4.13. Экология восстановления
Хорошую возможность специалистам по биологии сохранения дает участие в восстановлении поврежденных и деградировавших экосистем [Daily, 1995]. Восстановление поврежденных экосистем имеет высокий потенциал для увеличения и улучшения существующих систем на охраняемых территориях. Экологическое восстановления определяется как “процесс целенаправленного изменения местности для создания конкретной, естественной исторической экосистемы. Цель этого процесса состоит в восстановлении структуры, функции, разнообразия и динамики специфичной экосистемы” [Society for Ecological Restoration, 1991]. Экология восстановления основывается на научном исследовании, которое дает методы, позволяющие осуществить подобное восстановление. Экология восстановления на заре возникновения использовала технологии восстановления функций экосистемы, имеющих коммерческую ценность: воспроизводство болот для предотвращения наводнений, восстановление горных разработок для предотвращения эрозии почвы, управление землепользованием для гарантированного производства трав, ведение лесного хозяйства для получения древесины и сохранения красоты местности. Однако эти технологии воспроизводят иногда только упрощенные сообщества или сообщества, которые не могут сами воспроизводиться. С появлением биологического разнообразия, представляющего важный общественный интерес, восстановление видов и целых сообществ включается как основная цель в планы по восстановлению. Во многих случаях от представителя бизнеса по закону требуют восстановление среды обитания, которую он нарушил.
В некоторых случаях человеком создаются совершенно новые объекты окружающей среды, такие как водохранилища, каналы, мусорные свалки, промзоны. Если этими объектами пренебрегать, то они часто начинают доминировать своими экзотическими и сорными видами, что в конечном счете приводит к биологическому сообществу, которое непродуктивно, нетипично для окружающей местности и не имеет ценности с точки зрения перспективности сохранения и эстетически не привлекательно. Если эти объекты правильно подготовлены и в них реинтродуцированы исходные виды, тогда аспекты первоначального естественного сообщества могут быть успешно восстановлены. Новые территории среды обитания часто создаются преднамеренно для организации восстановительного процесса и замены поврежденной или разрушенной среды обитания. Цель подобных и всяких других восстановительных усилий – создать среду обитания, которая была бы похожа на имеющиеся эталонные территории в смысле функционирования экосистемы и ее видового состава. Эталонные территории определяют точные цели восстановления, по ним устанавливают и количественные критерии успеха проекта [Stephenson, 1999; Kloor, 2000].
Экология восстановления предоставляет теорию и технику проведения работ с поврежденными экосистемами различных типов. Имеется четыре основных подхода при восстановлении биологических сообществ и экосистем [рис. 4.9; Bradshaw, 1990; Cairns, Heckman, 1996].
Рис. 4.9. Деградированные экосистемы потеряли свою структуру (в отношении видов и их взаимодействия с физическим и биологическим окружением) и их функции (накопление биомассы и почвы, воды и процессов питания). Необходимо принять решение или восстанавливать, или реабилитировать, или заменять деградированную экологию, или не предпринимать никаких действий [по Bradshaw, 1990].
1. Никаких действий по причине слишком высокой стоимости восстановления или отрицательных результатов восстановления в предыдущих попытках или на базе опыта, согласно которому экосистема должна восстановиться сама. Последний случай типичен для старых полей на востоке Северной Америки, когда поля снова зарастают лесами через несколько десятилетий после их сведения.
2. Замена одной деградировавшей экосистемы другой более продуктивной. Например, можно заменить сильно пострадавший лесной массив продуктивным пастбищем. Такая замена по крайней мере, организует биологическое сообщество на территории и восстанавливает некоторые функции экосистемы, такие, как сохранение почвы и предотвращение наводнений.
3. Реабилитация, по крайней мере некоторых функций экосистемы и некоторых прежних доминирующих видов. Например, можно заменить лес плантацией деревьев.
4. Восстановление территории до первоначального уровня – видового состава и структуры – путем активной программы реинтродукции и, в частности, путем высаживания и засевания растениями исходных видов. Следует выявить и уменьшить действие факторов, приведших к деградации. Необходимо восстановить экологические процессы для оздоровления системы.
Экология восстановления ценна для экологии как науки тем, что дает тест для проверки нашего понимания биологических сообществ, заставляя нас собирать эти самые сообщества из составляющих. Как высказался Брэдшой [Bradshaw, 1990], “Эколог, работающий в над восстановлением экосистемы, делает созидательную работу и может точно так же, как инженеры проверить свои теории при конструировании самолетов, которые должны летать, мостов, которые не должны разрушаться, а также и экосистем, которые должны процветать”. В этом смысле экология восстановления может рассматриваться как экспериментальная методология, дополняющая существующие программы исследований неповрежденных систем. Восстанови-тельная экология предоставляет возможность полной реорганизации сообществ различными способами, чтобы посмотреть насколько хорошо они после этого функционируют и проверить затем эти идеи в большем масштабе.
Водно-болотные угодья. Большая часть работ была проделана при восстановлении водно-болотных систем, включающих топи, ручейки, небольшие пруды и реки [Zedler, 1996; Karr, Chu, 1998]. Болота часто засыпаются или осушаются, несмотря на ту важную роль, которую они играют в сдерживании наводнений, поддержании качества воды и сохранении биологических сообществ. Это их значение многим неизвестно, или недооценивается. Более половины прежних болот в США уже осушены, а в таких сильно заселенных штатах, как Калифорния, более 90% болот утеряны. Согласно политике правительства США, проводимой под лозунгом “не потеряем болота”, проекты, в соответствии с которыми производится засыпка и осушение болот, должны включать их восстановление или создание новых для компенсации потерь. Цель всех этих усилий лежит в воссоздании первоначальной гидрологии местности с последующим засаживанием местными видами растений. На практике болота, в том что касается гидрологических показателей и биологического сообщества, не удается восстановить до уровня эталонных территорий. Очень трудно получить точное соответствие всех нюансов видового состава, водяных потоков, структуры почв, а также исторически сложившихся особенностей. Однако восстановленные болота содержат опреде-ленный набор присущих им видов растений, они обычно обладают некоторыми полезными качествами этих экосистем, например, сдерживают наводнения и загрязнения, а также имеют большую ценность как местообитания для диких животных. Дальнейшее изучение и исследование методов восстановления, вероятно, приведет к дальнейшему улучшению методов реставрации болот.