Текст
                    Псковский отдел Русского географического общества
Псковский государственный педагогический институт
150
teozfacjM'iecica'ia обцесбп&г
А.И. Слинчак
ПСКОВСКАЯ ОБЛА СТЬ:
РАЗВИТИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Учебное пособие
Псков 1995

Печатается по решению Псковского отдела Русского географиче- ского общества. Псковского государственного пединститута им. С.М. Кирова. Псковская область: развитие и преобразование природной Сре- ды. А.И. Слинчак. Псков: Изд. ПГПИ, 1995. 93 с. В учебном пособии рассматриваются вопросы антропизации и оптимизации природной Среды Псковской области, анализируются экологические аспекты взаимодействия общества и ландшафта. Осо- бое внимание уделяется проблеме геозквивалентов в современных ландшафтах, а также механизму функционирования геосистем. Учебное пособие рассчитано на студентов географических и био- логических специальностей пединститута, учителей и других специали- стов, интересующихся вопросами географии, биологии, краеведения, экологии и геофизики ландщафтов. Издано при финансовой поддержке Генерального консульства Нидерландов в Санкт-Петербурге. Рецензенты: кацд. геогр. наук, доцент кафедры физической геогра- фии Вологодского педуниверситета Е. А. Скупинова, канд геогр. наук, доцент кафедры географии Карель- ского пединститута Л.Б. Вампилова. ISBN 5-87854-042-8 © Псковский государственный педагогический институт имени С.М. Кирова (ПГПИ им. С.М. Кирова), 1995.
“Культурная обработка природы человеком для удов- летворения его потребностей имеет свои пределы н требует известной осмотрительности; увеличивая и регулируя энер- гию физических сил, нельзя истощать их и выводить из равновесия, нарушая нх естественное соотношение. Иначе природа станет в противоречие сама с собой и будет проти- водействовать видам человека, одной рукой разрушая то, что создала другой, и географические условия, сами по себе бла- гоприятные для культуры, при неосмотрительном с ними обращении могут превратиться в помехи народному благосос- тоянию. Природа нашен 'страны при видимой простоте и однообразии отличается недостатком устойчивости: ее срав- нительно легко вывести из равновесия. Человеку трудно уничтожить источники питания горных рек в Западной Европе; но в России стоит только оголить или осушить верховья реки и ее верхних притоков, и река обмелеет...” В.О.Ключевский ПРЕДИСЛОВИЕ Производственная деятельность человека вызывает различные на- рушения в функционировании природных комплексов; при этом в той или иной степени изменяется их структура. В настоящее время в природной среде Псковской области не осталось ландшафтов, не ис- пытавших воздействия хозяйственной деятельности людей. Все острее ощущается нарушение экологического равновесия природной среды. В этой связи особо важное значение приобретают проблемы рационального природопользования, оптимизации природной среды - поисков путей достижения оптимального соотношения площадей, занятых лесами, болотами, лугами, водоемами и пашнями. В наше время требуется гораздо более точный, микромасштабный учет ба- лансов тепла и влаги, климата и микроклимата, равно как и других геофизических параметров природной среды, чтобы использовать есгпественныересурсы наиболее целесообразно. С другой стороны, воз- можности воздействия человека на природную среду налагают опре- деленные ограничения на его деятельность. На территории Псковской области в течение долгого времени расширение возделываемых и используемых земель достигалось (а частично достигается и сейчас) путем осушения болот, сведения лесов и т.п., что приводит к существенным изменениям микроклимати- ческих, теплоэнергетических параметров и водного баланса мест- ности. Эти процессы не могут осуществляться бесконтрольно, ибо не- 3
возможно безнаказанно разрушать ландшафтную систему, где леса и торфяные болота играют решающую роль. Правильно предус- мотреть основные тенденции проявления и направленности указанных процессов, рационально использовать земельные и агроклиматические ресурсы можно лишь при тщательном изучении геофизических осо- бенностей отдельных геосистем В данной работе предпринята попытка освещения вопросов функционирования преобразуемых природных комплексов Псковской области на микро- и мезоуровнях, а также проводится оценка сов- ременного состояния природной среды в историческом ретроспекте Псковская область относится к немногим в Восточной Европе относительно экологически чистым территориям Основная проблема состоит в том, как сочетать охрану и улучшение состояния природ- ной среды с социально-экономическим прогрессом и подъемом уровня благосостояния местного населения Человек, как и любой живой вид, имеет свою экологическую нишу - систему взаимоотношений с природной средой. Законы развития этих взаимоотношений человек обязан учитывать в своей хозяйственной деятельности, ибо отступление от них чревато для,общества катас- трофическими последствиями даже на местном, локальном уровне. Преобразуя природу Псковской земли, мы, Как правило, не задумы- ваемся над мерой изъятых у нее веи^ств\ энергии, направляя ее раз- витие в стихийное русло. Между тем, этот процесс не может продолжаться бесконтрольно и бесконечно долго. Чтобы предусмотреть й спрогнозировать пути развития при- родной среды в направлении ее коэволюции с обществом, необходимо четко представлять механизмы ее функционирования на ландшафт- но-геофизическом уровне. Именно этой стороне развития и преоб- разования природной среды Псковщины уделяется особое внимание в данной работе Работа может быть использована в качестве учебного пособия для студентов географических и биологических специальностей пед- института - как для соответствующего спецкурса, географии Псков- ской области, так и для ландшафтной (комплексной) и сезонной полевых практик Книга также может представлять профессио- нальный интерес для учителей географии, биологии и широкого круга читателей, интересующихся вопросами краеведения 4
Глава I. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИТОГЕННОЙ ОСНОВЫ ЛАНДШАФТОВ 1.1 Понятие о литогенной основе ландшафтов. Геофизичерсие качества ландшафтов, особенно специфика малых природных комплексов, в основном зависят от свойств литогенной основы. Литогенная основа ландшафтов является средой, где про- исходит энергообмен природных комплексов. Если рассмат- ривать положение ее нижней границы с точки зрения мно- голетнего обмена солнечной энергией, то следует ограни- читься глубиной, до которой распространяются годовые и мно- голетние колебания температуры. Это, как правило, десятки (в лучшем случае - сотни) метров. Необходимо также прини- мать во внимание возможность циркуляции вод, участвующих в обмене веществом и энергией. В метеорологии слой горных пород, для которого характерны влагозапасы и тепловое со- стояние, меняющееся во времени и под влиянием внешних воздействий из атмосферы, получил название деятельного слоя. Таким образом, литогенная основа ландшафта представ- ляет собой сравнительно маломощный слой горных {юрод, в котором осуществляется обмен веществом и энергией с поверхностью, биотой и атмосферой. Поверхность форм и элементов рельефа также входит в понятие литогенной осно- вы ландшафта. Физические свойства горных^пород и почв, положение на элементах рельефа во многом определяют направление и интенсивность энергомассообмена в при- родных комплексах. Роль геофизических свойств литогенной основы ландшафтов особенно заметна при дифференциации малых территорий. По этим признакам выделяются морфологические части ландшафта, которые находятся в близких условиях атмосфер- ного увлажнения и получения радиационного и адвективного тепла- Перераспределение, ассимиляция тепла и влаги, разли- чия в их количестве на разных морфологических частях ланд- 5
шафта определяются именно геофизическими свойствами литогенной основы (экспозицией и крутизной склонов, механи- ческим составом и цветом почв и др.). В результате под воз- действием неоднородности литогенной основы создаются различия в геофизике ландшафтов в целом. 1.2 Геофизические свойства почвенного покрова. Литологические свойства почв являются ведущими фак- торами формирования геофизических свойств литогенной основы ландшафтов. Среди них наибольшее значение имеют такие характеристики, как механический состав, пористость, плотность, влажность, теплопроводность, цвет и отражательная способность. Гранулометрический и минералогический состав литоген- ной основы ландшафта зависит от многих причин, связанных с ее происхождением и дальнейшей историей существования и преобразования. Природные и антропогенные факторы чрезвычайно разнообразны, что в свою очередь ведет к разнообразию литоГенной основы ландшафта по этим по- казателям и физическим свойствам. Так, например, глинистые частиЦы, обладая высокой дис- персностью, обволакивают более крупные зерна грунта. Это способствует созданию в грунтах структурных, агрегатных элементов или блоков, объединяющих отдельные минераль- ные частицы. Размеры, форма, устойчивость, характер свя- зей отдельных блоков весьма разнообразны. Например, структура различных типов почв и их генетических горизон- тов: зернистая», комковатая, ореховидная и т.д. Эти структур- ные образования оказывают определенное влияние на физические свойства литогенной основы ландшафта. В частно- сти, зернистая структура глинистых и суглинистых почв резко повышает их водопроницаемость и возможность газообмена. Одним из важных геофизических свойств почвенного покрова является пористость (совокупность пространств, пор между твердой фазой сухой породы). Она определяет содержание в породах газов и жидкостей (газо- и водопроницаемость), а также их плотность и тепло- 6
про водность. Пористость зависит от многих причин, но прежде вс’го - от формы и величины зерен пород. Если порода сложена из частиц одинакового размера, но по-разному окатанных, Порис- тость будет меньше при лучшей окатанности этих частиц. Сказывается на величине пористости и степень неодно- родности гранулометрического состава, отсортированность материала. При увеличении неоднородности грунта пористость уменьшается. Наличие цементирующего компонента и уплот- нения породы также способствует уменьшению пористости. (Пористость колеблется в очень широких пределах - от долей процента до 90%. Наибольшая величина пористости у глин). Плотность пород характеризует отношение массы к объе- му. Плотность осадочных пород и продуктов выветривания в основном зависит от их пористости, минералогического соста- ва, количества органических веществ, увлажненности, наличия цементирующего материала. Плотность увеличивается с глу- биной залегания пород под влиянием давления. Хорошо отсортированные пески, песчаники, высоко- пористые глины и другие нецементированные обломочные породы обладают небольшой плотностью - от 1 до 2 г/см3. Те же породы, будучи насыщенными сильноминерали- зованными водами и сцементированные железистым, доломитовым и другими тяжелыми цементами, отличаются повышенной плотностью - около 2,5 г/см3. От плотности зависит устойчивость поверхности к эрозионным процессам. Например, ветер начинает переносить песок при скорости 3 м/сек, супесь - 4 м/сек, глину - 9 м/сек. Важным понятием физических свойств литогенной основы ландшафта является водопрочность грунтов, их способность сохранять механическую прочность и устойчивость при сопри- косновении со спокойной или движущейся водой. Под воздей- ствием воды происходит ослабление структурных связей между частицами и агрегатами грунта. Например, в сухой глине молекулярные структурные связи между отдельными частицами весьма велики, что и обусловливает плотность и прочность таких глин. Но смачивание водой ведет к тому, что 7
молекулы воды обволакивают частицы и отделяют их друг от друга, нарушая тем самым тесноту их связей. Порода при этом размокает, утрачивает плотность и прочность, легко деформируется и даже расплывается. Чем выше дисперсность пород, тем больше они размокают. Наличие цемента вдюродах препятствует их размоканию. Влажность определяется содержанием воды в горной породе или почве. Способность горных пород или почв удерживать то или иное количество влаги называется влагоемкостыо. Грунты и почвы всегда содержат какое-то количество воды в том или ином состоянии. С ростом влажности изменяются свойства удерживаемой воды. По этим свойствам различают гигроскопическую (плотносвязанную и рыхлосвязанную), капиллярную и свободную влагу. Кроме того, в грунтах со- держится химически связанная вода, входящая в состав крис- таллических рещеток минералов. От уровня грунтовых вод по капиллярным порам поднима- ется капиллярная вода. Высота поднятия зависит в основном от диаметра пор: в глинах она большая, до 5-8 м, а в песках вода поднимается всего на десятки сантиметров. Наличие защемленного в порах воздуха ограничивает подъем капиллярной воды. Так как разные минералы различаются формой частиц и смачиваемостью, минералогический состав грунтов, наряду с гранулометрическим, оказывает влияние на величину капиллярного поднятия. Капиллярная вода играет очень большую роль в жизни ландшафтов, способствуя увлажнению вышележащих слоев. По степени увлажненности различные участки литогенной основы ландшафтов очень неоднородны. Большие различия могут наблюдаться даже в близлежащих природных комплек- сах. Тепловые свойства литогенной основы тесно связаны с механическим составом, пористостью, влажностью и другими характеристиками грунтов. Распределение температур по по- верхности литогенной основы ландшафтов определяется не только приходом тепла ( от солнца, с атмосферными осадка- 8
ми и др.), но и способностью этой поверхности ассимилиро- вать тепло, теплоемкостью лйтогенной основы, а также способностью ее к теплообмену, теплопроводностью и тем- пературопроводностью . Теплоемкость, т.е. способность пород поглощать тепло при теплообмене, существенно различается' между органическим веществом и минералами. Последние поглощают тепла в несколько раз меньше, чем органическое вещество и вода. Поэтому, в зависимости от увлажнения и содержания органического вещества, теплоемкость литогенной основы в разных природных комплексах будет весьма различной. -Способность горных пород и почв к передаче тепла опре- деляется их теплопроводностью. В породах, где твердые час- тицы плотно прижаты друг к другу (например, в массивных магматических и осадочных образованиях), теплообмен осу- ществляется путем передачи энергии непосредственным со- прикосновением молекул и атомов, находящихся в тепловом движении. В случае максимального влагонасыщения пористых пород передача тепла происходит в результате теплопровод- ности и конвекции этой влаги. В обоих приведенных примерах теплопроводность достигает максимального значения. С уве- личением пористости пород теплопроводность ослабевает. Например, в сухих песках, где поры заполнены воздухом, плохо проводящим тепло, вся поступающая от солнца тепловая энергия остается в верхнем маломощном слое. Это тепло в большом количестве идет на турбулентный теплообмен с воздухом, температура которого в таком случае повышается. Влажные глины, напротив, отводят солнечное тепло вглубь, и воздух над ними получает меньше тепла. Скорость изменения температуры пород вследствие погло- щения или отдачи тепла называется температуропроводнос- тью. Она обусловливается степенью соответствия между поступающим теплом и теплопроводностью. При высокой теп- лопроводности и малой теплоемкости температуропро- водность достигает высоких значений. Верхний слой литогенной основы представлен почвой, кото- рая непосредственно взаимодействует с солнечной энергией, 9
атмосферой, биотой. Физические свойства почв во многом определяются свойствами почвообразующих горных пород. Но сами почвы имеют ряд специфических черт - содержат органическое вещество, новообразования, в них располагаются микроорганизмы, корни растений, обитают животные - зем- лерои, непрерывно влияющие на почву, и т.д. Почвообразова- ние, как правило, определяет цвет пород на поверхности литогенной основы. В связи с зтим меняется и отражательная способность этой поверхности. Так, свежевспаханные влаж- ные черноземовидные почвы отражают всего лишь 5-7% сол- нечной радиации, вспаханные подзолы - до 30%, поч- вообразующие бурые суглинки - около 18-19%. Геофизические свойства почвенного покрова опре- деляются многими факторами, отличаются пространственной неоднородностью и могут быстро меняться от места к месту. Специфика различных природных комплексов в большей степени связана с неоднородностью этих свойств. 1.3 . Роль снежного покрова в формировании геофи- зических свойств литогенной основы ландшафтов. Вся территория Псковской области в холодное время года покрывается снегом. Для нее характерно в среднем 110-130 дней в году с устойчивым снежным покровом. Снежная по- верхность отличается от бесснежной многими физическими показателями, а сам снежный покров влияет на формирова- ние геофизических свойств литогенной основы ландшафтов. Особенно заметна роль снега в тепловом и водном режимах природных комплексов. В снежной толще консервируется вода, которая при таянии быстро и в большом количестве поступает в ландшафты, светлая поверхность снега обладает повышенной отражательной способностью (альбедо), а сравнительно небольшая его теплопроводность является причиной сохранения тепла в литогенной основе ландшафта. Значение снега в формировании геофизических свойств литогенной основы ландшафта в основном определяется снегозапасом, плотностью и структурой снежной толщи. Снегозапас в пределах того или иного природного комп- 10
пенса зависит от многих причин - количества осадков в твер- дой фазе, оттепелей, метелевого переноса снега ветром, рельефа, растительности - и отличается большой территори- альной изменчивостью даже в пределах небольшого района. Особенно заметна эта неоднородность на обезлесенных территориях, где с повышений и некоторых склонов снег почти полностью сдувается, а в понижениях рельефа или в зарослях кустарника накапливаются сугробы. В лесных ландшафтах зна- чительная часть снега испаряется непосредственно с крон де- ревьев (особенно хвойных пород). В прямой зависимости от снегозапаса находится увлажнение литогенной основы ланд- шафтов после схода снега. Плотность снега связана со снегозапасом, силой ветра, оттепелями, растительным покровом и также колеблется в довольно широких пределах. Так, в лесу плотность рыхлого снега составляет всего 0,03-0,05 г/см3, а более плотного сне- га открытых участков - 0,4-0,6 г/см3, т. е. на порядок выше. Плотность снега меняется в связи с продолжительностью его лежания - рыхлый свежевыпавший снег постепенно уп- лотняется. Толщина снежного покрова, снегозапас и плотность снега во многом определяют его теплопроводность, а также моле- кулярный теплообмен почвы с атмосферой. В этом теплооб- мене снег выполняет посредническую роль. Будучи плохим проводником тепла, он способствует его сохранению. Поэто- му с установлением снежного покрова температура под сне- гом на поверхности почвы на 5-10° выше, чем температура приземного слоя воздуха. Снег предохраняет почву от резких колебаний температуры, которые распространяются^ толщу снега на глубину 30-40 см. Чем мощнее пласт снега, тем на- дежнее он изолирует почву от термического воздействия ат- мосферы. Особенно хорошим изолятором оказывается рыхлый снег в лесу. Он проводит на порядок меньше тепла, чем плотный снег открытых мест. Теплоизоляционные спо- собности снежной толщи во многом определяют промер- заемость почв в зимний период. Кроме того, снег сам непосредственно взаимодействует с 11
солнечной энергией, обладая прозрачностью для световых и тепловых лучей. Прозрачность снега для солнечной радиации зависит от его плотности. Так, в рыхлый снег (плотность 0,04 г/см5) на глубину 20 см проникает около 16% поглощенной поверхностью радиации, а в снег с вдвое большей плотностью - всего 4%. В ясные дни солнечная радиация проникает на 20- 25 см в снег, и, если его слой ограничивается этой величиной, то она достигает поверхности почвы и нагревает ее. Снег обладает малой теплоемкостью. Он состоит из крис- таллов, разделенных воздухом, что способствует как погло- щению, так и излучению длинноволновой радиации. Высокая излучающая способность снега приводит к тому, что в безоб- лачные ночи снег выхолаживается не только с поверхности, но и в слое 20-30 см. Поэтому, если снежный покров мало- мощный, может происходить сильное выхолаживание почвы. Только слой снега более 30 см надежно предохраняет почву от больших потерь тепла путем радиационного излучения. Большое влияние на термический режим снега и литогенной основы ландшафтов оказывает альбедо снежной поверх- ности. Наибольшие величины альбедо характерны для све- жевыпавшего снега (до 85-90%). По мере загрязнения по- верхности снега и его таяния альбедо уменьшается (до 25% к окончанию таяния). Большое значение фльбедо наряду с излу- чением тепла из верхних слоев снега способствует охлажде- нию приземного слоя воздуха на 5-10°. Большое рассеивание света, а иногда направленное отражение от поверхности снега приводит к ожогам коры деревьев и кустарников. 1.4 . Влияние рельефа на геофизические свойства ланд- шафтов. Несмотря на преобладание в рельефе Псковской области равнинных территорий, здесь имеются ландшафты, где на срав- нительно ограниченной территории можно наблюдать поверх- ности, отличающиеся значительным разнообразием. Холмы и низины, склоны и горизонтальные плоскости, речные долины и междуречья... Такой холмисто-моренный, холмисто-кот- ловинный рельеф характерен для островных возвышенностей 12
(Бежаницкой, Судомской, Лужской). В зависимости от рельефа природные комплексы получают и ассимилируют различное количество вещества и энергии, организованность потоков которых также неодинакова и связана с рельефом. Известны, например, изменения в коли- честве ассимилируемой Солнечной энергии в зависимости от высоты, неодинаковое поступление тепла и влаги на разноори- ентированные склоны и т.д. Склоновые природные комплексы отличаются упорядочен- ными потоками вещества и энергии, транзитным перемеще- нием поступающего на них материала, быстрой изменчивостью и малой устойчивостью геосистем, сложностью и частой сме- няемостью в пространстве ландшафтофизических условий. На склонах очень ярко и интенсивно проявляется действие силы тяжести, являющейся важным энергетическим фактором. Именно при участии этой силы происходит движение материа- ла по склонам. В целом склоновые геосистемы чаще всего находятся в состоянии неустойчивого равновесия, и небольшие первичные изменения способны вызвать здесь множество из- менений по принципу снежного кома, что в итоге может при- вести к коренным переменам всего природного комплекса склона. Разнообразны также и гидроклиматические условия скло- новых геосистем. Верхние и нижние части склонов, как и скло- ны разной крутизны, неодинаково увлажняются и освещаются солнцем. Количество поступающей радиации, влаги, испаряе- мость во многом контролируются экспозицией и крутизной склонов и колеблются в весьма широких пределах на сравни- тельно небольших территориях. Будучи барьером на пути движения воздушных ма$х, даже сравнительно невысокие орографические преграды вызывают возмущения в этих массах. Перед наветренным склоном образуются так называемые осадки предвосхождения. Западные склоны Бежаницкой, Судомской, Лужской воз- вышенностей, находящихся на пути движения влагонесущих воздушных масс с запада, получают осадков значительно боль- ше, чем лежащие западнее них низменности. И, напротив, за 13
орографическими барьерами располагаются так называемые "тени осадков", где их выпадает меньше. Подводя краткий итог изложенному выше, необходимо от- метить, что в целом геолого-геоморфологический компонент ландшафтов Псковской области не способствует дифферен- циации геофизических показателей рассматриваемой терри- тории. Ведущими факторами, обусловившими данную закономерность, являются относительно однородный фунда- мент литогенной основы и преобладание выровненного релье- фа. Для упомянутой здесь дифференциации довольно бла- гоприятные условия создаются лишь на микрогенетическом уровне - в местах активного взаимодействия литогенной основы с гидрологическими (степень и характер увлажнения, эрозия и т.п.), морфологическими (микро-, мезоформы рель- ефа и пр.), биологическими (наличие и характер растйтельно- сти,...) и другими компонентами, а также антропогенным фактором. В условиях выровненного слабовыраженного рельефа не находят яркого и распространенного выражения такие геофизические качества его элементов, как высота, крутизна и экспозиция склонов. Почти не выражены такие свойства рельефа, как пространственное перераспределение солнечной радиации и света, осадков, испарения, скорости ветра, поверхностного стока влаги, эрозионно-аккумулятивных процессов и т.п. Все это способствует выравниванию геофизических параметров литогенной основы рассматри- ваемой территории. Глава 2. ХАРАКТЕР УВЛАЖНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ И РОЛЬ ВЛАГИ В ФОРМИРОВАНИИ ИХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 2.1. Значение увлажнения в дифференциации геофизи- ческих условий ландшафтов Вода в ландшафтах играет исключительно важную роль, 14
являясь неразрывной частью природных комплексов. Она участвует во всех протекающих процессах, вступает во все- возможные связи и реакции. Вода активно перемещается - в пределах ландшафта она находится в непрерывном движении и превращении: в поверхностном и подземном стоке, нисходящих и восходящих движениях в почвах и грунтах, транспирации и биологических превращениях в живых организмах, испарении и перемещении в приземном слое воздуха. Как известно, в атмосфере обновление влаги в среднем происходит за 10 суток, в почвах - за 1 год, в лито- генной основе ландшафтов (в зоне активного водообмена) - почти за 300 лет. В результате таких перемещений вода вместе с другими факторами создает единство связей внутри ландшафтов и между ними. Вода способна накапливать тепловую энергию, поскольку обладает большой теплоемкостью и вместе с тем медленно расходует накопленное тепло. В этой связи вода является одним из средств ввода энергии в ландшафт. Поэтому различная увлажненность природных комплексов ведет к различиям энергетических уровней тепловых характеристик, амплитуд, колебания температур, глубины и скорости проникновения тепла в почву. Расходуется или выделяется тепло и при фазовых превращениях воды. Последнее обстоятельство влияет на геофизику ландшафтов. Движущаяся масса воды оказывает механическое влияние на почвы и горные породы, способствует их разрушению и перемещению. Вода активно участвует в процессах выветривания. Многие геофизические свойства почв, всей литогенной основы ландшафтов, а также приземного слоя атмосферы во многом определяются количеством содер- жащейся в ней воды ( то есть их увлажненностью). Вода практически растворяет все входящие в природные комплексы вещества, которые остаются в водном растворе. Поэтому вода в ландшафтах никогда не бывает химически чистой. Вместе с водой в ландшафтах перемещаются и растворенные в ней химические элементы. Кроме раство- ренных в воде перемещаются взвешенные и волочимые 15
вещества. Вода является одной из активных действующих сил энергомассообмена в ландшафтах. Проявление химических и биологических процессов в ландшафтах также невозможно без участия воды. Количество воды, ее химический состав, фазовое состояние и темпера- тура, режим поступления, скорость обращения и др. являются важнейшими факторами, определяющими биоту ландшафта. Живые организмы .не могут функционировать без обмена со средой. Одну из главных ролей в этом обмене играет вода. Огромное разнообразие и приспособленность живых организмов к условиям увлажнения показывают роль влаги в их существовании и развитии. Увлажнение ландшафтов в основном определяется коли- чеством выпадающих осадков - дождя и снега. Существенную роль в увлажнении играют роса, иней, туман. Количество атмосферных осадков составляет приходную статью водного баланса; сток, транспирация, испарение с почвы и рас- тительности, подземный сток, поверхностный сток и т. д. - расходную. Подземным и поверхностным стоком приносятся вода, тепло, химические элементы и соединения. Через сток возможно наиболее естественное влияние на природные комплексы и их преобразование (усиление стока на переувлажненных территориях и уменьшение - на хорошо дренированных и относительно засушливых). Со стоком тесно связаны режимы рек, озер, болот, дополнительное увлажнение склоновых и низинных природных комплексов, эрозия и аккумуляция, внос и вынос растворенных веществ. С испарением связан расход тепла и, следовательно, температурный режим природных комплексов. Для превращения в пар 1г воды при исходной температуре 20°С необходимо затратить 585 калорий тепла. Поэтому испарение определяется не только наличием влаги, но и тепловыми ресурсами конкретных природных комплексов. Большую роль в биотических процессах играет валовое увлажнение - оставшееся за вычетом стока количество влаги (осадки минус сток). Именно эта часть влаги является наиболее 16
продуктивной в ландшафтах. На территории Псковской области величина валового увлажнения колеблется в пределах 450- 500 мм . 2.2. Элементы водного баланса ландшафтов и их ди- намика. Все элементы водного баланса испытывают зависимость от литогенной основы, энергетической базы и биоты ландшафта. Даже такой элемент водного баланса, как количество атмосферной влаги, менее других элементов связанный с подстилающей поверхностью, характеризуется большим разнообразием в пределах сравнительно небольших пло- щадей. Так, почти все соседние метеостанции и гидропосты, удаленные друг от друга на десятки километров и находящиеся в равнинной местности практически на одной высоте, заметно различаются по количеству выпадающих осадков. Даже в пунктах, расположенных буквально по соседству, на расстоянии нескольких километров, выпадает разное количество атмосферных осадков. Лесные участки, способствуя поднятию и увеличению турбулентности проходящих над ними воздушных потоков, а также градиента влажности, являются причиной увеличения количества выпавших осадков. Разница в количестве осадков между лесом и полем может достигать 12-27%. Определенное влияние на количество перераспределяемой влаги оказывают впагопроницаемость и влагонасыщенность горных пород и почв, их гранулометрический состав, инфильтрационная способность. Например, на насыщенных влагой песчаных почвах быстро просачивающаяся влага почти не перераспределяется по поверхности, а сложенные песками природные комплексы увлажняются более или менее равномерно по всей площади. В большей степени, чем дождевые осадки, в ландшафтах перераспределяются снег и талая вода. Метелевый перенос рыхлого снега и его задержание формами рельефа и растительностью являются главными причинами перераспределения снега. Известно, что в районах с частыми 17
оттепелями, выпадением малоподвижного мокрого снега распределение снежного покрова по территории равно- мернее, чем в условиях сухой и холодной зимы. На лесопокрытых площадях с ровной поверхностью снег также распределен сравнительно равномернее, чем на открытой местности с пересеченным рельефом. Разница в высоте снежной толщи и снегозапасов между отдельными природными комплексами может достигать больших размеров - от полного отсутствия снега в определенных местопо- ложениях (открытые вершины холмов, крутые склоны и т.д.) до накопления мощных снежных сугробов в понижениях или у подножий некоторых склонов. Снегозапасы в лесных массивах могут быть в полтора раза больше, чем на полях. Наличие полезащитных лесных полос приводит к увеличению снегозапасов в них в З-З' раз по сравнению с открытыми участками. Это свойство растительности (увеличивать шероховатость деятельной поверхности) лежит в основе некоторых агротехнических мероприятий, направленных на накопление снега на полях - оставление высокой стерни, пахота снега и т. п. Образуемая при таянии снега вода частично идет на увлажнение тех мест, где лежал снег, частично стекает. Величина стока зависит от рельефа, растительности, влажности и оттаянности почв. Не насыщенные влагой, не имеющие мерзлоты к моменту таяния снега почвы поглощают до половины талых вод, тогда как мерзлые или влагонасыщенные почвы почти не впитывают воду. Значительная часть вод, поступающих на поверхность интенсивно и в больших количествах, обычно стекает. Сток происходит в том случае, если влаги поступает больше, чем ее может впитать за это время почва. На сток, кроме количества и режима выпадения осадков, большое влияние оказывают подстилающая поверхность, литогенная основа ландшафтов и растительный покров. Растительность способствует сокращению стока. Она создает на поверхности почвы микронеровности, на которых задерживается вода, препятствует уплотнению почвы, увеличивает ее инфильтрационную способность; растительные остатки на почве впитывают влагу и т. д. Особенно большое задерживающее, влияние на сток оказывает лесная 18
растительность. Вместе с тем в лесу возрастает величина подземного, внутрипочвенного стока и валовый запас воды. Полный сток с лесных и луговых участков различается сравнительно мало. На луговых участках лесной зоны он на 1/5 - 1/3 больше, чем на лесопокрытой площади. Однако в случае нарушения естественной растительности количество стекаемой поверхностным стоком воды резко возрастает. Испарение определяется наличием способной испаряться влаги, температурой и влажностью воздуха, скоростью его движения. Все упомянутые величины весьма изменчивы во времени и пространстве, что обусловливает изменчивость количества испаряемой влаги. Различается испарение с открытой водной поверхности, поверхности почвы, транспирация (продуктивное испарение), суммарное испарение. При этом транспирация во многом зависит от характера растительного покрова и фазы вегетации, что ведет к неоднородности испарения. Испарение с открытой водной поверхности является максимально возможным в данных условиях и называется испаряемостью. Оно определяется наличием тепла, затрачиваемого на испарение влаги. В связи с территориальной неравномерностью радиационного баланса испаряемость также испытывает изменения в зависимости от конкретных условий природных комплексов. При избыточном увлажнении наибольшее испарение происходит в понижениях и нижних частях склонов в связи с поступлением сюда дополнительной воды. Меньше всего испарение на средних и верхних частях южных склонов из-за нехватки воды. Разница в количестве воды, испаряемой в нижних и верхних частях южных склонов, достигает 25-30%. На северных склонах она уменьшается в два раза (Щербаков, 1979). Испарение с поверхности почвы находится в сильной зависимости от характера растительности, по-разному затеняющей эту поверхность. Так, под лесом с поверхности почвы испаряется в 4-6 раз меньше, чем с луга. Вместе с тем растительность тратит много влаги на транспирацию. Величина транспирации определяется характером растительного покрова. Особенно мнРГо транспирирует лесная рас- тительность, превосходя в этом отношении травянистую в несколько раз. Поэтому величина транспирации зависит от 19
распределения растительного покрова. Нередко испарение с почвы и испарение растительностью компенсируют и взаимно уравновешивают друг друга. Суммарное испарение в таких случаях различается от места к месту не столь контрастно. Так, между ельником и суходольным лугом разница в суммарном испарении составляет всего 10-15%. Оставшаяся после стока и испарения вода учитывается как запас влаги в почве, играющий большую роль в жизни ландшафтов, особенно их биоты. Даже в зоне оптимального и избыточного увлажнения, к которой относится территория Псковской области, можно встретить как переувлажненные участки, так и относительно засушливые. Так, на верхних частях крутых склонов, небольших по площади вершинах холмов и т. д. наблюдаются периоды нехватки влаги для нормального развития растений. Песчаные, трещиноватые грунты прй низком положении уровня грунтовых вод также способствуют осушению территории. Как известно, кроны деревьев и травяная растительность обладают способностью перехватывать и удерживать некоторую часть осадков, которые затем непродуктивно испаряются. Количество осадков, задерживаемых пологом древесной растительности, существенно зависит от типа и густоты (сомкнутости) леса. Известны случаи, когда более половины месячной нормы осадков задерживалось кронами деревьев и испарялось, не достигнув почвы (Келлер, 1965). По Р. Гейгеру (1960), в 60-летнем зрелом хвойном лесу при слабом дожде (до 5 мм) две трети всего количества осадков перехватывалось кронами. Чем сильнее и продолжительнее дождь, тем меньше доля, расходуемая на смачивание крон. Однако, по свидетельству того же автора, даже при самых сильных дождях одна пятая часть осадков все Же не попадает внутрь леса. А количество осэдков, проникающих сквозь кроны и таким образом попадающих на земную поверхность, достигает половины выпадающих над лесом только в том случае, если сумма их превышает 10 мм. В древостоях с высокой сомкнутостью крон только небольшое количество выпа- дающих осадков достигает почвы. В кронах деревьев, в 20
зависимости от степени сомкнутости и состава древесных пород, может задерживаться 25-45% годового количества осадков. При малом количестве осадков, не обеспечивающих фазу полного насыщения смоченных наземных органов дерева, задержание осадков кронами выражено наиболее отчетливо. Большое количество осадков или продолжительное их выпадение обусловливают смачивание крон и наступление фазы полного насыщения, после чего деревья теряют способность к дальнейшему задерживанию осадков. В таких условиях степень их перехвата кронами выражается слабее. Наглядной иллюстрацией данного явления могут служить приводимые в таблице 1 количественные данные дожде- мерных наблюдений. Таблица 1. Данные дождемерных наблюдений. (Южная тайга) Количество выпавших осадков, мм Количество осадков, мм Доля задержанных осадков (от количества выпавших),% пропущенных задержанных а) в ельниках чернично-зеленомошных с полнотой 0,8-0,9 1.9 0,1 1.8 95 3,7 0,6 3,1 84 а 13,1 9,8 3,3 25 21,8 19,6 2,2 10 28,8 25,9 2,9 10 42,0 40,0 2,0 5 б) в сосняках лишайниково-зеленомошных с полнотой 0,7 1,9 0,7 1,2 63 2,6 1,0 1,6 62 6,3 з.з 3,0 48 8,7 5,4 з.з 38 29,2 22,9 6,3 22 57,8 53,0 4,8 8 21
По наблюдениям автора, даже при довольно обильных, но кратковременных и эпизодических осадках, т. е. выпавших на сухую поверхность, кроновый перехват выражен сильнее, чем, например, при близких, к этому или гораздо меньшем количестве осадков, но выпавшем на уже смоченную поверхность. По данным наших наблюдений, на рис. 1 приведены графики связи между величиной кронового задержания и количеством осадков, выпавших на открытом месте. Рис.1. Графики связи между количеством жидких осадков, задержанных пологом леса ( Лх), и суммами осадков на открытом участке (х). • - сосняк лишайниково-зеленомошный; О - сосняк чернично-зеленомошный; + - ельник чернично-зеленомошный. Из графиков видно, что с увеличением количества осадков величина кронового задержания сосняка лишайниково- зеленомошного, сосняка чернично-зеленомошного, ельника 22
чернично-зеленомошного увеличивается до определенного предела, после чего, как правило, остается постоянной. В сосняке лишайниково-зеленомошном предельная вели- чина задержания составляет примерно. 3 мм и наблюдается при количестве осадков 6-7 мм. В сосняке чернично- зеленомошном и ельнике чернично-зеленомошном эта величина равна примерно 3,5 мм при осадках 8-9 мм. Полученные данные вполне согласуются с данными других авторов, в частности С.Ф. Федорова (1977). За год сосняк чернично-зеленомошный перехватывает кронами 22-37% атмосферных осадков, сосняк лишайниково- зеленомошный - 10-24% по сравнению с открытыми участками. Если же принять во внимание тот факт, что в средних широтах Европейской части России над лесными массивами, вследствие усиления процессов турбулентности, выпадает на 80-100 мм осадков больше, чем над незалесенной территорией, то величина их задержания кронами представляется еще более значительной . Таким образом, годовые колебания количества осадков, проникающих в почву, в лесу* будут гораздо большими, чем на открытых пространствах. Это может быть обусловлено сочетанием колебаний количества осадков и их режимов в различные годы. Иными словами, в отдельные годы (или сезоны) при обильных и интенсивных осадках величина их кронового задержания может быть выражена слабее,- в то время как при малом количестве осадков и низкой их интенсивности - сильнее. Разумеется, возможны также и другие сочетания, такие как обилие осадков (частые выпадения), но низкая интенсивность их при разовых проявлениях, и наоборот, и т. д. Кажущееся внутреннее противоречие в данном проявлении гидрологической роли леса, особенно елового, компенсируется более экономным и рациональным расходованием влаги в течение года (сезона) посредством снижения и замедления стока . Лес, как многоярусная система, задерживает атмосферных осадков больше по сравнению, например, с лугом. Этим лесные геосистемы осуществляют экономию теплоэнер- 23
гетических ресурсов почвы и приземного слоя воздуха, в то время как луговые (особенно низкопродуктивные) в зна- чительной степени теряют энергию, расходуя ее на физическое испарение дополнительного количества влаги. Кроны хвойных деревьев и в зимний период активно перехватывают и испаряют довольно значительное количество атмосферных осадков, выпадающих в виде снега. Большая аккумуляция снега харак- терна для верховых болот, что обусловлено более значи- тельной степенью шероховатости их деятельной поверхности (кочки, кустарнички, редкая низкорослая сосна, пр.) по срав- нению с открытыми пространствами на суходолах. Это препятствует ветровому переносу (выдуванию) снега. На полевых участках средняя высота снежного покрова обычно ниже, чем в лесу, в связи с выдуванием и переносом снега ветром на открытых местоположениях. Лесные поляны по сравнению с лесом, напротив, характеризуются более высо- кими показателями, связанными с особенностями ветрового режима указанных участков. Таким образом, элементы водного баланса тесно связаны со всеми компонентами ландшафта, что приводит к различной увлажненности природных комплексов всех таксономических рангов (фаций, урочищ, ландшафтов и т.д.). Различия между природными комплексами в количестве воды и ее переме- щениях вместе с различиями в литогенной основе придают им индивидуальность. Рациональное природопользование в раз- личных ландшафтах невозможно без учета их фактической увлажненности. Именно относительный избыток или недоста- ток влаги наряду с теплоэнергетическими ресурсами в природ- ных комплексах южной тайги и подтайги является основным лимитирующим условием продуктивности биомассы. Этот показатель всегда учитывался и будет учитываться Лри прокладке дорог, строительстве, мелиорации, рекреационной деятельности и т. д. 24
Глава 3. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТОВ 3.1. Виды энергии и ее геофизическое значение в ланд- шафтах. Энергия и тепло - важнейшие составляющие ландшафтов. Они обусловливают функционирование и взаимосвязь всех процессов и компонентов, единство и целостность природных комплексов. Энергия пронизывает ландшафты по всему их объему - как литогенную основу, так и входящие в пределы ландшафта воду, воздух и живые организмы. Основная энергия и тепло, принимающие участие в жизни ландшафтов, поступают из внешней среды. Эта энергия поступает в природные комплексы, задерживается в них более или менее длительный срок, претерпевает всевозможные изменения, превращения и в конечном итоге уходит за пределы ландшафтов. Энергетический уровень, на котором функционирует ландшафт, обычно подразделяют на две части - обменную и накопленную. Обменная часть энергетического уровня конкретного природного комплекса состоит из приходящей солнечной радиации, тепла, приносимого воздушными массами, водой, тепла фазового превращения воды, тепла из земных недр, кинетической энергии падающих осадков и энергии стока. Накопленная часть энергетического уровня ландшафта представлена потенциальной энергией горных пород, воды озер, химической энергией неорганических соединении, энергией органических соединений. Накопленная часть энергии является как бы законсервированной и может принять участие в развитии ландшафтов только после ее освобождения (что обычно происходит в результате проявлений обменной энергии). Ввод разных видов энергии в ландшафты, использование, перенос ее там осуществляются при помощи компонентов, обладающих необходимыми свойствами. Наибольшей способностью поглощать солнечную энергию и превращать 25
ее в энергию ландшафта обладает растительность. В процессе фотосинтез? тепло и свет в преобразованной форме включаются в органическую массу, при производстве которой приходят в движение вода, газы, минералы и химические элементы, принимающие участие в биологическом круго- вороте. При осуществлении этого круговорота растения выполняют функцию по вводу в ландшафт энергии, которую используют многие другие компоненты, не обладающие спо- собностью непосредственно использовать солнечное тепло и свет. Некоторое количество тепла вводится в ландшафт при по- мощи воды, обладающей повышенной теплоемкостью (по сравнению с другими минералами и горными породами). Задержанное водой тепло расходуется в периоды, когда пос- тупление тепла уменьшается или прекращается. При помощи воды часть солнечной энергии переводится в гравитационную энергию (испарение, осадки, сток). Энергия, которая выделяется и расходуется при фазовых превращениях воды, также играет существенную роль в ландшафтах. Воспринимающие свойства поверхности зависят от ряда геофизических свойств горных пород и почв - теплоемкости, теплопроводности, альбедо и пересеченности рельефа, с ростом которой увеличивается общая площадь восприни- мающей поверхности. Таким образом, растительность, вода и рельеф выполняют функцию по вводу энергии в ландшафт. Разные виды энергии количественно неодинаковы и по- разному проявляются в отдельных природных комплексах. Наиболее универсальной является солнечная энергия, играющая большую, ведущую роль во всех ландшафтах. Нижние слои атмосферы, наиболее плотные, обогащенные водяным паром и углекислотой, являются непрозрачными для теплового излучения поверхности, чем способствуют сохранению тепла и предохраняют ландшафты от сильного выхолаживания в периоды, когда солнечного тепла поступает мало. Содер- жащееся в атмосфере тепло переносится ветрами, что способ- ствует выравниванию теплового фона между природными комплексами, получающими неодинаковое количество тепла. 26
3.2. Составляющие радиационного баланса и тепло- энергетическая изменчивость природных комплексов. Составляющие радиационного и теплового балансов при- родных комплексов пространственно неоднородны, так как зависят от многих свойств атмосферы и подстилающей по- верхности. В зависимости от соотношения приходно-расходных состав- ляющих значение радиационного баланса бывает положи- тельным, если поверхность поглощает больше радиации, чем отдает (поток направлен к поверхности ландшафта), и отрицательным, если поверхность поглощает радиации меньше, чем отдает (поток направлен от поверхности ландшафта в атмосферу). Суммарная солнечная радиация (Q) служит приходной частью радиационного баланса. Величина приходящей к по- верхности суммарной радиации зависит от угла падения солнечных лучей и продолжительности освещения, а также от состояния атмосферы - облачности, характера 9блаков, влажности, запыленности и т. д. Летом в умеренных широтах изменения величины Q с широтой сравнительно малы, так как различия в высоте солнца компенсируются продолжи- тельностью освещения. Зимой эти изменения более заметны. Различия в количестве поступающей суммарной радиации хорошо выражены даже Между небольшими природными комплексами и морфологическими частями ландшафта. Эти различия связаны с положением на элементах рельефа, относительно водоемов и т. д. Горизонтальные поверхности и склоны, неодинаково ориентированные по отношению к солнцу и имеющие разную крутизну, из-за различия углов падения солнечных лучей и времени освещения прямым светом получают неодинаковое количество суммарной радиации. На понижения рельефа, например, из-за повышенной здесь влажности, поступает меньше Q, чем на более сухие участки. Наиболее яркие различия наблюдаются между неодинаково ориентированными склонами, особенно в количестве прихо- дящей прямой радиации, доля которой в ясные безоблачные дни может составлять 80-90% суммарной радиации. Поло- 27
жение на разноориентированных плоскостях рельефа как бы удаляет эти участки друг от друга на расстояние до 1500 км по меридиану. По крутым склонам Подобные сравнения обна- руживают еще большие контрасты - северные склоны полу- чают столько прямой радиации,-сколько южные, отстоящие от них на 40-45° по широте (Щербаков, 1979). Это значит, что крутой южный склон на севере Псковской области по поступ- лению прямой радиации равен северному склону на '15-й па- раллели (на тот и другой склон приходится около 130 ккал/см2 в год). Таким же образом почти одинаковое количество прямой радиации поступает за год на крутые северные склоны в районе тропика и на южные - в районе полярного круга... В связи с затененностью склонов определенной экспозиции и некоторых низин, они какое-то время не получают прямого света, особенно при низком положении солнца. Это приводит к различиям в соотношении прямого и рассеянного света, а также в спектральном составе света, поступающего в раз- личные природные комплексы. Наиболее тесно с подсти- лающей поверхностью связана ее отражательная способность (альбедо). Отличия в характере подстилающей поверхности, влияющей на величину альбедо, в свою очередь подчеркивают различия литогенной основы и увлажнения природных комп- лексов (таблицы 2,3). Радиационный баланс в целом также неоднороден для ограниченных территорий, как и его составляющие. Причиной различий величины радиационного баланса природных комп- лексов являются геофизические свойства литогенной основы ландшафтов, а также обусловленные ими увлажнение и рас- тительный покров. Основной расход радиационного тепла на поверхности ландшафта связан с затратами тепла на испарение. В среднем на это идет около 80% величины радиационного баланса. В течение суток величина испарения может быть равна нулю или иметь положительный или отрицательный знаки. Если воздух над конкретной поверхностью насыщен водяным паром и охлаждается, то из него выпадает часть влаги в виде росы, 28
инея или тумана. При этом выделяется тепло в количестве около 0,6 ккал на 1 г сконденсированной воды. Это тепле составляет существенную величину в приходной части теп- лового баланса ландшафтов. В умеренных широтах испарение идет в основном днем. Величина испарения с открытой водной поверхности ограничивается наличием тепла, а с поверхности суходола • еще и наличием влаги. >.С уменьшением запасов воды в при- родных комплексах испарение уменьшается и может даже прекратиться, если вся влага, доступная для испарения, будет исчерпана. Одновременно с поверхностью воды и почвы в процессе испарения активное участие принимают растения. Они продуктивно испаряют подаваемую по проводящим сосудам влагу к устьицам листьев. При благоприятных условиях с поверхности листьев испаряется (транспирируется) почти столько же воды, сколько с открытой водной поверхности. Таким образом, транспирируемая растениями влага может составлять существенную долю в суммарном испарении. Геофизические свойства литогенной основы ландшафтов влия- ют на перераспределение влаги по территории и на ее запас в конкретных комплексах. От этих свойств зависит также влагоемкость почв, способность их к капиллярному поднятию влаги и т. п. От свойств литогенной основы зависит реличина радиационного баланса геосистем. Литогенная основа ланд- шафтов в целом обусловливает количество испаряющейся влаги и затрат тепла на испарение. В свою очередь растительный покров также влияет на эти показатели. Известна сравнительно большая транспирационная способность многих ценозов естественной растительности. Другие ценозы, напротив, выра- ботали приспособления для уменьшения транспирации и сохранения влаги (например, черты ксероморфизма у неко- торых растений верховых болот). Известно, что по сравнению с минеральными почвами бо- лота более подвержены заморозкам вследствие меньшей 29
Таблица 2. Альбедо некоторых естественных поверхностей Характеристика поверхности Альбедо, % Чернозем, свежевспаханная влажная почва черного цвета 5 Чернозем, ровная сухая поверхность темно-серого цвета 12-14 Песок, ровная сухая поверхность коричневого цвета 19 Темно-серая лесная почва 17 Дерново-подзолистая сухая почва светло-серого цвета 28 Суглинистая почва светло-серого цвета 25 Подзолистая сухая комковатая почва серого цвета с желтизной 18 Подзолистая влажная комковатая почва серого цвета с желтизной 12 Торфяные темно-бурые поля 9 Пойменный луг. Сочная густая зеленая трава 21-25 Высохшая трава 16-19 Плоские сфагновые болота 15-18 Гипново-травяные болота 11 Травяные, болота 16 Лесные болота 12-16 Еловые южно-таежные леса. Г устой высокий ельник. Цвет поверхности леса темно-зеленый 9 Березовый густой лес. Желтеющая крона (в сен- тябре) 20 Смешанный густой лес. Кроны зеленого и темно- зеленого цвета 14 Еловый густой лес, покрытый свежевыпавшим снегом 35-40 Сосновый густой лес, покрытый свежевыпавшим снегом 40 Лиственный густой лес, покрытый свежевыпавшим снегом 55 Лиственный кустарник, покрытый свежевыпавшим снегом 65 Березовый густой лес, покрытый свежевыпавшим снегом 42 Снег сухой свежевыпавший 85-90 Снег плотный сухой, чистый 70-80 Снег плотный слежавшийся сухой 60 Снег мокрый пористый светло-серого цвета 40-45 30
Таблица 3. Различия радиационных параметров в природных комплексах на высоте 1,0 - 1,5 м от поверхности почвы (по данным наблюдений автора) Ключевой участок Вид радиации Средняя интен- сивность радиа- ции в % от № 1 Диапазон колебания интенсивности 1. Пойменный луг Q 100 Rk 100 Ak 24 21-27 В 100 2. Верховое болото Q 83 74-98 Rk 45 27-58 Ak 14 12-16 В 99 91-112 3. Сосняк лишайниково- зеленомошный Q 38 25-41 Rk 29 13-41 Ak 21 15-24 В 30 25-43 Обозначения^ - суммарная солнечная радиация; Rk- отраженная солнечная радиация; Ак- альбедо; *В - радиационный баланс. Примечание: величина альбедо (Ак%) показана не в соотношении с №1 (пойменный луг), а как самостоятельная - в прямом выражении. теплопроводности торфяных почв, а также приуроченности 31
болот к понижениям рельефа, где застаивается холодный воздух. Вероятность заморозков и их продолжительность на осушенных болотах большие, чем на неосушенных, вследствие ухудшения тепловых свойств верхнего слоя болот после осушения. Поэтому важным моментом борьбы с замо- розками является повышение теплопроводности и увеличение теплоемкости поверхностного слоя почвы. Улучшению тепловых свойств почвы способствуют ее окультуривание , пескование и повышение влажности в ее поверхностном горизонте. С точки зрения сельскохозяйственного освоения торфяные почвы являются холодными, даже более холодными, чем глинистые почвы. Весной болотные почвы очень медленно прогреваются и оттаивают. Режим промерзания и оттаивания болот, кроме гидрометеорологических факторов, в значи- тельной мере зависит от водных и тепловых свойств их деятельного слоя. Увлажнение почв ведет к снижению их отражательных свойств, чем изменяет тепловой режим деятельной поверхности. По данным О. Vaartaja (1954), полу- ченным в южной тайге Финляндии, при ясной погоде влияние степени почвенного увлажнения следующим образом отра- зилось на температурах поверхности почв. В июльский полдень температура воздуха на открытой площадке лесного участка на высоте 1,8 м была 20°. В то же время на верховом болоте (на расстоянии 200 м от указанной точки), на поверхности сухого осоково-сфагнового торфа, удаленного из дренажной канавы, температура достигала 61°. На увлажненном участке такого торфа, расположенном немного ниже, на расстоянии 1 м, температура составляла 31°. В другом случае полуденные температуры распределялись следующим образом: 1. Двухсантиметровый слой торфа с сухой поверхностью 63° 2. Влажный песок под слоем торфа 20° 3. Сухой песок 51° 4. Воздух на высоте 1,8 м 26° Из приведенных данных видно, что температурная из- 32
менчивость в пределах однородного субстрата ( в первом случае болотного - торфа, во втором - песка) в зависимости от разной степени увлажнения может достигать 30-31°. Такие различия могут наблюдаться и при разных уровнях залегания грунтовых вод, обеспечивающих или не обеспечивающих подпитку верхних горизонтов почвы в сухой период. Различие температур на 12° между сухими поверхностями торфа и песка можно объяснить их разной отражательной способ- ностью и теплопроводностью. Изменение отдельных компонентов теплового или водного баланса природных комплексов приводит к формированию в них различий метеорологических элементов. Так, пере- увлажненные геосистемы, где происходит интенсивное ис- парение и, в связи с этим, существенный расход энергии, как правило, оказываются менее теплообеспеченными, чем сухие объекты, где преобладает турбулентное нагревание. Поверхность ландшафтов постоянно участвует в активном тепловом обмене с прилегающими слоями воздуха. Послед- ний, будучи прозрачным для солнечных лучей, не поглощает их, а нагревается от поверхности ландшафта за счет энергии радиационного баланса. Поступление тепла в воздух путем упорядоченных конвективных токов происходит при безветренной погоде в застойном воздухе, что в условиях северо-запада Русской равнины, где в среднем каждый третий день в году отмечен циклонической деятельностью, бывает довольно редко. Воздушные массы преимущественно нахо- дятся в неупорядоченном турбулентном движении, когда нагретый воздух уносится, уступая место холодному. Тур- булентный теплообмен играет ведущую роль в теплообмене поверхности ландшафтов с приземным слоем воздуха^ Рельеф и растительный покров ландшафта, влияя на радиационный баланс, увлажнение, затраты тепла на испарение, на скорость ветра, шероховатость обусловливают и величину теплообмена поверхности с воздухом. Эта величина приурочена к конкрет- ным природным комплексам, которые различаются по ней в несколько раз. Теплообмен поверхности ландшафтов с их литогенной 33
основой происходит вследствие разницы в температурах. Тепло передается в основном молекулярным теплообменом. Днем от нагретой поверхности часть тепла уходит в почву и грунты, нагревая их. Ночью, в результате охлаждения поверх- ности в результате теплового излучения, часть отведенного вглубь тепла снова возвращается к поверхности. Если днем тепла поступает больше, чем расходуется ночью, то оставшееся тепло постепенно накапливается и распространяется глубже. Когда же приход тепла становится меньше расхода, накоп- ленное в лиу>генной основе ландшафтов тепло поступает к поверхности и тратится на испарение и теплообмен с возду- хом. Так создается годовой теплообмен поверхности и ли- тогенной основы ландшафтов. В нем участвует до 25% радиа- ционного баланса. Интенсивность этого теплообмена в каждом конкретном месте зависит от многих причин - количества тепла, посту- пающего к поверхности и идущего на ее нагрев, разницы температур между поверхностью и нижними слоями, свойств почвенного покрова (теплоемкости, теплопроводности, влагонасыщенности, пористости и т.д.). Для всех этих признаков характерна большая территориальная неоднородность, пестрота и частая сменяемость. Поэтому и доля радиацион- ного баланса, идущего на теплообмен с литогенной основой ландшафтов, будет также изменчива и тесно связана с морфологическими частями ландшафтов. При этом различия между небольшими территориями часто уступают таковым между крупными регионами. Первопричинами, приводящими к различиям в морфологических частях ландшафтов, являются различия их литогенной основы. Изменчивость величин радиационного баланса, являющегося основным источником тепла в природных комплексах, между морфологическими частями ландшафта способствует соз- данию в их пределах особых микро- и фитоклиматов. Пос- ледние отличаются, прежде всего, температурой, увлажне- нием, суточным и годовым ходом метеоэлементов. Обычно наиболее яркие различия температур наблюдаются между неодинаково ориентированными склонами, вершинами и дни- щами, влажными и сухими, лесными и безлесными участками и т. д. Причем максимального значения различия достигают на поверхности почвы или на верхней границе плотного расти- тельного покрова. Кроме разницы абсолютных показателей температур 34
между природными комплексами имеет место неравно- мерность распределения количества тепла во времени. Время начала и окончания фенологических явлений и продолжи- тельности фенофаз, тепловых рубежей устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0, 5, 10, 15° оказывается неодинаковым в зависимости от геофизических свойств литогенной основы, положения в рельефе, увлажнения, величины радиационного баланса и т. д. Известно, что сход снежного покрова происходит в разное время на неодинаково ориентированных склонах, на вершинах и понижениях, в лесу и на открытом месте. Определенной продолжительности периода со средне- суточной температурой выше 15° (так называемого "тер- мического лета") соответствует зональный тип растительности: южная тайга - 53-60 дней, подтайга - 62-70 дней и т. Д. Таким образом, зная зональный характер растительности, можно судить и о продолжительности периода со среднесуточной температурой выше 15°. Северные и южные склоны в тайге и подтайге отличаются по характеру растительности как соседние зоны или подзоны. Эти склоны отличаются и продолжительностью термического лета. Наибольшее количество дополнительной солнечной радиации получают южные склоны ранней весной и поздней осенью, когда солнце стоит невысоко. В это время северные склоны получают наименьшее количество тепла непосредственно от солнца. На широте 58-60° в середине апреля южные склоны крутизной 20° получают на 30% солнечной радиации больше, чем горизонтальная поверхность. Наименьшие различия в прямой радиации между северными и южными склонами и горизонтальной поверхностью наблюдаются в середине июня. Даже северные склоны крутизной -20° получают в это время около 80% радиации, поступающей на горизонтальную поверхность. В середине лета различия между северными и южными склонами крутизной до 10° не превышают 10%, а весной и осенью достигают 30-50% и более (Голубова, 1979). На приход солнечной радиации к восточным и западным склонам существенное влияние оказывает суточный ход облачности. В теплую часть года над Псковской областью наблюдается преобладание нижней облачности в послеполуденное время. В это же время уменьшается и прозрачность атмосферы. В холодное полугодие облачность 35
преобладает в первую половину дня. Поэтому в теплую часть года влияние облачности сказывается в некотором уменьшении притока солнечной энергии к западным склонам. Восточные склоны подвержены влиянию облачности меньше. Возмож- ное изменение длины вегетационного периода на южных склонах крутизной 10° составляет 5 дней, а на северных склонах - 7 дней . Слишком крутые южные склоны (например, 64°) летом получают столько же радиации, как и ровные места. Наибольшей инсоляции подвержены пологие склоны. В середине июня в условиях пересеченного рельефа наи- большее количество солнечной радиации получают склоны крутизной около 35°. Наиболее оптимальными по тепло- обеспеченности считаются склоны с крутизной порядка 30- 40°. По сравнению с ними более пологие и боле^ крутые склоны получают убывающее количество инсоляции. Крутые склоны, как известно, лучше освещены лишь весной, когда солнце стоит ниже. И все же пологие склоны имеют значительное преимущество перед ровной поверхностью в течение всего вегетационного периода, что оказывает большое влияние на распределение мест обитания различных южно- таежных И подтаежных фитоценозов. Наиболее благо- приятные по теплообеспеченности пологие склоны пред- ставляют собой идеальные условия (при наличии определенных почв и нормального увлажнения) для естественной или искусственной интродукции широколиственных пород деревьев и экзотов. В порядке ординации по признаку прогревания приземного слоя воздуха в теплый период года охваченные нашими наблюдениями (Слинчак, 1983) южнотаежные природные комплексы на песчаной арене располагаются следующим образом (по мере убывания степени теплообеспеченности, в % от пойменного луга): 1) осушаемое верховое пушицево-сфагновое болото 115% 2) сосняк лишайниково-зеленомошный 106-112% 3) сосняк чернично-сфагновый 98-101% 4) пойменный разнотравно-злаковый луг 100% 5) ельник чернично-зеленомошный 97% Антропогенные нарушения почвенно-растительного пок- рова, литогенной основы природных комплексов приводят к существенным изменениям структуры их теплового баланса. Например, в случае сведения лиственного леса," тепло- энергетические условия геосистем в летнее время могут улуч- 36
шаться. По наблюдениям автора в Печорском районе (Из- борск), интенсивность радиационного ^баланса суходольного луга на месте сведенного ольшаника оказалась в несколько раз больше, чем в аналоге первичной геосистемы (таблица 4). Таблица 4. Различия радиационных параметров в природных комплексах на высоте 1,0 - 1,5 м от поверхности почвы (при переменной облачности). Изборск 12.06.1982 г. Ключевой, участок Вид эадиации Единицы измерения Средние дневные показатели % от № 1 1. Обнажение извест- кового туфа Q Дж/м2.с 455 100 R к Дж/м2.с 197 100 *к % 43 100 В Дж/м2.с 258 100 2. Разнотравно-злако- вый луг Q Дж/м2.с 451 99 R к Дж/м2.с 111 56 Ак % 25 58 В Дж/м2.с 340 132 3. Ольшаник широко- ' травный Q Дж/м2.с 71 16 Rk Дж/м2.с 25 13 Ас % 35 81 в Дж/м2.с 46 18 Обозначения: Q - суммарная солнечная радиация; R^- отраженная солнечная радиация; А к~ альбедо; В -радиационный баланс. 37
Там же, где хозяйственная деятельность человека зашла дальше (за сведением леса последовало искусственное разрушение почвенного покрова до фундамента литогенной основы) - на месте заброшенного карьера с обнажением известкового туфа (светлого тона) альбедо поверхности увеличилось до 43% (на лугу 25%). Это привело к снижению радиационного баланса на 32% по сравнению с лугом. Таким образом, в южнотаежных и подтаежных ландшафтах высо- копродуктивные луговые геосистемы в энергетическом ас- пекте являются прогрессивными (относительно подкронового деятельного слоя многоярусных лесных геосистем). Резюмируя вышеизложенное, следует отметить, что тепло- энергетические ресурсы ландшафтов весьма неоднородны, и различия эти свойственны всем природным комплексам. Такие различия определяют многие качества геосистем, в том числе возможность вегетации и продуцирования органической массы, утилизации и разрушения различных отходов жизнедеятель- ности как ландшафтов, так и человека. 3.3. Мезоклиматический эффект Псковско-Чудского озера. Крупнейший водоем области - Псковско-Чудское, озеро - оказывает существенный мезоклиматический эффект на прилегающей территории. (Мезоклимат - это климатические условия, промежуточные между климатом в тесном смысле слова и микроклиматом. К мезоклимату могут быть отнесены явления, развивающиеся под влиянием орографии или смены водной поверхности и суши - значительно более крупного масштаба, чем микроклиматические изменения). Прибрежная территория Псковско-Чудского озера пред- ставляет собой разделительную-полосу между массой воды и суши, которые различаются по своим физическим свойствам (теплоемкости, теплопроводности, шероховатости и т. д.). Механизм метеорологических явлений, происходящих в прибрежной полосе, аналогичен механизму краевого эф- фекта. Мезоклимат побережья возникает, прежде всего, вследствие значительных различий структуры теплового ба- 38
ланса суши >1 воды. Известно, что около 90% радиационного баланса на водоемах расходуется на испарение и прогревание водных масс и только 10% идет на турбулентный поток тепла в воздух. Поэтому нагревание воздуха над водоемами не- большое и почти одинаковое днем и ночью, в то время как над сушей оно в течение суток значительно меняется. На побережье озера длительность безморозного периода увеличивается на 10-20 дней, суммы активных температур возрастают на 100-200°. Приозерная территория отличается увеличением числа ясных дней, уменьшением количества облачности, осадков и гроз по сравнению с удаленными от водоема ландшафтами. Эти особенности объясняются, преж- де всего, влиянием бризовой циркуляции, которая создает над побережьем инверсию, мешающую развитию восходящих токов воздуха. Время солнечного сияния на юге области составляет 1615 часов (Великие Луки), в то время как на северо-западе, в приозерье - 1773 часа а год (Гдов). Столь заметное уве- личение этого показателя в северо-западном направлении связано с уменьшением облачности. На побережье Псковско- Чудского озера солнечного сияния почти на 10% больше, чем на юге области. Количество атмосферных осадков здесь наименьшее - около 600 мм (в то время как на возвышенностях выпадает до 855 мм в год). В целом влияние озера на прибрежные территории весной - охлаждающее, осенью - утепляющее, что имеет весьма положительное агроклиматическое значение. Северо- западный приозерный регион характеризуется мягкой короткой зимой и наиболее длительным, теплым и солнечным вегетационным периодом в области, с пониженным количеством осадков. Это район с наилучшими агроклиматическими условиями произрастания сельскохозяйственных культур. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить агроклиматические показатели рассматриваемой территории с соседним северо- восточным районом области (см. таблицу). Таким образом, мезоклиматический эффект Псковско- Чудского озера представляется весьма значительным на фоне 39
относительного недостатка тепла и избытка влаги в Агроклима- тические райцоны Средняя температура воздуха Продолжительность периода (дней) со средней суточной температурой воздуха выше Продолжительн безморозного периода (дней) Суммы температур за вегетационный период выше самого теплого месяца (июль) самого холодного месяца, (январь) +10° +15® +5° +10® Северо-за- падным (приозер- ный) . up -7.5° 135 75 145-155 2300-2400 1900-2050 Северо-вос- точный 17° -8,5° 125 55 115-140 2100-2250 1750-1900 ландшафтах области. Теплоэнергетические ресурсы ландшафтов приозерного района заметно увеличиваются, а количество атмосферной влаги - уменьшается. Охлаждающее влияние озера в весенний период также имееТ свои агроклиматические преимущества, так как позволяет избежать повреждений сельскохозяйственных культур весенними замЬрозками, выгодно сдвигая фенофазы развития растений. Указанные природные особенности приозерного района рткрывают широкие возможности его использования в рек- реационном, сельскохозяйственном и других отношениях. Глава 4. АНТРОПИЗАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ 4.1. Антропогенные изменения ландшафтной структуры и их географические следствия. В различных ландшафтах лесной зоны' "давление" сов- ременного производства на природную среду проявляется в самых разнообразных формах и в разной степени. Боль- шинство аспектов отрицательного хозяйственного воздействия на природу сводится, как известно, к двум главным - ресурсным и экологическим, то есть - к истощению естественных ресурсов и ухудшению экологических условий жизни людей. Эффек- 40
тивность антропогенной нагрузки в отдельных регионах часто зависит от продолжительности и степени их освоения человеком, интенсивности и специализации экономического развития, а также от рода деятельности основной массы населения. Наиболее устойчивые и радикальные изменения в структуре природных комплексов возникают в результате воздействия человека на "первичные компоненты" - фундамент и воз- душные массы. Последние являются одним из ведущих ком- понентов климата и микроклимата, зависящего от подсти- лающей поверхности на ограниченных территориях. Преоб- разуя растительный покров (его альбедо, транспирационную способность, шероховатость) и влагооборот, например, для осушения или орошения, что Изменяет характер подстилающей поверхности, интенсивность транспирации и др., человек вносит качественно новые, часто необратимые изменения в природ- ную' среду. При этом создается своеобразнь1Й культурный ландшафт со всеми его позитивными или негативными сто- ронами. Около 5 тысяч лет назад, после относительной стабилизации границ современных природных зон на территории северо- запада Русской равнины, в естественное развитие природы лесной зоны вмешивается антропогенный фактор, преоб- разующий ландшафты до Настоящего времени. Со времени окончательного обоснования на данной территории, во время так называемого "климатического оптимума", древнейшее население еще на протяжении нескольких тысячелетий полностью зависело от колебаний природно-климатических условий, органически вписываясь в существующие ландшафты. Гармония развития природной среды того времени практи- чески не нарушалась присутствием и жизнедеятельностью человека, так как малочисленность и низкий уровень "хозяйственной" деятельности определяли ему скорее лишь своеобразную экологическую нишу в биогеоценозах. Плотность населения в европейской тайге не превышала 3 чел/100 км2, в Подтайге - 7 чел/100 км2. До сих пор остаются неясными время и характер проникновения славян в лесные районы. В первые века нашей зры на северо-западе Русской 41
равнины происходили сложные этнические процессы, появилось новое население. Строились укрепленные грродища в наиболее выгодных в стратегическом отношении районах моренных ландшафтов. Предположения о том, что хозяйство этих поселений было основано на земледелии, вызывают известные сомнения. По историческим данным моренные ландшафты были освоены земледельцами на северо-западе Русской равнины лишь в XVI - XVII веках. По крайней мере на протяжении I тысячелетия нашей эры основными направле- ниями хозяйственной деятельности местного населения в моренных ландшафтах были скотоводство, охота, рыбная ловля, собирательство. Укрепленные городища, вероятно, представляли собой военно-торговые центры, осуществляющие обмен продуктов, производимых местным населением, на продукты, привозимые из других природных зон. Те же функции, по-видимому, вы- полняли и славянские городища, которые распространились в лесных моренных ландшафтах в конце I тысячелетия нашей эры. В течение VI - VII веков сложились благоприятные для зем- леделия агроклиматические условия на юге Русской равнины - в степной и лесостепной зонах, где славяне создали доста- точно мощный центр зернового хозяйства. Колонизация же северной (лесной) зоны имела по преимуществу военный характер. Там была создана сеть укрепленных поселений, через которые осуществлялся принудительный обмен местных продуктов на продукты, произведенные в южных районах (Долуханов, 1979). Вероятно, попытки заняться земледелием предпринимались здесь достаточно рано, однако успешными они могли быть лишь в строго определенных ландшафтах. Хотя территория лесной зоны северо-запада Русской равнины является частью одного из относительно древних очагов земледелия на Руси, в сельскохозяйственном отношении она освоена еще довольно слабо и крайне неравномерно. Это обусловлено, прежде всего, влиянием физико- географических условий. Сельское расселение здесь в настоящее время, как и в 42
прошлом, характеризуется мелконаселенностью и Таблица 5. Распределение земельных угодий в С.-Петербургской и Псковской губерниях (по М.А.Цветкову, 1957г.). Г уберния Общая пло- щадь губер- нии Пашня Сенокос и прочая удобная земля Лес Неудобная земля тыс.га тыс.га % тыс.га % тыс.га % тыс.га % 1696 г. Псковская 4421 937; 12,2 186 4,2 2856 64,6 442 10,0 1725 г. С-Петербургск. 5377 323 6,0 188 3,5 3296 61,3 1570 29,2 Псковская 4421 1083 24,5 208 4,7 2697 61,0 433 9,8 1796 г. С-Петербургск. 5377 629 11,7 242 4,5 2957 55,0 1549 28,8 Псковская 4421 1406 31,8 239 5,4 2365 53,5 411 9,3 1861 г. С-Петербургск. 5377 855 15,9 580 10,8 2420 45,0 1522 28,3 Псковская 4421 1423 32,2 345 7,8 2153 48,7 500 11,3 1887 г. С-Петербургск. 5377 688 12,8 1344 25,0 2458 45,7 887 16,5 Псковская 4421 1136 25,7 1145 25,9 1401 31,7 739 16,7 1914 г. С-Петербургск. 5377 2398 44,6 Псковская 4421 1132 25,6 рассредоточенностью. Выборочное освоение территории, связанное с использованием наиболее благоприятных в при- родном отношении участков, удобных для сельскохо- зяйственного освоения, привело к тому, что различные элементы тех или иных ландшафтов и сейчас характеризуются разной степенью заселенности. Песчаные равнины, холмисто-моренные и камовые воз- вышенности в последние десятилетия относились к районам, где доминировал процесс депопуляции - интенсивного отсе- ления жителей (главным образом сельских), так как для круп- 43
ного “сельского хозяйства данные ландшафты оказывались наименее подходящими и нерентабельными в силу известных причин. На первый взгляд, процессы депопуляции отдельных ре- гионов, особенно активизировавшиеся в послевоенный период, свидетельствуют о возможном ослаблении "пресса" антро- погенной нагрузки на природные комплексы, что приводит к стихийной трансформации земельных угодий. На локальном уровне такие явления порой действительно имеют место: заброшенные луга и пашни зарастают кустарником и лесом, в некоторых случаях намечается тенденция к восстановлению или восстанавливается древесный фитоценоз, близкий к коренному. Однако в широком плане это явление имеет, безусловно, негативный характер, ибо способствует усилению диспро- порции антропогенной нагрузки в другом месте (причем, далеко не всегда экологически оправданной и здоровой); сводит до минимума коэффициент полезного действия "свободной" территории на десятки лет. Ведь на восста- новление наиболее продуктивного естественного фитоценоза, например, ельника до возраста 60-80 лет, потребуется период времени не менее 100 лет, а уже существующие, однажды отвоеванные у леса культурные угодья будут утрачены. Под влиянием антропогенного фактора здесь гораздо более широкое развитие получил процесс формирования дерново-подзолистых почв (в процессе замены лесной рас* тительности лугами и пашнями). Например, почвы моренных, озерно- ледниковых песчаных равнин в процессе сельско- хозяйственного использования быстро теряют свое и без того невысокое естественное плодородие и, будучи заброшен- ными, восстанавливают свою подзолистую структуру и до- вольно быстро возвращаются к своему первоначальному состоянию. На породах легкого механического состава возврат к исходному типу почв происходит на протяжении 30-50 лет. Как известно, многоярусные геосистемы лесопокрытых территорий по своим геофизическим параметрам существенно 44
отличаются от одноярусных. В условиях северо-запада Русской равнины снижение температуры воздуха в ненарушенном лесном фитоценозе ведет к уменьшению прогревания почвы и сокращению вегетационного периода по сравнению с открытым местом. Такое снижение температуры в лесу находится в тесной связи с понижением радиации и освещения. Среднегодовая мак- симальная температура воздуха в лесу на 4-4,5° ниже, чем на открытом пространстве. Выборочная рубка леса, санитарные и другие вырубки приводят к осветлению древесного полога, благодаря чему происходит внедрение в хвойные фитоценозы мелколист- венных и широколиственных пород. В изреженном древостое наблюдается увеличение доли прямой солнечной радиации, поступающей под полог, что ведет к лучшему прогреванию почвы, повышению температуры воздуха в теплое и сухое время года, ускорению снеготаяния и т.д. Вырубка лесов приводит к повышению среднегодовой температуры почвы на 1-2°. Искусственное уменьшение сомкнутости древесного полога в гумидных условиях уже к третьему году после изреживания может привести к увеличению транспирации примерно на 7% и уменьшению непродуктивных потерь влаги (снижается уровень перехвата осадков кронами). Этим усиливается водопотребление леса и улучшается его водный режим. Однако после сплошной рубки, наряду с увеличением освещенности, температур воздуха и почвы, уменьшением относительной влажности воздуха и изменением состава травяного покрова, наблюдается увеличение влажности почвы, что в известных условиях северо-запада Русской равнины (избыточное увлажнение) далеко не всегда желательно. Современная лесистость дает представление о степени антропогенного воздействия на конкретную территорию и в лесной зоне может быть успешно использована в качестве показателя такого воздействия. По данным М.А.Цветкова (1957), в 1725 году лесистость в С.-Петербургской губернии составляла 61,3% общей площади губернии, под пашней было 45
занято лишь 6%; остальные угодья приходились на сенокосы и другие удобные земли (3,5%) и неудобные (29,2%). Почти за 200 лет, к 1914 году соотношение этих угодий существенно изменилось - лесистость составляла уже 44,6%. В Псковской губернии изменение лесистости за указанный период достигло еще больших размеров - от 64,6% в 1696 г. до 25,6% в 1914 году (см. таблицу 5). Очевидно, что подобные нарушения естественной струк- туры природных комплексов вносили существенные изме- нения в геофизический режим ландшафтов. На значительных площадях обезлесенных территорий увеличилась освещен- ность, температура почвы и приземного слоя воздуха, что давало возможность создавать на "удобных" землях хо- зяйственные угодья. В местах, где сведение леса не сопро- вождалось целенаправленными хозяйственными мероприя- тиями (осушением, сенокошением и т.п.), нарушенные геосистемы могли претерпевать существенные изменения негативного характера. Здесь могли резко активизироваться процессы забола- чивания на фоне изменившихся составляющих баланда тепла и влаги (уменьшение расхода влаги посредством транспирации, увеличение ее прихода ввиду устранения такого фактора, как кроновое задержание атмосферных осадков, а на пере- увлажненных почвах, вследствие усиления испарения и расхода энергии - снижение термических ресурсов). В таких условиях даже приходящие первыми на смену хвойным мелколист- венные породы не могли существенным образом повлиять на установившиеся новые связи и явления, в первую очередь, из- за своей относительно низкой транспирационной способности и меньших возможностей кронового задержания атмос- ферных осадков. Лишь на хорошо дренированйых террито- риях вторичные леса, состоящие из предшествовавших пород, могли восстанавливаться сравнительно быстро. Естественно, что на территории, где ведущим микрокли- матообразующим фактором (наряду с рельефом в пересе- ченной местности) является лесная растительность, изменение соотношения площадей лесных и открытых пространств не- 46
минуемо повлечет за собой возникновение новых микро- климатических вариаций, нарушение устоявшихся связей в теплоэнергетическом и водном балансах. В настоящее время лесистость Псковской области составляет 35,5%. Однако следует отметить, что современные леса - это большей частью вторичные древостои и часто имеют весьма мало общих черт с коренными фитоценозами, частично или полностью нарушенными (либо сведенными) в прошлом. Сейчас Псковская область относится к лесодефицитным региона**. Обычно в интересах получения наибольшего количества сельскохозяйственной продукции человек стремится увеличить площадь пашни, не думая о соотношении полей, лесов и лугов. Это вызывает ряд отрицательных явлений (усиление эрозион- ных процессов, смыв почвы, оврагообразование). Между тем, с помощью лесоводческих мероприятий можно оказать влияние на водный баланс целого речного бассейна. Увлаж- нение почвы может быть увеличено путем замены хвойных насаждений лиственными. С другой стороны, слишком боль- шой сток может быть уменьшен посадкой хвойного леса, обла- дающего более высокой способностью задерживать осадки. Кроме того, естественный растительный покров является одним из стабилизирующих факторов, сдерживающих многие негативные процессы, связанные с изменением характера рас- тительности в хозяйственных целях. Последнее обстоятельство приводит к изменению альбедо, шероховатости, транспира- ционной способности, интенсивности транспирации фито- ценозов и др., что в свою очередь вызывает изменение микро- и мезоклимата. После тех или иных нарушений, обусловленных вмеша- тельством человека (вырубка лесов, осушение болот, распашка и пр.), часто происходят восстановительные смены - динами- ческие изменения геосистем (Исаченко, 1980). Это, как правило, длительный процесс, и в условиях периодических воздействий человека он редко приводит к полному восстановлению их прежней структуры. Вследствие появления необратимых изменений в геосистемах образуются типичные антропо-
Е 3 Н А Н И Березовые леса на месте сосновых _ УСЛОВНЫ R'. Еловые таежные леса Еловые таежные леса с участием широколиственных пород | Сосновые боры Сосновые заболоченные леса Березовые и осиново-березовые леса на месте еловых таежных лесов Березовые и осиновые леса на месте еловых с участием широколиственных повод Сельскохозяйственные земли на месте еловых таежных лесов Сельскохозяйственные земли на месте еловых лесов с участием широколист- венных пород г Сельскохозяйственные земли на месте сосновых лесов Болота
генные комплексы. Скорость и степень изменения структуры природных комплексов зависит от сложности последних и интенсивности преобразовательных мероприятий. В послед- ние десятилетия комплекс мелиоративных мероприятий осуществлялся главным образом путем осушения и обводнения, сведения леса, сочетание сведения леса и осушения и др. Однако решение задачи увеличения поступления тепла удобнее осуществить путем вторичного перераспределения в локальном масштабе естественной коротковолновой и длинноволновой солнечной радиации, поступающей к деятельной поверхности (Адаменко, 1979). Имеется и целый ряд других путей активного воздействия на микроклимат преобразуемых ландшафтов, но на совре- менном уровне развития науки и техники более распространен, рентабелен и обоснован пассивный путь. Он состоит в регу- лировании микроклимата посредством выбора оптимального местоположения при известных требованиях той или иной отрасли народного хозяйства*. В случаях замены леса культурным травянистым фитоце- нозом из первозданной экосистемы отчуждается значительное количество углерода, азота, фосфора, калия, кислорода и воды. При этом изменяется баланс углекислого газа и кислорода в атмосфере, геохимический баланс и геофизические пара- метры преобразованной геосистемы, которая для оптималь- ного функционирования должна быть эквивалентной исходной формации по составу, массе веществ, энергетическому потенциалу и другим компонентам (Алпатьев, 1977). Сведение лесов в речных водосборах вызывает резкое увеличение выноса фосфора во взвеси, азота в растворе, а калия в растворенном и во взвешенном состоянии. Кроме того, с обезлесенного водосбора возрастает общий вынос взвешенных частиц, составляющий в среднем 156 кг/га по сравнению с 2£,4 кг/га с лесного. Причем, интенсивность выноса взвесей с обезлесенных территорий с каждым годом испытывает тенденцию к возрастанию, так как почва в подобных случаях, как известно, утрачивает способность сдерживать эрозию. 48
Часто человеческая деятельность дает толчок к ускорению процессов, определяющих тенденции развития (естественной эволюции) природного ландшафта, что ведет к нарушению равновесия и вызывает вторичные процессы. Последние могут проявляться в виде прогрессирующего заболачивания, эрозии почв и т.п. Подобная ситуация складывается, как правило, в ландшафтах с неустойчивым равновесием, переживающих быструю эволюцию, богатых реликтовыми элементами и расположенных в экстремальных условиях (например, на границах природных зон). Географическое положение и геофизические параметры ландшафтов северо-запада Русской равнины и Псковской области наиболее полно отражают это явление. Замена одних фитоценозов другими может приводить к существенному изменению микроклиматических и тепло- энергетических условий местности. Так, сведение лесов на значительных площадях приводит к увеличению поступающей солнечной радиации на деятельную поверхность, что увели- чивает теплоэнергетические ресурсы окультуренного ланд- шафта. С другой стороны, если сведение лесов не сопровож- дается последующими хозяйственными мероприятиями, обес- печивающими искусственный режим, поддерживаемый чело- веком, новый фитоценоз проявляет признаки неустойчивости. На месте хвойных лесов появляются мелколиственные породы, обладающие более низкой интенсивностью транспирации и меньшей способностью перехватывать и удерживать кронами атмосферные осадки, что часто приводит к переувлажнению нарушенных геосистем. В лесной зоне суходольные луга, например, могут сущес- твовать лишь при непрерывном выкашивании и уходе, а осушенные участки - при постоянном поддерживании дре- нажной сети и т.д. Обезлесение территории в лесной зоне часто приводит к прогрессивному заболачиванию (если при этом не приме- няются искусственные способы осушения). С другой стороны, при уничтожении лесов на песчаных почвах и превращении их в пахотные или пастбищные угодья происходит быстрая 49
потеря почвенного плодородия, развитие ветровой, водной эрозии и т.п. В конечном итоге такие почвы теряют произво- дительность и превращаются в неудобные земли. Между тем, как избыточное так и недостаточное увлажнение почв приводит к снижению продуктивности древостоя на заболоченных участках леса и на осушенных болотах, часто имеет место снижение биологической продуктивности леса на более возвышенной прилегающей суходольной территории. Возможны и необходимы также положительные целенап- равленные воздействия. Так, для повышения продуктивности естественных фитоценозов, увеличения текущего прироста древесины насаждений в целях оптимизации природной среды представляется интересным опыт внесения в лесные экосистемы экстремальных доз минеральных удобрений. Повышая искусственным путем текущий прирост древостоя, т.е. продукцию их биомассы, можно добиться увеличения их уровня транспирации. Это в свою очередь будет способствовать эффективному удалению избытка почвенной влаги и установлению более здоровой экологической среды обитания в верхнем горизонте почвы и приземном слое воздуха. При этом обоснованное прореживание древостоев позволит также увеличить приток тепла, особенно на песчаных почвах. Сокращение заболоченности территории (в связи с осу- шением болот), несомненно, увеличивает теплоэнергетические ресурсы ландшафтов за счет снижения потерь энергии на интенсивное испарение, которое на верховых болотах примерно равно испарению с открытой водной поверхности. Увеличение площади суходольных и пойменных лугов путем сокращения облесенности территории (сведение лесов) ведет к увеличению теплоэнергетических ресурсов местности за счет увеличения притока солнечной радиации к поверхности почвы. Однако при этом возрастает альбедо преобразованной деятельной поверхности, значит, и доля потерь радиационного тепла посредством отражения возрастает (по сравнению с верхними ярусами лесного деятельного слоя). Кроме того, вырубка лесов являет собой наиболее ощутимое много- кратное отчуждение органического вещества экосистем. Это 50
органическое вещество, как известно, накапливает и сохраняет в своей биомассе энергию солнечного излучения, преобразуя ее в способную к дальнейшим превращениям энергию органических соединений. Почвы, занятые южнотаежными и подтаежными лесами, часто не представляют ценности для сельского хозяйства, особенно, если речь идет о песчаных подзолах. Необдуманное вовлечение таких земель в хозяйственный оборот неминуемо повлечет за собой лишь отрицательные последствия. Сухие южнотаежные и подтаежные сосновые леса представляются в этой связи гораздо более полезными как рекреационный ресурс, нежели ресурс сырьевой. В изменении приходо-расходных статей баланса атмос- ферной влаги сведение хвойных лесов на значительных территориях в условиях северо-запада Русской равнины не вызовет серьезных нарушений, но, несомненно, приведет к некоторому увеличению количества осадков, достигших почвы. Их доля, задержанная кронами, все же превышает часть, составляющую увеличение выпадения их над облесенными территориями. Однако значительное количество испаряемой посредством транспирации влаги, как известно, существенно превышает непосредственное испарение с поверхности почв обезлесенных участков. Устранение этого количества их из общего баланса влаги, как правило приводит к активизации процессов заболачивания вырубок. Механизм этого явления особенно ярко проявляется в зоне избыточного и оптималь- ного общего увлажнения, куда относится вся лесная зона северо-запада Русской равнины. Таким образом, увеличивая площадь, занимаемую хвойными породами, можно добиться и обратного эффекта для зна- чительных территорий (например, уменьшения степени увлажненности ландшафта, водосбора и т.п.). Это позволит создать более здоровый для жизни людей мезо- и микроклимат в районах с местным избыточным увлажнением. Последнее обстоятельство весьма немаловажно с точки зрения возможностей расширения рекреационного и произ- 51
водственного использования природы. Многовековая хозяйственная деятельность человека не оставила здесь к настоящему времени участков, хотя бы косвенн® не испытавших влияние антропогенного фактора. Накопленный человеком опыт (в том числе и на данной тер- ритории) показывает, что интенсивное ведение хозяйства заключается не в расширении вовлекаемых в производство новых земель, а в повышении продуктивности уже вовле- ченных, как правило, наиболее удобных и доступных пло- щадей. За счет заброшенных ранее, а также закустаренных и малоценных мелколиственных формаций возможно расши- рение площадей под естественные кормовые угодья - луга. В каждом конкретном случае антропогенных преобра- зований ландшафтов Псковской области необходим комп- лексный подход - с учетом как физико-географических так и социально-экономических условий. Представляется'нецеле- сообразным сводить леса в условиях пересеченного рельефа, особенно на песчаных почвах. Нет оснований осушать все болота, имея ввиду водорегулирующее влияние их и лесов на природные комплексы и потребности растительного и живот- ного мира. В процессе преобразований ландшафтов здесь необходимо учитывать не только водорегулирующие факторы, что обычно делается, но также и возможные изменения энергетического баланса геосистем. До настоящего времени в целом проблема оптимальных соотношений в таежных и подтаежных природных комплексах лесов, лугов, болот, пашни и водоемов остается одной из актуальных в антропогенных преобразованиях ландшафтов. 4.2. Антропогенный фактор и проблема устойчивости ландшафтов. Для Псковской области характерно все возрастающее увеличение антропогенных нагрузок на природную среду в связи с усиленной эксплуатацией лесных ресурсов, развитием урбанизации, загрязнением и т.п. Вместе с тем, здесь наб- людаются значительные внутренние контрасты в характере и 52
интенсивности антропогенных воздействий и в степени на- рушенное™ природных комплексов. Крупные очаги острых экологических ситуаций (например, вблизи городов) соче- таются с довольно обширными площадями, где еще сохрани- лись относительно слабо нарушенные ландшафты. Как известно, природные факторы определяют ресурсный потенциал хозяйства, возможности развития его различных отраслей. Природная среда может существенно влиять на условия жизни людей, на возможности их расселения и развития территории. От естественных свойств ландшафта зависит его устойчивость к тем или иным хозяйственным воздействиям, а, следовательно, и характер экологических проблем, возникаю- щих в процессе освоения и использования территории. Южнотаежные и подтаежные ландшафты Псковской об- ласти считаются более устойчивыми к воздействию антро- погенных нагрузок, чем средне- и, тем более, северотаежные. Среди факторов, оказывающих отрицательное влйяние на устойчивость ландшафтов, наиболее значительными являются: сравнительно низкая величина суммарной солнечной радиации (особенно ультрафиолетовая часть спектра), невысокие температуры и длительный период с их отрицательными значениями, продолжительный ледостав на водоемах, по- ниженная активность почвенных микроорганизмов, слабая интенсивность геохимических процессов, медленная мине- рализация органических веществ, слабая естественная очи- щаемость вод и почв. К благоприятным факторам относятся интенсивный сток, промывной режим почв, невысокая емкость поглощения почв. Все это способствует выносу вредных тех- ногенных веществ. Активная циклоническая деятельность благоприятствует рассеиванию техногенных примесей в атмосфере. Однако это способствует лишь размыванию ло- кальных очагов ее загрязнения и не исключает дальнейшей миграции и накопления в Почве вредных элементов и их сое- динений. Мощный лесной растительный покров и его способ- ность к возобновлению являются важнейшими стимулирующими факторами в ландшафтах. В 'этой связи интенсивные лесоразработки и лесные пожары играют здесь 53
резко дестабилизирующую роль и снижают устойчивость ландшафтов. Устойчивость лесных геосистем возрастает с севера на юг. В этом направлении увеличиваются величина суммарной сол- нечной радиации и запасы тепла, растет интенсивность биогео- химических процессов, увеличивается потенциальная продук- тивность растительного покрова и т.д. В южнотаежных ель- никах ежегодно минерализуется 1/7-1 /8 часть растительного опада, в широколиственных лесах - около 1 /2 (в то время как в северотаежных ельниках более северных соседних регионов - уже только 1/20 часть). В Псковской области к южной тайге относится 26% площади, к подтайге - 74%. При оценке степени опасности антропогенных нагрузок необходимо учитывать наличие существенных локальных контрастов в лесной зоне. Так, в болотах и заболоченных лесах интенсивность биогеохимических процессов замедленна и приближается к таковым в тундре. Болота способны накап- ливать вредные техногенные примеси, т.е. служат,своеоб- разными геохимическими ловушками. На глинистых и су- глинистых почвах скорость вымывания загрязняющих веществ в 3-5 раз ниже, чем на песчаных (Исаченко, 1995). Общим фактором антропогенного воздействия в таежной и подтаежной частях Псковской области служат заготовки древесины. Здесь коренных лесов почти не осталось, а преобладают, в основном, малоценные производные берез- няки и хвойные молодняки. Сельское хозяйство в области является одним из важнейших антропогенных факторов - прежде всего как источник химического и бактериологического загрязнения удобрения- ми и пестицидами. В отдельных местах этот фактор может быть причиной водной и ветровой эрозии почв. Средняя плотность населения области составляет 15,3 чел/ км2 При этом процент городского населения считается самым низ- ким в Северо-ЗаПадном регионе России (63%). Хозяйственная освоенность территории здесь сравнительнс высокая. Пахотные земли занимают около 18% площади Валовой выброс вредных веществ в атмосферу по области i 54
1991г. составил примерно 200 тыс.т, в 1992г. - 166,1 тыс.т. Основными очагами загрязнения являются города Псков и Великие Луки. На долю одного Пскова приходится 40 тыс.т выбросов в 1991г. и 25,5 тыс.т в 1992 г. В воздухе областного центра наблюдались превышения ПДК по максимальным разовым концентрациям пыли, СО, NO2, фенола; в Великих Луках - по пыли и NO2. Сброс сточных вод в водоемы составил в 1992 г. 115,8 млн.м3. Из них 51 ,3 млн.м3 пришлось на Псков и 33,4 млн.м3 на Великие Луки. В год предприятиями Пскова в городскую канализацию поставляется: до 70 т цинка. Ют никеля, 2,5 т хрома, 13 т меди, 0,5 т железа, 90 т нефтепродуктов, 550 т аммонийного азота, 700 т фосфатов и т.д. Более чем за 30 лет наблюдений за изменением ионного состава воды Псковско-Чудского озера специалистами отме- чено увеличение концентраций калия и натрия в 6 раз, сульфатов - 5, хлора - 3, фосфора - 10, органических веществ - в 2 раза. Как известно, азот, фосфор, калий и их соединения являются биогенными веществами, вызывающими усиление роста растений, зарастание водоемов, "цветение" воды в них и т.п. В реках области отмечается повышенная концентрация нефтепродуктов, взвешенных веществ, меди, марганца, пестицидов. Река Великая в своем верхнем течении (выше Опочки) характеризуется как "чистая". Однако большинство крупных рек (Ловать, Кунья, Гдовка, Череха и др.) относятся к "умеренно загрязненным", а некоторые участки (например, Ловать ниже Великих Лук) - к "загрязненным". К негативным явлениям, связанным с антропогенной деятельностью, относятся увеличение площадей нарушенных земель и накопление промышленных и бытовых отходов на свалках. Первые постоянно пополняются за счет вырабо- 55
тайных торфяников; последние являются одним из источников загрязнения подземных вод. 4.3. Загрязнение воздуха. Псковская область расположена в зоне низкого потенциала загрязнения атмосферы. Тем не менее, выбросы вредных веществ в атмосферу в 1992 г. от стационарных источников составляли 54,6 тыс.т. Выбросы от автотранспорта - 61,5 тыс. т/год. Уровень загрязнения воздуха в целом по области не превышает средний по всему Северо-Западу и находится в пределах санитарных норм. Содержание в атмосфере пыли, диоксида серы, диоксида азота выще в Великих Луках. Во Пскове' отмечались повышения концентрации бензапирена. Концентрации вредных веществ в 10 и более ПДК в 1992 г. не наблюдались (таблицы 6,7). Во Пскове основными источниками загрязнения воздуха являются более чем 90 промышленных предприятий, ав- томобильный и железнодорожный транспорт. От промыш- ленных предприятий и автотранспорта в 1992 г. в атмосферу поступило 25,5 тыс.т вредных веществ. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия промышленности стройматериалов (26,3%), машинострои- тельной и металлообрабатывающей (19,7%). Выбросы от автомобилей составили 72% от всех выбросов (18,5 тыс.т/ год). Средние за год и максимальные концентрации диоксида серы были ниже ПДК; средние за год концентрации диоксида азота не превышали ПДК. Максимальная концентрация составила 3 ПДК. Концентрации оксида азота были ниже ПДК. Средние за год концентрации пыли также не превышали ПДК. Наибольшая запыленность воздуха во Пскове отмечена в центральной части города, где среднегодовая концентрация превышала 1 ПДК, а в апреле-июне среднемесячные концентрации повышались до 2-3 ПДК, максимальная же ’ 56
Таблица 6. Состав и количество выбросов вредных веществ от промышленных предприятий (Мп), автотранспорта (MJ и суммарное (SM) в Псковской области в 1992 г. Харак- терис- тика Количество выбросов, тыс. т/год Всего Сниже- ние ИО сравне- нию с 1991 г. Пыли so2 со NOX Угле- водоро- дов. М п 54,6 -5,6 14,8 18,1 15,7 3,9 2,2 Ма 61,5 -48,2 - - 47,5 4,1 „ 9,9 SM 116,1 -53,8 14,8 18,1 63,2 8,0 12,1 Таблица 7. Загрязнение воздуха в городах Псковской области (по данным наблюдений за 1992 г.) Примесь Число пос- тов Средняя концент- рация приме- сей в воздухе пдк Макси- мальная разовая концен- трация примеси, ПДК Повторя ем ость (%) разовых конц. примеси в воздухе выше Число наблю- дений пдк данной примеси 5 ПДК данной примеси Псков Взвешенные в-ва 3 0,07 0,5 3,60 7,2 2,7 о,о 2754 Диоксид серы 3 0,002 <0,1 0,093 0,2 0,0 0,0 2754 Сульфаты эа створи мые 1 <0,01 нет 0,03 Нет 0,0 0,0 918 Оксид углерода 3 1,0 0,3 23,0 . 4,6 1,1 0,0 2754 Диоксид азота 3 0,03 0,7 3,4 3,0 0,6 2754 Оксид азота 1 0,02 0,3 0,33 0,8 о.о 0,0 918 Фенол 2 0,001 0,5 0,048 4,8 0,6 0,0 1026 , Великие Луки Взвешенные в-ва 1 0,10 0,7 2,80 5,6 4,0 0,0 921 Диоксид серы 1 0,004 0,1 0,058 0,1 0,0 0,0 921 Диоксид азота 1 0,05 ЪЗ 0,41 4,8 130 0,0 921 57
достигала 7 ПДК. Уровень загрязнения воздуха оксидом углерода был низким, наблюдались отдельные повышения его концентрации (около 5 ПДК) в центре города, у автомагистрали. Средние за год концентрации бензапирена превышали стандарт ВОЗ, в отдельны^ месяцы - в 2 раза. Средняя концентрация фенола была ниже ПДК, максимальная - около 5 ПДК.(Состояние окружающей среды..., 1995). 4.4. Загрязнение поверхностных вод. По химическому составу воды рек Псковской области относятся к гидрокарбонатному классу, группе кальция с минерализацией преимущественно в пределах 100-400 мг/л. По индексу загрязненности вод река Великая в контрольных створах ниже городов Пскова, Опочки, Острова харак- теризуется как "умеренно загрязненная" и "загрязненная". В фоновых створах выше указанных городов вода харак- теризуется соответственно как "чистая" и "умеренно загряз- ненная". Вода реки Ловати (г.Великие Луки) в фоновом створе является "умеренно загрязненной", а ниже города ее качество меняется в течение года от "умеренно загрязненной" до "загрязненной". Состояние рек Куньи, Гдовы, Черехи харак- теризуется как "умеренно загрязненное". Наиболее распространенными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, пестициды, .соединения меди и цинка. В 1992 г. отмечались частые случаи экстремально высокого загрязнения нефтепродуктами (до 9 ПДК) реки Ловати (Ве- ликие Луки) и реки Великой (Псков). Сохранился высокий уровень загрязнения многих рек соединениями меди (до 2С ПДК), марганца (до 10 ПДК). Содержание взвешенных веществ было выше нормы до 2 ПДК. Кислородный режим рек при этом оставался удовлетворительным. Основными источниками загрязнения рек являются пред- приятия коммунального хозяйства, пищевой, текстильно? промышленности, строительные организации, расположенные, в основном, в городах Пскове, Великих Луках, Острове 58
Опочке. В результате антропогенного загрязнения природной среды водосборов ухудшается состояние водных экосистем с замедленным.водообменом, к которым относятся озера. В результате взаимодействия многих химических ингредиентов в водной среде происходит образование веществ, которые могут оказаться значительно более токсичными, чем исходные соединения. Кроме того, в настоящее время многие загряз- няющие вещества находятся "вне поля зрения" исследователей из-за трудоемкости и невозможности их определения, осо- бенно если учесть, что ежегодно синтезируется большое ко- личество новых химических соединений. Непосредственно оценить состояние водной экосистемы дает возможность гидробиологический мониторинг. Програм- ма такого мониторинга пресноводных экосистем предус- матривает наблюдения по всем основным подсистемам: фито- , бактерио-, зоопланктону, зообентосу, бактериобентосу и др. Каждая группа организмов является своеобразным биологи- ческим индикатором состояния экосистемы. Обычно гидробиологический мониторинг включает сле- дующие виды исследовательских работ. 1 .Сапробиологический анализ, что предусматривает оп- ределение видовдго состава сообщества и выделение инди- каторных видов. 2.Определение видового разнообразия. 3. Количественные показатели сообществ, характеристика их функциональных свойств, включающих определение интенсивности продукционных и деструкционных процессов. Последние дают возможность оценить самоочистительную способность воды и уровень устойчивости экосистемы. Гидробиологический мониторинг осуществляется на Псков- ско-Чудском озере и его притоках. Особого внимания зас- луживает проводимый с 1991г. комплексный экологический мониторинг устья (дельты) реки Великой, с водосбора которой в озеро поступает большое количество органических и неорганических химических веществ. Между тем, в дельте реки Великой на фоне живописного ландшафта сформиро- 59
вался уникальный биогеоценоз, где сосредоточены нерес- тилища многих видов рыб, места массового гнездования птиц, многие растительные сообщества, включающие редкие и исчезающие виды. Псковско-Чудское озеро является одним из крупнейших озер Европы. Близость этого водоема к городу Пскову и промышленному району Эстонии (сланцевому бассейну и Нарвскому промышленному узлу) придает ему важное значение как источнику водоснабжения и месту отдыха населения. Кроме того, озеро считается одним из крупных рыбопромысловых озер Европы. Чудское озеро в течение долгого времени характеризовалось как мезотрофное, хотя в нем наблюдались признаки звтрофирования. Псковское и Теплое озера представляют собой переходные с эвтроф- ного на гипертрофный уровень и находятся в весьма критическом состоянии (Состояние окружающей среды..., 1995). Биомасса водорослей в Псковском озере составляет в среднем 28,4 г/м3, в Чудском - 22,8 г/м3. Заметна тенденция увеличения уровня трофии в этих озерах, особенно в Чудском озере. В Псковском озере уровень биомассы зоопланктона составляет в среднем 2,3 г/м3, в Чудском - 2,36 г/м3 (здесь он значительно возрос за последние годы). Зообентос в озере развит достаточно хорошо, заметна тенденция к увеличению его биомассы. В профундали Псковского озера биомасса изменяется в пределах от 15,9 до 199,4 г/м2, Чудского - от 1,6 до 9,6 г/м2 (по данным 1992 г.). Около устья реки Великой за последние годы отмечается некоторое обеднение видового состава зообентоса, что, по- видимому, связано с ухудшением экологической обстановки в этой части водоема. 4.5. Загрязнение подземных вод. На территории Псковской области находится на учете 459 водозаборов, состоящих из 3851 скважины. 624 скважины предназначены для хозяйственно-питьевых и производст- во
венных целей, а 2828 - для сельскохозяйственного водо- снабжения. Имеется 125 самоизливающихся скважин. Перспективная потребность области в воде составляет 596,4 тыс. м3/сут. и может быть полностью обеспечена подзем- ными водами, запасы которых достигают 14535 тыс.м3/сут. (Для сравнения - в 1992 г. объем добытой подземной воды на территории Псковской области составил 69,62 млн.м3). В настоящее время в области остро стоит вопрос истощения запасов подземных вод. В Островском районе, например, отмечается значительное снижение напоров. Загрязнение подземных вод происходит в основном в связи с массовыми сбросами промышленных стоков в реки и озера, гидрав- лически связанные с грунтовыми водами. Самыми распрос- траненными загрязняющими веществами являются нефтепро- дукты, пестициды, соединения меди, цинка, органические ве- щества. Основными загрязняющими объектами являются предприятия пищевой, текстильной промышленности, комму- нального хозяйства, расположенные главным образом в го- родах Пскове, Великих Луках, Острове, Опочке. Сточные воды всех промышленных предприятий Псковской области сбрасы- ваются в реки Великую, Пскову, Шелонь, Ловать. Основными источниками промышленного загрязнения под- земных вод являются АО "Плескава" (завод радиодеталей) - сбрасывает нефтепродукты, железо и др., гальванический цех завода "Электросила" (цинк), завод "Псковкерамика" в г.Печоры, Великолукский и Невельский мебельные комбинаты. Основными источниками сельскохозяйственного загрязне- ния являются животноводческие фермы и птицефабрики. Наиболее уязвимым для поверхностного загрязнения является саргаевско-бурегский водоносный горизонт на 'востоке области и в районе Пскова, где мощность перекрывающих суглинков всего 0,5 м. 4.6. Состояние земельных ресурсов. Земельные ресурсы постоянно подвергаются влиянию естественных и антропогенных факторов, которые определяют степень нарушения ландшафтов. К основным причинам такого 61
нарушения прежде всего следует отнести добычу полезных ископаемых и их переработку, геологоразведочные работы, эрозионные процессы, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, внесение на поля удобрений и пестицидов, свалки, загрязненные сточные воды. В Псковской области под сельскохозяйственными угодьями занято 1585,8 тыс. га, на долю пашни приходится 912,5 тыс. га (таблица 8). Распаханность земель составляет 57,5%. Таблица 8. Площади нарушенных, рекультивированных и занятых в сельскохозяйственном производстве земель Псковской области (на 1 января 1993 г.) Нарушенные земли Рекультивирован- ные земли Сельско- хозяйствен- ные угодья, тыс. га Из с/х угодий площадь, тыс. га % от всего зе- мельного фонда площадь, га % от на- рушен- ных земель пашня, тыс. га % от об- щей пло- щади с/х угодий 17,7 0,32 426 2,41 1585,8 912,5 57,5 За последние десятилетия в области наблюдалась устойчивая тенденция к сокращению площадей сельхозугодий. Это объясняется в первую очередь тем, что из-за отсутствия необходимого ухода из оборота исключаются сенокосы и пастбища, которые зарастают кустарником и мелколесьем, появляются кочки, снижается их продуктивность. Лишь с 1975 по 1993 г. площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 249,4 тыс. га (с 1835,2 до 1585,8 тыс. га соответственно). Такая же тенденция характерна для пашни. В 1975 г. в- области насчитывалось 990,6 тыс. га пашни, в 1990 г. - 919,9 тыс. га, а в 1993 г. - 912,5 тыс. га. В последнее время значительная часть сельскохозяйственных угодий отчуждается под садоводство и огородничество, особенно в пригородных зонах. На территории Псковской области по состоянию на 1 января 1993 г. было нарушено 17,7 тыс. га земельных угодий, что составляет 0,32% ее земельного фонда (см. таблицу 8). Причем нарушение земель предприятиями значительно 62
превышает их восстановление. Наибольший ущерб земельным ресурсам наносит торфяная промышленность в процессе торфоразработок. Таблица 9. Площади и структура земельного фонда Псковской области (на 1 января 1993 г.) Общая пло- щадь Земли с/х назначения Земли населенных пунктов Земли пр-ти, транспорта, связи, энер- гетики, обо- роны и др. Земли приро- доохр.. запо- вед., оздоро- вит., нстор.- культ. назнач. Земли песного фонда Земли водного фонда Земли запаса тыс.га тыс .га % тыс.га % тыс.га % тыс. га % тыс.га % тыс.га % тыс.га % 5539,9 3103,9 56,0 379.7 6.8 116,9 2.2 415,4 7.5 1321.0 23.8 171,1 3,1 31.9 0,6 4.7. Состояние растительных ресурсов. Уровень антропогенного воздействия на леса в большинстве случаев пропорционален степени населенности территории. Важнейшим фактором, определяющим социально-защитные функции лесов, является степень устойчивости природных комплексов отдельных регионов, зависящая от климатических условий, рельефа местности и др. Поэтому леса принято разделять по хозяйственному назначению на три группы. В первую группу лесов включены государственные заповедники, курортные, почвозащитные, водоохранные лера, леса зеленых зон вокруг городов, промышленных центров и крупных населенных пунктов, а также другие особо ценные массивы. Ко второй группе отнесены леса, в которых рубки главного пользования ограничиваются величиной среднего годичного прироста насаждений. В третью группу входят леса, в которых широко производятся промышленные лесозаготовки. На территории Псковской области преобладают леса второй (78%) и первой групп (22%). В зональном типе южнотаежных лесов господствует ель европейская с единичным участием березы, сосны и липы, реже встречаются клен, ильм, жимолость и др. В зональных условиях под тайги господствующее поло- жение занимают клен, ильм, рябина. Местами распространены ельники с липой во втором ярусе, редким кленом, ильмом с 63
примесью рябины. На бедных песчаных почвах господствует сосна. В понижениях произрастают черная и серая ольха, реже береза. Так как ельники занимали более плодородные земли, они в первую очередь подвергались вырубке. Поэтому совре- менный облик южнотаежных и подтаежных лесов далеко не всегда соответствует классическому - зональному. На значительной территории по занимаемой площади ельники уступили место соснякам. Сосна обыкновенная способна занимать самые разнооб- разные места обитания: растет на известковых склонах, заболоченных, песчаных, богатых суглинистых и других почвах. Она обладает высокой пластичностью корневой системы в зависимости от почвенно-грунтовых условий, малотребователь- на к почвенной влажности, очень светолюбива, морозостойка (выдерживает морозы более 40°, по этому показателю уступает только лиственнице). Сосна может достигать высоты 20-40, реже 50 м, живет она 300-350, реже 500-600 лет. Корневая система у нее стержневая с сильно развитыми бо- ковыми корнями, но на заболоченных, каменистых и бедных песчаных почвах развивается поверхностная мелкая корневая система. Малотребовательность сосны к почвенному плодо- родию и влажности, быстрый рост делают ее незаменимой породой при создании защитных лесных насаждений на пес- чаных, каменистых, заболоченных и других непригодных в сельском хозяйстве площадях. Незаменима она в зеленых зонах населенных пунктов и внутри них. Широколиственные ассоциации в пределах южнотаежной подзоны (северной части Псковской области), особенно в районах, где фоновый субстрат представлен песчаными фор- мациями с господствующим здесь подзолистым процессом, занимают незначительные пространства. В настоящее время их значение в сложных процессах развития ландшафтов невелико. С атлантического периода до нашего времени северная граница распространения дуба спустилась на юг почти на 2° широты. Экстразональные "островки" этой древесной породы 64
сохранились лишь в особых оптимальных условиях, компен- сирующих неблагоприятные общеклиматические условия. Это могут быть либо благоприятные почвы, либо рельеф, обес- печивающий хороший дренаж, или же сочетание этих факторов с южной или близкой к южной экспозицией склонов. Умеренно теплый и достаточно влажный климат южной тайги и подтайги оказывается весьма благоприятным для ос- новной древесной породы европейского Северо-Запада - ели обыкновенной. В этой климатической провинций ель на- ходит оптимальные условия для произрастания, и в прошлом - до начала интенсивного освоения территории - еловые леса покрывали большие площади, сменяясь сосновыми лесами лишь на песках или верховых болотах, что весьма характерно для ландшафтов Псковской области. Широколиственные породы не являются здесь серьезными конкурентами ели и сосны и занимают подчиненное положение. В отличие от них, береза и осина прекрасно приспособлены к термическому режиму южнотаежной подзоны и подтайги и формируют на более плодородных почвах высокопродуктивные вторичные древо- стои. В энергетическом аспекте уменьшение роли ельников в структуре равнинных ландшафтов должно способствовать увеличению освещенности и радиационного тепла в под- кроновом деятельном слое (в теплое время года). Однако проявление данной тенденции несколько сглаживается уве- личением общей увлажненности, благодаря большему проник- новению к почве атмосферных осадков. Последнее обстоя- тельство, как известно, способствует некоторой потере энер- гии ввиду интенсификации процессов физического испарения с поверхности почвы. Ель обыкновенная - теневыносливая порода. Она очень зимостойка, но уступает по морозоустойчивости сосне, а в молодом возрасте чувствительна к весенним и осенним за- морозкам. Это объясняется тем, что фотосинтез у нее проис- ходит и в холодное время (в теплые зимы). Корневая система у ели поверхностная, но на дренированных участках с плодо- родной почвой образует якорные корни. Ель требовательна 65
к плодородию почвы, к ее влажности и хорошей аэрации. Она может достигать 30-50 м, реже 60 м высоты, живет 250- 300, иногда 500 лет. Современный период развития флоры большей части Псковской области начался около 1000 лет назад, со времени расселения славянских племен. Активная хозяйственная деятельность человека привела к сокращению площади лесов и возникновению сельскохозяйственных угодий. Леса области подвергались чрезвычайно интенсивной экс- плуатации начиная с XVI столетия. При этом оставались не- тронутыми лишь лесные массивы, находившиеся в стороне от лесосплавных путей и вдали от сферы первопроходческой деятельности человека. С тех пор в результате лесозаготовок резко уменьшилась площадь, занимаемая коренными (естест- венными) лесами. Современная лесистость территории Псковской области составляет 35,5%. Лес традиционно рассматривается как устойчивая экосистема, находящаяся под влиянием стабильных природных факторов. Однако известно и другое - лесные пожары, колебания уровня грунтовых вод, накапливающийся лесной опад, повреждения насекомыми и болезнями могут оказывать воздействие на качество лесорастительных условий. По мере того как усиливалось давление человека на лесные экосистемы, все острее ощущалась нехватка древесины, что вызывало необходимость в частых рубках. Для заготовки древесины стали широко применяться сплошные рубки. В Псковской области, где организация лесопользования носит сугубо сырьевой характер и причиняет значительный ущерб лесам, положение лесных ресурсов приняло угрожающий характер. Здесь сформировалась разорительная практика лесопользования, при которой повсеместно применяются только сплошные рубки. 66
Таблица 10 Распределение покрытых лесом земель и запасов насаждений Псковской области по группам древесных пород и их возрастам Группа основ- ных лесооб- разую- щих пород Пок- ры- тые ле- сом зем- ли, Распределение по группам возраста Об- щий запас 1асаж- деним, млн. м3 Распределение по группам возраста молодняки сред- не- воз- рас- тные прис- пе- ваю- щие спе- лые и пере- стой- ные лолодняки сред- невоз- р^с- тные прис- пе- ваю- щие спе- лые и переи стоп- ные об -щий сред, при- рост, млн. м* сред, воз- раст, лет гыс.га 1 кл. |п кл. 1 КЛ. ||| кл. Всего 974,6 143,4 1651 364,1 163,6 138,4 127,50 2,56 14,7 52,00 29,96 28,28 3,04 40 -хной- 582 , n 7 124 4 174 7 107 4 61 7 9 12 26 94 20 25 12 60 t 56 44 ные -мягко листве- 390,8 29,7 39,8 188,9 56,1 76,3 53,01 0,42 2,27 25,00 9,69 15,63 1,48 35 ные -твердо листвен- 1,7 — 0,9 0,5 0,1 0,2 0,20 -- 0,07 0,06 0,02 0,05 — 53 ные Таблица 11 Распределение покрытых лесом площадей и общего запасадревостоев Псковской области по основным лесообразующим породам (Число до черты - площадь в тыс. га; после черты - запс древесины в мпн. м3) . Основные лесообразую щие породы, всего Хвойные всего в том числе сосна ель лиственница 978.4/127.82 583.9/74.42 453.4/54.12 130.3/20.29 0.2/0.01 Мягколиственные Т вердопиственные в том числе из НИХ из общего количества береза осина ольха черная ствольных дуб высокое ТВ. 392,8/53,20 264,3/33,85 69,9/12,35 35,2/4,61 1,7/0,2 1,7/0,2 1,5/0,17 67
со Таблица 12 Основные агроклиматические показатели ландшафтных зон Псковской и смежных областей Пункт Ланд- шафтная провин- ция Абсо- лютная высота пункта, м Средняя температура воздуха Годовая амплиту- да сред- них ме- сячных темпера- тур Сумма темпера- тур за пе- риод со средними сут. тем- пература- ми выше 10 С Абсо- лютный минимум темпе- ратуры воздуха Абсо- лютный макси- мум темпе- ратуры воздуха Продол- житель- ность безмо- розного периода, сут. Среднее годовое количес- тво осад- ков, мм Число дней со снежным покро- вом самого холодно- го меся- ца, С самого теплого месяца, С Южная тайга Псков Севере- 42 -7,5 17,6 25,1 1977 -41 36 146 672 119 Новгород западная Севере- 24 -8,6 17,3 25,9 1850 ’-45 34 127 728 136 С.-Петер западная Севере- 2 -7,9 17,8 25,7 1866 -36 33 156 673 133 оург западная Подтайга Великие Севере- 97 -8,2 17,2 25,4 1958 -46 35 130 690 121 луки Калинин- западная Прибал- 20 -3 17,7 20,7 2320 -33 36 181 710 73 град тийская
4.8. Состояние животного мира. Разнообразие физико-географических условий, положение на границе природных зон (тайги, подтайги), сложная история развития и формирования ландшафтов определили богатство и разнообразие животного мира области. Состав фауны яв- ляется весьма динамичным, что проявляется, прежде всего, в колебании численности отдельных видов,1 внедрении новых видов и т.д. Разумеется, это происходит не только в силу естественных причин, а в большей степени под воздействием хозяйственной деятельности человека. Сведение лесов на больших площадях делает ландшафты лесной зоны похожими на соседние, расположенные южнее - лесостепные. Поэтому здесь появляются многие виды лесостепных растений и животных, расширяющих свои ареалы на север. Так, в Псковской области отмечено возрастание численности серой куропатки, зайца-русака и др., в то время как численность белой куропатки, зайца-беляка снижается. Запасы охотничье-пррмысловых видов млекопитающих в области оцениваются как значительные. По состоянию на 1993г. в области насчитывалось: лося -11,9 тыс. особей, кабана - 9,5 тыс., косули - 6,8 тыс., бобра - 10,2 тыс., рыси - 184 особи, бурого медведя - 900 особей, лисицы - 5,9 тыс., белки - 98,5 тыс., горностая - 7,5 тыс. особей (Состояние окру- жающей среды..., 1995). В последние годы здесь отмечено значительное увеличение численности волка: с 200 особей в 1990 г. до 987 особей в 1993 г. Следует отметить, что с этим явлением специалисты связывают снижение численности лося, которое наметилось в последние годы (Ильинский, 1995). Состав ихтиофауны Псковской области представлен 42 видами. Наиболее характерными для местных водоемов явля- ются окунь, плотва, ерш, густера, линь, щука. Однако наибольшее промысловое значение имеют судак, лещ, чудской сиг, щука, снеток, плотва, которых в основном вылавливают в крупнейшем водоеме области - Псковско-Чудском озере. Экологическая обстановка в этом водоеме пока благоприятна для его обитателей. Антропогенное эвтрофирование и 69
загрязнение еще не оказывают губительного воздействия на рыбное население озера, чему во многом способствуют относительно мягкие зимы последних лет. Между тем, такое благополучие едва ли продлится здесь бесконечно долго и, по мнению специалистов, может быть нарушено в период маловодной фазы озера. Глава 5. РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ Оценка состояния природной среды на всей территории Псковской области не может быть однозначной. Многообра- зие природных особенностей разноликих ландшафтов, рас- положенных на границе двух природных зон, предполагает региональный подход при их характеристике. В данной работе мы умышленно отказываемся от тради- ционного ландшафтно-типологического принципа райониро- вания конкретной территории и предлагаем воспользоваться схемой, представленной в Своде природных, исторических и культурных памятников Псковской области. В основу такого районирования положены историко-культурные и природные особенности отдельных регионов области, с учетом формирования их административных границ. Эти особенности способствуют дифференциации степени антропогенного воздействия на природную среду разнородных ландшафтов. Таким образом, на территории области выделяют сле- дующие регионы: Северный, Нижневеликорецкий, Сред- невеликорецкий, Северо-восточный, Восточный, Южный, Юго- восточный. Рассмотрим современное состояние природной' с реды этих регионов. 5.1. Северный регион. Регион расположен на севере области, в основном в бассейнах реки Плюссы и Псковско-Чудского озера; включает Гдовский, Плюсский и Стругокрасненский административные районы. 70
Поверхность Центральной части региона определяется холмисто-моренным и холмисто-камовым рельефом Лужской возвышенности, где амплитуда высот превышает 200 м. Наивысшей отметкой является гора Кочебуж (204 м). Для этой территории характерна частая смена пород различного механического состава. На севере и на востоке получили распространение полого- волнистые моренные равнины, сложенные валунными супе- сями, суглинками и глинами. Восточная окраина представляет собой плоскую равнину, которая является западной перифе- рией Ильменско-Волховской низменности, имеющей уклон на восток, к озеру Ильмень. В западной и юго-западной (приозерной) частях региона распространены заболоченные полого-волнистые озерные и озерно-ледниковые равнины, сложенные песками, супесями и суглинками. Эта территория выглядит почти идеально плоской, местами заболоченной низиной с амплитудой высот 5-10 м. Вдоль побережья Чудского озера вытянуты песчаные гряды и дюны. Северо-восточная часть региона по характеру рельефа представляет собой плоскую равнину с холмистыми участками. Моренные холмы, друмлины, камы, речные долины усложняют рельеф. Последние врезаются в поверхность до 8-10 м, а местами до 25 м (по реке Плюссе). Большая часть региона (кроме западной его окраины - Причудья) характеризуется устойчивой холодной зимой, коротким и прохладным веге- тационным периодом с повышенным количеством осадков (от 700 до 750 мм и более на высокой части Лужской возвы- шенности). Эта территория считается наименее пригодной для выращивания сельскохозяйственных культур в Псковской области. Напротив, земли, прилегающие к Чудскому озеру, отличаются мягкой короткой зимой и наиболее длительным теплым и солнечным вегетационным периодом в области с пониженным количеством осадков (600-650 мм). Этот район располагает наилучшими агроклиматическими условиями произрастания сельскохозяйственных культур. Средняя годовая температура воздуха колеблется здесь от 71
3,8 до 4,5° на западе. Абсолютный минимум температуры - от -45° на востоке до -37° на западе. Абсолютный максимум составляет 33-34°. Гидросеть региона относится к бассейнам Псковско- Чудского озера, рек Плюссы и Шелони. Непосредственно в Чудское озеро впадают реки Желна, Черма; в Плюссу впадают Яня, Люта, Курея. В Шелонь впадает река Ситня. В регионе сравнительно много озер. Наиболее крупными являются Черное, Щирское, Песно, Долгое, Ужинское. Наибольшее распространение здесь получили подзолистые почвы. На северо-восточной и юго- западной периферии преобладают болотные торфяные и торфяно-подзолисто-глеевые почвы. В центральной и северной частях региона преобладают березовые и березово-осиновые травяно-кустарничковые и травяные леса, местами в сочетании с травяными серооль- шаниками. На северо-востоке, юго-востоке и юго-западе до- минируют сосновые долгомошные и сфагновые леса в со- четании с верховыми и переходными болотами, местами с участками производных на их месте березовых лесов. Ближе к центральной части региона, на хорошо дренированных учас- тках, как бы опоясывая Лужскую возвышенность, раскинулись сосновые зеленомошные и лишайниково-зеленомошные леса. Кое-где еще сохранились еловые зеленомошные, еловые долгомошные и сфагновые леса. (В первичном растительном покрове этого южнотаежного региона ель являлась основной лесообразующей породой). В целом лесистость рассматриваемой территории составляет 50-60%, но представлена неравномерно. На северо-востоке и в центре региона сельскохозяйст- венная освоенность местности составляет около 15-25%, лесистость 40-80%, заболоченность от 15 до 80% при малой освоенности болот. Вдоль побережья Чудского озера, а также на востоке региона освоенность земель доходит до 40-50%, лесистость - до 35-50% при большой нарушенности лесов, заболоченность - до 15% с большим освоением болот. 72
5.2. Нижневеликорецкий регион. Регион расположен в северо-западной части Псковской области, в бассейне нижнего течения реки Великой и по побережью Псковского озера. Включает административные районы - Псковский, Печорский, Палкинский. Поверхность региона представлена в основном слегка холмистой равниной, расчлененной рекой Великой и ее при- токами. Лишь на северо-востоке Псковского района про- слеживаются отроги Лужской возвышенности, а на западе - отроги возвышенности Хаанья, где абсолютные высоты по- верхности колеблются в пределах 150-200 м. В прибрежной зоне Псковского озера абсолютные отметки достигают наи- меньших значений (30 м). В наиболее возвышенных частях,- на северо-востоке, вос- токе и западе региона - максимальные относительные пре- вышения холмов, холмистых гряд над соседними долинами составляют от 20 до 50 м. Однако на большей части территории преобладают относительные высоты 3-10 м, а местами даже 1-2 м (побережье Псковского озера). В рельефе преобладают полого-волнистые озерные и озерно-ледниковые равнины, сложенные песками, супесями и суглинками. Для западной и северо-восточной частей региона характерны полого-волнистые моренные равнины, сложенные валунными супесями, суглинками, глинами. Отроги возвышенности Хаанья на крайнем западе представляют собой холмисто-моренную равнину с аналогичными отложениями. На севере и западе региона преобладают сосновые зе- леномошные и лишайниково-зеленомошные леса в сочетании с производными вересковыми и бруснично-вересковыми сосняками. На климатические особенности региона оказывает влияние близость крупного водоема - Псковского озера. Так, приозер- ные территории характеризуются мягкой зимой, наиболее длительным, теплым и солнечным вегетационным периодом с пониженным количеством осадков. Именно эти территории от- личаются наилучшими агроклиматическими условиями про- израстания сельскохозяйственных культур в Псковской области. 73
Северо-восточная часть региона характеризуется устойчивой, холодной зимой, коротким и прохладным вегетационным пе- риодом с повышенным количеством осадков (до 750 мм в год). Для восточной части присуща умеренно холодная зима и умеренно теплый вегетационный период с повышенным коли- чеством осадков. На юге и западе типичны умеренно холодные зимы, сравнительно продолжительный и теплый вегетационный период, пониженное количество осадков. Средняя'годовая температура воздуха в данном регионе составляет 4,4-4,6°, абсолютный минимум температуры - 40-41°, абсолютный максимум составляет 36°. Годовая сумма осадков на большей части территории в разные годы в среднем колеблется в пределах 600-700 мм. Гидрографическая сеть региона относится к бассейну Псковского озера и его главной реки Великой с притоками Многа, Череха, Пскова, Кудеб, Вяда. Непосредственно в Псковское озеро впадают реки Черная, Толба и др. (в северной части региона), Обдех, Пиуза (Пимжа) - на западе. Наибольшее распространение в регионе получили дерново- подзолистые почвы; в понижениях встречаются дерново- глеевые и болотные торфяные почвы. В северо-западной части распространены дерново-карбонатные почвы ( в местах близкого залегания известняков). На территории региона, по условной линии г. Печоры - устье р. Великая - Лужская возвышенность, проходит граница природных зон - тайги и подтайги. К северу от этой границы расположена подзона южной тайги, к югу - зона подтайги (широколиственно-хвойных лесов). На севере и западе региона преобладают сосновые зеленомошные и лишайниково-зеленомошные леса в соче- тании с производными вересковыми и бруснично-верес- ковыми сосняками. В восточной части, а также на севере региона, вблизи Псковского озера, имеются крупные массивы сосновых долгомошных и сфагновых лесов в сочетании с верховыми и переходными болотами, местами с участками производных на их месте березовых лесов. 74
Центральная часть региона, где находится город Псков, а также западная его окраина, характеризуются высокой сельскохозяйственной освоенностью (60-70%), большой нарушенностью лесов (15-20%), освоенностью значительной части болот (заболоченность 5-10%). Северо-восточная часть региона, охватывающая междуречье Псковы и Кеби, а также территория в среднем течении реки Кудеб на западе, менее освоены в сельскохозяйственном отношении (20-30%). Лесистость составляет здесь 40-60% при большой нарушенности лесов, а заболоченность до 5%. Восточная, южная и северо-западная части региона в сельскохозяйственном отношении освоены на 55-75% с лесистостью 15-30%, средней нарушенностью лесов и заболоченностью до 5%. Территории региона, примыкающие сравнительно узкой полосой к Псковскому озеру с севера и запада, сильно заболочены (60-80%); болота здесь слабо освоены, лесистость едва доходит до 15%, сельскохозяйственная освоенность - менее- 15%. В восточной части, а также на севере региона, вблизи Псковского озера имеются крупные массивы сосновых долгомошных и сфагновых лесов в сочетании с верховыми и переходными болотами, местами с участками производных на их месте березовых лесов. 5.3. Средневеликорецкий регион. Регион расположен в западной части области, в бассейне среднего течения реки Великой; включает пять админис- тративных районов - Островский, Пыталовский, Пушкино- горский, Опочецкий, Красногородский. Большая часть рассматриваемой территории представляет собой сравнительно однородную грядово-холмистую рав- нину с преобладающими высотами до 60-100 м. Лишь на северо-востоке холмы и гряды поднимаются до 200 м и выше. Сюда заходят западные отроги Судомской возвышенности. В юго-восточной части - холмисто-моренном рельефе западной окраины Бежаницкой возвышенности - местность повышается до 200-250 м, а относительные превышения 75
холмов возрастают здесь до 40-60 м. На севере и западе региона в рельефе преобладают полого-волнистые озерные и озерно-ледниковые равнины, сложенные песками, супесями и суглинками. В восточной части характерно чередование холмисто-моренных и холмисто-камовых равнин, сложенных валунными супесями, суглинками, глинами, песками и супесями. На юго-востоке встречаются полого-волнистые зандровые равнины, сложен- ные песками и супесями. Для большей части территории региона характерна умеренно-холодная зима, сравнительно продолжительный и теплый вегетационный период, относительно небольшое количество осадков (по сравнению с другими частями Псковской области) - 560-700 мм. На северо-востоке и юго-востоке региона, на западных склонах возвышенностей, годовая сумма осадков увели- чивается до 750 мм и более. Северо-восточная окраина характеризуется умеренно-холодной зимой, а юго-восточная - довольно холодной и длительной зимой и умеренно-теплым вегетационным периодом. Средняя годовая температура воздуха в регионе составляет 4,4-5,0°, абсолютный минимум температуры -38-41°, абсолютный максимум составляет 36°. Гидросеть региона относится к бассейну реки Великой и представлена ее притоками: Кухва, Утроя, Лжа, Синяя, Исса, Шесть и др. Здесь также представлена своим верхним течением река Череха и река Сороть - нижним. Почвенный покров региона довольно пестрый. Достаточно широко представлены подзолистые, дерново-подзолистые, торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевые почвы, а.также болотные торфяные (преимущественно верховых болот). В естественном растительном покрове западной части рассмат-< риваемой территории преобладают сосновые долгомошные и сфагновые леса в сочетании с верховыми кустарничково- сфагновыми и переходными болотами. В центральной и южной части большую роль играют сосновые заленомошные и лишайниково-зеленомошные леса. На севере- и юго- 76
востоке, в отрогах возвышенностей, доминируют осиновые и березовые дубравно-травяные леса в сочетании с дубравно- травяными сероольшаниками. В северо-западной и восточной части региона сельско- хозяйственная освоенность земель составляет 55-75%, ле- систость - 15-30% со средней нарушение стью лесов и забо- лоченностью до 5%. На северо-востоке освоенность 45-65%, лесистость - 20-30% с большой нарушенностью лесов и за- болоченностью до 5%. В районе города Острова располо- жена полоса земель с освоенностью 30-60%, лесистостью 25-40% (с большой нарушенностью лесов) и заболоченностью до 10% при малой освоенности болот. В междуречье Иссы И Синей, к северо-востоку от Красногородска имеются земли с сельскохозяйственной освоенностью более 70%, лесис- тостью менее 10% и малой заболоченностью (менее 5%). На юго-западе региона освоенность доходит до 25%, лесистость составляет 40-55% (при малой нарушенности лесов), а заболоченность - 10-12% (при малой освоенности болот). 5.4. Северо-восточный регион. Регион расположен на северо-востоке области, в бассейне реки Шелони; включает три административных района - Пор- ховский, Дновский и Дедовичский. Поверхность региона преимущественно равнинная. На севере, западе и востоке преобладает плоский рельеф с редкими всхолмлениями. Особой монотонностью отличается рельеф на востоке рассматриваемой территории, где абсо- лютные высоты колеблются в пределах 55-80 м. На юге рас- положена Судомская возвышенность, ограниченная изогипсой 100 м, где абсолютные высоты достигают 280 м, а ровные водораздельные участки имеют высоты свыше 200 м. Наивысшая точка возвышенности - г.Судома имеет высоту 293 м. Относительные превышения холмов над окружающей местностью достигают 70 м. В рельефе возвышенности пре- обладают холмисто-моренные и холмисто-камовые элементы, сложенные,валунными супесями, суглинками, глинами, песками и супесями. Ландшафты Судомской возвышенности считаются 77
одними из наиболее живописных в Псковской области. Северо-запад региона представлен полого-волнистыми озерно-ледниковыми среднезаболоченными равнинами, сложенными песками, супесями и суглинками. На востоке, в центре и юго-востоке доминируют полого-вопнистые морен- ные равнины, сложенные валунными супесями, суглинками и глинами. Восточные окраины сильно зйболочены. Климатические условия региона характеризуются умерен- но-холодной зимой и умеренно-теплым вегетационным перио- дом, с повышенным количеством осадков (600-700 мм, на Су- домской возвышенности до 750 мм и более). Средняя годовая температура воздуха колеблется в пре- делах 4,3-4,5°. Абсолютный минимум температуры -40-42°, максимум составляет 35°. Гидрографическая сеть региона относится к бассейну озера Ильмень. Главной рекой здесь является Шелонь с притоками - Ситня, Удоха, Демянка, Уза, Белка, Судома, Полонка и др. На Судомской возвышенности много озер: Городновское, Уз- ское, Локно, Глубокое, Мячковское, Навережское, Лучно, Иваньковское и др. На большей части региона преобладают дерново-подзо- листые почвы, на западе и востоке получили распространение торфяно-подзолисто-глеевые и болотные торфяные почвы. В районе г.Дно и вдоль реки Полонки встречаются дерново- карбонатные выщелоченные и оподзоленные почвы. В естественном растительном покрове региона преобладают осиновые и березовые дубравнотравяные леса в сочетании с сероольшаниками (на месте еловых дубравнотравяных лесов). На западе еще сохранились довольно крупные массивы сосновых долгомошных и сфагновых лесов в сочетании с верховыми и переходными болотами. На востоке распрос- транены верховые кустарничково-сфагновые, переходные травяно-сфагновые и низинные травяные болота. Сельскохозяйственная освоенность большей части рассматриваемой территории составляет 45-65%, лесистость 20-30% с большой нарушенностью лесов, заболоченность до 78
5%. Восточные окраины характеризуются слабой освоен- ностью (до 15%), лесистость там едва доходит до 15%, зато высока степень заболоченности (60-80%) при малой освоен- ности болот. На Судомской возвышенности сельскохозяйственная ос- военность составляет 30-60%, лесистость 40-60% при большой нарушенности лесов, заболоченность доходит до 10% при малой освоенности болот. Ландшафты Судомской возвышенности отличаются ис- ключительной живописностью, что создается причудливым и частым чередованием поросших лесом холмов и гряд с по- нижениями, занятыми озерами или болотами, извивающимися долинами небольших рек и ручьев. Сельскохозяйственные угодья здесь характеризуются мелкоконтурностью и не ис- кажают уникальной пейзажной выразительности местной природы. 5.5. Восточный регион. Регион расположен в восточной части области, в бассейнах рек Локни и Сороти, включает Бежаницкий, Локнянский и Но- воржевский административные районы. Характер поверхности региона очень неоднороден. Боль- шая часть территории представляет собой выровненную поверхность Соротской, Полистовской низин и Ловатской низменности, где абсолютные высоты колеблются от 70 до 100 м. На северо-западе прослеживаются южные отроги Судомской возвышенности с отметками высот, превыша- ющими 200 м. На юго-западе расположена Бежаницкая воз- вышенность, где абсолютные высоты превышают 300 м (гора Лобно - 339 м). Общая амплитуда высот достигает 240 м. Низменная часть региона представляет собой полого- волнистую моренную равнину, сложенную валунными су- песями, суглинками и глинами. Восточная окраина сложена озерно-болотными отложениями, которые накапливались в огромной озерной чаше, занимавшей данную территорию в послеледниковое время. Эта часть региона сильно заболочена. 79
На севере- и юго-западе характерны холмисто-моренные, холмисто-камовые элементы рельефа, сложенные валунными супесями, суглинками, глинами, песками. Для Бежаницкой возвышенности характерны участки распространения крупных моренно-камовых массивов с частой сменой пород различ- ного механического состава. Здесь также получили распрос- транение плосковершинные холмы - звонцы - с покрышками, сложенными тонкими озерно-ледниковыми глинами. Климатические особенности региона определяются его положением в "ветровой тени" Судомской и Бежаницкой возвышенностей. Большая часть территории характеризуется умеренно-холодной зимой, сравнительно продолжительным и теплым вегетационным периодом и наименьшим в области количеством осадков. Для приподнятой территории Бежаниц- кой возвышенности типична довольно холодная и длинная зима, умеренно теплый вегетационный период, повышенная об- лачность и большое количество осадков. Средняя годовая температура воздуха здесь 4,6-4,7°, аб- солютный минимум - -42-43°, абсолютный максимум темпе- ратуры составляет 35°. Годовая сумма осадков на возвы- шенностях 750 мм и более, в низинах 600-650 мм. Территория региона лежит на водоразделе двух бассейнов: озера Ильмень (реки Ловать, Локня, Цевла, Полисть, Хлавица и др.) и Псковско- Чудского (реки Сороть, Уда, Льста, Ашевка, Цвенка, Севка и др.). Озера здесь многочисленны и разнообразны. В Полис- товской низине крупнейшими являются Полисто, Цевло, Дубец, Пылец, Дулово, Русское, Сусельницкое и др. На Соротской низине выделяются озера Орша, Посадниковское, Вехно, Тайловское и др. На Бежаницкой возвышенности самые крупные озера: Але, Великая Вода, Локново, Ужо и др. Почвенный покров региона отличается разнообразием. На большей части территории преобладают дерново-подзолистые почвы. На Бежаницкой возвышенности, обычно на звонцах, встречаются почвы - лесные поддубицы. В Соротской низине типичны дерново-глеевые выщелоченные, а в Полистовской низине - болотные торфяные почвы (преимущественно вер- ховых болот). 80
Естественный растительный покров лучше сохранился на возвышенностях, хотя сильно изменен человеком, и в По- листовской низине. На возвышенностях преобладают осиновые и березовые дубравно-травяные леса в сочетании с дубравно- травяными сероольшаниками. Это вторичная растительность, которая появилась на месте еловых дубравно-травяных лесов, вырубленных человеком. Первичные леса здесь почти не сохранились, отдельные небольшие массивы их еще кое-где встречаются и представлены еловыми дубравно-травяными лесами, местами с лещиной, липой, кленом в подлеске и с единичной примесью широколиственных пород в древостое. В Соротской низине еще сохранились сосновые зелено- мошные и лишайниково-зеленомошные леса, Полистовская низина занята в основном верховыми кустарничково-сфаг- новыми болотами, местами с грядово-мочажинными и грядо- во-озерково-мочажинными комплексами. В этом обширней- шем болотном массиве на суходольных "островах" встречают- ся участки сосновых долгомошных и сфагновых лесов. Сельскохозяйственная освоенность западной части региона составляет 45-64%, лесистость - 20-30% с большой нарушен- ностью лесов, заболоченностью до 5%. В юго-восточной части освоенность составляет 30-60%, лесистость - 25-40% с большой нарушенностью лесов, заболоченность1 до 10% при малой освоенности болот. На востоке, в Полистовской низине, сельскохозяйственная освоенность территории составляет около 15%, лесистость до 15%, заболоченность - 60-80% при малой освоенности болот. В мае 1994 года было принято постановление Прави- тельства о создании в ведении Минприроды Российской Федерации нового заповедника "Полистовского" в Бежаниц- ком и Локнянском районах Псковской области (Полистово- Ловатская болотная система) площадью 36 036 га. 5.6. Южный регион. Этот регион расположен на юге области в пределах бас- сейнов рек Западной Двины и Великой; включает чет'ыре ад- 81
министративных района - Себежский, Пустошкинский, Невель- ский и Усвятский. В природном отношении регион весьма неоднороден. Его поверхность представляет собой холмистую равнину, в которой причудливо сочетаются участки холмисто-моренного рельефа и обширных зандровых и озерно-ледниковых равнин с преобладающими высотами 150-200 м. Полого-волнистые зандровые равнины занимают большие площади в пределах региона. Их поверхность довольно спокойная, слабо волнистая. Относительные высоты изменяются в пределах 5-10 м. Эти места, как правило, заняты сосновыми борами на песках и супесях и очень редко осваиваются под сельскохозяйственные угодья. Конечно-моренные гряды, холмы высотой 40-70 м и более имеют сложные и резки^ очертания. В южных отрогах Бежаницкой возвышенности, где абсолютная высота достигает 264 м, встречаются участки распространения крупных моренно- камовых массивов с частой сменой пород различного меха- нического состава. Озерно-ледниковые участки равнин разбросаны по всему региону. Их поверхность почти совершенно плоская, сток поверхностных вод затруднен, поэтому в таких местах обычно встречаются болота или заболоченные леса. Климатические условия региона характеризуются довольно холодной и длительной зимой, умеренно-теплым вегета- ционным периодом, повышенной облачностью и большим количеством осадков. Лишь на крайнем северо-западе региона условия более мягкие. Средняя годовая температура воздуха здесь составляет 4,3- 4,6°. Абсолютный минимум температуры -42-45°, максимум достигает 35°. Годовая сумма осадков колеблется от 650 мм на западе до 750 мм и более в средней части и отрогах Бежаницкой возвышенности, на востоке снижается до 700-750 мм. Гидросеть региона представлена водоемами, входящими в бассейн реки Западной Двины, Псковско-Чудского озера и озера Ильмень. К бассейну Западной Двины относятся реки Уща, Усвяча и др., а также озера Узмень, Усвятское, Невель, Язно, Себежское, Нечерица и др. К бассейну Псковско- 82
Чудского озера относятся реки Исса (верховья),. Неведрянка, Лосьма, Веть, Алоля и др., озера - Свибло, Неведро, Верято, Ашо и др. В бассейне озера Ильмень расположены притоки верхней Ловати, озера Сенница, Большой Иван и др. Благодаря обилию живописных озер этот регион получил название "Псковское поозерье". Здесь расположен Себеж- ский природный национальный парк. В почвенном покрове здесь преобладают подзолистые, дерново-подзолистые и торфянисто-подзолисто-глеевыё почвы. Растительный покров отличается своим разнообразием. На западе и юго-западе преобладают сосновые долгомошные и сфагновые леса. В отрогах Бежаницкой возвышенности на севере и на восточной окраине региона доминируют осино- вые и березовые дубравно-травяные, а также сосновые зе- леномошные и лишайниково-зеленомошные леса. Кое-где еще уцелели участки еловых зеленомошных травяно-кус- тарничковых и еловых дубравно-травяных лесов. На востоке встречаются черноольховые заболоченные леса. Степень сельскохозяйственной освоенности территории отличается пестротой. На западе региона она составляет 20- 30%, лесистость 40-60% при большой нарушенности лесов и заболоченности до 5%. Для центральной и восточной частей региона характерна освоенность 30-60%, лесистость 25-40% с большой нарушенностью лесов, заболоченностью до 10% (при малой освоенности болот). От озера Верято вдоль реки Ущи до самой южной окраины протянулась полоса угодий с освоенностью до 15%, лесистостью от 40 до 80% и забо- лоченностью 15-20% (при малой освоенности болот). 5.7. Юго-восточный регион. Регион расположен в юго-вОсточной части области, в бас- сейнах рек Ловати и Западной Двины, включает Великолукский, Новосокольнический и Куньинский районы. Его поверхность отличается неоднородностью. Значительная часть территории представляет собой холмисто-моренную оавнину, где холмы и гряды с относительной высотой 5-10 м чмеют пологие склоны, расплывчатые очертания. Они че- 83
редуются с широкими, часто заболоченными ложбинами. Здесь типичны полого-волнистые зандровые и зандро-камовые равнины, сложенные песками и супесями. На юге и востоке хорошо выражены водно-ледниковые формы рельефа. Восточную окраину занимает равнина, которая в послелед- никовое время была занята огромным озером. Его остатком сейчас является цепь озер: Кодосно, Жижицкое, Двинье. На севере региона, в пределах Ловатской низменности, хорошо выражена озерно-ледниковая равнина с очень слабым уклоном поверхности на север и к долине р.Ловать. В западной части рельефа широко представлены звонцы - платообразные озерно-ледниковые возвышенности. Здесь расположена Бежаницкая возвышенность, для которой типичны участки распространения моренно-камовых массивов с частой сменой пород различного механического состава. Климатические условия на северо-востоке региона нес- колько отличаются от его остальной части. Так, для большей части территории характерны довольно холодная и длительная зима, умеренно-теплый вегетационный период, повышенная облачность и большое количество осадков. На северо-востоке обычны умеренно-холодные зимы, сравнительно продолжительный и теплый вегетационный период, относительно небольшое количество осадков. Средняя годовая температура воздуха здесь колеблется в пределах от 4,2° до 4,8°. Абсолютный минимум температуры -43-46°, максимум составляет 35°. Годовое количество осадков - от 600 мм на северо-востоке до 750 мм на юге и западе территории. Гидросеть региона относится в основном к бассейнам озера Ильмень (реки Ловать, Насва, Смердель, Удрай, Кунья и др.) и реки Западной Двины (Талица, Двинка и др.). Здесь много живописных озер: Жижицкое, Двинье-Велинское, Усмынское, Ордосно, Урицкое, Асцо и др. Из озера Большой Вяз берет свое начало река Великая. В почвенном покрове региона преобладают дерново- подзолистые почвы. Лишь на востоке встречаются массивы подзолистых, а на севере - болотно-торфяных почв. В за- 84
падной части, на звонцах, распространены лесные поддубицы. Растительный покров региона довольно пестрый. Преоб- ладают осиновые и березовые дубравно-травяные леса. Встречаются елово-сосновые и сосновые зеленомошные травяно-кустарничковые леса, еловые дубравно-травяные леса, а также верховые кустарничково-сфагновые болота. Центральная и западная части региона характеризуются довольно высокой сельскохозяйственной освоенностью (45- 65%), здесь лесистость составляет 20-30% с большой нару- шенностью лесов, заболоченность - до 5%. В северо-восточной части, а также в районе озер Жижиц- кое и Двинье, освоенность доходит до 25%, лесистость 40-55% при малой нарушенности лесов, заболоченность 10-20% при малой освоенности болот. На юго-восточной окраине региона сельскохозяйственная освоенность едва доходит до 15%, лесистость составляет 55- 80% при малой нарушенности лесов, заболоченность до 15% при малой освоенности болот. Глава 6. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В течение последнего тысячелетия в ландшафтах, распо- ложенных на территории Псковской области, доминировала общая тенденция сокращения лесистости, осушения болот, замены естественных фитоценозов производными и т. п. При этом наметилась следующая цепь взаимосвязанных процессов. 1. Изменение лесистости и биоэнергетики ландшафтов. 2. Изменение микроклимата, фитоклимата и теплоэнер- гетики ландшафтов. 3. Изменение баланса влаги в ландшафтах. 4. Возникновение проблемы геоэквивалентов в ландшафтах - нарушение баланса изъятого вещества (и энергии) и воз- вращенного. 85
5. Появление "бедлецдов" на окраинах городов (земель, полностью потерявших свою продуктивность из-за их нера- ционального использования). 6. Загрязнение природной среды. Последнее обстоятельство принимает особо зловещий оттенок в свете усиливающейся эвтрофикации водоемов. Огромная масса загрязнений (в том числе биогенных эле- ментов) стекает со всей водосборной площади крурнейшей водной артерии области - реки Великой в ее низовья и достигает максимальной концентрации в устье - в районе дельты реки и южной части Псковско-Чудского водоема. В процессе усиливающегося антропогенного преобра- зования природной среды коренным образом и весьма быстрыми темпами меняется не только характер расти- тельного покрова, но и животного мира в экосистемах об- ласти. Проблемы ландшафтно-экологического прогнозирова- ния, оптимального сочетания различных угодий в современных ландшафтах (лесов и лугов, болот и пашен, парков и водоемов) по-прежнему остаются открытыми. На этом фоне отчетливо проступают некоторые трудности экологического прогнозирования. Основное их содержание в общем виде может быть сведено к следующим положениям. 1. Еще недостаточно исследованы сложнейшие причинно- следственные связи между социально-экономическими и природными факторами природопользования. Мало иссле- дованы зависимости между природопользованием и его последствием для природной среды. Ненадежность, ошибоч- ность многих современных прогнозов связаны с упрощением последствий природопользования. 2. Недостаточный уровень информационной обеспеченнос- ти экологического прогнозирования. 3. Ненадежность связей между пр&гнозами состояния природной среды и мероприятиями по борьбе с отрица- тельными последствиями антропогенного фактора. Резуль- таты научного экологического прогнозирования далеко не всегда учитываются при выработке планов экономического 86
развития области, региона. 4. Отсутствие последовательности в проведении приро- доохранной политики на государственном и областном уровнях. 5. И, наконец, в последнее время часто выдвигаются зловещие тезисы о несовместимости требрванийу охраны природы и Экономического роста... Все прогнозы состояния природной среды относятся к классу так называемых поисковых прогнозов, которые отличаются от нормативных отсутствием заранее заданных критериев, целей и норм. Сами методы прогнозирования дос- таточно разнообразны. Их .можно подразделить на четыре группы. 1. Общенаучные методы (в том числе - сравнительно- геог- рафические, выводы по аналогии и др.). 2. Экспертная оценка или анкетирование. 3. Экстраполяция. 4. Моделирование. Специфика прогнозирования состояния природной среды заключается в том, что в подавляющем большинстве случаев приходится сталкиваться с вероятными и случайными состав- ляющими процессов развития, что приближает подобные прогнозы к гипотезам. Однако в особой степени это относится к глобальным прогнозам (например, климатическим). Поэтому становятся понятными определенные успехи отдельных компонентных прогнозов (например, загрязнение воздуха от точечного источника с определенным объемом выбросов) и трудности с прогнозированием развития природных комплексов в целом. Так, следует отметить, что многие прогнозы влияния СО2 на природную среду спорны. Имеются расчеты российских и шведских ученых, согласно, которым при удвоении концен- трации СО2 в атмосфере температура воздуха повышается не более чем на 0,04°С. Поэтому повышение концентрации углекислого газа в таких масштабах скорее может оказаться полезным для сельскохозяйственного произврдства, так как должно сопровождаться повышением интенсивности фото- 87
синтеза (примерно на 2-3%). В настоящее время концентрация углекислого газа в атмосфере составляет 0,032% (в городах - 0,034%). Медики считают, что для здоровья человека концентрация СО2 в воздухе безвредна до уровня 1 % (Рябчиков и др., 1983). Таким образом, имеется еще достаточно времени для решения этой проблемы. Хозяйственная деятельность человека нарушает не только геохимический круговорот, но и оказывает существенное влияние на энергетический баланс в природе. Это влияние выражается не только в освобождении энергии фотосинтеза, накопленной в сжигаемых материалах, но и в самом преоб- разовании ландшафтов путем активного воздействия на под- стилающую поверхность. Исходя из предпосылки, что энергетические мощности удваиваются сейчас каждые 12 лет, а объем промышленной продукции - каждые 15 лет, следует ожидать, что в начале XXI века антропогенная нагрузка на природную среду возрастет почти в 2 раза, даже при учетов очистных мероприятий, которые еще недостаточно эффективны. Опыт развитых стран мира показывает, что даже для них природоохранные мероприятия очень дорогостоящи. (Мно- гие страны Западной Европы, Япония, США вынуждены расходовать на охрану среды до 2,5% валового национального продукта). Тем не менее, опыт и практика прогнозирования состояния природной среды убедительно показывают свою прак- тическую состоятельность и рентабельность, особенно - при узкоконкретных задачах. Все отчетливее прослеживается мысль, особенно актуальная в современных условиях, что лучше предотвратить загрязнение, чем бороться с его последствиями. 88
ЛИТЕРАТУРА 1. Адаменко В.Н. Мелиоративная микроклиматология. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 184 с. Т. Алпатьев А.М. Принцип геоэквивалентов - возможная основа поддержания нормальных динамических равновесий в природе.// Развитие и преобразование природной среды. Л.: ЛГПИ, 1977, вып.1, с. 3-9. 3. Гейгер Р. Климат приземного слоя воздуха. М.: Иностранная литература, 1960. - 486 с. 4. Голубова Т.А. Учет радиационных характеристик при оценке микроклиматических особенностей местности.// Использование данных о солнечной радиации в народном хозяйстве. Л.: Гидрометеоиздат, 1979, с. 74-84. 5. Долуханов П.М. География каменного века. М.: Наука, 1979. - 152 с. 6. Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды. М.: Мысль, 1980 - 264 с. 7. Исаченко А.Г. Экологическая география Северо-Запада России. Ч. I. СПб.: 1995. - 206 с. 8. Исаченко А.Г. Экологическая география Северо-Запада России. Ч. II. СПб.: 1995. - 98 с. 9. Келлер Р. Воды и водный баланс суши. М.: Прогресс, 1965. - 435 с. 10. Рябчиков А.М. и др. Окружающая среда. М.: Мысль, 1983. - 175 с. 11. Слинчак А.И. Изменчивость геофизических параметров в фациях озерно-ледниковых ландшафтов южной тайги Северо-Запада ЕТС. Автореф. канд. дис. Л.: 1983. - 22 с. 12. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. СПб.: Наука, 1995. - 370 с. 13. Федоров С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне Европейской территории СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 264 с. 14. Цветков М.А. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII столетия по 1914 год. М.: АН СССР, 1957. - 214 с. 89
15. Щербаков Ю.А. Введение в геофизику ландшафтов. Калинин: 1979. - 88 с. 16. Vaartaja О. Temperature and evaporation at and near ground level on certain forest sites.//Ca nadia n Jornal of Botany, 1954, Vol. 32, № 4-6, p. 760-783. 90
СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ.............................................3 Глава 1. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИТОГЕННОЙ ОСНОВЫ ЛАНДШАФТОВ 1.1. Понятие о литогенной основе ландшафтов.............5 1.2. Геофизические свойства почвенного покрова........6 1.3. Роль снежного покрова в формировании геофизических свойств литогенной основы ландшафтов.................10 1.4. Влияние рельефа на геофизические свойства ландшафтов .... 12 Глава 2. ХАРАКТЕР УВЛАЖНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ И РОЛЬ ВЛАГИ В ФОРМИРОВАНИИ ИХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 2.1. Значение увлажнения в дифференциации геофизических условий ландшафтов................................14 2.2. Элементы водного баланса ландшафтов и их динамика.17 Глава 3. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТОВ ’ 3.1. Виды энергии и ее геофизическое значение в ландшафтах .... 25 3.2. Составляющие радиационного баланса и тепло- энергетическая изменчивость природных комплексов......27 3.3. Мезоклиматический эффект Псковско-Чудского озера.38 Глава 4. АНТРОПИЗАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ 4.1. Антропогенные изменения ландшафтной структуры и их географические следствия........................40 4.2. Антропогенный фактор и проблема устойчивости ландшафтов...................52 4.3. Загрязнение воздуха...............................56 4.4. Загрязнение поверхностных вод.....................58 4.5. Загрязнение подземных вод.........................60 4.6. Состояние земельных ресурсов......................61 4.7. Состояние растительных ресурсов...................63 4.8. Состояние животного мира..........................69 Глава 5. РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ 91
5.1. Северный регион.................................70 5.2. Нижневеликорецкий регион........................73 5.3. Средневеликорецкий регион.......................75 5.4. Северо-восточный регион.........................77 5.5. Восточный регион................................79 5.6. Южный регион....................................81 5.7. Юго-восточный регион............................83 Глава 6. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ................................ ... 85 ЛИТЕРАТУРА...........................................89 92
АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ СЛИНЧАК ПСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ: РАЗВИТИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ Учебное пособие Изд. лицензия ЛР №020029. Дата выдачи 18.09.1991 года. Подписано в печать 3.09.96 г.; сдано в набор1.07.96 г.; гарнитура шрифта основного текста Журнальная; вид печати офсетная; объем издания в условных печатных листах 4; тираж 100 экз. Псковский государственный педагогический институт имени С.М. Кирова, 180760, г. Псков, пл. В.И. Ленина, 2. Набрано и отпечатано в типографии издательства "Курсив". г. Псков, ул. Коммунальная, 19.