Технология оценки природно-ресурсного потенциала муниципальных образований Астраханской области

УДК 332.122

ТЕХНОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

2008Сальников А.Л., Шабанов Д.И., Кочуров Б.И.

Астраханский государственный университет

С целью обеспечения экологического безопасности региона разработаны технология оценки природно-ресурсного потенциала территории и геоинформационная модель муниципальных образований Астраханской области.

Technology of estimation of natural resource potential and geomorphological model of municipal units in Astrakhan region have been worked out with the aim to provide regional ecological safety.

Ключевые слова: природно-ресурсный потенциал, гео-информационная модель территории, агроэкологическая оценка земель.

Keywords: natural resource potential, geoinformation model of a territory, agroecologic areal estimation.

Администрацией Астраханской области разрабатывается стратегия экологической политики региона, где основной целью является оптимизация использования природных богатств для сохранения уникальных дельтовых и плакорных природных ландшафтов при планируемом развитии хозяйственной и туристско-рекреационной деятельности и росте социально-экономических выгод от ее реализации, повышение качества жизни и улучшение здоровья населения, обеспечение экологической безопасности.

Необходимым условием достижения цели является:

— сохранение природных экосистем;

— рациональное природопользование;

— поддержание оптимального состояния жизнеобеспечивающих сред.

Алгоритм достижения стратегической цели:

— Выявление основных экологических проблем.

— Ранжирование проблем по актуальности, срочности решения, финансовому обеспечению.

— Определение путей решения проблем:

- разработка критериев и показателей допустимой техногенной нагрузки;

- выявление территорий с допустимой, критической и катастрофической нагрузкой;

- определение причин возникновения недопустимой экологической ситуации;

- разработка мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране природных комплексов.

Для достижения стратегической цели необходимы в первую очередь оценка природно-ресурсного потенциала

территории и разработка для каждого муниципального образования

геоинформационной модели территории на основе ГИС и баз данных.

Для проведения оценочных работ следует разработать технологию оценки природно-ресурсного потенциала

территории, что и являлось основной целью данной работы (рис. 1). Исследования проводились на территории муниципального

образования «Житнинский сельсовет» Икрянинского района Астраханской области в рамках регионального проекта

«Разработка планов социальноэкономического развития

муниципальных образований

Астраханской области» и были

выполнены следующие виды работ:

— разработана методология проведения оценочных работ;

— собран фондовый материал по

землепользованию, почвенному и растительному покрову с целью

выявления динамики природных и антропогенных процессов, а также для создания системы мониторинга земель на уровне муниципальных образований;

— проведена оценка современного состояния природных ресурсов (почв, земель, флоры, растительности, животного мира);

— разработаны предварительные рекомендации по рациональному природопользованию, модернизации АПК, развитию туризма и аквакультуры;

— проведена оценка рекреационного потенциала территории с целью создания особо охраняемых территорий -рекреационных угодий (рекреационных центров);

Созданы серии электронных карт:

— электронная векторная топооснова территории МО, включая слои гидрографии, населенных пунктов, путей коммуникаций, некоторых социальноэкономических объектов;

— космокарта территории МО на основе космического снимка высокого разрешения (30 м/пиксель);

— схема дешифрирования и дешифрирование космического снимка для выявления видов использования земель и их изменения;

— оцифровка фондовых

картографических материалов

(геоботаника, почвы, землепользование);

— уточненные архивные геоботанические и почвенные картоматериалы по данным дешифрирования космоснимков и результатам натурных исследований;

— геоинформационная база данных о состоянии земельных ресурсов;

— карта деградации почв и ландшафтов (земель);

— карта мер и рекомендаций по оптимизации хозяйственной структуры территории.

Оценка природно-ресурсного

потенциала земель является насущной теоретической и практической

проблемой. Она информирует о состоянии и свойствах компонентов агроландшафтов и нативных

ландшафтов: почвах, растительности,

рельефе, почвообразующих и подстилающих породах, природных водах; учитывает экологические

особенности возделываемых

Сельскохозяйственных культур, которые должны быть адаптированы к реальным географическим условиям местности [3,

7].

Такой подход весьма актуален при оценке природных ресурсов, проведении землеустройства и уточнении

специализации отраслей сельского хозяйства в регионах на ландшафтноэкологической основе. Однако его реализация требует качественно новой картографической основы, развития методов компьютерного моделирования и внедрения геоинформационных систем (ГИС), разработки методов почвенно-агроэкологического картирования,

освоения компьютерных программ и моделей экологических рисков возделывания сельскохозяйственных культур, внедрения гибких проектных решений и технологий с учетом разнообразия социально-экономических условий и рыночной конъюнктуры [8].

Теоретической основой для разработки технологии оценки природно-ресурсного потенциала территорий может быть агроэкологическая оценка земель. Практическое применение методов такой оценки отражено в работах по изучению земель южного Дагестана [8].

Технология оценки природноресурсного потенциала на основе компьютерного моделирования

ландшафтов и оценки потенциала земель состоит из двух основных блоков (рис.

1):

1) Г еоинфомационно-картографи-

ческий блок.

Является базовой основой

осуществления всего комплекса работ. Его цель — формирование геоинформационной модели территории на основе комплекса карт и данных натурных наблюдений. В комплексе с блоком Моделирование

Г еоинформационный блок позволяет сформировать Геоинформационную модель муниципальной территории (ГММТ).

Содержательное наполнение модели предопределяется, с одной стороны, задачами работы, а с другой - спецификой социально-экономических, экологических и прочих условий конкретной территории. Картографическая часть включает в себя ряд базовых векторных слоев, данные о ресурсном потенциале, а также карты, полученные в ГИС путем анализа информации основных слоев

(тематические выборки, оверлей,

построение буферных зон и т.д.). Слои содержат также атрибутивную

информацию. Базовыми слоями являются: топографическая основа, а также комплекс

тематических карт различного характера: карты землепользования, современных ландшафтов, почвенная, геоботаническая, геоморфологическая. Желательно

включение цифровой модели рельефа (ЦМР) достаточной подробности. Необходимо также использование актуальных и архивных данных дистанционного зондирования.

2) Блок моделирования.

Основным является подблок Моделирование и оценка кризисных процессов.

Для разработки модели протекания кризисных процессов в дельте Волги (рис. 2) была использована

методологическая основа теории экотонов и дестабилизированной природной среды В. С. Залетаева [1, 2], системной модели протекания кризисных процессов Д.А. Славинского [6], эколого-хозяйственный баланс

территории Б.И. Кочурова [9].

Рис. 1. Технология оценки природно-ресурсного потенциала муниципального образования

Рис. 2. Моделирование протекания кризисных процессов

Отсутствие естественного обводнения гидроморфных экосистем (локальная обваловка территории), системы сенокосо-пастбищеоборотов и

разрушение ландшафтных структур (ядер) является фактором риска для экосистемы, особенно в периоды пониженной ее устойчивости. Именно этот фактор может послужить «спусковым крючком», запустившим масштабный кризис экосистемы дельты Волги.

Оптимальное решение по

рациональному использованию

природных ресурсов, а также по управлению обводнением дельт для решения этих вопросов и вопросов сохранения видового разнообразия возможно на фоне совместного рассмотрения и выявления

закономерностей протекания процессов в экотонных ландшафтах [2]. Необходимы системные

мониторинговые исследования и подбор универсальных показателей

(индикаторов) протекания кризисных процессов для определения этапа кризиса, специфики его протекания и возможности прогнозирования

состояния экосистемы.

Деградация.

Полевые исследования в пределах административных границ МО «Житное» позволили выделить около 6 типов деградации почв и растительности: водная эрозия;

дефляция; вторичное засоление почв; заболачивание (избыточное

переувлажнение); переуплотнение

включая обесструктуривание -распыление горизонта Апах при дегумификации); нарушение

поверхностных горизонтов почв в результате вырубки леса и органогенных горизонтов почв в результате луговых пожаров (палов).

Типы деградации почв и растительности, которые могут встречаться в конкретном районе, определяются спецификой

использования земель и природными условиями.

Показатели опустынивания

(деградации) территории МО «Житное»:

I Природные процессы:

1) уменьшение общего количества осадков;

2) неравномерность выпадения осадков в пространстве по годам и сезонам;

3) возрастание количества пыльных бурь;

4) возникновение пожаров.

II. Антропогенные процессы:

1) промышленное и дорожное

строительство, нефтедобыча;

2) вырубка древесно-кустарниковой растительности, особенно ленточных лесов;

3) деградация почв и растительного покрова вокруг нерационально размещенных объектов;

4) отсутствие системы пастбищеоборота и взаимосвязи земледелия с животноводством;

5) чрезмерная пастбищная нагрузка на экосистемы.

III. Экологические процессы:

1) трансформация видового состава растительных сообществ и снижение их продуктивности;

2) расширение площадей, занятых плакорными почвами и непочвенными образованиями (песками);

3) рост системы сухих русел (за счет обваловки);

4) проведение луговых и лесных палов;

5) понижение уровня залегания грунтовых вод;

6) несоответствие современных растительных сообществ и почв;

7) изменение

продуктивности в старших возрастных группах в фитоценозах. Биомасса фитоценозов и отдельных популяций имеет циклический характер и подчиняется внутривидовой

динамической структуре. Период колебаний биомассы строго специфичен, поэтому при оптимальных

экологических условиях биомасса видов может быть на низком уровне. В луговых фитоценозах отмечается механизм замещения одного

эдификатора другим [5].

IV. Почвенные процессы:

1) Динамичное варьирование мощности профилей почв;

2) Опесчанивание и карбонатизация почв;

3) Внутрипочвенное соленакопление;

4) Осолонцовывание почв;

5) Снижение роли биологического

фактора в почвообразовании,

дегумификации почв;

5) Активизация абиогенных

(физических) процессов выветривания;

6) Несоответствие почв (их морфологии, состава, ряда свойств) современным почвообразовательным процессам.

Анализ экологических и

биогеохимических особенностей

опустынивания в дельте позволяет

сделать следующие выводы:

1. Оценка опустынивания аридных территорий должна проводиться с учетом результатов комплексного анализа природных, антропогенных, экологических и почвенных процессов, что позволит наиболее полно раскрыть природу этого явления и найти эффективные меры борьбы с ним.

2. В современный период аридные ландшафты активно опустыниваются при неблагоприятном проявлении природных и антропогенных процессов, приводящих к пятнисто-очаговой деградации почв, растительности, природных вод и других ресурсов.

3. Экологические процессы

опустынивания характеризуются

изменением видового состава

растительных сообществ и заметным уменьшением их продуктивности,

расширением площадей, занятых

непочвенными образованиями,

увеличением площади сухих русел проток и ериков, понижением уровня грунтовых вод и повышением их минерализации, несоответствием

современных растительных сообществ экосистем и развивающихся почв, загрязнением природных вод

нефтепродуктами и экотоксикантами.

4. В почвенном покрове наблюдаются

динамичное варьирование мощности профилей почв, опесчанивание и карбонатизация, внутрипочвенное

соленакопление, осолонцовывание

зональных почв, современное

корообразование, снижение роли

биологического фактора в почвенных процессах, все большее доминирование физических процессов выветривания, эволюция почвенного покрова в сторону преобладания среди компонентов структурной организации почв непочвенных образований и солончаков.

5. Опустынивание способствует «миграции» почвенно-растительных поясов, их активному обновлению более аридными почвами и экосистемами;

6. Опустынивание ландшафтов неблагоприятно сказывается и на социально-экономическом развитии МО и приводит к необратимой деградации компонентов экосистем.

Рис. 3а. Карта-схема «Землепользование МО «Житное»

Геоинформационно-картографиче-ский блок и Блок моделирования предопределяют создание

Геоинформационной модели

муниципальной территории (ГММТ) -Банк специальных электронных карт и Баз данных муниципалитетов (рис. 3а и

б).

Разработанная геоинформационная модель территории является основой:

— применения экологически

ориентированных систем управления — ^О 14000;

— создания модельной системы

экологического мониторинга в Астраханской области, где реализована первая очередь проекта - организован Центр территориальнопроизводственной системы

экологического мониторинга. ГММТ позволит скоординировать деятельность отдельных субъектов мониторинга и создать единую систему, позволяющую эффективно использовать имеющиеся аналитические ресурсы для управления природными ресурсами;

Рис. 4б. Карта-схема «Антропогенная трансформация природной среды МО «Житное»

— эффективного контроля

Администрацией Астраханской области всех муниципальных образований и принятия административных решений

при изменении эко лого-экономической ситуации;

— создания устойчивой эколого-

экономической модели

функционирования муниципального

Примечания

образования, основанной на

современных принципах взаимодействия общества и природы (концепции

устойчивого развития эколого-

хозяйственного баланса т.д.).

1. Залетаев B.C. Концепция экологически дестабилизированной окружающей среды как основа изучения современного динамизма экосферы аридных зон/Экологические проблемы освоения пустынь и охрана природы. Ашхабад: Ылым, 1986. - С. 19-21. 2. Залетаев B.C. Экологически дестабилизированная среда (экосистемы аридных зон в изменяющемся гидрологическом режиме). М. : Наука, 1989. 150 с. 3. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия. Пущино, 1993. 92 с. 4. Новикова Н.М. Экосистемы экотонных ландшафтов речных дельт аридного пояса Евразии и их современная динамика/Экотоны в биосфере. М. : РАСХН, 1997. С. 159. 5. Сальников, А.Л. Концептуальные подходы к оценке продуктивности растительных сообществ дельты Волги//Изв. вузов. Сев.-Кавказ, регион. Естественные науки, 2006. № 1. С. 81-88. 6. Славинский Д.А.

Закономерности кризисных этапов развития экосистем на примере динамики структурнофункциональных изменений: дис. ... канд. биол. наук. М., 2006. 243 с. 7. Шатилов Л.Л. Принципы программирования урожай ности//Вестн и к сельскохозяйственной науки, 1973. № 3. С. 8. 8. Яшин И.М. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах/Л. Л. Шишов, В. А. Раскатов. М. : Изд-во МСХА, 2000. С. 430. 9. Кочуров Б.И. География экологических ситуаций (Экодиагностика

территорий). М., 1997.131 с.

Статья поступила в редакцию 17.10.2008 г.