Оглавление

ВОЗМОЖНОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ С ПОЗИЦИЙ САМООРГАНИЗАЦИИ

Т.Ш.Дваладзе

Институт оптического мониторинга СО РАН, Томск

        Самоорганизация понимается как совокупность структуры и процессов, в ходе которых создаётся, воспроизводится, совершенствуется организация сложной динамической системы, что происходит за счёт притока внешней энергии [1, с. 5].
       Этот процес является имманентным свойством сложной системы, стремящейся к состоянию динамического равновесия, которое “почти” достигается. Здесь подразумевается некоторая несбалансированность прихода-расхода потоков энергии (и вещества), т.е. наличия такого “сальдо”, которое и служит материалом саморазвития системы. Отчуждение системой вещества и энергии приводит к их дальнейшей концентрации, поляризации, т.е. к увеличению свободной энергии, которая и тратится на самосовершенствование и укрепление организации, своего рода “возвышение” над средой. Сами системы такого рода И.Пригожин называет “диссипативными”, имея в виду, что они “живут” (в системном смысле) за счёт использования отторгнутой энергии внешней среды для собственных нужд. Мы предпочитаем называть это явление самоорганизацией, а системы, которые обладают таким свойством, - самоорганизующимися. Самоорганизация – это свойство и агроэкосистемы.
       Следуя общему определению, агроэкосистема - это природно-сельскохозяйственная геосистема региональной размерности, в структуре которой главную роль играют обрабатываемые земли, сочетающиеся с пастбищными и сенокосными угодьями, элементами экологического каркаса и социально-экономической инфраструктуры.
       Подходя с позиций самоорганизации, агроэкосистемами мы называем такие социальные эколого-экономические образования, которые, формируясь на основе взаимной целесообразности структуры, достигают наивысшей в данных условиях производительности и устойчивости.
       Такие системы относятся к числу самоорганизующихся, потому что они формируются, пользуясь выражением Мураямы [2], “самопричинно”, или самопроизвольно, без заранее поставленной и просчитанной цели. Цель их развития является аттрактивной в том отношении, что, появляясь, они влекут процесс к себе, поскольку представляют собой наиболее эффективную силу производства продукции.
       Целенаправленное конструирование природных систем технически решить возможно. Но для этого необходимо знать законы организации и функционирования экосистем, механизмы, обеспечивающие их устойчивость, реакцию на различные виды возделывания, допустимые уровни воздействия.
       В давно обжитых районах надо изменить не только наше поведение, технологии, но и сами экосистемы, хотя бы потому, что они здесь нарушены и угнетены. Рекультивация - это тоже конструирование агроэкосистем. Проще и полезнее исключить выброс вредных веществ в экосистему, чем затрачивать средства и энергию на очистку, предотвращение последствий. Существует необходимость в создании агроценозов, приспособленных к условиям периодического длительного обводнения, так как среди саморегулируемых систем рекордными по продуктивности и социальной значимости являются заливные луга и экосистемы приливных маршей.
       Идею ландшафтного конструирования первоначально требуется проверить на небольшой натурной модели, например на участке площадью в несколько гектаров. Участок должен включать разнообразные урочища. Необходимо добиться устойчивого воспроизводства культур, довести их продуктивность до максимально возможной. Если будет перерабатываться значительная часть годового прироста растительности, возрастёт продуктивность территории, а контуры продуктивных сообществ будут расширяться, то эксперимент по “раскручиванию” биокруговорота можно считать удавшимся. Здесь не требуется рисковать большими деньгами и территориями, всё можно проверить на малой модели. Мы говорим о целостном явлении, о конструировании экосистемы, способной заменить деградирующие современные, способной выдержать высокий уровень механических и химических нагрузок. Исследования необходимо проводить с позиций системного подхода, когда конкретная хозяйственная деятельность в конкретных природных условиях рассматривается как единая природно-хозяйственная система (ПХС). Природно-хозяйственная система - это открытая сложная система, состоящая из двух блоков: природного и хозяйственного.
       Основу, структуру и пространственные масштабы природно-хозяйственной системы определяют природные условия территории, на которой она формируется. Производственный блок - наиболее активная часть системы, включает все виды хозяйственного возделывания и позволяет управлять развитием и перестройкой всей системы в целом. Целостность ПХС определяется единством выполняемых социальных и экономических функций, а время их существования - продолжительностью природопользования. Для ПХС характерно появление новых устойчивых элементов в природной составляющей, а также формирование разных типов природно-антропогенного круговорота веществ и потоков энергии на основе использования человеком природного потенциала ландшафта. Современные ПХС, в отличие от составляющих их коренных элементов экосистемы, характеризуются более сложным функционированием и своеобразным сочетанием самоорганизации природных процессов и самоорганизеции, обусловленниой управлением.
       Тесная корреляция ПХС с местной ландшафтной структурой наблюдается на локальном уровне и связана с исторически выработанной адаптивностью хозяйственной деятельности. Территориальная организация, типы производства в сельском и лесном хозяйстве, размещение и характер поселения во многом обусловлены исходной ландшафтной дифференциацией. Наиболее трудной задачей в изучении и конструировании ПХС, тем более существовавших в давнем историческом прошлом, является установление их границ. Принимая за основу границы территории, в которых велась та или иная хозяйственная деятельность, необходимо учитывать степень и антропогенной изменчивости.
       В свете нарастающего общеземельного экологического кризиса всё больший вес приобретают идеи адаптивно-ландшафтного земледелия, ориентировонные на максимальную мобилизацию естественного потенциала возделываемых земель при разумном сокращении антропогенного воздействия. Главным правилом оптимизации функционирующих сельскохозяйственных земель должно быть неукоснительное сбережение и поддержание в хорошем состоянии естественных элементов экологического каркаса. Природная основа экосистемы должна рассматриваться как безусловный базис устойчивого природопользования. Природные геосистемные образования обладают той подвижно-равновесной, способной к самовосстановлению структурой, в которую должны “встраиваться” и “вписываться” хозяйственные структуры. Непонимание или игнорирование столь важного принципа современного природопользования - главная причина всех локальных, региональных и глобальных экологических проблем нашего времени. Достичь оптимального положения можно сочетанием адаптивного и конструктивного подходов при проектировании хозяйственных начинаний. Адаптивное земледелие заключается в сближении структуры и функционирования агроэкосистемы с естественными системами, в имитации на сельскохозяйственных землях природных режимов и механизмов саморегуляции.
       Вариант решения проблемы целенаправленного крупномасштабного конструирования природно-хозяйственных систем должен включать следующие этапы:
       1) ландшафтное картографирование исследуемой территории, выявление современной ландшафтной структуры;
       2) установление главных черт динамики и функционирования природно-территориальных комплексов, их ресурсного потенциала, составление агропроизводственных характеристик и т.д.;
       3) определение современных антропогенных нагрузок и современного состояния ландшафтов;
       4) палеореконструкция ландшафтов - на её основе восстанавливается коренная ландшафтная структура и природные условия жизнедеятельности человека в конкретные исторические периоды;
       5) определение ресурсного потенциала восстановленных ландшафтов и их морфологических частей ( можно произвести оценку пригодности природно-территориального комплекса для определённых видов природопользования);
       6) изучение истории заселения и освоения ландшафтов на основе исторических и архивных материалов;
       7) поиск вариантов конструирования экосистемы на принципах самоорганизации и разработка моделей их функционирования на принципах саморегуляции.
       Однако решение данных проблем не будет успешным, если не будет введено научно обоснованное, целенаправленное управление процессом, не будет отработан соответствующаий управляющий орган, т.е. власть. Тем более, когда совокупность агроэкосистем по занимаемой территории и производимой продукции, по социальной и жизненной значимости играет определяющую роль. Целесообразность природных процессов должна соединиться с целесообразностью процессов управления – действий власти на различных иерархических уровнях.
       Власть тогда соответствует целям, когда она формируется на основе требований технологического процесса. Например, такая власть существует в городе Северске и других подобных городах. Здесь власть представляют собой управляющие органы различной иерархической соподчинённости, функционирующие в соответствии с требованиями технологических процессов, технологической и экологической дисциплины и пр.

       Литература

  1. Черванев И.Г., Поздняков А.В. Развитие современных представлений о самоорганизации рельефа // Самоорганизация геоморфосистем. – Томск, 1996. – С. 5-14.
  2. Maruyama M. The Second Cybernetics. Deviation amplfying matual caused prosess // American Scientist. - 1963. – №51.

 

Оглавление