Нагрузок на ландшафты

Возникновение кризисных и катастрофических экологических ситуаций, поставивших под угрозу выживание человечества, выдвинуло в качестве одной из важнейших проблем разработку экологических регламентов, то есть норм и правил поведения человека в природе в процессе его производственной и непроизводственной деятельности.

Нормы и правила существовали всегда, начиная с библейских заповедей. На первых порах это были качественные, чаще моральные правила «не убивать», «не нарушать», которые затем приобрели и количественную регламентацию – «можно взять из природы столько – то», «выбросить в нее определенное количество отходов». Такие количественные показатели и обозначались обычно как природоохранные (экологические) нормы, которые сейчас активно заменяются словом «экологические». Без норм не может быть ни планирования, ни прогнозирования, ни проектирования, ни контроля и оценивания. Поэтому необходимость сохранения средо- и ресурсовоспроизводящих свойств ландшафтов определяет важность разработки норм природопользования (ландшафтопользования).

Нормы антропогенных нагрузок на ландшафты пока еще остаются малоразработанной сферой.

Нормирование – это система действий (деятельности) по научному и методическому обоснованию разработки норм и собственно разработка и утверждение конкретных норм.

Принципы нормирования. Выбор средств и действий для разработки научных подходов к нормированию опирается на: 1) общие принципы нормирования и 2) принципы, вытекающие из системных свойств ландшафтов. Принципы здесь выступают не столько формой фиксации знания, сколько указанием на направление поиска путей получения нового знания, необходимого для разработки научных подходов к нормированию нагрузок на ландшафт.

Общие принципы, т.е. свойственные любому виду нормирования вытекают из необходимости учета в процессе нормирования следующих аспектов – философского, социально-экономического, организационно-управленческого, информационного и некоторых других.

Философский (общенаучный) аспект. С позиции этого подхода норма – это аксеологическая категория, одна из форм оценочных суждений (хорошо, плохо, нормально), отражающая отношения субъекта (человека, общества) и объекта (ландшафт, природа).

Возможны два общенаучных пути разработки методики норм: на основе использования представлений о «черном» и «прозрачном» ящиках. Наиболее простой путь – «черный ящик» – изучаются только нагрузки (воздействия, импульсы) и последствия (отклики). Такой путь может использоваться для оперативной разработки норм антропогенных нагрузок. Более сложен путь исследования с помощью «прозрачного» или «полупрозрачного ящика». В этом случае необходимо последовательное изучение и анализ различных состояний ландшафта и его компонентов, цепных реакций, передающих воздействия, характера связей между свойствами компонентов.

Организационно-управленческий аспект. Согласно этого подхода нормы – это важнейший элемент управления природопользованием (ландшафтопользованием). В том числе таких видов деятельности как территориальное планирование, оценивание, прогнозирование, контроль. Нормы по сути выступают тем «нулем отсчета», с которым сверяют состояние ландшафта при оценивании, прогнозировании, мониторинге.

Социально-экономический аспект. Исходя из этого подхода нормы всегда направлены на достижение конкретных целей (сохранение здоровья человека, качества окружающей среды, качества и количества ресурсов и т.п.). Вместе с тем нормы это всегда временный компромисс между экологически желаемым и экономически возможным в данное время. При введении норм приходится учитывать реальные возможности существующего этапа развития общества, его технологии. В процессе совершенствования технологии нормы должны «ужесточаться» по пути приближения к «желаемому». Нормы – это динамическое образование. Они справедливы лишь на определенный промежуток времени для конкретных природно-хозяйственных условий. При изменении свойств природной составляющей, при смене функции места, при смене технологии нормы естественно должны меняться.

Информационный аспект. Согласно этому подходу нормы должны опираться на надежную эмпирическую базу, отвечающую таким требованиям как высокая достоверность используемых данных, их представительность и достаточность в пространстве и времени, унифицированность методик получения данных, их однотипность для сходных природно-хозяйственных условий, оперативность получения, хранения, обработки данных. Для надежного обоснования разрабатываемых норм необходимо использование математических методов.

Принципы, вытекающие из системных свойств ландшафта («ландшафтные принципы»). «Ландшафтные принципы», основываясь на свойствах ландшафта как сложной пространственно-временной системы, призваны учитывать в процессе нормирования такие свойства ландшафтов как пространственная организация (территориальная дифференциация и интеграция; временная организация (наличие различных состояний, изменчивости по сравнению с региональным фоном и т.п.); типологическое разнообразие и одновременно индивидуальная (региональная) уникальность; тесная взаимосвязь слагающих ландшафт компонентов и более мелких природных комплексов, обусловивших широкое развитие цепных реакций, могущих привести к негативным последствиям и ряд других.

Экологический принцип. Нормирование всегда преследует какую-то определенную цель (одну или несколько). Целевая ориентированность определяет и выбор критерия нормирования – антропоэкологического (при основной цели – сохранение здоровья человека) или биоэкологического (сохранение биоты – генофонда, отдельных видов редких или исчезающих растений и животных). Поэтому согласно экологическому принципу нормы должны быть направлены на сохранение здоровья людей, генофонда, ресурсо- и средовоспроизводящих способностей ландшафтов.

Исходя из вышеизложенного, можно назвать наиболее важные принципы ландшафтно-экологического (или геоэкологического) нормирования.

Основные принципы (правила) ландшафтно-экологического нормирования. Наиболее важные принципы ландшафтно-экологического или геоэкологического нормирования следующие. Нормы нагрузок на ландшафт должны быть территориально дифференцированными. Этот принцип является следствием существующей в географической оболочке территориальной дифференциации – наличия множества различающихся друг от друга как природных, так и природно-антропогенных геосистем.

Нормы нагрузок могут быть типовыми или индивидуальными. Существующее в реальности множество геосистем с одной стороны показывает относительную уникальность каждой отдельной геосистемы, а с другой стороны – наличие множества сходных типов геосистем (по зональным признакам - тундровые, таежные, степные и т.д., по азональным – горные, равнинные, пойменные, котловинные). Существование типологического разнообразия и одновременно индивидуальной неповторимости каждого отдельного ландшафта, обуславливает необходимость разработки типовых и индивидуальных ландшафтных норм. Типовые нормы разрабатываются также для определенных типов хозяйственных объектов – промышленных, транспортных, сельскохозяйственных; индивидуальные нормы разрабатываются для уникальных ландшафтов.

Нормы всегда имеют целевую ориентацию (т.е. нормы должны быть целевыми), так как они могут быть разработаны лишь для конкретных целей. Это может быть, например, сохранение ресурсов (нормы, ограничивающие пользование разными видами ресурсов); или сохранение среды (нормы на качество свойств среды); или генофонда (нормы на допустимые величины отстрела животных, сбор плодов, растений, на размеры площади охраняемых территорий). Отметим, что в большинстве случаев целью выступает сохранение некоторого диапазона состояний ландшафта, при которых ландшафт выполняет заданные ему функции; производство определенного количества и качества сельскохозяйственной продукции без ущерба для агроландшафта и окружающей его среды; сохранение определенного качества волы и трофности водной экосистемы, пригодной для жизни рыбы и т.д.

Принцип вариантности нормирования. Нормы нагрузок на ландшафт не могут быть жесткими, однозначными. Они должны быть вариантными, зависящими 1) от постоянно меняющихся состояний ландшафта (т.е. а) открытость ландшафта как системы, что обусловливает наличие у ландшафта нескольких типичных, нормальных, фоновых состояний, критических или катастрофических состояний и б) взаимосвязь друг с другом как отдельных компонентов ландшафта, так и малых природных комплексов, обусловливающих широкое развитие цепных реакций, приводящих к разнообразным изменениям в природе, а затем последствиям в хозяйстве и здоровье населения), 2) от множества факторов, определяющих нагрузку (возможность накопления «усталости» ландшафтов, изменений, вследствие большого числа нагрузок); 3) от задаваемых целей.

При этом нормы нагрузки на ландшафт могут быть стратегическими (т.е. относительно стабильными, рассчитанными на достаточно большой промежуток времени) и оперативными, меняющимися в зависимости от изменения состояния ландшафта (например, влажности почвы), или от некоторой переориентировки социофункциональных задач.

Принцип иерархичности норм. Нормы должны (могут) иметь иерархическую структуру. Это связано, во-первых, со сложной иерархической структурой географической оболочки, наличием в ней нескольких уровней (локального (фация), регионального (ландшафт), глобального (географическая оболочка). Во-вторых, с иерархическим уровнем административно-хозяйственной деятельности (например, страна – область – районы - природно-хозяйственные регионы:Полесье, территориально-производственные комплексы, области, районы, колхозы). На каждом из уровней могут нормироваться как одинаковые, так и разные нагрузки.

В настоящее время можно говорить, что существуют как бы два направления в разработке ландшафтно-экологических норм: а) территориальные (выделение регионов различного иерархического ранга с разной «потенциальной устойчивостью», с неодинаковой измененностью и, соответственно, требующих разного регулирования и нормирования нагрузок); б) вещественно-энергетические «балансовые» (исследования по внесению, изучению, перераспределению вещества и энергии, определению их величин, не нарушающих основные свойства ландшафтов).

Нормирование антропогенных нагрузок на ландшафт. Нагрузка на ландшафт – это мера антропогенно-техногенного воздействия на ландшафт. Под нагрузкой на ландшафт надо понимать антропогенно-техногенные воздействия, вызывающие изменения отдельных свойств компонентов ландшафта, которые могут привести к нарушению выполнения ландшафтом заданных ему социально-экономических функций.

Антропогенная нагрузка – это всегда воздействие, прямо или косвенно производимое на ту или иную геосистему с участием человека (общества). Преобладающая часть воздействий осуществляется с помощью различных технических средств (вспашка земли – плугами на тракторной тяге, загрязнение реки – неочищенными стоками, сбрасываемыми промышленным предприятиям и т.д.). Такого рода воздействия (и связанные с ними нагрузки) принято называть антропогенно-техногенными или просто техногенными. Сравнительно небольшой удельный вес имеют чисто антропогенные воздействия (например, вытаптывание людьми почвы и напочвенного покрова, в результате чего образуются тропы, дороги и некоторые площадные нарушения ландшафтов). И, наконец, можно выделить еще один тип воздействий, играющий в ряде районов весьма существенную роль: имеется в виду влияние на природу выпаса скота, что можно назвать антропогенно-зоогенной нагрузкой на ландшафт (Долгушин, 1990).

Первоосновой воздействия всегда является изъятие из среды или привнос в нее вещества и (или) энергии. Нередко изъятие сочетается с привносом (при добыче руды, например, окружающие горные породы получают значительное количество энергии), но преобладает обычно что-то одно – либо изъятие, либо привнос.

По своей сущности основные воздействия техники на природу (и, соответственно, нагрузки) можно разделить на механические, физико-химические, химические, термические, шумовые и световые. Кроме того, определенную роль играют воздействия, производимые техникой за счет электромагнитных колебаний, различных излучений и эманаций.

Под нагрузкой обычно понимают либо загрязнение среды, либо ее нарушение. Загрязнение чаще всего бывает связано с внесением в окружающее пространство газа, пыли, промышленных и бытовых отходов, в отдельных случаях – радиоактивных веществ. Нарушение среды принято связывать с мерами, вызывающими изменение естественного хода природных процессов. Например, их результатом может явиться усиление почвенной эрозии, блокирование нерестилищ, обмеление рек.

Говоря о воздействии техники на среду, следует также иметь в виду «эффект ее присутствия»: то есть замещая природные объекты, техника приводит к изменению части пространства, что нередко оказывает существенное влияние на многие природные элементы (нарушая, например, привычные пути миграции ряда видов диких животных и т.п.).

Нагрузка на ландшафт во многих зависит от средоизменяющей активности техники – способности последней оказывать большее или меньшее влияние на окружающую среду. Средоизменяющая активность техники – сравнительно сложный, интегральный показатель. Сложность его связана не только с обилием факторов, подлежащих учету, но и с тем, что многие из них зависят от результатов их взаимодействия. Известно, что в неодинаковых природных условиях средоизменяющая активность однотипных технических объектов может иметь очень различные показатели. Например, воздействие подпорного гидротехнического сооружения при прочих равных условиях в аридной зоне создает гораздо большую нагрузку на ландшафт, чем в гумидной. Серьезное влияние на активность техники часто оказывают некоторые природные явления, особенно, если их характеристики оказываются близкими к крайним значениям. Мосты через реки принято относить к числу технических устройств, пассивных по отношению к природе. Однако в период необычно бурного весеннего половодья после холодной и многоснежной зимы мосты со сравнительно небольшими пролетами между поддерживающими их опорами иногда резко повышают свою средоизменяющую активность. Достаточно бывает одной-двум льдинам задержаться около опор как новые льдины, нагромождаясь на них, быстро образуют мощные ледяные заторы, нередко приводящие к катастрофическим наводнениям на площади в десятки и, даже, сотни квадратных километров. Подобных примеров можно привести множество.

Виды и типы антропогенных нагрузок на ландшафт. Целесообразно различать нагрузку на природные и природно-антропогенные ландшафты. Для природных ландшафтов любое воздействие является нагрузкой. Для сбалансированного природно-антропогенного ландшафта нагрузкой нужно считать новое воздействие, производимое сверх ранее запланированного (например, прокладка дорожной сети в сельскохозяйственном ландшафте, использование лесохозяйственного ландшафта в рекреационных целях). Особенно уязвима для нагрузок природная составляющая антропогенного ландшафта. При превышении нагрузок природные свойства могут резко нарушаться, что ведет к изменению всего антропогенного ландшафта.

Нагрузки на ландшафт обычно носят либо вынужденный, либо целенаправленный характер. В первом случае (вынужденные нагрузки) имеются в виду преимущественно такие воздействия на среду, как выбросы различных производственных отходов (газов и сажи в атмосферу, загрязненных стоков в реки, отвалов горных пород на участках лугов, пашни и т.п.). Что касается целенаправленных воздействий, то нужно различать два их типа. К первому следует отнести воздействия, преследующие цель поддержания ландшафта в ходе его использования на оптимальном уровне с точки зрения выполнения им своих социально-экономических функций. Примером может служить осуществление в лесных ландшафтах тех или иных видов рубок, обеспечивающих его неистощимость и создание благоприятных условий для роста в его пределах высококачественных насаждений. Второй тип целенаправленных нагрузок опирается на мелиоративно-преобразовательные воздействия, имеющие своей задачей улучшить существующий (чаще всего деградированный) ландшафт. К числу таких воздействий можно отнести закрепление с помощью растительности ставших подвижными песков, обводнение засушливых территорий, искусственное обогащение местной фауны и т.д.

Нагрузки на ландшафт дифференцируются и по ряду других показателей. Так, например, по времени проявления могут быть выделены: 1) эпизодические нагрузки, связанные с существованием сравнительно редких, как правило, кратковременных воздействий (аварийный сброс в водоем сильно загрязняющих веществ; сплошная концентрированная вырубка леса; вызванный человекам лесной пожар); 2) периодические нагрузки (систематическое внесение на поля удобрений и пестицидов; производимый каждую весну и осень отстрел водоплавающей дичи на территории многих охотохозяйств); 3) практически непрерывные нагрузки (выбросы в воздух пыли и газов из труб доменных цехов металлургических заводов; отъем воды из предназначенных для этого водоемов на хозяйственно-бытовые нужды).

По месту проявления в пространстве можно различать: 1) локальные нагрузки: а) локально-точечно-изолированные (например, создание пруда на поверхности водораздела); б) локально-точечные с линейно-потоковыми или диффузионным распространением в локальных масштабах (например, создание в степи скотоводческой фермы с выпасом скота в ее окрестностях); 2) локальные нагрузки, благодаря распространению по площади тем или иным способом переходящие со временем в региональные (например, интенсивное локальное загрязнение одного участка крупного озерного водоема в конце концов нередко приводит к загрязнению всего этого водоема); 3) локальные нагрузки, благодаря большой плотности своих проявлений на обширном пространстве фактически сливающиеся в воздействия регионального характера (крупный район степи с густой сетью отдельных скотоводческих ферм вскоре оказывается подверженным интенсивному влиянию скотоводства в региональном масштабе); 4) региональные воздействия, с самого начала направленные на охват большой территории (например, обводнение и орошение многих тысяч гектаров земли в аридной зоне с помощью специально созданного крупного канала).

Говоря о видах нагрузок, следует также подразделить их в зависимости от возможности управления ими. В результате выделяются следующие: 1) контролируемые нагрузки (например, подаваемая для орошения полей вода при этом строго измеряется с помощью специальных приборов; одновременно другие приборы (с системой датчиков) определяют действительную потребность почвы в воде, обеспечивающей оптимальные условия для произрастания сельскохозяйственных культур); 2) слабо контролируемые нагрузки (подача воды для орошения полей при этом производится «на глаз», с обычной тенденцией дать воды побольше); 3) неконтролируемые нагрузки (аварийные выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, не поддающиеся локализации; неизвестные блоку управления данной геотехнической системы попадания в ее пределы загрязняющих веществ со стороны других геотехнических систем).

Эколого-хозяйственный анализ территории. Ухудшение состояния окружающей среды, деградация природных ландшафтов, а также возникновение негативных тенденций в экономическом развитии и медленные ответные реакции общества привели к реальной опасности экологического бедствия. Требуются принципиально новые подходы, направленные на организацию постиндустриального, экологически безопасного и совместимого общества. Одним из таких подходов является концепция эколого-хозяйственного баланса территории, которая устанавливает и поддерживает между природой и хозяйственной деятельностью человека гармоничные отношения.

Концепция эколого-хозяйственного баланса территории. Эколого-хозяйственный баланс (ЭХБ) территории есть сбалансированное соотношение различных видов деятельности и интересов различных групп населения на территории с учетом потенциальных и реальных возможностей природы, что обеспечивает устойчивое развитие природы и общества, воспроизводство природных (возобновимых) ресурсов и не вызывает экологические изменения и последствия (Кочуров, 1999). Достижение эколого-хозяйственного баланса ведет к гармонии человека с окружающей природной средой. В определении ЭХБ особое внимание уделяется состоянию пространства, устройству (организации) территории.

Главным содержанием эколого-хозяйственного баланса территории являются совершенствование структуры землепользования и создание новых структур землепользования на основе соответствия структурных элементов ландшафта и видов использования земель и ориентация на постоянное расширение природных систем жизнеобеспечения человека. Особую значимость имеет повышение устойчивости за счет управляемости со стороны человека интенсивно используемых ландшафтов – природно-антропогенных систем, что достигается соответствием направленности процессов природных и социально-экономических систем и применением экологически приемлемых и природосовместимых технологий.

Для определения ЭХБ территории используются следующие характеристики: распределение земель по их видам и категориям, площадь природоохранных территорий, площадь земель по видам и степени антропогенной нагрузки, напряженность эколого-хозяйственного состояния территории, интегральная антропогенная нагрузка, естественная защищенность территории, экологический фонд территории.

Впервые оценка эколого-хозяйственного состояния территории была проведена на примере территории Московской области и Республики Алтай (Иванов, Кочуров, 1987; Кочуров, Иванов, 1991).

При этом Б.И.Кочуров исходит из следующих соображений. Все категории и виды землепользования рассматриваются им в определенных ландшафтах, а объект пользования – земля, является составной частью ландшафта и характеризуется сочетанием природных процессов саморегуляции и управления со стороны человека.

Так как управление природными и, в том числе, земельными ресурсами осуществляется в рамках административных единиц и отдельных его подразделений (землепользований), то они рассматриваются в качестве объекта изучения (эколого-хозяйственных систем). Такой подход облегчает сбор информации и практическую реализацию результатов исследований.

Система показателей и оценка территориального баланса. Анализ структуры землепользования проводится на основе классификационных единиц земельного кадастра. Для определения степени антропогенной преобразованности земель вводятся экспертные балльные оценки. Каждый вид земель с учетом его экологического состояния получает соответствующий балл, после чего земли объединяются в однородные группы: от антропогенной преобразованности, минимальной на землях естественных урочищ и фаций, до максимальной антропогенной преобразованности – на землях, занятых промышленностью и транспортом.

Распределение и соотношение земель по степени антропогенной нагрузки позволяет судить об антропогенной преобразованности ландшафта и особенностях структуры землепользования. Количественным выражением этого являются коэффициенты абсолютной и относительной напряженности эколого-хозяйственного состояния территории, то есть отношения площади земель с высокой к площади земель с низкой антропогенной нагрузкой.

Коэффициент абсолютной напряженности показывает отношение площади сильно нарушенных горными разработками, промышленностью, транспортом земель к площади малотронутых или нетронутых хозяйственной деятельностью человека территорий. Это соотношение крайних по своему значению величин всегда должно привлекать к себе особое внимание с целью уравновешивания сильных антропогенных воздействий с природно-ресурсным потенциалом территории и поддержанием на соответствующем уровне необходимой площади заповедников, заказников и других природоохранных территорий. Чем больше их, тем ниже коэффициент абсолютной напряженности и благополучнее складывается экологическая обстановка.

В целом эколого-хозяйственное состояние территории в наибольшей степени характеризуется коэффициентом относительной напряженности, так как при этом охватывается вся рассматриваемая территория (Кочуров, 1999). Снижение напряженности ситуации уменьшает значение коэффициентов, а при коэффициенте относительной напряженности равном или близком к 1,0 напряженность эколого-хозяйственного состояния территории оказывается сбалансированной по степени антропогенной преобразованности и потенциалу устойчивости природы.

Естественная защищенность территории как структурный показатель, складывающийся из участков земель с наименьшей антропогенной преобразованности, характеризуется коэффициентом естественной защищенности. Коэффициент естественной защищенности определяется как отношение площади земель со средо – и ресурсосберегающими функциями (т.е. естественные и мало нарушенные территории, природоохранные зоны и т.д.) к общей площади исследуемой территории. Коэффициент естественной защищенности менее 0,5 свидетельствует о критическом уровне защищенности территории. В отличие от таких показателей, как лесистость, распаханность и т.п., коэффициент естественной защищенности носит интегральный характер и может быть использован для комплексной оценки территории.

Таким образом, от структуры землепользования зависит, как происходит распределение и перераспределение антропогенных нагрузок по территории и в конечном счете устойчивость ландшафтов. В этом случае соответствие структуры землепользования (хозяйственной специализации) и структуры ландшафтов имеет важное научно-практическое значение. Оно может быть достигнуто на основе оценки эколого-хозяйственного состояния территории, а затем правильной ее организации (землеустройства с учетом эколого-хозяйственного баланса).

Важным представляется установление предельных величин соотношений различных земель и угодий; для различных регионов они будут разными в зависимости от природно-зональных и хозяйственных условий.

С использованием структурных «чисел» известного греческого архитектора С.А. Доксиадиса (Реймерс, 1985), учитывающих соотношение природных и антропогенно измененных ландшафтов, идеальная структура категорий и видов земель на освоенных территориях должна выглядеть так: земли сельскохозяйственного назначения, включая населенные пункты – 22,5 %, промышленность, транспорт – 2,5 %, лесной фонд – 18 %, государственный запас, заповедники, национальные парки, регулируемые рекреационные зоны – 57 %. Эта структура сильно отличается от сложившейся, например, в Московской области, где земли сельскохозяйственного назначения занимают 46,7 %, городов и населенных пунктов – 4,8, промышленности и транспорта – 8,3 %, лесного фонда – 39,4 %, государственного запаса – 0,8 %. (Кочуров, 1999).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: