Методы проведения экологического обследования экологического состояния сельскохозяйственных угодий, лесов, болот и других наземных экосистем и их компонентов

Эколого-хозяйственный тип земель - устойчивое природное образование, понимаемое не как элементарный природный выдел, а как экологически и экономически обоснованная группировка мелких единиц. Будучи отражением объективно существующих связей в ландшафтной структуре, тип земель характеризуется определенными качественно-количественными ресурсными параметрами, продуктивностью, восстановительно-возрастной динамикой и экологической устойчивостью. Тип земель выделяется по признакам неоднородности природной среды, характеризующим лесора- стительные и лесовозобновительные условия (богатство, гидрологический и инсоляцион- ный режим, несущую способность и эрозионную устойчивость грунтов, высотную зону или широтный пояс). С позиции экосистем- ного анализа понятие типа земель сопряжено с представлениями о типе местообитания и жизненной среды, которые отражают единство факторов, действующих на живые организмы. С позиций хозяйственной пригодности тип земель понимается как производственно обоснованная группировка мелких единиц в крупные. Типология всегда имеет целевой характер. Границы при выделении типа земель определяются сменой нормативных условий и необходимостью изменения в принимаемых технологических решениях. Для равнинных территорий Западной Сибири со слабой выраженностью водоразделов и размытостью границ бассейнов тип земель является основной единицей, на уровне которой принимаются различного рода хозяйственные решения. Этими решениями, основанными на учете природной специфики территории, определяются нормативы воздействия на природную среду, мероприятия по реабилитации нарушенных территорий и сохранению их экологического равновесия. Организация мониторинга проводится также в границах выделенных типов земель.

Для отражения динамических аспектов мониторинга предлагается использовать представление о временном состоянии типа земель, включающем сукцессионно-динамические и трансформационно-деформационные стадии, в которых воплощаются все существующие в природе переменные состояния и те производные структуры, которые мы можем создать с целью оптимизации природной обстановки и стимуляции воспроизводства ресурсов. Временные стадии отражают продолжительность развития территории без катастрофических природных нарушений или интенсивных хозяйственных воздействий. И если тип земель выделяется по качественно-количественным характеристикам абиотических компонентов природной среды, то временные состояния индицируются по биотическому компоненту (растительности) и определяют внутреннюю структуру лесных земель. Предлагаемый прогностический подход к типологии в состоянии обеспечить экстраполяцию данных, полученных в одном типологическом выделе, на другие выделы и их динамические (временные) состояния и свести ландшафтное разнообразие к ограниченному числу закономерно повторяющихся комбинаций. К примеру, на территории Томской области более 12 000 выделов на ландшафтной карте (Изер- ская и др., 1995) были сгруппированы нами в 40 типов земель.

Антропогенные нагрузки на ландшафт оцениваются по видам использования, уровням и преобразованности природных систем. При оценке воздействия техногенных или других антропогенных систем на биоту необходимо учитывать не только непосредственное воздействие технологического процесса, но и сам факт присутствия объекта, что существенно расширяет границы оцениваемой

территории (Дюкарев, 1997). Таким образом, пространственное сопоставление разных уровней зонирования территории (природного, социально-экономического, хозяйственного и экологического) позволяет выявить разнообразие любой территории, выделить элементарные ячейки био- и экосистем. Функциональный подход позволит на фоне уже сложившейся структуры провести зонирование территории по планируемым «уровням преобразованности», в соответствии с которыми и определяются нормы и допустимые уровни нагрузок. В качестве основы для социально-экономического ранжирования территории можно использовать схему, предложенную Б.И. Кочуровым (1998).

Наиболее сложной проблемой любого мониторинга является выбор параметров наблюдения. Сложность строения биосистем, их поликомпонентность и многофункциональность не позволяют охватить все разнообразие характеризующих их параметров (Дончева и др., 1992). Кроме того, каждая оценка выполняется с определенной целью, и параметры, характеризующие экологическую функцию биосистем, мало приемлемы для социальных, экономических и других оценок. Наибольшее распространение получили ресурсные оценки. Пока идет речь об отдельных видах материальных ресурсов природы, не возникает проблемы их измерения. Их запасы определяются в установившихся со временем количественных параметрах. Однако уже попытка совместить результаты этих оценок на определенной территории достаточно сложна. При комплексной оценке предлагалось использовать стоимостные эквиваленты. Однако ни затраты труда, ни выручка от реализации не могут отражать подлинной общественной значимости природного ресурса. Достоверность таких оценок условна, так как наименее разработаны именно «эквиваленты» в системе ресурсных взаимосвязей. Не разработан подлежащий экономической оценке реестр ресурсов. В нашем представлении, при комплексной оценке необходимо ввести ограничение широты охвата оцениваемых ресурсов и временные рамки на перспективы их использования, поскольку в сферу материального производства постоянно вовлекаются все новые тела и элементы природной среды. При ресурсном мониторинге сознательно упускаются наиболее значимые виды ресурсов - информационные, экологические, генетические и др., не поддающиеся на современном уровне знания стоимостному выражению.

При экологических оценках на первый план выходит нематериальная сущность био- и экосистем. Экологические параметры оценки состояния биосистем, несмотря на существование специальной науки - экологии, не разработаны и не нормированы. Поэтому при составлении ОВОСов всегда стоит вопрос о глубине оценки протекающих в природе изменений под тем или иным воздействием. Все оценить невозможно и нецелесообразно. К примеру, нужно ли учитывать изменение в видовом разнообразии птиц или летающих беспозвоночных под влиянием лесозаготовок? С одной стороны, это не связано с лесовозобно- вительным процессом, а с другой - отражает изменения структуры трофической цепи. Однако эти изменения связаны не с производственным процессом, а с переходом системы из одного качественного состояния в другое. Кроме того, трудно оценить, положительные или отрицательные изменения происходят в экосистеме. Смена перестойного хвойного леса в средней тайге после пожара или вырубка приводят к его замене молодыми сообществами, которые обладают более высокими приростами биомассы, фотосинтетической и биологической активностью, разнообразием и другими положительными качествами.

Существующие параметры, по которым проводится оценка природной среды, разрабатываются для отдельных биотических компонентов или определенных уровней их организации (табл. 3). К общим параметрам, которые предлагаются для оценки эко- и биосистем, можно отнести фотосинтетическую активность, годичный прирост биомассы, видовое разнообразие, структуру сообщества и сбалансированность трофической цепи, проективное покрытие или плотность доминирующих видов, спектр жизненных форм и возрастного состава. Кроме того, для животных необходимо учитывать продолжительность жизни и смертность в онтогенезе, а для растений - плодоношение.

Наряду с прямыми методами оценки, за последние годы все более интенсивно развивается биотестирование, оценка состояния экосистемы по реакции отдельных компонентов - биоиндикаторов. Чувствительность этого метода, определяемая способностью биосистем реагировать на внешние воздействия изменением формы или физиологических процессов, во многих случаях превышает чувствительность технических систем. По критериям оперативности, стоимости и универсальности биоиндикационные методы превосходят прямые методы. В качестве индикаторов могут приниматься отдельные виды животных и растений, наиболее подверженных внешним воздействиям. Кроме того, к индикационным методам оценки состояния биосистем относится выявление динамики структуры сообщества животных и растений. Исчезновение или усиленное размножение любого вида, появление синантропных или других неспецифичных для сообщества видов свидетельствуют об изменении состояния системы в целом. К недостаткам биотестирования относится то, что эти оценки имеют преимущественно качественный характер и требуется разработка региональных, а в

некоторых случаях и локальных стандартов. Следовательно, эти методы очень сложны для стандартизации, в то время как любые мониторинговые наблюдения проводятся в строгих рамках стандартных методик, критериев и оценок.

При мониторинге перспективна оценка состояния биосистем в зоне неустойчивого равновесия - экотонах (Пологова, 2002). Любое воздействие приводит здесь к изменению морфологической и пространственной структур сообществ, смещению природных границ. Однако при учете протекающих в зонах ландшафтно-геохимического сопряжения изменений, как и в целом для экосистем разного уровня иерархии, необходимо выявить отклонения, связанные с естественным трендом изменения природы. Для таежной зоны Западной Сибири это заболачивание и снижение дренированности территорий, цикличность погодных условий и изменение климата.

Таблица 3. Параметры оценки состояния (Оценка..,1992)

При выборе методов исследования целесообразно отдавать предпочтение дистанционным, что особенно важно в труднодоступных и удаленных районах Западной Сибири. Дистанционные методы контроля состояния экосистем могут найти широкое применение в оценке динамических состояний на уровне повторных аэрокосмических съемок для обнаружения и оценки изменения техногенных нарушений. Дистанционный контроль состояния экосистем сочетается с наземными стационарными и полустационарными наблюдениями, позволяющими получить исходную информацию по реакции экосистем на внешние возмущения. Это связано с тем, что главным критерием оценки интенсивности воздействий или изменения природных процессов служит реакция живых организмов. Реакция биоты определяется по совокупности морфометрических, физиологических, биохимических и других признаков.

На основе биомониторинга устанавливаются нормативы допустимого воздействия, позволяющие регламентировать взаимоотношения человека с природой, ограничить негативное влияние хозяйственной деятельности. Обязательным моментом современного мониторинга является организация информационной управляющей системы, которая, кроме накопления информации, позволит оперативно обнаруживать отклонения от «нормативных» параметров. Это дает возможность разрабатывать прогнозы развития негативных процессов и находить оптимальные решения по их предотвращению и реабилитации нарушенных территорий.

Таким образом, планируя организацию регионального мониторинга или другие исследования, мы должны представлять, что оценка состояния всегда имеет пространственную привязку, целевую и объектную направленность, в соответствии с которыми выбираются критерии и эталоны оценки. Понятно, что методология экологической оценки и мониторинга отличается от ресурсной или любой другой. Отличие экосистемных подходов состоит в том, что в них превалируют интересы самой природы, а не человека или общественной системы. При включении человека природа превращается в среду обитания, а экологическая оценка - в санитарно- гигиеническую. К сожалению, среди всех видов мониторинга наименее разработаны методы регионального мониторинга, результаты которого требуют длительных рядов наблюдения и в меньшей степени затрагивают материальные интересы человека.

Изложенное не охватывает всего разнообразия экосистемного мониторинга, но в целом отражает общие принципы его построения. Разработанные подходы реализуются на полигонах в кедрово-темнохвойных лесах средней тайги, заболоченных ландшафтах южной тайги и антропогенно-трансформированных территориях юга Томской области.

Заключение

В структуре природопользования, отношения человека и окружающей среды выделяются три аспекта, имеющих непосредственное отношение к экологии: заимствование ресурсов природы; использование человеком так называемых естественных благ (территорий, животных, ландшафтов и т.п.); использование атмосферы, земли и водных объектов как приемников отходов производства. Естественно, что многие экологические и социально-экономические аспекты природопользования находятся за пределами возможностей исследований и описаний, имеют неопределенности из-за недостаточности представлений, изученности и информации. Однако это не основание откладывать природоохранные мероприятия при угрозе ущерба природе от экологической деградации.

Между экологией и социальной системой на протяжении периода исторического времени развиваются все более тесные взаимоотношения. На современном этапе развития биосферы ее переходе в ноосферу особо важными становятся проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Природные процессы все теснее переплетаются с антропогенными. Практически они проявляются во все более усиливающемся обмене веществом и энергией, в возрастающих потоках передачи информации. История человечества - это постоянно растущие потребности в природных ресурсах - замена истощающихся на новые и еще более интенсивная их эксплуатация. Дальнейшее развитие общества требует обязательного и полного учета экологических условий и оценки природных ресурсов. Влияние социальной системы на биосферу все чаще приводит к нарушению экологических условий, ухудшению качества окружающей среды.

В концепции перехода Российской Федерации на путь устойчивого развития сформулированы требования, обеспечивающие динамическое равновесие в развитии, позволяющее снять известные противоречия между потребностями общества.

Список литературы

1 Титова, В.И. Агро- и биохимические методы исследования состояния экосистем: учеб. пособие для вузов.

2 Научная статья: Анатолий Г. Дюкарев*, Нина Н. Пологова (Институт мониторинга климатических и экологических систем)

3 Интернет-источники:

4 http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00230550_0.html

Размещено на Allbest.ru