Особенности природно-техногенных ландшафтов

Природно-техногенные ландшафты формируются в результате изменения биоты: происходит распашка земель, формируются агрофитоценозы и т. д. Вместе с биотой изменяется и окружающая территория: появляются застроенные местности в населенных пунктах, карьеры в горнорудных районах и т. д. Антропогенно поступает огромная масса поллютантов, из-за чего нарушаются биогеохимические круговороты, повреждается биота, что ведет к смене ландшафтов. Однако, необходимо отметить, что не все первоначально ненарушенные ландшафты в результате антропогенной и техногенной деятельности деградируют. Определенная часть природных ландшафтов может совершенствоваться. Техногенные воздействия могут не оказывать существенного влияния на ландшафт, обмен энергии, веществ между техническими сооружениями и природным образованием минимален. Существование природно-техногенных ландшафтов оправдано с позиции все большей урбанизации территорий и формирования новых природных участков, которые были бы оптимальны для дальнейшей деятельности человека.

Большую проблему составляет то, что человек на месте естественных ландшафтов производит сельскохозяйственные работы, в результате чего на месте с богатыми природными агроэкосистемами создаются обедненные агроэкосистемы. В будущем планируется работа по определению территорий с критической техногенной нагрузкой для определения местностей с наибольшим разнообразием вредных веществ, что позволит определить их границы и произвести их очистку. Необходимо обследовать экологическую обстановку в воздухе, подземных водах и в целом окружающей среды. При этом необходимо определить соответствует ли уровень поллютантов предельно, максимально или временно допустимым концентрациям. После этого производится определение природных местностей, нуждающихся в проведении рекультивации или очистке.

Данный пример с сельскохозяйственным использованием земель показывает разностороннюю направленность естественных и антропогенных ландшафтов. Так, зарастание пашни сегетальной флорой относится к гомеостазу (устойчивость) природной системы, а по отношению к техногенной системе то же самое свидетельствует о неустойчивости, поскольку не выполняется социально-экономическая функция, для которой был предназначен этот техногенный ландшафт.

Классификация техногенных ландшафтов

Их разнообразие подразделяется на горнопромышленные и промышленно-заводские. В большей степени изучается первая группа.

Ландшафты подвержены различным изменениям. По этому критерию они классифицируются на несколько группировок:

1. Условно неизменные, не подвергавшиеся воздействию, связанному с деятельностью человека, напрямую. В них обнаруживаются следы данного воздействия при протекании биогеохимических циклов. Сюда можно отнести техногенные осадки в Арктике, Антарктиде...
2. Слабоизмененные, характерные для экстенсивного ведения хозяйства, которые затрагивают флору и фауну, с преимущественно обратимым характером главенствующих. В качестве примеров можно привести ландшафты экватора, тундры, тайги.
3. Среднеизмененные, где преобразование произошло для отдельных компонентов необратимое (например, вырубка леса), наблюдаются нарушения в водном и тепловом балансах.
4. Сильноизмененные, характерные для интенсивного ведения хозяйства, затрагивается большинство компонентов, наблюдаются необратимые нарушения. Сюда относятся эрозионные, обезлесенные, подтопленные ландшафты, а также те из них, в которых наблюдается загрязнение различных сфер жизни.
5. Культурные ландшафты — их структура приведена в благоприятное соотношение с научной точки зрения. Этот вид должен сочетать в себе экономическую эффективность с высокой производительностью и быть такой средой, где каждый человек мог бы сохранять свое здоровье и развиваться в духовном, и в физическом плане. Только часть ландшафтов может быть преобразована в культурные. Должны оставаться «легкие планеты». К последним можно отнести полупустыни и пустыни, тундры, а также малоосвоенную тайгу.

Восстановление нарушенных ландшафтов

Любая ограниченная земная поверхность с вмешательством человека нарушена в разной степени. Если нарушение произошло слабое, то за счет природных сил самовосстановления и саморегулирования, снижения техногенной нагрузки будут способствовать тому, что ландшафт возвратится в исходное или близкое к нему положение. В случае же сильного нарушения ландшафта образуются новые техногенные формы, не присущие природному ландшафту (отвалы, траншеи, трубопроводы и т. д.), что затрудняет процесс самовосстановления или делает его практически невозможным.

Если же процесс восстановления остается возможным, то он может длиться десятки и даже сотни лет. Устойчивость ландшафтов определяется геохимической совместимостью различных природных процессов и воздействий, обусловленных деятельностью человека. Техногенез подразделяется на совместимый с базовыми природными процессами, способствуя их усилению и действуя в противоположном направлении на гомеостаз, так и несовместимым с ними, способствуя их уменьшению и увеличивая гомеостаз. Примером первого воздействия техногенеза является выпадение кислых осадков на такие же почвы, а второго — выпадение тех же осадков на щелочные почвы.

Поэтому проводят различные мероприятия с целью восстановления ценности (прежде всего, с точки зрения эстетики, медицины и ведения хозяйства) ландшафта. Этот процесс называется рекультивацией ландшафтов. В качестве объектов этого процесса выступают горнопромышленные ландшафты и сельскохозяйственные техногенные ландшафты. Именно она позволит создать культурные ландшафты. Наиболее перспективно и экономически целесообразно облесение отвальных ландшафтов. Для этих целей лучше всего использовать облепиху крушинолистную.

Статистика использования ландшафтов

На нашей планете присутствует 149 млрд. га суши, из которых на земли, которые могут быть вовлечены в хозяйственный оборот земли приходится 60 млрд. га. Площадь земель, нарушенных в разной степени человеком приближается к 25 млрд. га, из которых 10 млрд. заняты техногенными ландшафтами, прежде различными поселениями, сооружениями, горными выработками, полигонами, коммуникациями, то есть биосферная регуляция в данных ландшафтах практически исключена.

15 млрд. гектар находятся под агроландшафтами, исключая пастбища, на долю которых приходится еще 25 млрд. га, то есть к ландшафтам, измененным деятельностью человека, на сегодняшний день относится порядка 50 млрд. га, что находится выше предельного значения ландшафтов, измененных деятельностью человека. Площадь пашни в настоящее время может увеличена за счет сокращения площади пастбищ и лесов, что повлечет за собой экологические и экономические проблемы. Поэтому техноландшафты планируется создавать в зонах полупустынь и пустынь, площадь которых превышает 30 млрд. га.

Пути оптимизации техногенеза

Все разнообразие ограниченных природными границами участков земной поверхности должно поддаваться управлению. В ненарушенных ландшафтах центром управления являются естественные силы, в то время как в нарушенных регуляция осуществляется управлением людьми.

Самым первым путем оптимизации техногенеза является оптимизация биологических круговоротов для достижения разнообразия продукции и достижения ее высокой продуктивности. Микроорганизмы-деструкторы должны действовать быстро, слаженно, элементы питания не должны выходить за пределы за пределы соответствующего биологического круговорота. Недостающие элементы должны привноситься из вне, излишние — уходить из кругооборота. Необходима мобилизация внутренних ресурсов ландшафта.

Вторым путем оптимизации техногенеза является создание благоприятного круговорота воды, при этом необходима защита как поверхностных, так и подземных вод за счет образования геохимических барьеров.

Третьим путем оптимизации техногенеза является комплексное использование сырья. Огромные терриконы скапливаются около карьеров и угольных шахт. Выход готовой продукции из недрового сырья не превышает 10%. В идеале необходимо добиться безотходной технологии с утилизацией всех компонентов сырья.