Насколько сильно повлияла человеческая деятельность на болотные ландшафты европейской части России и каковы перспективы использования подобных территорий в дальнейшем, оценят географы Московского государственного университета имени Ломоносова в рамках научно-исследовательского проекта Русского географического общества. В качестве эталонного объекта была выбрана Вожская мелиоративная система и прилегающие к ней территории пологих волнистых равнин ледникового происхождения (зандры) в Мещерской низменности. Работа, по словам участников экспедиции, проходит в условиях 35-градусной жары, непроходимых лесов, за которыми сейчас практически никто не следит, высокого уровня воды, туч комаров, клещей, слепней, большого количества гадюк и медленно, но верно занимающих заброшенные поля кабанов, лосей и волков.
Низинные болота изучаемого района дренируются рекой Вожей. Они были осушены в 1966 году и до начала 1990-х годов использовались в качестве пашни и сенокосных лугов. Осушение и сельскохозяйственное использование привели к потере некоторых экологических функций территории. Так, естественное регулирование стока заменили системой шлюзов и каналов, были уничтожены местообитания водоплавающих птиц, произошла эрозия торфяных залежей, что привело к выделению углерода в атмосферу, в дренажных водах повысилось количество биогенных элементов.
При этом район, расположенный среди песков и болот, получил плодородные сельскохозяйственные земли, а распахиваемые до этого песчаные почвы были заброшены, на них начал восстанавливаться хороший сосновый лес.
В 1990-х годах в результате экономического спада и оттока населения сельское хозяйство района пришло в упадок. В 1992 году мелиоративная система вошла в состав Мещерского национального парка и начала функционировать и развиваться без участия человека. С течением времени характер землепользования продолжал меняться, расположенное рядом озеро Белое стало популярным рекреационным ресурсом, деревни начали расти за счёт новых дач и баз отдыха. Территория мелиоративной системы осталась в стороне от экономических интересов человека, но вошла в "сферу интересов" местной флоры и фауны.
Фото: пресс-служба Географического факультета МГУ
Экспедиционный этап научно-исследовательского проекта РГО "Прошлое, настоящее и будущее осушенных болот средней полосы России: трансформация ландшафтно-экологических функций водно-болотных угодий при смене природопользования" стартовал 1 июня 2021 года. Экспедиция, в которой участвуют ландшафтоведы МГУ, специалисты Почвенного института имени Докучаева и орнитологи Всероссийского научно-исследовательского института "Экология", проходит в Мещерском национальном парке Рязанской области. Задача проекта — оценить последствия изменения характера антропогенной нагрузки для ландшафтных и экологических функций осушенных земель Спас-Клепиковского района.
Коллектив ландшафтоведов МГУ ведёт наблюдения за динамикой природных комплексов Вожской мелиоративной системы и прилегающих ландшафтов с 1977 года.
"Развитие природных процессов более или менее ясно и поддаётся описанию, но как рассматривать их в контексте социально-экономических представлений, пока непонятно. С 90-х годов прошлого века в естественную науку вошло понятие экосистемных услуг, или ecosystem services. Проблема истощающихся природных ресурсов Земли поставила задачу их всесторонней экономической оценки, причём требовалось оценить не только очевидные материальные ресурсы, такие как живая биомасса, залежи торфа или запасы чистой воды, а все блага, которые человек получает от экосистем, — их способность регулировать весь комплекс физико-географических процессов, стабилизировать собственную динамику, создавать комфортную и эстетически привлекательную среду для человека", — пояснила ответственный исполнитель по проекту, доцент географического факультета МГУ Татьяна Харитонова.
Фото: пресс-служба Географического факультета МГУ
Термин "оценка экосистемных услуг", по словам Харитоновой, "не очень благосклонно" принимается российскими учёными. Он подразумевает монетарную оценку природных благ и требует участия экономистов.
"В области компетенции учёных-естественников находится оценка экосистемных и, в более широком понимании, ландшафтных функций, которые обеспечивают формирование комплекса так называемых услуг. Например, функция ландшафта — обеспечивать ежегодную продукцию биомассы, и мы можем определить, в каком состоянии ландшафт выдаёт больший или меньший объём нового живого вещества. А экосистемная услуга — это та доля произведённого живого вещества, которая имеет экономический спрос. Или ландшафт, например, в определённом состоянии может аккумулировать биогенные элементы и работать на увеличение плодородия почв, а в другом, наоборот, терять полезные элементы и ухудшать качество почв. Экосистемная услуга в таком случае оценивается как необходимые финансовые затраты на компенсацию этих процессов, например на внесение удобрений. Совокупная оценка всех ландшафтных функций позволяет определить ценность ландшафтов, а прослеживание динамики изменения ландшафтных функций со временем позволяет говорить о благоприятном или неблагоприятном развитии ландшафта", — отметила Харитонова.
Наиболее "сильные" ландшафтные функции определяют тип землепользования — сельское хозяйство развивается в наиболее продуктивных и устойчивых к изменениям рельефа ландшафтах. Там, где высоки риски развития деструктивных процессов, повышается важность регулирующих функций экосистем. Подобные территории предпочтительнее использовать в лесном хозяйстве или для рекреации.
Фото: пресс-служба Географического факультета МГУ
"То есть тот или иной тип землепользования эксплуатирует и усиливает одни ландшафтные функции, принося в жертву другие, такой характер управления природными ресурсами является компромиссным", — подчеркнула Татьяна Харитонова.
При осушении Вожской системы был достигнут определённый компромисс. Человек взял на себя часть регулирующих функций ландшафта, получив плодородные земли, но при этом были утрачены запасы торфа и снижено разнообразие водоплавающих птиц. Как перестраиваются ландшафтные функции при неконтролируемом саморазвитии заброшенных осушенных торфяников — вопрос нынешнего исследования.
Сейчас экспедиция оценивает две ключевые ландшафтные функции — биологическую продуктивность и поддержание ландшафтного и биологического разнообразия. Временная динамика функций будет восстановлена с помощью моделирования на основе спутниковых снимков проекта Landsat, доступных с 1984 года. Для калибровки моделей в полевых условиях собираются данные по продукции надземной растительности, состоянию органических горизонтов почв, проводятся описания ключевых растительных сообществ и ведутся маршрутные наблюдения за птицами.
Точно определить продукцию экосистемы возможно, только полностью собрав и взвесив всю фитомассу текущего года с эталонной площадки. Это крайне сложный, кропотливый и долгий процесс.
"Чтобы определить продукцию как можно большего количества разных фитоценозов за меньшие сроки, для оценки продуктивности лесных фитоценозов мы опираемся на опубликованные таблицы роста древесных пород и на лесных площадках 20 на 20 метров измеряем только высоту, диаметр и возраст деревьев первого и второго ярусов, высоту и количество кустарников и подроста, подробно описываем кустарничковый, травянистый и моховой ярус. В луговых фитоценозах мы берём укосы надземной фитомассы с площадок 4 на 4 метра. Так как заброшенные поля зарастают в первую очередь кустарниковой ивой, мы также собираем статистику по листовой массе ивовых кустов разной высоты", — рассказала Харитонова.
Фото: пресс-служба Географического факультета МГУ
Учёт птиц показал ожидаемую смену орнитофауны вслед за изменением местообитаний — территорию покинули виды, нуждающиеся в луговой и зерновой кормовой базе. При этом постепенно начали занимать своё законное место водоплавающие птицы — чирок-трескунок, широконоска, обычными видами стали журавли и серая цапля. Принялись заселять заболоченную мелиоративную систему лесные и опушечные виды — чёрный дрозд, садовая славка, теньковка, весничка, лесной конёк, обыкновенная овсянка.
Итогом проекта станет научно обоснованная оценка состояния и динамики качества ландшафтных функций трансформированных водно-болотных угодий, что поможет в разработке оптимальной стратегии природопользования и управления экосистемами на ландшафтной основе.