2.2 Антропогенный фактор и его воздействие на зону тундры России

Антропогенные факторы (греч. anthrdpos — человек, genesis — происхождение, лат. factor — дело) — экологические факторы, обусловленные различными формами влияния деятельности человека на природу. Изменения происходящие в природе в результате человеческой деятельности, воздействующие на органический мир. Человек переделывает природу и приспосабливает её к своим потребностям, изменяет привычную среду обитания животных и растений, влияя тем самым на их жизнь. Воздействие может быть прямым и косвенным.

Прямое воздействие направлено непосредственно на живые организмы. Например, нерациональные охота и рыболовство резко сократили численность ряда видов, а некоторые виды приблизились к полному вымиранию или вовсе исчезли. Нарастающая сила и быстрые темпы изменения природы человеком вызывают необходимость её охраны. Сознательное и целенаправленное преобразование природы человеком с проникновением в микромир и космос знаменует собой, по В. И. Вернадскому (1944), формирование «ноосферы» — оболочки Земли, измененной человеком.

Косвенное воздействие осуществляется путём изменения ландшафтов строения поверхности земли, почв, климата, физического состояния и химизма атмосферы и водоёмов, растительности и животного мира. Большое значение приобретает увеличение радиоактивности в результате развития атомной промышленности и особенно испытаний атомного оружия. Человек сознательно и бессознательно истребляет или вытесняет одни виды растений и животных, распространяет другие или создаёт для них благоприятные условия. Для культурных растений и домашних животных человек создал в значительной степени новую среду, многократно увеличив продуктивность освоенных земель. Но это исключило возможность существования многих диких видов. Увеличение населения Земли и развитие науки и техники привели к тому, что в современных условиях очень трудно найти участки, не затронутые деятельностью человека (девственные леса, степи, луга и т. д.). Неправильная распашка земель и неумеренный выпас скота не только привели к гибели естественных сообществ, но и усилили водную и ветровую эрозию почв и обмеление рек. Вместе с тем возникновение селений и городов создало благоприятные условия для существования многих видов животных и растений. Развитие промышленности не обязательно приводило к обеднению живой природы, но часто способствовало появлению новых форм животных и растений. Развитие транспорта и других средств сообщения способствовало распространению как полезных, так и многих вредных видов растений и животных [10].

2.2.1 Нарушение вечномерзлотных грунтов и растительного покрова зоны тундры

Вся совокупность антропогенной трансформации ландшафтов тундрового побережья условно может быть разделена на 3 основные группы. К первой относятся слабые, обратимые нарушения, возникающие в результате ограниченных пожаров и передвижения транспорта. В частности, растительный покров заболоченных ландшафтов сгорает лишь с поверхности, не меняя, кардинально, своего флористического состава. На каменистом грунте на первых этапах зарастания развиваются травянистые ксерофильные группировки на месте кустарничково-лишайниковых. Днища долин с комплексом террас, пологие склоны в той или иной степени нарушены следами вездеходов. Колеи, в застойно увлажненных ландшафтах зарастают теми же видами, что и мочажины болот, но с большей фитомассой высших растений. Поскольку физико-химические свойства почв в данном случае меняются мало, изменения биологической продуктивности тундровых торфянисто-глеевых почв под влиянием вездеходного транспорта могут быть объяснены нарушением целостности мохового покрова, усилением проточности увлажнения и, следовательно, улучшением транспирации влаги высшими растениями.

На наклонных поверхностях, преимущественно в пределах подгорных шлейфов, по ходу колеи нередко образуются неглубокие промоины, усиливающие дренаж прилегающих к ним участков. В результате значительно обогащаются состав травянистой растительности, преимущественно злаковых и осоковых; увеличивается обилие ив. По обсыхающему моховому покрову развиваются лишайники.

Вблизи базисов эрозия колеи превращаются в овраги, если галечники или щебнисто-каменистый субстрат перекрыт достаточно мощным слоем насыщенных льдом торфянисто-суглинистых отложений (более 3-4м). Поскольку их мощность на большей части побережья невелика, овраги немногочисленны и приурочены, в основном, к деструктивным террасам, в меньшей степени - морским. Образовавшиеся вдоль дорог эрозионно-термокарстовые ложбины довольно быстро заплывают и зарастают ивняково-травянистыми сообществами.

Колеи, пересекающие щебнистые участки с лишайниково-кустарничковыми сообществами, зарастают, в основном, злаками, характерными для луговинно-мелкокустарничковых сообществ.

В целом, развитие эрозионно-денудационных процессов под влиянием вездеходного транспорта ограничивается территорией речных долин и очень узкой полосой земной поверхности их окаймляющей.

Вторая группа нарушений, при которой сохраняются «опознавательные» признаки ландшафтов, но структура поверхности претерпевает значительные изменения, связана с разведкой полезных ископаемых. В частности, линии буровых и горных выработок густой сетью пересекают днища золотоносных долин, захватывая поймы, морские, надпойменные деструктивные террасы и, отчасти, шлейфы склонов. Многочисленные каналы, рытвины, заполняющиеся водой, полностью нарушают фациальную структуру ландшафтов (в меньшей степени - урочищную), в связи с чем прежний облик ландшафта, в основном, сохраняется. Состав растительности меняется мало, главным образом, в сторону увеличения обилия трав, в результате искусственного усиления дренажа.

Нарушения высшей степени (3-я группа) обусловлены добычей полезных ископаемых. В процессе ее проведения вскрываются, перемешиваются и выносятся на поверхность горные породы, ранее не подвергавшиеся выветриванию, а часто и неблагоприятные по своим химическим и физическим свойствам для произрастания растений. Эти земли не только сами выбывают из хозяйственного использования, но и служат причиной изменения и источником загрязнения окружающей среды, значительно превосходящей по площади нарушенные ландшафты [12,18].

Распределение промышленности, имевшее прежде очаговый характер, переходит в фазу фронтального и даже сплошного освоения территорий и акваторий. В настоящее время существенно укрупнились контуры хозяйственной деятельности вплоть до их слияния, включая коммуникации, промышленные объекты, населенные пункты. Под угрозой оказались обширные районы Кольского полуострова, Большеземельской тундры, низовий Печоры, юга Таймыра, Ямала, северной Якутии, Чукотки и др. На этих территориях происходит интенсивное изменение, сокращение, уничтожение, и фрагментация природных экосистем и местообитаний видов животных и растений. Неконтролируемое использование вездеходного транспорта оказывает огромное разрушающее воздействие [14, 20].

Резкое снижение видового разнообразия в пределах самой тундры –еще одна важная черта растительного и животного мира. Так, на Таймыре от лесотундры до северной границы тундровой зоны, на протяжении всего около 700 км, число видов птиц - в 7 раз, жуков - в 15 раз, сосудистых растений сокращается в 4 раза и т. д. Совершенно очевидно, что при столь низком общем уровне видового разнообразия флоры и фауны и прогрессирующем его снижении в пределах самой тундры резко возрастает эволюционно-экологическая цена каждого вида. В тундре в наибольшей мере должны соблюдаться принципы не выборочного, а максимально полного сохранения биоразнообразия [2].

Вслед за нарушениями почвенно-растительного покрова исходных зональных и интразональных элементов ландшафта велики темпы продвижения на север «сорных» антропохорных видов растений. Пока не вполне ясны синэкологические последствия этого своего рода «обогащения» тундровой флоры. Совершенно очевидно, что с позиций сохранения биоразнообразия не все составные части процессов продвижения в тундру «чужаков с юга» должны оцениваться негативно.

Антропогенное влияние на разнообразие флоры имеет две основные тенденции: уменьшение числа видов или изменение видового состава аборигенной фракции флоры и увеличение числа видов за счет роста адвентивной фракции. Адвентивными являются виды, проникновение которых связано с деятельностью человека. Их расселение происходит либо путем случайного (непреднамеренного) заноса, либо в результате дичания культивируемых растений.

Изменение числа адвентивных видов объясняется как действием отдельных факторов, так и особенностями характера растительного и животного мира тундры. Для флоры в целом следует отметить следующие моменты.

• Число заносных видов возрастает с увеличением площади.

• Число заносных видов может зависеть от уровня «насыщенности» флоры.

• В некоторых исследованиях отмечено наличие широтного градиента в характере распределения заносных видов, аналогичного градиенту видового богатства.

• Число адвентивных видов увеличивается в результате урбанизации территории.

• Число заносных видов может определяться общим уровнем видового богатства.

• Уровень адвентизации зависит от фактора времени, т.е. длительности периода, в течение которого происходит занос новых видов.

Изучение распределения адвентивных видов осложняется еще и тем, что две составляющие антропогенного воздействия проявляются независимо друг от друга и зачастую обусловлены разными переменными. При синантропизации флоры четкая тенденция увеличения флористического богатства наблюдается только на первых этапах антропогенного воздействия на флору, на последующих этапах происходит заметное уменьшение общего числа видов во флорах, как за счет аборигенных видов, так и за счет адвентивных.

Неоднократно высказывалось предположение, что одним из следствий изменения флоры под действием антропогенных факторов является ее унификация, «внедрение адвентивных видов маскирует и обедняет специфичность флор». Однако, большинство работ, посвященных этому вопросу, основано на анализе состава и структуры синантропной флоры, т. е. флоры антропогенных местообитаний, которая формируется как из заносных, так и из местных видов, причем последние преобладают.

Данные об антропогенной трансформации экологии тундры можно резюмировать в следующих положениях:

• Снижается - разнообразие, ряда видов (в первую очередь, лишайники) выпадает из состава естественных сообществ.

• Происходит и «озлаковение» тундр.

• В антропогенных сообществах главную роль играют виды с широким географическим ареалом, что повышает количество общих видов для тех пунктов, где имеются нарушения.

• В заселении антропогенных местообитаний принимают участие аборигенные виды, составляющие 40-60% местной флоры.

• Разрушение растительного покрова провоцирует эрозионные процессы.

Скорость восстановительных первичных сукцессий в антропогенных экотопах низкая. Специфика первичной сукцессии в тундре связана с тем, что здесь меньше разнообразие форм, которые могут заселить данные территории. И достаточно жесткие условия, к тому же сильно изменяющиеся. На антропогенных местообитаниях поселяется в основном виды, способные переносить сухость, так как изменяется температурный режим, становиться суше, теплее. Вторичные сукцессии идут быстрее, однако, для полного восстановления тундровых сообществ (если оно вообще возможно) требуется длительное время. Показано, что только сообщества болот могут практически полностью восстанавливаться за сравнительно короткий срок. Есть данные, показывающие, что когда сукцессия переходит возраст в 20-30 лет, то дальше очень трудно различить отдельные фазы.

Феномены отравянивания тундр сопровождают все многообразие форм хозяйственной деятельности и выявлены для всех типов рекультивируемых и антропогенно-трансформированных ландшафтов.