ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2009, № 4, с. 311-320
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
УДК 504.;502.64
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ГЕОСИСТЕМ РЕГИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ
© 2009 г. В. Г. Заиканов, Т. Б. Минакова
Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН Поступила в редакцию 29.01.2008 г. После исправления 25.12.2008 г.
Дается краткое изложение методического подхода к геоэкологической оценке территории региона. Проводится сравнительный анализ результатов геоэкологической оценки территорий Смоленской, Белгородской, Новосибирской областей и Алтайского края. Выявляются закономерности в состоянии геосистем, определяемом уровнем их стабильности в зависимости от зональных и азональных признаков. Устанавливается связь показателя уровня стабильности со степенью освоенности исследуемых территорий. Определяются основные сочетания рекомендуемых направлений развития регионов.
Многолетние практические исследования показали, что геоэкологическая оценка, отражающая результаты взаимодействия природы и общества, необходима для планирования перспективного развития любой территории. Согласно выполненным нами ранее теоретическим разработкам [1], такая оценка должна базироваться на геосистемном принципе. Однако в настоящее время редко встречаются территории, фактически не измененные человеком. Обычно они в той или иной степени преобразованы в результате мероприятий, связанных с повышением качества земель, компонентов природных систем (внесение удобрений, лесопосадки и т.п.) или использованием природных систем как источников природных ресурсов. При геоэкологической оценке должен учитываться такой фактор как благоприятность среды для жизнеобитания. Поэтому подход к геоэкологической оценке правильнее назвать антропогенно-геосистемным.
Исследуемая территория представляется как упорядоченная совокупность систем в виде физико-географических районов. Выбор метода физико-географического районирования для целей геоэкологической оценки территории объясняется его универсальностью, возможностью упорядочивания и систематизации природных систем любого генезиса.
Под физико-географической системой понимается динамическое, открытое генетически единое природное образование, обладающее территориальной целостностью, относительным внутренним единством и определенной морфологической структурой, что обусловлено общностью ее развития и географического положения. При выделении физико-географических систем учитывается генезис литогенной основы, история развития и современные природные условия территории.
Немаловажна для развития любой территории возможность ее градостроительного освоения, которая определяется четырьмя ведущими факторами: геоморфологические условия, геологическое строение, гидрогеологические условия и развитие экзогенных и эндогенных геологических процессов. Из всех факторов инженерно-геологических условий (ИГУ) максимально негативное воздействие на территорию оказывают эндогенные и экзогенные геологические процессы. В результате их проявления происходит деградация компонентов геосистем, особенно почв, грунтов и растительности. Исходя из интегрального уровня сложности перечисленных факторов, для оценки перспективности градостроительного освоения все территории подразделяются на три категории по инженерно-геологическим условиям - простую, среднюю и сложную.
На основании учета неоднородности геологических условий, пространственного распределения и интенсивности антропогенной нагрузки, размещения реципиентов и др. - ландшафты интегрировались или дифференцировались по совокупности показателей в ландшафтно-геоэкологические участки (ЛГУ). Эти участки являются операционными единицами для оценки геоэкологического состояния природных систем. Количество ЛГУ и ландшафтов в регионе чаще всего не совпадает.
Таким образом, необходимость антропогенно-геосистемного подхода диктуется свойствами самих систем как генетически однородного природного образования с адекватной реакцией на антропогенные и природные воздействия, индивидуальностью их природно-ресурсного потенциала.
За критерий геоэкологической оценки территорий регионов предлагается принять уровень стабильности природных систем, определяемый в соответствии с методикой геоэкологической оценки
Таблица 1. Уровни геоэкологической стабильности (усл. ед./ед. площ.)
Уровни стабильности Значения уровня стабильности Уровни нестабильности Значения уровня нестабильности
Максималь- >75 Минималь- 0-(-25)
ный ный
Высокий 75-50 Средний (-25)-(-50)
Средний 50-25 Высокий (-50)-(-75)
Минималь- 25-0 Максималь- >(-75)
ный ный
территории [1, 2]. Хотя термин "стабильность" в естественных науках дискуссионный, на наш взгляд, он наиболее точно определяет результаты геоэкологической оценки. Под геоэкологической стабильностью понимается способность геосистемы функционировать в естественном режиме при сохранении или минимальных изменениях ее морфологической структуры. За количественное выражение подобного состояния может быть принят годовой баланс величин существующего природно-ресурсного потенциала и его сокращения за счет проявления эндо- и экзогенных процессов, а также антропогенного воздействия. При положительном балансе этих показателей геосистема считается стабильной, при отрицательном - нестабильной.
Современный уровень стабильности рассчитывается на основании привлечения стоимостных показателей оценки природно-ресурсного потенциала за вычетом экономического ущерба, связанного с негативным воздействием на природные компоненты человека и активизации экзогенных геологических процессов. Для экономической оценки используются соответствующие нормативные показатели, индексы цен, коэффициенты приведения к годовой размерности. Учитывая значительные различия в площадях оцениваемых участков, значения стабильности определяются в расчете на единицу площади. Такой подход обеспечивает сопоставимость получаемых результатов.
На основании многолетнего опыта геоэкологических оценок равнинных территорий вне криолитозоны была разработана шкала укрупненных количественных уровней стабильности (табл. 1). Использование данной шкалы, стоимостных показателей и единого подхода к оценке геоэкологической стабильности позволяет получать сопоставимые между собой результаты по разным территориям независимо от их географического положения и площади.
После проведения геоэкологической оценки по каждому ЛГУ, исходя из требований проектирования к разработке схем территориального планирования, выполняется геоэкологическое районирование, в основу которого положена полученная ве-
личина стабильности. Поэтому несколько (или один) ЛГУ с одинаковым существующим уровнем стабильности (нестабильности) образуют соответственно полиструктурный (или моноструктурный) геоэкологический район. Выделяемые геоэкологические районы - это территории, где существует определенная необходимость регулирования и регламентирования хозяйственной деятельности с целью оптимизации природопользования. Таких районов в пределах региона, как правило, бывает меньше, чем ландшафтов и ЛГУ.
Последовательность работ по геоэкологической оценке территорий регионов представлена на рисунке.
В 2005-2007 гг. с целью оптимизации территориального планирования авторами была выполнена геоэкологическая оценка по четырем субъектам РФ: Смоленская и Белгородская области в пределах европейской части страны, Новосибирская область и Алтайский край в Западной Сибири. Основные показатели геоэкологической оценки по этим регионам представлены в табл. 2.
Общие площади рассматриваемых регионов Западной Сибири в 3-5 раз больше площадей регионов европейской равнины. Средняя площадь ландшафтов с запада на восток изменяется почти в 10 раз: от 118 тыс. га на европейской равнине до 1000 тыс. га в Новосибирской обл. Мелкоконтур-ность ландшафтов регионов европейской части обусловлена историей развития территорий в четвертичное время. Так, территория Смоленской обл. в плейстоцене испытала четыре оледенения. Большей частью область расположена в пределах Валдайской возвышенности, к которой приурочен водораздел трех главных рек европейской части России - Волги, Днепра и Западной Двины, принадлежащих бассейнам трех морей - Каспийского, Черного и Балтийского. Эрозионная деятельность этих рек и их притоков оказывает влияние на формирование рельефа ландшафтов Смоленской обл. Она, наряду с историей развития рельефа в четвертичное время, является существенным ландшаф-тообразующим фактором [5].
Территория Белгородской обл. расположена на юго-западных и южных склонах Среднерусской возвышенности на приподнятом водоразделе рек Днепр и Дон в пределах лесостепной и степной зон и обладает ярко выраженным эрозионно-денуда-ционным рельефом.
Крупноплощадные ландшафты Западной Сибири характерны для Васюганской и Барабинской низменностей и Кулундинской степи, не подвергавшихся в четвертичное время оледенениям. В формировании ландшафтной структуры Алтайского края большую роль играет наличие на восточной и южной его окраинах горных сооружений Салаира и Алтая. Ландшафты с минимальными площадями расположены именно в предгорьях
Схема проведения геоэкологической оценки территорий регионов.
Салаирского кряжа и Алтайских гор, а также в долинах р. Обь и ее притоков. Таким образом, для Европейской равнины характерны мелкоплощадные ландшафты, а крупноплощадные - для равнинной части Западной Сибири.
Анализ ИГУ показал, что в той или иной степени на территории всех регионов проявляются за-
болачивание, эрозия и другие процессы. Они активизируются в районах интенсивного природопользования.
Особенность территории Алтайского края - ее размещение в сейсмоопасной зоне. Согласно сейсмическому районированию, в 8-балльную зону сейсмической опасности попадает 12.5% площади
Таблица 2. Основные показатели геоэкологической оценки регионов
Регионы
Показатели Смоленская Белгородская Новосибирская Алтайский
область область область край
Общая площадь, тыс. га 4978 2713 17776 16800
Количество ландшафтов, шт. 42 23 17 26
Средняя площадь ландшафта, тыс. га 118
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.