Антропогенные изменения ландшафтов юго-востока Беларуси в конце XX в. и их экологическая оценка
Антропогенное воздействие на ландшафты Беларуси в последней четверти XX века. Расчет коэффициента антропогенной преобразованности. Оценка степени антропогенной трансформации ландшафта с помощью индекса хемеробности. Изменение сукцессионных процессов.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.08.2017 |
Размер файла | 22,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ ЮГО-ВОСТОКА БЕЛАРУСИ В КОНЦЕ XX ВЕКА И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
А.П. Гусев, С.В. Андрушко
Гомельский государственный университет имени Ф. Скорины
Практически все ландшафты на территории Беларуси в течение истории своего развития испытали в той или иной степени воздействие со стороны человека. Даже наименее нарушенные современной хозяйственной деятельностью человека леса Беларуси представляют собой сложный природно-антропогенный комплекс. Антропогенное воздействие на ландшафты Беларуси началось 3-5 тысяч лет назад, а наибольших масштабов достигло в 20 веке. Современные лесные ландшафты формировались в результате сложного сочетания рубок разных типов и интенсивности, лесоразведения, низовых и верховых пожаров, земледельческого использования, изменений гидрогеологического режима при осушительной мелиорации и т.д. Изменение структуры и интенсивности землепользования обуславливают закономерные смены антропогенных модификаций геосистем, которые носят как дигрессивный, так и восстановительный характер. Важной задачей является оценка изменений степени антропогенной трансформации ландшафтов во времени.
Для изучения антропогенных изменений ландшафтов юго-востока Беларуси нами был выбран модельный район - город Гомель и прилегающие к нему территории (общая площадь 484 км2). На основе анализа картографического материала и космофотоснимков выполнено изучение изменений, произошедших в течение 30 лет. Для оценки антропогенных изменений в ландшафтах модельного района использовались известные индексы: Кг - геоэкологический коэффициент [1], Кап - коэффициент антропогенной преобразованности [2], Кс - коэффициент экологической стабильности [3], М - индекс хемеробности [4].
Коэффициент антропогенной преобразованности (Кап) вычислялся по формуле
Кап= ? (ri*pi*q)/100
где ri - ранг антропогенной преобразованности ландшафта i-ым видов природопользования; pi - площадь территории с данным рангом преобразованности (% от всей территории); q - индекс глубины преобразованности ландшафта [2].
Исходя из значений Кап выделяют 5 степеней изменности ландшафтов: очень слабоизмененные (Кап=2,00-3,80); слабоизмененные (3,81-5,30); среднеизмененные (5,31-6,50); сильноизмененные (6,51-7,50); очень сильноизмененные (более 7,51).
Геоэкологический коэффициент рассчитывался по формуле:
антропогенный ландшафт трансформация сукцессионный
Кг=Ср/Сд
где Ср - % площади ненарушенных (коренных) геосистем на той или иной территории, в ландшафтном районе, ландшафте; Сд - % предельно допустимой площади ненарушенных (коренных) геосистем [1]. На основе имеющихся экспертных оценок [5,6] предельно допустимая площадь естественных геосистем (Сд) в зоне широколиственных лесов составляет 30%. По значениям Кг оценивается состояние ландшафта в следующих градациях: удовлетворительное - более 1,5; напряженное - 1,1-1,5; критическое - 0,9-1,1; кризисное - 0,5-0,9; катастрофическое - менее 0,50 [1].
Коэффициент экологической стабильности рассчитывался по формуле
Кс=?si*ki*g
где si - удельная площадь вида землепользования; ki - экологическая значимость этого вида землепользования (частный коэффициент стабильности); g - коэффициент геолого-геоморфологической устойчивости рельефа [3]. Стабильность ландшафта оценивают по следующей шкале: Кс менее 0,33 - очень низкая; Кс=0,34-50 - низкая; Кс=0,51-0,66 - средняя; Кс=0,67-1 - высокая. В случае отрицательного значения Кс данный ландшафт рассматривается как источник нестабильности более крупных территорий.
Степень хемеробности - это интегральная мера воздействия всех антропогенных факторов на экосистемы. Индекс хемеробности оценивает степень антропогенной трансформации ландшафта, отражает антропогенное воздействие, как на растительность, так и на ландшафт в целом и может рассчитываться по формуле: М=100*?(Sh/m)*h, где Sh - удельная площадь ареала со степенью хемеробности h; m - число степеней хемеробности; h - степень хемеробности [4].
Природной подсистемой антропогенных модификаций геосистем модельного района выступают ландшафты, представленные 4 видами: аллювиальные террасированные ландшафты, с поверхностным залеганием аллювиальных песков, плосковолнистые, с сосновыми кустарничково-зеленомошными и лишайниково-кустарничковыми лесами на дерново-слабоподзолистых почвах, дубравами грабово-снытево-кисличными на дерново-подзолисто-глееватых почвах; аллювиальные террасированные ландшафты, с прерывистым покровом водно-ледниковых супесей, плосковолнистые, с широколиственно-сосновыми орляково-зеленомошно-кисличными лесами на дерново-подзолисто-глееватых почвах, широколиственно-черноольховыми крапивными лесами на дерново-перегнойно-глеевых почвах; моренно-зандровые ландшафты, с покровом лессовидных суглинков, волнисто-увалистые с дубравами снытево-кисличными на дерново-палево-подзолистых слабооподзоленных почвах; пойменные плоскогривистые ландшафты с лугами, болотами, дубовыми и черноольховыми лесами. Ландшафтная структура модельной территории имеет вид: аллювиальные террасированные с поверхностным залеганием аллювиальных песков - 12,6%; аллювиальные террасированные с прерывистым покровом водно-ледниковых супесей - 20,6%; моренно-зандровые - 49,4%; пойменные - 17,4%.
Из табл. 1 видно, что за 30 лет степень антропогенной трансформации, как видов ландшафтов, так и всего модельного района возросла. В тоже время наблюдается дифференциация глубины антропогенных изменений в зависимости от вида ландшафта. Так, по коэффициенту Кап наиболее существенные изменения произошли в аллювиальном террасированном с поверхностным залеганием песков и моренно-зандровом ландшафтах. Антропогенная трансформация пойменного ландшафта возросла в меньшей степени. По коэффициенту Кс наблюдается снижение экологической стабильности всех видов ландшафтов и модельного района в целом. К началу XXI века моренно-зандровый ландшафт в целом стал источником экологической нестабильности всей территории (Кс<0). В наименьшей степени изменилась экологическая стабильность пойменного ландшафта. Максимальные изменения индекса хемеробности наблюдаются для моренно-зандрового ландшафта (М увеличился в 1,3 раза); в других видах ландшафтов изменения этого показателя незначительные. По Кг состояние территории модельного района в целом оценивается как кризисное, а моренно-зандрового и пойменного ландшафтов - как катастрофическое. Таким образом, по всем рассматриваемым показателям моренно-зандровый ландшафт характеризуется наибольшей степенью трансформации, которая непрерывно возрастает.
Одном из важных последствий антропогенной трансформации ландшафтов является изменение протекающих в них сукцессионных процессов. Способность природных систем достигать климакса в ходе сукцессий рассматривается как единственный надежный признак (индикатор) естественного экологического равновесия территории [5,6].
Нами был проведен корреляционный анализ показателей сукцессий растительности и показателей нарушенности ландшафтов, в которых данные сукцессии протекают. Материалом являлись геоботанические описания различных стадий сукцессий (от пионерных до климаксовых) в природных, природно-антропогенных и техногенных геосистемах (широколиственные, широколиственно-сосновые, сосновые, мелколиственные леса, вырубки, строительные площадки, пустыри, залежи).
Для каждого описания был установлен сукцессионный статус - время от начала сукцессии (либо непосредственно повторными наблюдениями на постоянных пробных площадках, либо с помощью деревьев-хроноиндикаторов). В качестве показателей сукцессии рассматривались: видовое богатство (число видов на 100 м2); численность естественного возобновления древесных видов (шт./га); доля терофитов в спектре жизненных форм (% от всех видов), которая характеризует удаленность от климаксовой стадии, где участие терофитов минимально; доля фанерофитов в спектре жизненных форм (% от всех видов); характеризующая близость к климаксовой стадии, на которой фанерофиты преобладают; время появления деревьев (год с начала сукцессии), которое характеризует скорость формирования раннесукцессионного леса; представленность лесных видов (% от общего числа видов) - характеризует близость к климаксовой стадии, на которой достигается максимальный вклад лесных видов в состав флоры; синантропизация - доля синантропных видов (% от общего числа видов) - характеризует нарушенность растительности; адвентизация - доля адвентивных видов от общего числа видов флоры (% от числа всех видов) - характеризует степень открытости экосистемы для вторжения чужеродных видов. Для каждого участка, на котором изучалась сукцессия, были рассчитаны показатели нарушенности окружающего ландшафта - Кг, Кс, М (определялись в квадрате размером 1 км2, центр которого - пробная площадка или группа близкорасположенных пробных площадок).
Для оценки связи рассчитывались коэффициенты ранговой корреляции Спирмена и Кенделла (с помощью пакета программ STATISTICA 5.0).
Показатели нарушенности ландшафта имеют тесную корреляционную связь между собой, поскольку, так или иначе, отражают структуру землепользования территории. Так, коэффициент корреляции Кенделла между Кг и М составил -0,95; между Кг и Кс - +0,82.
Значения коэффициентов корреляции между показателями сукцессии и нарушенностью ландшафтов приведены в табл. 2.
Видно, что рост нарушенности (увеличение индекса М и уменьшение Кс и Кг) вызывает задержку сукцессии на нелесных стадиях (увеличивается время появления деревьев), снижение видового богатства, численности естественного возобновления древесных видов. На всех стадиях сукцессии в составе растительности возрастает доля терофитов, синантропных и адвентивных видов. Инвазии адвентивных видов с одной стороны являются индикатором нарушения нормального хода сукцессионных процессов, а с другой стороны, могут являться причиной этого нарушения.
Таким образом, выполненный анализ позволяет говорить не только об значительных антропогенных изменениях ландшафтов модельного района в последней четверти XX века, но и о серьезном преобразовании сукцессионных процессов, выражающемся в задержке сукцессий и увеличении инвазий синантропных и адвентивных видов на различных стадиях, в том числе лесных, являющихся признаками нарушения экологического равновесия.
Таблица 1 Антропогенные изменения ландшафтов юго-востока Беларуси
Ландшафт |
Показатели нарушенности |
||||
Кг |
Кс |
Кап |
М |
||
Аллювиальный террасированный с поверхностным залеганием аллювиальных песков |
1,91* |
0,621 |
3,41 |
39,49 |
|
1,67** |
0,450 |
4,48 |
45,03 |
||
Аллювиальный террасированный с прерывистым покровом водно-ледниковых супесей |
1,39 |
0,370 |
4,86 |
45,3 |
|
1,22 |
0,230 |
5,48 |
49,5 |
||
Моренно-зандровый |
0,08 |
0,04 |
7,02 |
63,4 |
|
0,06 |
-0,07 |
7,56 |
84,8 |
||
Пойменный |
0,28 |
0,635 |
3,93 |
37,6 |
|
0,27 |
0,552 |
4,15 |
38,01 |
||
Модельный район в целом |
0,61 |
0,268 |
5,70 |
53,5 |
|
0,54 |
0,148 |
6,12 |
68,2 |
* - семидесятые годы ХХ века (1970-1975 гг.); ** начало ХХI века (2000-2005 гг.)
Таблица 2 Корреляционная связь показателей сукцессии растительности с показателями нарушенности ландшафта (указаны только достоверные значения коэффициентов корреляции, р<0,05)
Показатели сукцессии |
Показатели нарушенности ландшафта |
|||
Кг |
Кс |
М |
||
Время появления деревьев, лет |
-0,462 -0,365 |
-0,539 -0,410 |
0,531 0,403 |
|
Представленность лесных видов, % |
0,488 0,367 |
0,550 0,413 |
-0,507 -0,383 |
|
Синантропизация, % |
-0,457 -0,322 |
-0,522 -0,366 |
0,483 0,330 |
|
Видовое богатство, видов на 100 м2 |
0,428 0,309 |
0,538 0,384 |
-0,520 -0,380 |
|
Численность естественного возобновления древесных видов, шт./га |
0,476 0,355 |
0,557 0,415 |
-0,521 -0,383 |
|
Доля терофитов в спектре жизненных форм, % |
-0,452 -0,340 |
-0,520 -0,375 |
0,468 0,340 |
|
Доля фанерофитов в спектре жизненных форм, % |
0,408 0,300 |
0,495 0,352 |
-0,438 -0,312 |
|
Адвентизация, % |
-0,553 -0,407 |
-0,620 -0,450 |
0,580 0,412 |
* - коэффициент корреляции Спирмена; ** - коэффициент корреляции Кенделла
Список литературы
1. Аитов, И.С. Геоэкологический анализ для регионального планирования и системной экспертизы территории (на примере Нижневартовского региона): автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук / И.С. Аитов; Ин-т водных и экологических проблем СО РАН. - Барнаул, 2006. - 18 с.
2. Шищенко, П.Г. Прикладная физическая география / П.Г. Шищенко. - Киев: Выща школа, 1988. - 192 с.
3. Волков, С.Н. Землеустройство в условиях земельной реформы (экономика, экология, право) / С.Н. Волков. - М.: Былина, 1998. - 210 с.
4. Steinhard, U. Hemeroby index for landscape monitoring and evaluation / U. Steinhard, F. Herzog, A. Lausch, E. Muller, S. Lehmann // Environmental Induces System Analysis Approach. - Oxford: EOLSS Publ., 1999. - P. 237-254.
5. Реймерс, Н.Ф. Особо охраняемые природные территории / Н.Ф. Реймерс, Ф.Р. Штильмарк. - М.: Мысль, 1978. - 295 с.
6. Реймерс, Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. - М.: Просвещение, 1992. - 320 с.
7. Ландшафты Белоруссии. / Г.И. Марцинкевич [и др.]; под ред. Г.И. Марцинкевич и Н.К. Клицуновой. - Мн.: Университетское, 1989. - 239 с.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Антропогенные воздействия на биосферу. Современное состояние природной среды. Загрязнение атмосферы. Загрязнение природных вод.Загрязнение Мирового океана. Экологические проблемы Ставропольского края. Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя.
курсовая работа [86,4 K], добавлен 09.11.2008Исследование понятия и подходов к классификации городских ландшафтов. Выявление степени ландшафтного разнообразия городских поселений Беларуси. Влияние градостроительства на естественные ландшафты. Изучение экологических проблем городских ландшафтов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.11.2013Ландшафтоведение как направление физической географии, его сущность и особенности становления в Беларуси. Природные ландшафты Беларуси, их развитие, разновидности и общая характеристика, Особо охраняемые ландшафты Беларуси, их экологическое значение.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.05.2013Устойчивость ландшафтов и преодоление экологических кризисов. Характеристика субтропических ландшафтов. Антропогенное ландшафтоведение и классификация антропогенных ландшафтов. Характеристика естественно-антропогенных ландшафтов района проживания.
контрольная работа [65,5 K], добавлен 25.10.2014Роль зеленых насаждений в городе и подходы к изучению рекреации в пригородных лесах. Исследование антропогенной нагрузки на лесопарковые зоны Московского района г. Чебоксары. Шаговая нагрузка на почву. Эколого-экономическая оценка ущерба от рекреантов.
курсовая работа [185,6 K], добавлен 11.04.2012Описание территории и особенностей климата Онего-Северодвинского бассейна. Оценка степени антропогенной трансформации речного стока в теплый период в пределах этого ареала путем анализа концентрации ионов натрия. Изменение концентрации натрия по годам.
курсовая работа [157,1 K], добавлен 09.02.2016Научные подходы к определению критических границ антропогенной нагрузки на водные экосистемы. Загрязнение водных экосистем как критерий антропогенной нагрузки. Формирование экономического механизма нормирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы.
контрольная работа [49,5 K], добавлен 27.07.2010Природные условия территории. Антропогенные факторы, воздействующие на состояние среды. Экологическая оценка состояния среды территории. Влияние антропогенной нагрузки на здоровье населения, рекомендации по реабилитации неблагополучных участков.
курсовая работа [318,0 K], добавлен 05.11.2013Антропогенное воздействие на литосферу, ее экологическая функция, техногенные изменения основных составляющих. Наиболее существенные типы деградации почв. Степень проявления и скорость протекания различных процессов опустынивания. Вред от пестицидов.
реферат [32,5 K], добавлен 24.11.2014Антропогенное загрязнение атмосферы и гидросферы. Антропогенное влияние на тепловой баланс Земли. Критерии и показатели оценки состояния окружающей среды. Определение экономического и эколого-экономического ущерба, причиняемого сельскому хозяйству.
реферат [27,9 K], добавлен 29.06.2010Анализ общей экологической ситуации Москвы. Классификация источников и уровня загрязнения атмосферы. Воздействие антропогенной трансформации атмосферы на здоровье жителей. Разработка методов и средств инженерно-экологической защиты атмосферы г. Москвы.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 23.11.2009Экологическое состояние территории г. Назарово. Изучение природных и антропогенных факторов негативных процессов. Меры борьбы с загрязнением водоемов. Экологическая оценка окружающей среды. Влияние антропогенной нагрузки на состояние здоровья населения.
курсовая работа [191,0 K], добавлен 29.12.2013Антропогенно-естественные комплексы. Степень воздействия человека. Комплексы, формирующиеся при разрушении окультуренных (преобразованных) геокомплексов. Урочища и фации. Продуктивное ядро ландшафта. Рекреационная микрозона, заповедная территория.
презентация [2,4 M], добавлен 28.05.2015Экологическая культура человека – уровень восприятия человеком природы, окружающего мира и оценка своего положения во Вселенной. Экологический кризис, поразивший нашу планету - результат антропогенной деятельности и угроза самоуничтожения человечества.
презентация [2,9 M], добавлен 28.01.2010Роль гидросферы в природе и жизни человека. Источники загрязнения вод, влияние антропогенной деятельности на гидросферу. Глобальные и региональные экологические последствия в Мировом океане. Дефицит воды, управление водными ресурсами, их очистка и охрана.
курсовая работа [61,1 K], добавлен 24.05.2016Район расположения объекта строительства и порядок проведения работ. Оценка воздействия на окружающую среду и ее охрана при складировании (утилизации) отходов строительства. Разработка природоохранных мероприятий и озеленение прилегающей территории.
дипломная работа [235,2 K], добавлен 20.01.2013Оценка качества воздуха по содержанию отдельных загрязнителей. Комплексная оценка степени загрязнения воздушного бассейна с помощью суммарный санитарно-гигиенического критерия – индекса загрязнения атмосферы. Оценка степени загрязнения воздуха в городах.
контрольная работа [43,2 K], добавлен 12.03.2015Загрязнение атмосферы в результате антропогенной деятельности, изменение химического состава атмосферного воздуха. Природное загрязнение атмосферы. Классификация загрязнения атмосферы. Вторичные и первичные промышленные выбросы, источники загрязнения.
реферат [24,1 K], добавлен 05.12.2010Отличительные признаки естественных и антропогенных ландшафтных комплексов. Изменение и преображение географической среды, создание искусственной среды. Перестройка биологического круговорота, вводно-теплового режима, направления почвенных процессов.
презентация [3,1 M], добавлен 09.04.2015Антропогенное воздействие на природные ландшафты - реальная опасность нарушения экологического равновесия. Осуществление экологического мониторинга с помощью аэро- и космических фотоснимков. Отрицательные последствия хозяйственной деятельности человека.
презентация [2,3 M], добавлен 19.02.2011