Понятие экосистемных функций и услуг

Современные условия жизни на Земле, при которых может существовать человек, – результат эволюции и непрерывной работы живой природы на протяжении миллиардов лет. В настоящее время в мире активно ведется разработка круга вопросов, связанных с экосистемными функциями и/или экосистемными услугами, включая их оценку. Появились фундаментальные международные исследования, посвященные экономике экоуслуг (среди них «Оценка экосистемных услуг на пороге тысячелетия, проект Европейского сообщества «Экономика экосистем и биоразнообразия», разработки Экологического департамента Всемирного Банка, Международного союза охраны природы и др.). Как отмечает Бобылев С.Н. «само определение экосистемных услуг остается в значительной степени дискуссионным» [1, с.8].

В документах международных организаций дается простое определение: экосистемные услуги – это выгоды, которые люди получают от экосистем [2]. По существующей классификации (Millennium Ecosystem Assessment, 2005) экосистемные услуги включают обеспечивающие, регулирующие и культурные услуги, непосредственно влияющие на людей, и поддерживающие услуги , необходимые для сохранения других услуг (рисунок 1).

ЭКОСИСТЕМНЫЕ УСЛУГИ

Рис.1. Классификация (Millennium Ecosystem Assessment, 2005)

В этой типологии услуги разделены по функциональному признаку, отражающему различие в способах, которыми экосистемы способствуют благосостоянию человека. В работе [3] авторами при идентификации экосистемных услуг предложено выделение экосистемных благ и экосистемных услуг. К группе благ отнесены невозобновляемые (породы, минералы, ископаемое топливо) и возобновляемые блага (животные, растения, вода, воздух, почва, рекреация, эстетика). К экосистемным услугам отнесены: очистка воздуха и воды (детоксикация и разложение веществ); перенос биогенов; поддержание и восстановление почв и плодородия; контроль эрозии; поддержание местообитаний растений и животных; поддержание региональных осадков; опыление естественных и культурных растений; распространение семян; контроль видов-вредителей; защита от поражающих ультрафиолетовых лучей; стабилизация климата; снижение температурных экстремумов и силы ветра и волн; защита от паводков и засух.

Лебедев Ю.В. в работе [4, с. 31] приводит свою классификацию, в которой экосистемным услугам он присваивает определение «природные блага» и на примере лесных экосистем подразделяет их на ресурсы и природные условия (рисунок 2). К природным благам (ресурсам) автор относит лесные ресурсы, в том числе лесные почвы, к природным условия, выражающимся в форме общественно-полезных функций, – средоформирующие функции, реализующиеся в основном постоянно, и социальные функции, реализующиеся при конкретном социальном заказе. По мнению автора, лесные ресурсы служат для удовлетворения материальных потребностей людей, причем ресурсы непосредственно входят в состав продукции, средоформирующие функции способствуют получению этой продукции (создают благоприятные условия для материального производства), а социальные функции леса являются одним из условий удовлетворения духовных потребностей людей. Автор отмечает особенность средоформирующих функций, заключающуюся в том, что они присущи практически любому участку леса и реализуются независимо от соответствующих запросов на их проявление. Отмечаются также специфические особенности ресурсорезервационной и информационной функций. Так, ресурсорезервационная функция леса имеет особое значение на отдельных территориях и проявляется в защите био- и гидроресурсов на относительно небольших участках, от сохранения которых зависит экологический потенциал всей территории. Информационная функция проявляются на особо охраняемых природных территориях и заключается в определении ее роли в сохранении ценных видов лесных растений и лесной фауны.

Лес- источник – природных

Ресурсы

Природные условия

Лесные ресурсы (входят в состав лесной продукции; обеспечивают материальное производство)

Средоформирующие функции (создают благоприятные условия для производства лесной продукции; обеспечивают материальное производство)

Социальные функции (создают благоприятные условия для восстановления физических сил человека, накопления его творческих сил; обеспечивают духовные потребности людей)

Древесина Недревесные ресурсы Побочные пользования Специальные пользования Лесная фауна Лесная почва

Поддержание состава воздуха атмосферы Водоохранноводорегулирующая Климаторегулирующая Почвообразующая Средозащитная Ресурсорезервационная Информационная

Рекреационная Оздоровительная Воспитательнообразовательная Эстетическая Традиционное природопользование

Рис. 2. Дифференциация природных благ лесов

Перелет Р.А. при рассмотрении вопросов ценности биоразнообразия выделяет основные экономические и социальные функции (продукция и услуги) природных систем, которые практически невозможно (по мнению автора) реализовать из-за больших затрат, с помощью антропогенных, а не «природных» технологий (таблица 1) [5, с. 121-122].

Таблица 1

Основные экономические и социальные функции (продукция и услуги) биоразнообразия и природных ресурсов

№№	Наименование функций
1	Регулирование газового состава атмосферы (поддержание баланса углекислого газа и кислорода, озона, для защиты от опасного ультрафиолетового излучения)
2	Регулирование климата на Земле (регулирование содержания углекислого газа в атмосфере, в частности путем поддержания биоразнообразия растительного мира)
3	Регулирование обеспечения водных ресурсов (обеспечение водных ресурсов подземными и поверхностными резервуарами, акваториями)

4	Борьба с эрозией и сохранение осадочных образований (предотвращение эрозии почв под воздействием ветра, водостоков и т.п.; накопление иловых осадков в озерах и на заболоченных территориях
5	Почвообразование (выветривание скальных пород и аккумулирование органических материалов)
6	Функционирование биогеохимических циклов питательных веществ (закрепление азота и азотистых соединений в фитомассе)
7	Переработка отходов ( ассимиляция отходов экосистемами, их детоксикация)
8	Микробиологическое выщелачивание руд (например, добыча меди с помощью микробов)
9	Поллинация (опыление) для воспроизводства растений
10	Регулирование биологических процессов в природной среде ( баланс трофических цепей – «хищник-жертва»)
11	Защитная функция для природного мира ( среда обитания –стойбища- для мигрирующих биологических видов, для выращивания поколения фауны)
12	Производство продуктов питания, продовольствия ( обеспечение рыбой, дичью, урожайными растительными культурами, фруктами, недревесными питательными ресурсами посредством охоты, рыболовства, собирательства, выращивания в подсобном хозяйствах)
13	Обеспечение сырьем для производственной деятельности (произовдтсва древесины, сельскохозяйственных кормов, топлива)
14	Обеспечение генетических ресурсов (для медицинских целей, резистентных сельскохозяйственным вредителям генов для урожайных культур, декоративных растений и животных)
15	Рекреация (экотуризм, спортивная рыбная ловля, фотоохота, наблюдение за животными, гнездованием птиц, другие виды досуга)
16	Духовные и культурные функции (эстетическая, художественная, образовательная, духовная ценность экосистем и биоразнообразия)

В официальном документе, а именно, в Национальной Стратегии сохранения биоразнообразия России [6] выделены следующие функции, необходимые для поддержания жизни на земле и для существования человека:

• •    средообразующая – поддержание биосферных процессов на Земле и формирование благоприятных для жизни человека условий (чистый воздух, чистая вода, климат и плодородие почв);

• •    продукционная – создание биологической продукции (биомасса, которую человек берет из природы), используемой в качестве продуктов питания, энергоресурсов (нефть, газ, уголь и пр.) и сырья для многих отраслей экономики (древесина, корма, морепродукты, продукция охотничьего промысла и др.);

• •    информационная – хранение накопленной в ходе эволюции информации (включая генетическую) информации о структуре и функционировании биологических систем.

• •    духовно-эстетическая – влияние живой природы на развитие всей культуры человечества, включая ее эстетические и этические аспекты.

Авторы работы [7] под экосистемными функциями понимают интегральное влияние экосистемы на окружающую среду, сумму процессов, которую она «выдает на выходе» – результат суммарной активности всех входящих в нее живых организмов, а полезность экосистемных функций непосредственно для человека определяют понятием экосистемных услуг. Этой же позиции придерживается и авторы работы [5, с. 122], в которой под экосистемными функциями понимают существующие в экосистемах независимо от человека процессы и объективные взаимосвязи. Экосистемные функции – те процессы, которые организмы и экосистемы осуществляют, и/или в которых принимают участие и которые приводят к созданию продуктов и/или последствий для самих себя, для других биологических видов и экосистем в биологическом сообществе или регионе, а также для сообщества вне данного региона (ареала). Экосистемные функции имеют ценность для обеспечения целостности экосистем, а также в более узком смысле – для жизнедеятельности человека. В последнем случае говорят об «услугах» экосистем для человека. В этой связи интересной является работа Тишкова А.А., в которой автор выделяет биосферные функции природных экосистем степной зоны и соответствующие им экосистемные услуги [8].

Предоставление природными системами экосистемных услуг базируется на протекании биосферных процессов, охватывающих создание, преобразование, разрушение и аккумуляцию органического вещества на земной поверхности, взаимоотношения между различными группами организмов, взаимодействие между организмами и средой их обитания. Живым веществом в биосфере выполняются следующие важные функции [9]: энергетическая функция – поглощение солнечной энергии и энергии при хемосинтезе, дальнейшая передача энергии по пищевой цепи; концентрационная функция – избирательное накопление определенных химических веществ; средообразующая функция – преобразование физикохимических параметров среды; транспортная функция – перенос веществ в вертикальном и горизонтальном направлениях; деструктивная функция – минерализация необиогенного вещества, разложение неживого неорганического вещества.

Живые организмы осуществляют миграцию химических элементов в биосфере в процессе дыхания, питания, обмена веществ и энергии. Часть солнечной энергии, поглощенная биосферой и вторично освобождающаяся при дыхании, испарении и обмене веществ всех живых организмов, фактически расходуется на ход: процессов стабилизации состава атмосферы и водных масс; биогеохимической миграции атомов; биогеохимической переработки горных пород приповерхностной части Земной коры; почвообразовательных процессов; формирования термовлажностного режима приземного слоя тропосферы. Результатом нормального функционирования экосистемы либо конкретного природного объекта является возникновение потока материальных (продукция) и нематериальных (услуги) ценностей, обладающих для человека свойствами привлекательности и объективной полезности.

На основе анализа классификаций экосистемных функций и услуг для условий их экономической оценки рекомендуется выделять две основные категории функций экосистем: средообразующие и обеспечивающие . К первой из них относятся регулирующие и защитные, ко второй – обеспечивающие функции (предоставление продукционных, информационных и духовно-эстетических услуг) (таблица 2). В настоящее время поддерживающие услуги (почвообразование, фотосинтез, биогеохимические циклы и пр.) не рассматриваются в качестве экосистемных услуг. Они характеризуются как часть основополагающих структур, процессов и функций, характеризующих экосистемы [10].

Как отмечают многие исследователи, обеспечивающие функции характеризуют собой извлекаемые людьми полезности из средообразующих функций экосистем, т.е. обеспечивающие функции вторичны, а средообразующие – первичны, как по происхождению, так и по значимости. Именно средообразующие функции природных экосистем обеспечивают стабильность условий среды, без которой невозможно экономическое развитие. В свою очередь эффективность и устойчивость средоформирующих функций, а, следовательно, и обеспечивающих функций природных систем, в конечном итоге, обуславливаются внутренним разнообразием видов и популяций. Таким образом, эффективность механизмов биосферной регуляции напрямую зависит от биологического разнообразия на глобальном, биоценотическом (экосистемном), видовом и популяционном (генетическом) уровнях.

Таблица 2

Классификация экосистемных функций и услуг

Категории экосистемных функций	Типы экосистемных функций и услуг	Виды экосистемных услуг
I Средообразующие функции (другие названия – биосферные, средоформирующие, жизнеобеспечивающие)	Регулирующие функции (регулирование экосистемных процессов)	– регулирование климата – регулирование водного режима и качества вод; – регулирование качества атмосферного воздуха; – регулирование качества почв; – ассимиляция отходов
	Защитные функция	– воспроизводство мигрирующих видов (формирование среды обитания – стойбищ для мигрирующих биологических видов; – защита почв от эрозии; – уменьшение интенсивности экстремальных природных явлений (наводнений, засух, жары, ураганов и др.)
II Обеспечивающие функции	Продукционные (ресурсные) услуги	– ресурсы питания – природные ресурсы для

	(создание биологической продукции)	отраслей (водные, земельные, лесные, рыбные, охотничьи и пр.) – энергоресурсы
	Информационные услуги	– генетические ресурсы
	Духовно-эстетические услуги ( культурные услуги)	– эстетические – просветительские – рекреационные – оздоровительные

Значение средообразующей функции биоразнообразия убедительно подтверждает теория биотической регуляции, разработанная российскими учеными [11, 12] в русле идей В.И. Вернадского о биосфере, а также полученные результаты научных исследований в рамках Программы фундаментальных исследований Президиума РАН по биоразнообразию [13]. Научными исследованиями доказано, что необходимым условием для нормального функционирования экосистем и биосферы в целом является достаточный уровень природного разнообразия. В работе [14] дается теоретическое и экспериментальное обоснование существования интервала оптимального уровня разнообразия и критических точках уровня биоразнообразия. Ключевое значение биоразнообразия для поддержания стабильности окружающей среды и устойчивого развития общества подчеркивают Конвенция о биологическом разнообразии [15], Национальная стратегия сохранения биоразнообразия России [6], доклад международной программы «Оценка экосистем на пороге тысячелетия» [16]. Экологическая доктрина Российской Федерации [17] в качестве одной из основных задач государственной экологической политики определяет «сохранение и восстановление ландшафтного и биологического разнообразия, достаточного для поддержания способности природных систем к саморегуляции и компенсации последствий антропогенной деятельности». Для обеспечения глобальной биотической регуляции нужны глобальные по своим размерам территории, занятые природными сообществами [18]. Современные масштабы разрушения живого покрова Земли заставляют поставить цель безусловного сохранения всех имеющихся сегодня природных экосистем. В настоящее время правильнее говорить даже не о прекращении наступления человека на природу, а о необходимости планомерного «отступления» и восстановления природы на значительной части территорий, где она уничтожена [19]. На первый план выдвигается ключевая ценность средоформирующих функций живой природы и необходимость ее интеграции в экономику [14, 20]. В отношении частично трансформированных человеком экосистем, необходима политика строгого выполнения требований сохранения биоразнообразия и его средообразующей функции в ходе любых видов природопользования.

Таким образом, дальнейшее социально-экономическое развитие требует перехода к равновесному природопользованию на базе экосистемного подхода, как средства по управлению антропогенной деятельностью, основанного на наиболее полных знаниях об экосистемах, с целью обеспечения долгосрочного сохранения здоровья и устойчивости отдельных экосистем для поддержания экосистемного единства и целостности.