКОСИСТЕМ) В РОССИИ

Устойчивость - один из важнейших параметров любых систем, в том числе и экологических. Она определяет способность системы сохранять себя при изменениях среды. В контексте этого определения устойчивость можно считать синонимом термина жизнеспособность. Теоретические основы качественной и полуколичественной оценки устойчивости сложных систем изложены в Web-атласе “Россия как система”. В самом общем виде в указанной работе показано, что жизнеспособность систем определяется тремя группами ее параметров - объемом (массой вещества системы), продуктивностью (скоростью самовоспроизводства вещества системы) и структурной гармоничностью. Применительно к экологическим системам количественное измерение первых двух групп параметров хорошо отработано классической биогеографией. Методы расчета структурной гармоничности экосистем (третья компонента) разработаны нами и изложены в “Атласе биологического разнообразия Европейской России и сопредельных территорий” (М., ПАИМС, 1996).

Уровень потенциальной устойчивости коренных экосистем России, то есть уровень устойчивости экосистем до их трансформации человеком, показан на следующей карте [1].

Максимум устойчивости приходится на лесостепь Европейской России, Предуралье и среднюю тайгу Сибири, к северу и к югу устойчивость систем снижается. Минимум в России наблюдается в арктических пустынях. Так, как в Россию заходит лишь самый край туранских пустынь, уровень их устойчивости еще достаточно высок.

Европейская лесостепь - сочетание дубрав и луговых степей - безусловно, в пределах России оптимальная зона жизни. Что касается Сибири, то отступление здесь максимальной устойчивости к северу, безусловно, связано с общей экологической молодостью здешней лесостепи. Напомним, что если в европейской лесостепи основной лесообразующей породой является дуб - порода климакса - завершающей стадии экологической сукцессии, то в Сибири его сменяет береза - пионерная порода, первая селящаяся на нелесных участках.

Высокий потенциал устойчивости коренных экосистем в самом общем виде определяет способность природной среды возвращаться к исходному состоянию в случаях как естественных (например климатических), так и антропогенных воздействий. В этом качестве именно устойчивость экосистем задает ширину “коридора возможностей” для хозяйственного развития человеческой цивилизации, все формы которой способны изменять природу. Даже потеряв значительную часть своей площади, коренные экосистемы устойчивых типов продолжают обеспечивать неизменность режима природных циклов, продуцирования биомассы, утилизации вредных для живых организмов веществ. Эта особенность связана с оригинальной ролью почв - резервуаров “памяти” экосистемы - сохраняющих многие начальные качества экосистем даже после антропогенной трансформации территории. Подобные возможности устойчивых экосистем хорошо иллюстрирует карта нарушенности природных экосистем [2].

На приведенной карте видно, что потенциальная устойчивость экосистем России практически всюду в той или иной степени снижена за счет замены коренных типов экосистем, менее устойчивыми антропогенными производными (агроценозами или вторичными лесами) или полным уничтожением при застройке и урбанизации. При этом максимальные по площади воздействия характерны именно для районов с самыми устойчивыми природными комплексами. В России говорят: - “Кто везет, на того и валят”. Устойчивые экосистемы южной тайги и лесостепи России сохраняли возможность достаточно автономного, без подпитки со стороны, развития индустриальной цивилизации последних полутора веков несмотря на максимальную утрату природных комплексов.

Степи Европейской части России были вторично (после заброса в период серьезной угрозы со стороны степных кочевников в XIII - XVII вв.) освоены в XVIII - XIX вв., то есть уже на фоне достаточно высоко развитого в техническом отношении сельского хозяйства. С другой стороны, обладая наиболее высокой и стабильной урожайностью, эти степи испытали в социалистический период наиболее тяжелые последствия погони за ростом пахотного клина, “борьбы с травопольной системой” и т.п. В то же время запас устойчивости экосистем обеспечивал возможности хозяйственного развития при кардинальной модернизации и повышении энерговооруженности человека. Характерно, что районы с высокой устойчивостью природных условий в значительной степени коррелируют с районами высокой устойчивости (жизнеспособности) социума. Напротив, в более южных степях и полупустынях (Прикаспий) и на Севере - в тундрах природные условия из-за собственной неустойчивости биоты существенно ограничивают произвол человека в выборе вариантов и интенсивности хозяйственной деятельности. Соответственно, и социум этих регионов гораздо менее устойчив. Именно с этим связано преимущественное сохранение в сухих степях, полупустынях, тундрах и северной тайге традиционных форм природопользования. Индустриальная цивилизация здесь присутствует обычно в форме анклавов, существование которых возможно лишь при постоянной поддержке (ресурсами, людьми, энергией) из более устойчивых районов. Эти анклавы выглядят как инородное тело внутри региона и наиболее разрушительно воздействуют на его природу.

Несмотря на высокий уровень устойчивости экосистем южной тайги и лесостепи Европейской России, угроза утраты природного баланса и непрогнозируемого разрушения всех форм хозяйствования (особенно сельского хозяйства) этих районов были осознаны еще в сталинский период. В конце 40-х гг. был принят план массового создания лесополос и искусственных водоемов. Реализация плана должна была существенно повысить устойчивость экосистем степей юга России. К сожалению, план не был реализован полностью. Но даже в своей реализованной части он не полностью достиг желаемых результатов, так как часть лесополос была высажена “гнездовым методом” Т.Д.Лысенко и погибла практически сразу же, на создание же прудов с самого начала не отпускалось достаточных средств и они по большей части были прорваны первым же высоким паводком. По мере того, как план забывался, а дефицит хлеба в стране возрастал, началось массовое сведение лесополос - крупными тракторами удобнее обрабатывать крупные массивы и лесополосы мешали.

На последней карте приведен показатель, отражающий современный уровень устойчивости экосистем, учитывающий как потери площади коренных природных комплексов, так и снижение жизнеспособности антропогенных экосистем (агроценозов, вторичных лесов и пр.). На карте видно, что в регионах с наиболее благоприятными (комфортными) условиями жизни человека и хозяйственного развития практически исчерпаны возможности развития за счет ресурсов природной среды. Это не может не вызывать серьезных опасений - основной регион-донор населения страны и один из трех главных центров устойчивости ее социума находится в зоне максимального снижения устойчивости экосистем. Снижение устойчивости повышает его уязвимость к антропогенной трансформации, что крайне опасно для сохранения здоровья не только населения Черноземья, но и России в целом.

В этом отношении из трех основных центров повышенной жизненности социума в наиболее благоприятном положении оказывается Северокавказский. Так, как в России это самый архаичный (с этническим уровнем социальной памяти) центр, его связи со средой обитания наиболее тесны. Возможно, именно более высокая сохранность устойчивости его экосистем способствует успешности его борьбы с собственно русскими центрами.

РЕДКИЕ ВИДЫ ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ РОССИИ

Существенный антропогенный пресс на экосистемы ряда регионов России привел к тому, что некоторые виды растений и животных резко снизили свою численность. Ряд видов просто исчезли. С установлением фактов исчезновения существуют определенные трудности - для малоиспользуемых и малозаметных видов оно проходит часто незамеченным, кроме того, доказать наличие чего-то всегда легче, чем отсутствие. Хорошо известно, что в историческое время на территории России исчезли тур и тарпан, лишь в питомниках сохранился зубр. Как всегда наиболее пострадала оригинальная островная фауна - на Командорских островах полностью вымерли стеллерова корова и стеллеров баклан, перестали гнездится канадская казарка и белоголовый орлан.

Кроме того, в силу особенностей биологического разнообразия России многие виды заходят на нашу территорию лишь краем (обычно северным, реже - западным) своего ареала и поэтому, не будучи редкими в пределах всего видового ареала, являются регионально редкими для территории России.

В настоящее время государство имеет официальный документ по редким и исчезающим видам растений и животных - Красную книгу. Первое издание Красной книги (тогда еще РСФСР) было предпринято в 1983 г. Список внесенных в Красную книгу растений с тех пор официально не пересмотрен [1], для животных утвержден официальный список для второго издания Красной книги [2].

Из примерно 3000 видов лишайников России в Красную книгу внесено 27. Следует отметить, что эти материалы далеко не полны. Флора лишайников, распространение отдельных их видов изучены для территории России далеко недостаточно, особенно если учесть их высокую роль в формировании арктических, субарктических и бореальных экосистем. К тому же лишайники весьма чувствительны к внешним воздействиям, особенно загрязнению воздуха, что делает их особенно уязвимыми. Это же свойство заставляет рассматривать группу как важный индикатор общего состояния природной cреды.

Флору мхов в России сейчас оценивают в 1370 видов, из которых 22 занесены в Красную книгу России. Но флора мхов изучена еще хуже, чем лишайников, поэтому эти данные имеют прикидочный характер.

По современным оценкам флора сосудистых растений России составляет 11400 видов, причем ее инвентаризация далеко неполна. В Красную книгу внесено 440 видов покрытосеменных, 11 видов голосеменных и 10 видов папоротникообразных растений, то есть 4% флоры. Эксперты считают, что реально той или иной степени опасности подвергается не менее 2 - 3 тыс. видов сосудистых растений. Обилие видов сосудистых растений, внесенных в Красную книгу России достаточно оригинально. Помимо максимумов в центрах повышенного биологического разнообразия, куда заходят виды с сопредельных территорий (Кавказ, горы юга Сибири, Приморье, Сахалин и Курилы), имеются и региональные центры, не имеющие аналогов у других групп. Повышенное число редких видов растений характерно для степной зоны (обычно 15 - 30 видов), что, безусловно, обусловлено ее глубокой антропогенной трансформацией. Локальный максимум существует на Чукотке (11 видов) за счет проникновения сюда ряда американских видов, а также на южных берегах Финского залива и его остовах (27 видов), где произрастает значительное число западноевропейских растений. На огромных пространства Северной Сибири редких видов растений неизвестно. Максимальное число редких видов растений наблюдается в Приханкайской низменности - 66 и на западной оконечности российской части Кавказа - 65.

Фауна беспозвоночных животных России до сих пор изучена очень слабо. Практически по всем классам мы имеем лишь оценку общего числа видов. В настоящее время число видов беспозвоночных России оценивается в 135,2 тыс., из которых на членистоногих приходится 120 тыс., в том числе на насекомых - 100 тыс. В первом издании Красной книги России было 49 видов беспозвоночных животных, в списке ко второму изданию - уже 155. Однако, этот список скорее отражает уровень изученности отдельных групп беспозвоночных животных, чем реальную ситуацию с угрожаемыми видами. Так, из 128 видов насекомых 85 приходятся на жуков и бабочек - безусловно, наиболее изученных и заметных насекомых. С другой стороны, в списке отсутствуют паукообразные, хотя уязвимость этих животных при пестицидном загрязнении среды известна. Поэтому данный список представляет собой первое приближение к выявлению реальной картины уязвимой фауны беспозвоночных России.

Позвоночные животные России изучены несоизмеримо лучше, по всем классам мы имеем достаточно надежные инвентаризации фаун. В фауне России (за исключением морских рыб) отмечено 1471 вид позвоночных животных, их которых 270 видов (18,4%) предполагается внести во второе издание Красной книги России.

Круглоротые. В России обитает всего 8 видов этого класса, но это 40% его видового разнообразия.

Все виды миног, населяющие Европейскую часть России, находятся под угрозой. В Красную книгу предполагается внести 4 вида.

Рыбы - наименее изученный класс позвоночных животных России. В пресных водах встречается 269 видов рыб, в прибрежных морских водах - еще не менее 400 видов. Но это составляет всего около 2% видового разнообразия класса. 22 вида пресноводных рыб (8.2%) встречаются только в России.

В первом издании Красной книги России было включено 9 таксонов, во второе предполагается включить уже 44 таксона рыб. Следует отметить, что так, как российская ихтиология развивалась прежде всего на изучении рыбных промыслов, для нее характерен подход по “стадам” рыб - то есть подвидам и таксонам еще более низкого ранга. Так рыбы, особенно ценные в промысловом отношении, и включались в Красную книгу. Три таксона российских рыб (атлантический осетр, сахалинский осетр и белорыбица) внесены в Красную книгу Международного Союза Охраны Природы и Природных Ресурсов (МСОП), то есть имеют мировой статус охраняемости. Наибольшее количество таксонов рыб, предложенных к включению во второе издание Красной книги России обитает в реках Каспийского и Азово- Черноморского бассейнов.

Амфибии и рептили слабо представлены в фауне России. 27 видов амфибий дают лишь 0,6% видового богатства класса, 75 видов рептилии - 1,2%. Эндемиков России в этих классах нет. Но именно благодаря тому, что основная масса видов этих классов заходит в Россию лишь краем ареалов, многие из них внесены в Красную книгу. Во втором издании Красной книги будут представлены 8 видов амфибий (4 тритона и 4 вида бесхвостых - 29,6% фауны) и 21 вид амфибий (2 вида черепах, 6 - ящериц и 13 - змей, 28,0% фауны).

Амфибии и рептилии Красной книги России распространены почти исключительно на границах страны, давая максимумы разнообразия на западе и востоке Кавказа, а также юге Приморья. Исключение составляет лишь гадюка Никольского, заселяющая лесостепь и широколиственные леса Европейской России.

Птицы - наиболее изученный класс животных России. Их фауна состоит из 732 видов, что составляет 7,6% видового разнообразия класса. 515 видов (70,4%) гнездится, остальные - залетают или зимуют. 1 вид никогда не наблюдался за пределами России, еще 27 гнездится только здесь. Таким образом, по принятым у орнитологов критериям, уровень эндемизма фауны составляет 5,4%.

Будучи хорошо заметны, а гнездовой период уязвимы, птицы нередко сильно страдают от антропогенного воздействия. К включению в Красную книгу России предполагается 123 вида птиц (16,8% фауны), из которых 30 видов (4,1%) внесены в Красную книгу МСОП.

Распространение редких птиц в общем сходно с общим биоразнообразием. Максимум видав (32) встречается в Приханкайской низменности. По 20-25 видов свойственно для различных районов Кавказа и Предкавказья, 15 - 20 видов - для гор юга Сибири.

Млекопитающие России также хорошо изучены. Их фауна состоит из 320 видов, что составляет лишь 7% видового разнообразия класса. 22 (6,9%) вида эндемичны для России.

Во второе издание Красной книги России предполагается внести 65 видов (20,3%) млекопитающих, что свидетельствует о неблагоприятной ситуации для популяций зверей в России. 39 видов внесены в Красную книгу МСОП.

Редкие виды млекопитающих сосредоточены почти исключительно в Приморье, на Кавказе и в горах юга Сибири. Вне этих территорий нет регионов, где обитало бы более 3 редких видов, а огромные пространства тайги и тундры вообще таковых не имеют. Максимально разнообразие в Приморье - до 9 видов, на Кавказе - до 8, на юге Сибири - до 6.