Экологическое биоразнообразие агроландшафтов

Разнообразие эколого-ландшафтных систем как показатель их структурных и функциональных особенностей тесно связано со стабильностью природных комплексов и их продуктивностью. Особенно большое значение разнообразие имеет для культурных ландшафтов. Способность культурного ландшафта сохранять неизменность своего вещественно-энергетического баланса, самовосстанавливаться и быть устойчивым к хозяйственным нагрузкам определяется в основном его разнообразием и территориальной дифференциацией. Надежность получения стабильной продукции в отличающихся разнообразием культурных ландшафтах выше, чем в упрощенных агроландшафтах, занятых монокультурами.

Разнообразие в агроландшафтах связано главным образом с наличием естественных биогеоценозов между сельскохозяйственными угодьями, вдоль дорожной сети, вокруг населенных пунктов и производственных центров. Естественные экосистемы, характеризующиеся высокой степенью замкнутости малых циклов круговорота веществ и более сложной структурой, могут рассматриваться как биогеохимические барьеры, затрудняющие распространение многих химических соединений во всем ландшафте. Они стабилизируют среду, восстанавливают ее биологические ресурсы, представляют собой убежища и пути миграции для многих видов животных и растений и т.д..

Таким образом, природные экосистемы компенсируют отрицательное влияние хозяйственной деятельности человека на ландшафты и потому получили название компенсирующих участков.

Положительное влияние компенсирующих элементов на окружающие агроэкосистемы проявляется в изменении следующих экологических факторов:

- мезо- и микроклимата (в частности, уменьшение скорости ветра, увеличение влажности почвы и воздуха, выравнивание суточного хода температуры воздуха);

- водного режима (регулирование распределения осадков, стока рек и т.д.);

- биогеохимических циклов (например, изменение баланса биогенных веществ);

- трофических связей (удлинение цепей питания и т.п.).

Интегральный результат такого воздействия компенсирующих биогеоценозов на агроэкосистемы – увеличение на 10-15% урожайности культур.

В исследованиях, посвященных компенсирующему влиянию естественных экосистем в культурных ландшафтах, чаще всего подчеркивается роль лесных сообществ в повышении экологического разнообразия культурных ландшафтов. Однако не меньшее значение имеют многие другие сообщества, в частности луга, кустарники, улучшенные пастбища и сенокосы, неиспользованные земли.

Экологическое разнообразие агроландшафтов и естественных экосистем может иметь некоторые разновидности. Наиболее важные из них – элементное (видовое), функциональное и топологическое (хорологическое) разнообразие.

Элементное или видовое разнообразие основано на наличии функциональных элементов экосистем (продуцентов, консументов, редуцентов) либо видов. Проблема видового разнообразия является одной из актуальных в экологии.

Функциональное разнообразие определяется количеством связей, структурой пищевых цепей в экосистеме, т.е. сложностью экосистемы. Этот вид разнообразия больше остальных связан с устойчивостью экосистем.

Топологическое, или хорологическое разноо6разие зависит, прежде всего, от степени неоднородности пространственной структуры агроландшафтов. В качестве его показателей выступают величины, характеризующие ареалы естественных биогеоценозов: лесистость агроландшафтов, компактность и массивность биогеоценозов, а также размеры ареалов и различия между ними.

Хорологическое разнообразие влияет на элементное и функциональное.

Особенно важное структурно-функциональное значение в агроландшафтах имеют экотоны. Они представляют собой пограничные участки соседствующих биогеоценозов и образуют особые полосы напряжения, в которых обычно увеличиваются число видов и плотность популяций.

Возрастание количества видов в экотонах происходит вследствие проникновения одних видов в местообитания других или перекрывания местообитаний, а также миграции видов и особей. Именно экотоны обеспечивают эти виды условиями для всей их жизнедеятельности.

В агроландшафтах границами, вызывающими остановку и накопление мигрирующих видов (особей), являются антропогенные элементы, например дороги и линии электропередач.

Важной как с теоретической, так и с практической точки зрения представляется классификация экотонов. Критериями деления выступают в основном три признака: 1) размеры соседствующих сообществ; 2) степень естественности границы.

По размерам граничащих друг с другом биоценозов различают микро- и мезо-, макро- и мегаэкотоны, или зоноэкотоны.

Микроэкотоны – переходные зоны малых размеров. Их ширина – 2-5 м, в то время как обычно диаметр граничащих биогеоценозов не превышает 20 м. В качестве примера можно привести так называемые "окна" в лесном сообществе. Множество микроэкотонов формируют извилистая опушка леса, береговая линия водоема.

Мезоэкотонами являются участки сообществ, имеющие средние размеры. Это, например, береговые полосы водоемов, области на границе болот и лесов. Если на карте масштаба 1:10 000 микроэкотоны можно представить лишь внемасштабным картографическим знаком, то большинство мезоэкотонов изображаются линиями. Границы мезоэкотонов часто совпадают с границами угодий землепользования.

Макроэкотоны возникают, когда граничат биогеоценозы сравнительно больших размеров (крупные лесные массивы и болота, большие водоемы, эстуарии и т.д.).

Мегаэкотоны (зоноэкотоны), считающиеся самыми крупными по размерам, – переходные полосы между различными растительными зонами. Примерами зоноэкотонов являются лесотундра, лесостепь, полупустыня, субальпийский пояс в горах и т.д.

С точки зрения степени естественности границ экотоны могут быть разделены на природные и искусственные. Первые в большинстве случаев соответствуют границе ландшафтных подразделений (фаций, урочищ). Вторые формируются в результате антропогенной, главным образом сельскохозяйственной деятельности. Они возникают как переходные участки между пашней и лесом, лугом и лесом, водоемом и пашней, т.е. на границе различных угодий.

Влияние экотонов проявляется в действии, направленном на защиту основного сообщества. Например, опушки леса защищают лесные сообщества от сильных ветров, пестицидов, пыли, выхлопных газов и других отрицательных влияний открытых территорий. Береговые полосы растительности вокруг водоемов есть своего рода фильтры, обезвреживающие остатки удобрений и других веществ в воде, попадающей в водоемы. Леса вдоль автострад предохраняют близлежащие сельскохозяйственные территории от загрязнения тяжелыми металлами. В конечном счете, это позволяет уменьшить взаимное отрицательное воздействие различных видов землепользования в агроландшафтах.

Формирование экотонов становится все более актуальным в территориально-планировочной практике оптимизации агроландшафтов.

В целом экотоны как своеобразные полосы напряжения на границах угодий функционируют эффективнее, чем сплошные массивы естественной растительности. Создание последних в территориальной структуре агроландшафтов вызвано необходимостью сохранить виды животных. Установлено, что с увеличением площади изолированных массивов леса среди агроландшафта возрастает число обитающих в них видов. Обнаружено также, что число видов на единице площади тем больше, чем выше степень рассредоточения однотипных массивов леса среди агроландшафта.

Увеличение количества видов за счет наличия малых по площади компенсирующих участков связано и с расположением по соседству массивов естественных территорий, которые служат убежищем или местом размножения для различных видов животных и растений. В этом случае количество видов, приходящееся на единицу площади, например, лесных полос, может быть в 10-15 раз больше, чем в лесных массивах. В некоторых пространственно рассредоточенных лесных островах больше видов, чем в одном компактном, равном по площади разрозненным.

Таким образом, влияние экотона на увеличение экологического разнообразия агроландшафта чрезвычайно велико.

Дата добавления: 2014-05-04; просмотров: 737; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!