Ландшафтное разнообразие в системе показателей устойчивого развития: теоретические основы формирования базы данных

Bестник ,nBO РАН. 2007. № 4

З.Г.МИРЗЕХАНОВА, Е.М.КЛИМИНА

Ландшафтное разнообразие в системе показателей устойчивого развития: теоретические основы формирования базы данных

Показано значение ландшафтного разнообразия в системе региональных показателей устойчивого развития. Разработан алгоритм формирования, предложена структура базы данных, позволяющая систематизировать и использовать в контексте экологического планирования территории количественную и качественную информацию по разнообразным свойствам геосистем. Раскрыта экологическая значимость различных групп ландшафтов в поддержании экологического равновесия территории.

Landscape diversity in the system of sustainable development undices: theoretical grounds of database formation. Z.G.MIRZEKHANOVA, E.M.KLIMINA (Institute for Water and Ecological Problems, FEB RAS, Khabarovsk).

Importance of landscape diversity in the system of regional indices of sustainable development is shown. Algorithm of formation is worked up, and structure of a database, which permits to systematize and to use quantitative and qualitative information of different characteristics of geosystems in the context of ecological planning of the territory, is offered. Ecological consequence of different groups of landscapes in the maintenance of ecological territorial balance is revealed.

Принятая в России концепция перехода на модель устойчивого развития предусматривает социально-экономическое развитие территории без снижения разнообразия поддерживающих его экосистем. Управление этим процессом, определение эффективности используемых инструментов и средств, соотнесение достигнутого и планируемого уровней требуют разработки соответствующих показателей - критериев (основные направления государственной политики, или стратегические задачи) и индикаторов (количественное выражение выбранных критериев, тактические задачи). Проблема выбора показателей устойчивого развития - одна из основных проблем на мировом и внутригосударственном уровнях.

Поиск решений направлен на разумное использование природно-ресурсного потенциала, чем определяется эффективное функционирование экономики, сохранение многообразия экосистем и создание справедливого общества. Для гармоничного развития системы «общество-окружающая среда» важнейшим аспектом является территориальная соорганизация природных, экономических и социальных подсистем. Должны быть обозначены важнейшие ориентиры, позволяющие понять, правильно ли государство и его регионы определили направленность развития и сочетаются ли отдельные показатели в представленных подсистемах. Большое количество используемых для этого индикаторов усложняет их применение. Более того, в региональных услових они либо вовсе не используются, либо трудноприменимы, поскольку имеют преимущественно качественную интерпретацию.

МИРЗЕХАНОВА Зоя Гавриловна - доктор географических наук, КЛИМИНА Елена Михайловна - кандидат географических наук (Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск).

Работа выполнена при финансовой поддержке ДВО РАН проектов 06-11-09-037, 06-3-А-09-386.

Наиболее проблемной является подсистема экологических показателей. В связи со сложностью изучения природных процессов и явлений первичная информация, поступающая для анализа, ограниченна, регионы обеспечены ею в разной степени. Чаще всего в экологической подсистеме рекомендуется использовать покомпонентные показатели геосистем (вода, воздух) на единицу ВВП (для стран) или ВРП (для регионов), характеризующие тенденции образования отходов и загрязняющих выбросов (объемы), а также индикатор, отражающий динамику (естественно, лучше положительную) изменения площади особо охраняемых природных территорий [1, 6, 12]. Между тем последний показатель ни в коей мере не может быть сведен к арифметическому приращению изымаемых из хозяйственного оборота земель. Вне интерпретации региональных условий его можно рассматривать в качестве одного из индикаторов экологической подсистемы с большой долей условности. Практически все используемые в экологической подсистеме показатели в большей или меньшей степени связаны с хозяйственной деятельностью человека и лишь косвенно отражают особенности естественной эволюции природных комплексов, что крайне важно для формирования региональной стратегии сбалансированного развития.

В указанной подсистеме ведущим инструментом реализации задач территориального развития является экологическое планирование территории, направленное на обеспечение экологического равновесия между экосистемами, активно используемыми, а также охраняемыми в естественном или близком к таковому состоянии. Региональная специфика учитывается в соответствии со степенью сохранности, многообразия и устойчивости природных систем, а также особенностями их природно-ресурсного потенциала. Она отражена в размерах экологически значимых площадей, а также в характере и объеме мер по ограничению хозяйственного развития. Для регионов с низкой степенью освоенности, а это значительные территории Сибири и Дальнего Востока, при разработке критериев и индикаторов экологической подсистемы важнейшей задачей является сохранение всего многообразия геосистем. Угроза их деградации очевидна и реальна, поскольку экономика таких регионов ориентирована на ресурсные отрасли, являющиеся особо привлекательными для решения кратко- и среднесрочных задач интенсификации экономического развития. При постановке долгосрочных целей, что неизбежно в условиях истощения ресурсного потенциала, экологический фактор развития экономики становится ограничивающим. Он снижает инвестиционную привлекательность проектов и программ развития ресурсных отраслей, уменьшая тем самым показатели экономической и социальной подсистем устойчивого развития. Поэтому о нем чаще всего «забывают» или вновь сводят к величине площадей ООПТ

Для слабоосвоенных регионов важнейшим критерием устойчивого развития является сохранение ландшафтного разнообразия (ЛР) в структуре регионального экологического планирования. Основой планирования является экологический каркас территории (ЭКТ) -система важнейших средорегулирующих и средоформирующих природных и природноантропогенных геосистем, ранжированных по режимам использования и объединенных в структуру, которая обеспечивает экологическую устойчивость развития территории и сохранение многообразия природных комплексов (в том числе и биоразнообразия).

Индикатором ЛР выступает представительность разнообразия природных комплексов в ЭКТ как определенная совокупность ландшафтов, имеющих особую значимость в поддержании экологического равновесия или выделяющихся набором признаков, учитываемых при разработке региональной стратегии развития.

Термин «ландшафтное разнообразие» (ЛР) можно рассматривать с разных позиций [5]. Его общепринятого определения пока нет. Чаще всего под ландшафтным разнообразием понимаются число и частота встречаемости природно-территориальных комплексов в пределах какого-либо региона. Авторы настоящей публикации придерживаются такого же понимания ЛР.

Для характеристики ЛР с точки зрения перспектив использования ресурсного потенциала и выявления наиболее ценных для поддержания экологического равновесия геосистем целесообразно разработать систему показателей, образующих единую базу данных. Используемые индикаторы как совокупность выражения разнообразных свойств геосистем можно условно разделить на базовые (общеландшафтные) и частные (специфические для того или иного вида оценочной деятельности) показатели. Первые используются при классификации геосистем по уровням иерархической соподчиненности, а также в ряде оценочных работ, вторые применимы для расчетов в конкретных случаях, например при определении потенциала самоочищения. Количественное выражение индикаторов, входящих в базу данных, должно проявляться как через усредненные значения пространственно-временных состояний геосистем, так и через лимитирующие параметры - пороговые, имеющие максимальные или минимальные значения.

Для информационного наполнения базы данных удобнее разбить индикаторы на несколько блоков, отражающих определенные качества геосистем (см. таблицу).

Основные блоки базы данных индикаторов ландшафтного разнообразия

Блоки базы данных Значимость в системе регионального планирования Методы выявления индикаторов

1. Природные условия Выявление закономерностей пространственной дифференциации Выявление типологии ландшафтов и районирование

2. Потенциал уязвимости Определение степени возможного разрушения геосистем по ряду лимитирующих природных факторов Оценка по совокупности количественных и качественных показателей с использованием методики расчета уязвимости

3. Измененность природных ландшафтов Учет антропогенных модификаций ландшафтов, соотношение нарушенных и ненарушенных геосистем Расчет освоенности и нарушенности геосистем

4. Экологическое состояние Определение степени и размеров хозяйственного воздействия на геосистемы, здоровье человека и изменения ресурсного потенциала Оценка по совокупности разнокачественных параметров в соответствии со схемой «воздействие-ре акция-отклик»

5. Ресурсный потенциал Выявление возможностей освоения ресурсов на перспективу Оценка отдельных ресурсных потенциалов и выявление суммарного

6. Экологический потенциал Учет и выявление свойств геосистем, способствующих сохранению качества среды и здоровья человека Оценка через разницу естественного и имеющегося потенциалов самоочищения

7. Экологофункциональное зонирование и экологически значимые ландшафты Выявление важнейших функций, выполняемых геосистемами для поддержания экологического равновесия; ландшафтов, рекомендуемых для включения в ЭКТ разного уровня Дифференциация геосистем по совокупности экологических функций на основе разработанных классификаций. Отбор наиболее значимых ландшафтов разных категорий на основе всех вышеперечисленных оценочных работ

1. Природные условия. Система показателей данной группы выявляется в ходе типологии и районирования геосистем. Значение инвентаризационных ландшафтно-типологических карт состоит в выделении природных комплексов как «базовых» для решения последующих практических задач. Они должны быть соотнесены с природными комплексами более высоких иерархических уровней. В данном случае за основу взята система классификационных единиц А.Г.Исаченко [7], основанная на структурно-морфогенетических принципах. Для формировании базы данных регионального уровня операционной единицей является вид ландшафта и тип местности. Индикаторами этих природно-территориальных выделов служат показатели, разработанные для ландшафтного кадастра [7].

2. Потенциал уязвимости. Система ландшафтного ранжирования позволяет использовать основные расчетные показатели уязвимости в зависимости от степени изученности ландшафта, интерпретировать имеющиеся характеристики для аналогичных выделов как комплексно, так и по отдельным компонентам (рис. 1). Показатели природной уязвимости могут рассчитываться для ландшафтных таксонов различного уровня, но, поскольку речь идет о региональных, они впоследствии сводятся к видам ландшафтов.

В основе - базовый показатель рельефа, определяемый его типом, а также морфогенетическими и морфометрическими особенностями. Блок геолого-геоморфологических факторов кроме морфометрических данных (абсолютная высота, густота и глубина расчленения) включает информацию о горных породах, разделяемых по устойчивости к разрушению, тектонической и сейсмической активности, определяемой показателями густоты разломов и сейсмичности.

3. Измененность ландшафтов. Показывает, насколько природный ландшафт приобрел признаки антропогенного в зависимости от степени участия факторов антропогенеза в формировании его внешнего облика [10]. Определяется в процессе анализа освоенности ландшафтов (тип и вид освоения, транспортная нагрузка, плотность населения на единицу площади ландшафта, наличие населенных пунктов различного типа), а также их нару-шенности (по сравнению с природным состоянием основных компонентов ландшафта), включая качественную оценку степени трансформации рельефа, растительного покрова и состояния растительного и животного мира.

4. Экологическое состояние геосистем. Включает следующие элементы: 1) тип природопользования (соотношение распространения типов природопользования в каждом ландшафтном выделе), показатели техногенной нагрузки на ландшафт, экологические проблемы, степень их остроты; 2) опасные процессы природного и антропогенного происхождения (ареалы распространения, процентное соотношение занимаемой территории и общей площади ландшафтов, характер распространения; виды и характер проявления); 3) наличие охраняемых природных территорий (в процентах от площади ландшафтных выделов).

Каждая группа индикаторов характеризуется своими количественными и качественными показателями.

I. Виды антропогенного воздействия (в процентах от площади ландшафта, степень воздействия): 1. Автотранспорт, дорожное строительство (густота автодорог, интенсивность движения, основные грузо- и пассажиропотоки). 2. Пожары (их количество и площадь); горимость и степень пожарной опасности. 3. Типы ПП, характер и глубина воздействия, техногенная нагрузка, ее соотношение с показателями качества среды. 4. Площадное соотношение разных типов ПП. 5. Опосредованное воздействие источников, находящихся за пределами геосистемы. 6. Другие.

II. Опасные и лимитирующие хозяйственную деятельность природные процессы и факторы: 1. Геолого-геоморфологические (тип рельефа, литооснова, тектоническая активность, сейсмическая активность, эрозионные процессы). 2. Криогенные (тип криогенеза, характер мерзлоты, наличие опасных криогенных процессов). 3. Гидрологические (затопление, подтопление, показатели ледового и термического режима рек, мутность и др.).

4. Климатические (ветровой режим, максимальная амплитуда, сумма дней с температурой выше 0°С, дефицит почвенного тепла и влаги, опасные метеоявления). 5. Медико-географические (природные инфекционные заболевания; неблагоприятные медико-климатические условия, биогеохимический фон). 6. Другие.

III. Современные экологические проблемы, их острота: перечень экологических проблем в зависимости от типов природопользования, оценка степени остроты проблем.

IV. Качественная оценка экологического состояния геосистем и их компонентов: интегральная оценка в зависимости от вида воздействия, интенсивности и остроты проблем и т.д. Учитывается также характер воздействия на геосистему - непосредственный

Основные составляющие оценки интегральной природной уязвимости геосистем

Гео лого-геоморфологические Эрозионно-денудационные Почвенно-криогенные Пирогенные

Оцениваемые показатели

Геолого- геоморфологические Почвенные Растительные Криогенные Климатические

- морфогенетические и морфометрические характеристики рельефа (густота и глубина расчленения и т.д.); - устойчивость горных пород к разрушению; - тектоническая активность; - сейсмическая активность - типы и подтипы почв; - преобладающие почвообразовательные процессы; - степень деградации почв - основные растительные формации; - степень горимости; - величина проективного покрытия - тип мерзлоты; - мощность мерзлотного слоя; - температурное состояние грунтов - температурный режим; - ветровой режим; - влияние гроз; - опасность засух; - снего дефицит; - режим снеготаяния

Рис. 1. Основные показатели уязвимости геосистем

или опосредованный. Особенностью этого блока показателей является разнообразие подходов к оценке воздействия разных типов ПП, что существенно усложняет его формирование.

5. Ресурсный потенциал. Несмотря на то что методические подходы к оценке ресурсного потенциала природно-территориальных единиц известны, данная проблема остается пока нерешенной [11, 16]. Это связано со слабой разработанностью критериев такой оценки. Источниками информации для территорий служат кадастры по отдельным типам 1111 (водный, лесной, земельный и др.), а также методики оценок по административным или территориально-производственным единицам. Ниже представлены индикаторы для данного блока.

I. Структура ресурсного потенциала как взаимосвязанное сочетание ресурсов в зависимости от природных условий: площадное сочетание ресурсов эксплуатируемых и потенциальных; плотность концентрации ресурсов; территориальное размещение ресурсов; зональные и азональные типы ПП (существующие и перспективные); конфликтность между ПП в пределах ландшафтного выдела.

II. Характеристика отдельных видов ресурсов: запасы и добыча; природные лимитирующие факторы; степень использования; степень недоиспользования (разница между величиной используемого ресурса и потенциально возможного); доступность ресурсов (общие затраты на эксплуатацию, транспортная доставка); уникальность данного вида ресурсов; динамика использования ресурсов (тенденции к сокращению или увеличению площадей и объемов добычи); оценка значимости ресурсов через запасы, уникальность, существующее место в экономике административных единиц разного уровня; возможность возобновления ресурсов: особенности естественного возобновления, в т.ч. ежегодное возобновление (годовой прирост древесины, годовой объем речного стока и др.).

6. Экологический потенциал. Рассматривается вслед за А.Г.Исаченко как «способность ландшафта обеспечивать определенный уровень качества среды обитания человека» [8, с. 279]. С этих позиций представляет собой определенную совокупность средообразующих условий и природных ресурсов, что выражается, в частности, в выявлении способности геосистем к самоочищению и самовосстановлению. Часто это понятие заменяется медико-географической характеристикой, иногда в сочетании с условиями для рекреационной деятельности. Немаловажным фактором является как позитивное, так и негативное антропогенное воздействие. Необходимо отметить весьма слабую разработанность параметров этой оценки, особенно на региональном уровне, что связано с трудностями выявления суммарного эффекта всех ее составляющих.

Отчасти перекликается с блоками 4 и 5 базы данных. Одним из важнейших индикаторов этого блока являются площади, рекомендуемые для охранного режима природопользования.

7. Эколого-функциональное зонирование и экологически значимые ландшафты.

Основными критериями отбора таких ландшафтов являются: биоразнообразие, уникальность животного и растительного мира, уязвимость / устойчивость геосистем, типичные ландшафты как эталоны ландшафтного разнообразия, наличие объектов природного и культурного наследия.

На основе вышеназванных критериев выделяют несколько групп экологически значимых ландшафтов, рекомендуемых для включения в экологический каркас территории.

Типичные (эталонные) ландшафты. Для выделения геосистем этой категории предложены преимущественно качественные индикаторы: степень сохранности и угроза утраты, уникальность, редкость, репрезентативность, ценность [2]. Эти индикаторы используются при выявлении отдельных компонентов и геосистем в целом. Сегодня четкого определения вышеназванных понятий нет, что приводит к разнобою в подходах к оценке этих категорий. Традиционными считаются подходы с использованием биоценотических

критериев. Разрабатываются методы, основанные на системе использования покомпонентных индикаторов, например почв [3], геосистемной оценки [13].

Ландшафты, обеспечивающие сохранение разнообразия животного и растительного мира. Их выделение и обоснование для включения в ЭКТ - наиболее разработанная процедура, прошедшая проверку в формировании сети ООПТ. Сохранение биоразнообразия на различных уровнях экосистем - от генетического до экосистемного - одно из основных условий устойчивого развития регионов. С этих позиций выявляются: местообитания животных и растений, находящихся под угрозой исчезновения, редких, реликтовых и эндемичных видов; зоны максимума видового разнообразия; места нахождения наиболее уязвимых растительных формаций (низкой биопродуктивности; слабой восстановительной способности); и т.д. В настоящее время ландшафты этой категории включаются в существующий вариант ЭКТ путем расширения сети ООПТ за счет формирования экологических коридоров, буферных зон заповедников и т. д.

Высокоуязвимые ландшафты. Условно можно выделить три группы индикаторов, применяемых для оценки этой категории ландшафтов: «пороговые» значения в проявлении тех или иных процессов; качественные критерии, определяющие потенциально возможное проявление негативных процессов (тектоническая активность); фоновые показатели, формирующие условия для проявления негативных процессов, и т.д. Выделяются на основе параметров, представленных в блоке базы данных «Уязвимость природных систем».

Ландшафты, обеспечивающие сохранение культуры и своеобразия малочисленных народов. Основные приоритеты выделения этой категории ландшафтов - социальные, связанные с необходимостью воспроизводства и сохранения традиционного природопользования, материальной и духовной культуры этносов [9]. Предлагаются следующие критерии выделения: ядра концентрации коренного населения и сохранность необходимого ресурсного потенцала; территория, необходимая охотнику для обеспечения жизненных потребностей в ресурсах, для поддержания оптимального баланса жизнеобеспечения [14, 15], учет приоритетов отдельных функций ландшафтов, обеспечивающих традиционный промысел.

Формирование базы данных происходит последовательно и включает в себя несколько этапов (рис. 2). Вначале осуществляется инвентаризационный этап формирования комплексной ландшафтной основы, затем обосновываются индикаторы, характеризующие специфику природных условий, т. е. существующих ландшафтных выделов. Формирование системы индикаторов позволяет оценивать своеобразие каждого ландшафтного выдела по совокупности параметров и способствует выявлению экологически значимых ландшафтов. Источником информации служат карты существующего природопользования, экологического состояния территории административных районов, ландшафтов и т.д.

Бесспорно, перечисленные категории выделения природных комплексов для сохранения ландшафтного разнообразия могут быть дополнены, а их обоснование - методически усовешенствовано.

Сохранение ЛР в пределах слабоосвоенных регионов РФ - важный шаг на пути к решению мировых проблем устойчивого развития, обозначенных в Йоханнесбурге как «Цели тысячелетия». Он способствует сохранению экологического баланса, поддержанию и восстановлению природного уровня биосферных функций экосистем в части «оказания страной глобальных экосистемных услуг» [17]. Несомненна значимость сохранения разнообразия геосистем и в решении долгосрочных проблем регионального ресурсоориентированного развития. Тот факт, что после затяжного экономического кризиса в России взят курс на «ресурсный подъем экономики», ни у кого не вызывает сомнений. Однако он, безусловно, противоречит любым попыткам развития территориальных форм охраны природы. Для того чтобы проблема сохранения ЛР не приобрела лишь декларативный характер, необходим правовой механизм ее регулирования. Его суть состоит в том, что региональное экологическое планирование должно стать неотъемлемым компонентом

Рис. 2. Этапы разработки базы данных индикаторов ландшафтного разнообразия территории

государственной экологической программы, реализуемой одновременно по всей вертикали территориального управления, на единой методологической основе и с обеспечением точной адресной ответственности осуществляемых действий. В рамках концепции ЭКТ «все функции поддержания экологической стабильности территории нужно объединить в одной специально спланированной эффективно функционирующей структуре с единым управлением» [ 4, с. 79].

Таким образом, сохранение ЛР в системе показателей устойчивого развития позволит наиболее полно отразить интегральные экологические аспекты регионального развития территорий с ресурсной специализацией, обеспечив в перспективе корректировку традиционных экономических показателей. Систематизация необходимых для этого данных существенно облегчит сбор большого объема информации. При всей своей сложности решение поставленной задачи направлено на выработку более конструктивных мер для охраны окружающей среды в рамках принятой в стране модели устойчивого развития.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бобылев С.Н., Соловьева С.В. Методические рекомендации по разработке и внедрению индикаторов устойчивого развития регионального уровня. М., 2003. 212 с.

2. Второв П.П., Второва Н.П.. Эталоны природы. М.: Мысль, 1983. 205 с.

3. Добровольский Г.В., Никитин М.М. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. М.: Наука, 2000. 185 с.

4. Елизаров А.В. О создании экологического каркаса Самарской области // Экологическая безопасность и устойчивое развитие Самарской области. Вып. 6. Самара, 1998. С. 76-91.

5. Иванов А.Н., Крушинина Ю.В. Ландшафтное разнообразие и методы его измерения // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика: материалы Х1 Междунар. ландшафтной конф. М.: Геогр. фак. МГУ, 2006. С. 99-101.

6. Индикаторы устойчивого развития России (эколого-экономические аспекты) / под ред. С.Н.Бобылева, П.А.Макеенко. М.: ЦПРП, 2001. 220 с.

7. Исаченко А.Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. М.: Наука, 1980. 222 с.

8. Исаченко А. Г. Теория и методология географической науки. М., 2004. 400 с.

9. Ишмуратов Б. М. Территориальная организация природопользования в таежных районах // География и природ. ресурсы. 1994. № 4. С. 114-120.

10. Климина Е.М. Методические аспекты оценки и картографирования экологического состояния ландшафтов административного района // География и природ. ресурсы. 2003. № 3. С. 129-132

11. Корытный Л.М. Бассейновая концепция природопользования. Иркутск: ИГ СО РАН, 2001. 162 с.

12. Мекуш Г.Е. Подходы к разработке индикаторов устойчивого развития на региональном уровне // География и природ. ресурсы. 2006. № 1. С. 18-22.

13. Михеев В.С. Ландшафтный синтез географических знаний. Новосибирск: Наука, 2001. 215 с.

14. Периферия бассейна озера Байкал. Социально-экономические проблемы развития территории. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 200 с.

15. Рагулина М.В. Коренные этносы сибирской тайги: Мотивация и структура природопользования (на примере тофаларов и эвенков Иркутской области). Иркутск: Изд-во СО РАН, 1998. 238 с.

16. Региональное природопользование: методы изучения, оценки, управления / под ред. Бакланова П.Я. М.: Логос, 2002. 160 с.

17. Тишков А. А. Биосферные функции и природные экосистемы России. М.: Наука, 2005. 310 с.