Таким образом, на смену понятия зональной системы земледелия приходит понятие адаптивно-ландшафтной системы, которая учитывает природные условия и производственные факторы.
Уже сформулированы с географических позиций многие положения концепции агроландшафта [работы В. А. Николаева (МГУ), В. И. Буракова, М. И. Лопырева и др.]. Агрогеосистемы формируются в рамках фаций и их сообществ, или урочищ, они выступают непосредственным объектом при мелиорации сельскохозяйственных земель.
Агрогеосистема — это техноприродная ресурсовоспроизводящая и средообразующая гео(эко)система, которая служит объектом сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания культурных растений, домашних животных и человека. В ней эксплуатируется уникальный природный процесс, свойственный зеленым растениям, — фотосинтез, создающий живое вещество из неорганических веществ, энергетической основой которого является солнечное излучение.
Агрогеосистема во многом отличается от природной, целинной геосистемы. Прежде всего — это коренная трансформация биогеохимического круговорота веществ. Если в природных геосистемах лишь около 10 % первичной биологической продукции, создаваемой зелеными растениями, утилизируется в трофических (питательных) цепях травоядными и всеядными животными, а осталь
ная растительная масса после отмирания идет на расширенное воспроизводство плодородия почвы, то в пахотных агрогеосистемах отчуждение с убранным урожаем подавляющей части биомассы приводит к резкому дисбалансу биогеохимического круговорота. Как следствие, происходит обеднение почв гумусом, питательными элементами, разрушается структура пахотного горизонта. Почва теряет свое плодородие, становится податливой к эрозионным процессам. Возникает необходимость восстановления плодородия почв за счет внесения органических и минеральных удобрений. К этому добавляется и другая химическая нагрузка: разнообразные ядохимикаты, химические мелиоранты (известь, гипс).Как уже отмечалось, агрогеосистемы менее устойчивы из-за уменьшения разнообразия растительного покрова.
Создание культурных агрогеосистем предполагает адаптивное растениеводство; контурное земледелие; биологические (альтернативные) системы полеводства с отказом от ядохимикатов и сокращением минеральных удобрений; минимизацию обработки почвы; переход от монокультурных посевов к поликультуре; рациональную организацию территории.
В концепции ландшафтного земледелия много внимания уделяется оптимальному насыщению агрогеосистем морфологическими элементами экологического назначения. Они могут быть как природными, так и специально созданными. В составе культурной агрогеосистемы обязательно должна быть экологическая инфраструктура, которая поддерживает геосистему в динамически устойчивом состоянии.
При оптимизации ландшафта необходимо сбережение или восстановление естественных элементов экологической инфраструктуры: колочные и байрачные леса, нагорные дубравы, «бордюрные» дубняки, леса крутых коренных склонов речных долин, лесные, кустарниково-степные, останцево-водораздельные массивы, сосновые боры на песчаных надпойменных террасах, приречные уремы и др. Придается большое значение созданию лесных полос — полезащитных, приовражных, прибалочных, водозащитных и др.
3. Экономическая оценка ландшафтов
Создавая культурные ландшафты, человек повышает их полезность, продуктивность. Для этого экономическую ценность (стоимость) ландшафтов или их частей в естественном состоянии, в процессе существующего использования и после превращения их в культурные необходимо всесторонне оценивать. В последнее время экономисты предложили довольно полную, всестороннюю оценку ландшафтов или отдельных природных объектов, например болот, лугов, лесов, водоемов и т.д. Общая экономическая ценность (стоимость), отражающая социальную значимость природы для общества:
ЭЦ = СИ+СНИ ,
где Си — стоимость использования; Сни — стоимость неиспользования.
Стоимость использования подразделяют на прямую стоимость Пс(извлекаемую и неизвлекаемую), косвенную стоимость использования Кси стоимость отложенной альтернативы Са:
Си= Пс + Кс+Са.
Стоимость неиспользования, т. е. сохранения природного объекта для природы и человека, включает стоимость его существования и наследования будущими поколениями (непотребительную стоимость) Сс, стоимость (ценность) выполняемых им экологических функций Сэ, информационную стоимость Син:
Например, общая экономическая стоимость отдельного болота в ландшафте состоит:
из прямой стоимости его использования человеком: извлекаемой без осушения — добыча мха, клюквы; после осушения — добыча торфа, выращивание сельскохозяйственных культур; неизвлекаемой — охота;
косвенной стоимости использования — изучение флоры и фауны, миграции птиц и т. п., в связи с этим — защита флоры и фауны;
стоимости отложенной альтернативы — сохранение торфа для будущего использования по мере развития новых технологий в химической, медицинской промышленности;
стоимости существования и наследования — затраты на сохранение болота для будущих поколений при осушении прилегающих земель, при дорожном строительстве, борьбу с пожарами;
стоимости экологических функций — значимость болота для регулирования стока рек как биогеохимического барьера на пути миграции загрязняющих веществ;
информационной стоимости — возможность познания геологической истории местности, использование генофонда проживающих организмов для селекционной работы.
Такая оценка изменяет отношение человека к природным объектам как к бесплатным, даровым источникам ресурсов и услуг и позволяет оценить их значимость как уникальных объектов, осознанно подходить к их изменению в процессе природообустройства и к использованию, показывает взаимозависимость частных ценностей. Повышая одну из ценностей, полезностей, можно уменьшить другую, что в сумме, возможно, приведет к отрицательному эффекту.
4. Динамика ландшафтов
Динамика — изменения обратимого характера, не приводящие к коренной перестройке структуры, выражается в смене состояний геосистемы в рамках одного инварианта (инвариант — неизменность по отношению к какому-либо преобразованию). Например, эволюционный процесс мелководного озерного ландшафта, постепенно преобразующий его в болотный, не зависит от суточных изменений или сезонных циклов. Если эволюционный процесс ландшафта принять за основную тенденцию развития, то динамичные изменения — это отклонения от общей тенденции. Динамика ландшафта в основном обусловлена внешними факторами, и ей присуща ритмичность.
Динамика ландшафтов связана с планетарно-астрономическими причинами. Сезонные, внутривековые и вековые ритмы связаны с солнечной активностью, вызывают возмущения магнитного поля Земли и циркуляцию атмосферы, определяющую колебания температуры и увлажнения.
Динамика ландшафтов имеет близкое отношение к эволюции. Сверхвековой 1850-летний ритм объясняется изменчивостью приливообразующих сил, зависящих от взаимного расположения Земли, Солнца и Луны, и выражается в планетарных колебаниях климата. Ритмы продолжительностью 21, 42...45, 90, 370 тыс. лет связаны с колебаниями эксцентриситета земной орбиты, а также с чередованием ледниковых и межледниковых эпох.
5. Устойчивость геосистем (ландшафтов)
Устойчивость — способность системы сохранять свои параметры при воздействии или возвращаться в прежнее состояние после нарушения структуры. Ландшафт, как любая геосистема, обладает устойчивостью в допустимых пределах, которые пока еще не установлены, а механизм устойчивости полностью еще не изучен. Устойчивость — не статическое состояние системы, а колебания вокруг некоторого среднего состояния. Чем шире природный диапазон состояний ландшафта, тем меньше вероятность необратимой трансформации после возмущающих воздействий.
Аномальным, разрушающим воздействиям противостоят внутренние механизмы саморегулирования ландшафта, в результате эффект внешних воздействий ослабляется, поглощается или гасится.
Важнейшим стабилизирующим фактором в саморегулировании ландшафтов является биота. Она легко приспосабливается к различным условиям, мобильна и легко восстанавливается. Интенсивные биологические круговороты и биологическая продуктивность — одно из главных условий устойчивости ландшафтов. Растительный покров поддерживает гравитационное равновесие в ландшафте, препятствует денудации. В механизме саморегулирования ландшафта биоте принадлежит ведущая роль.
Наиболее устойчивым компонентом ландшафта служит твердый фундамент. Однако в случае нарушения он не способен восстанавливаться. Его стабильность — важная предпосылка устойчивости ландшафта.
Любой ландшафт в процессе своего развития подвергается воздействиям, и его устойчивость имеет свои пределы. Порог устойчивости, выраженный через сохранение ландшафтом своих параметров и свойств, и критические величины воздействий выясняют в каждом конкретном случае.
Приведем общие критерии природной устойчивости геосистем. Прежде всего — это высокая организованность, интенсивное функционирование и сбалансированность функций геосистем, включая биологическую продуктивность и возобновимость растительного покрова. Эти качества определяются оптимальным соотношением тепла и влаги и выражаются развитостью почвенного покрова, а в конечном итоге, плодородием почв.