К вопросу о методологических и методических аспектах формирования экологического каркаса территории

Вестник ДВО РАН. 2008. № 1

Н.А.НАРБУТ

К вопросу о методологических и методических аспектах формирования экологического каркаса территории

Рассматриваются методологические и методические аспекты формирования экологического каркаса территории (ЭКТ), а также его роль и назначение в стабилизации экологической обстановки. Обсуждается связь элементов ЭКТ с элементами более высокого иерархического уровня.

On the issue of methodological and methodical aspects in formation of ecological framework of a territory.

N.A.NARBUT (Institute of Water and Ecological Problems, FEB RAS, Khabarovsk).

Methodological and methodical aspects of ecological framework of a territory formation (EFT), as well as its role and purpose in stabilization of ecological situation are considered. Issues of EFT formation and its connection with elements of a higher hierarchic level are discussed.

В настоящее время в исследованиях, направленных на организацию и оптимизацию территории, широко применяется моделирование экологического каркаса территории (ЭКТ) [3, 4, 6-8, 10 и др.]. Практически все исследователи сходятся в том, что это иерархическое понятие. ЭКТ должен выявляться последовательно на глобальном, региональном, бассейновом и локальном уровнях; в его структуре выделяют ядра и связывающие их коридоры. Вместе с тем некоторые теоретические положения относительно ЭКТ носят дискуссионный характер, что, впрочем, закономерно для формирования концепции нового научно-практического направления [12].

Прежде всего существует множество толкований одного и того же понятия (см. таблицу). Одни исследователи рассматривают ЭКТ как систему (природных и культурных ландшафтов; средоформирующих и средорегулирующих биоценозов и экосистем; элементов, обладающих наибольшей экологической устойчивостью), которая способна обеспечить экологическую стабильность территории [4], сохранить в ее пределах устойчивость природного баланса вещества и энергии, ландшафтного и видового многообразия [5], способствовать решению природоохранных и ресурсосберегающих задач [12], другие - как совокупность экосистем [3, 7]. Причем у А.В.Елизарова [3] это экосистемы с индивидуальным характером природопользования, у З.Г.Мирзехановой [7] - средоформирующие и средорегулирующие, ранжированные по режимам использования.

Понятия «система» и «совокупность» не тождественны. Отдельности, входящие в систему, образуя единство, находятся в более прочных отношениях и связях друг с другом, чем с окружающей средой [13], тогда как в совокупности такие связи отсутствуют. При исследовании систем и совокупностей применяются различные подходы и методы. Эти различия побуждают обратиться к изначальному толкованию понятия ЭКТ.

Термин «экологический каркас территории» в географических исследованиях впервые был использован при создании региональной схемы расселения Центрального, СевероЗападного и Волго-Вятского экономических районов [2]. Однако в этой работе не дано

НАРБУТ Нина Анатольевна - кандидат биологических наук (Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск).

Автор, источник информации Структура ЭКТ Назначение ЭКТ

В.В. Владимиров [2] Э.Н.Сохина, Е.С.Зархина [13] A.В.Елизаров [3] Е.Ю.Колбовский [4] Б.А.Воронов (цит. по [5] З.ГМирзеханова [7] B.Б.Поздеев [11] Неотъемлемая часть территориальной Реализация и поддерживание в будущем структуры расселения рациональной в экологическом отношении территориальной структуры расселения Сомкнутая система зон максимальных Обеспечение целостного восприятия тер-напряжений гео- и биогеопотоков терри- ритории, необходимого при разработке тории, их максимальных градиентов территориальных нормативов природопользования Совокупность экосистем с индивидуаль- Поддержание экологической стабильнос-ным характером природопользования ти территории путем предотвращения для каждого участка, образующих про- потери биоразнообразия и деградации странственно организованную инфра- ландшафта структуру Система природных «диких» и культур- Для обеспечения экологической стабильных ландшафтов, построенная на основе ности территории крупных резерватов, соединенных экологическими коридорами Единая (сплошная или дискретная) вза- Обеспечение сохранения устойчивости имосвязанная система средоформирую- природного баланса вещества и энергии щих и средорегулирующих биоценозов территории, ее ландшафтного и видового и экосистем многообразия Совокупность важнейших, ранжирован- Для обеспечения развития территории, ее ных по режимам использования, средо- экологических функций, сохранения мно-формирующих и средорегулирующих гообразия природных комплексов природных и природно-антропогенных экосистем, объединенных в структуру Система взаимосвязанных, крупноаре- Для решения природоохранных и ресур-альных, линейных и локальных элемен- сосберегающих задач в пределах освоен-тов, обладающая наибольшей экологи- ных территорий ческой устойчивостью. Элементы ЭКТ образованы особо охраняемыми природными территориями и природными геоэкосистемами

четкого определения ЭКТ - он рассматривается как неотъемлемая часть территориальной структуры расселения, в которой оптимизация взаимодействия расселения и окружающей среды зависит от соотношения зон с различным экологическим и хозяйственным режимом: «Огромная территория нашей страны и ее большой экологический потенциал, как и сложившаяся достаточно равномерная в целом сеть населенных мест, позволяет реализовать и поддерживать в будущем рациональную в экологическом отношении территориальную структуру расселения (пространственную структуру его экологического каркаса)» [2, с. 149].

Определение ЭКТ впервые дано Э.Н.Сохиной и Е.С.Зархиной [13], предложившими использовать понятие «ЭКТ» как основу для целостного восприятия территории, которое отсутствует при покомпонентном природопользовании. Последнее, по мнению авторов, дает локальный сиюминутный эффект, но неминуемо приводит к деградации функциональных механизмов самих систем. Существующий характер пользования, стимулируемый экономическим механизмом, и системный характер функционирования объекта пользования - территории создают непримиримые противоречия, которые препятствуют разработке общей территориальной стратегии. В основе этой стратегии лежит создание «территориальных нормативов природопользования: где, что и как на конкретной территории можно разместить, где, что и как можно взять, где, что и как нужно компенсировать. Первое, что необходимо сделать при разработке таких нормативов, - выделить основные структурные элементы территории, как бы “ответственные” за ее функционирование.

Если обратиться к метафоре, то надо выделить основной несущий скелет, нервную и кровеносную системы территории. Для территории это система линий и зон максимального напряжения гео- и биогеопотоков и их наибольших градиентов (перепадов). Эта замкнутая сеть и составляет то, что мы назвали экологическим каркасом территории» [13]. Авторы считают, что в зонах ЭКТ необходимо свести к минимуму трансформацию природных комплексов. Литогенная, гидрологическая основа зон ЭКТ и их биогенетический потенциал подлежат полному сохранению. Основную базу хозяйственного природопользования должны составлять межкаркасные территории.

Таким образом, упомянутые исследователи рассматривают ЭКТ как инструмент сохранения системы. Для В.В.Владимирова системой является территориальная структура расселения, в которой оптимизация взаимодействия расселения и окружающей среды зависит от соотношения зон с различным экологическим и хозяйственным режимом, для Э.Н.Сохиной и Е.С.Зархиной - территория с нормированным природопользованием, в основе которого лежит ее функциональная целостность.

Обратимся теперь к современному толкованию понятия «система». Проследив его эволюцию в географии и биологии, В.Б.Поздеев [11] выстроил ключевые понятия, описывающие модели биологии, экологии, физической географии, ландшафтоведения, в определенной последовательности: биоценоз - экосистема - биогеоценоз - ландшафт природный - ландшафт антропогенный - геотехсистема - геосистема - геоэкосистема. По мере развития системных представлений происходит усложнение структуры моделей систем. Первые пять в этом ряду (биоценоз, экосистема, биогеоценоз, ландшафт природный, ландшафт антропогенный) состоят из отдельных взаимосвязанных элементов или их сочетаний, тогда как структуру геоэкосистем составляют элементы, объединенные в три блока (природный, социальный и антропогенно-техногенный: природа, население, хозяйство).

Определенная роль в сохранении (возможно, и улучшении) эколого-функциональ-ной геоэкосистемы принадлежит ЭКТ, если принять его в понимании Э.Н.Сохиной и Е.С.Зархиной. Дальнейшее развитие это представление получило в работах А.В .Елизарова [3] и З.Г.Мирзехановой [7], которые, в отличие от других исследователей (см. таблицу), прямо или косвенно рассматривают территорию с учетом ее развития, т.е. хозяйственной составляющей.

ЭКТ формируется из элементов природного блока и связывает все три блока в единую систему, так как «определяет» основную базу хозяйственного освоения, которой являются межкаркасные территории (антропогенно-техногенный блок), а также способствует формированию комфортной среды проживания населения (одна из составляющих социального блока). При этом в ЭКТ объединяются две сущности. С одной стороны, это идеальный образ, созданный исследователем на основе определенного существующего на данном отрезке времени объема знаний о ранжировании экосистем и их функциональной значимости, с другой - объективная реальность, поскольку в состав ЭКТ входят реально существующие объекты, он создается с учетом уже измененной природной среды. И чем больше она изменена, как, например, в городе, тем больше абстрактности и идеальности вносит человек при формировании экологического каркаса террритории. ЭКТ может выполнять свою основную функцию - поддержание эколого-функциональной целостности территории того или иного иерархического уровня только в определенных границах, в границах конкретной геоэкосистемы. В зависимости от уровня ЭКТ в его состав могут входить заповедники, большие и малые реки, сады и парки, памятники природы, участки типичных ландшафтов и т.д. Каждый из названных объектов представляет собой определенную систему, которая может функционировать в какой-то мере самостоятельно, но в составе ЭКТ это уже совокупность, выполняющая совершенно иную функцию в иных территориальных границах.

Большинство имеющихся разработок ЭКТ относится к региональному уровню [3, 4, 6, 7, 11 и др.], гораздо меньшее их число - к локальному. В то же время остается совершенно

неисследованной связь элементов каркаса разного иерархического уровня, а именно данное звено является определяющим при формировании единой сети ЭКТ разного уровня. Для регионального уровня определены категории земель, входящих в ЭКТ, рекомендованы размеры составляющих их площадей, разработаны режимы природопользования для каждой категории [4, 6, 7 и др.]. Но этими методами нельзя напрямую воспользоваться для выявления ЭКТ крупного города, так как городская территория имеет ряд особенностей. Прежде всего это масштаб, а следовательно, необходимость более детальных исследований, наличие достаточно высокого уровня освоенности городских территорий, повышенная востребованность земельных участков и соответствующая их стоимость, специфика исторического и культурного развития, строгие границы землепользования в городской черте и пригородной зоне.

Под экологическим каркасом городской территории (ЭКГТ) мы понимаем совокупность ранжированных по режимам пользования средоформирующих и средостабилизирующих природных и природно-антропогенных комплексов (экосистем) свободного пространства города, целенаправленно формируемую для создания комфортной среды жизнедеятельности человека и обеспечения устойчивого развития городской территории. В соответствии с предложенным определением при моделировании ЭКГТ прежде всего необходимо выявить вышеперечисленные комплексы, т.е. провести эколого-функци-ональное зонирование городских земель. Такое исследование выполнено для Хабаровска: определены эколого-функциональные зоны свободного пространства города, выявлены элементы, входящие в состав каждой зоны, и основные экологические функции элементов, а также территории, перспективные для формирования ЭКГТ, - золоотвалы, образованные золошлаковыми отходами ТЭЦ-1 (общая площадь 220 га), пустыри, в том числе и техногенные, имеющиеся в каждом округе города, и карьеры [9].

Для наиболее эффективного функционирования ЭКГТ при его формировании необходимо выполнить следующее:

включить в состав экологического каркаса наиболее значимые в экологическом отношении природные и природно-антропогенные комплексы из числа уже существующих;

определить оптимальное пространственное расположение основных элементов ЭКГТ в городе;

обеспечить возможность установления пространственной и функциональной соподчи-ненности элементов ЭКГТ с элементами ЭКТ более высокого иерархического уровня.

В предложенную структуру ЭКГТ Хабаровска входят ядра, элементы площадной и линейной структуры, в том числе «коридоры».

Не все элементы ЭКТ в пределах городской черты должны быть связаны коридорами, так как их структура и некоторые качества поддерживаются искусственно. Однако коридоры во многом определяют эффективность функционирования ЭКГТ. Выходя за пределы городской территории, коридоры соединяют ландшафтные комплексы локального и регионального уровней, обеспечивая вертикальную соподчиненность основных экологических функций природных и природно-антропогенных элементов. Поэтому очень важна пространственная ориентация ядер ЭКТ и крупных ландшафтных комплексов в городе. Определенная их часть должна примыкать к большим и малым водотокам, бульварам, водоохранным зонам. Особая роль в этом плане принадлежит р. Амур, так как ряд элементов ЭКТ находится в зоне ее влияния. Так, в Северном округе города на пологом западном склоне, обращенном к Амуру, расположены четыре ООПТ и ландшафтно-рекреационные территории, представляющие собой слабо нарушенную естественную зеленую зону бывшего военного стрельбища. Этот участок уникален: 31 из 184 видов его флоры относится к эндемичным и реликтовым, а распространенные здесь бурые лесные почвы являются основой формирования как растительного разнообразия, так и богатства почвенной фауны и микрофлоры [8]. В Центральном округе к р. Амур примыкают территории парка завода «Дальдизель», Центрального парка культуры и отдыха, парка стадиона им. Ленина и др.

К элементам ЭКТ более высокого иерархического уровня, пространственно и функционально связанным с элементами ЭКГТ Хабаровска, следует отнести прежде всего акваторию и левобережные заболоченные пространства р. Амур, а также обширные южные лесные территории Большого и Малого Хехцирских хребтов, заповедные территории Большехехцирского заповедника (площадь 45 439 га) и заказника Хехцир (56 000 га). Эти естественные малонарушенные природные территории, выполняющие биосферостабилизирующие функции, оказывают оздоровляющее влияние на экологическую обстановку в городе как резерваты чистого воздуха (в Хабаровске преобладают ветры юго-западного направления). Кроме того, с этих территорий в город проникают местные, в том числе редкие, виды флоры и фауны. Влияние вышеперечисленных территорий могло быть более эффективным при условии создания водоохраной зоны Амура в пределах городской черты. Многокилометровая водоохранная зона вдоль реки увеличила бы площадь городских зеленых насаждений, соединила зеленые зоны Воронежа и Хехцира через систему существующих, но территориально разобщенных парков, набережных, ландшафтно-рекреационных территорий, способствовала закреплению уязвимой «подвижной» прибрежной зоны.

Говоря об определенном положительном воздействии загородных территорий на город, следует учитывать и обратный процесс. Негативные изменения состояния естественных ландшафтов - следствие антропогенного давления, включая и трансграничные переносы. Так, массовое усыхание еловых лесов в результате снижения уровня грунтовых вод в связи с мелиоративными работами обнаружено в бассейне р. Чирки [15]. Отмечено отрицательное влияние промышленных предприятий, а также пожаров, распространяющихся со стороны КНР, на состояние снежного покрова в Большехехцирском заповеднике [14]. Следует отметить, что в связи с бурным экономическим развитием Китая трансграничный перенос загрязнителей приобретает большую опасность. Назрела необходимость [1] разработки и реализации международных программ для крупных трансграничных геосистем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бакланов П.Я., Касьянов В.Л., Качур А.Н. Основные экологические проблемы Дальнего Востока России и направления их решения // Вестн. ДВО РАН. 2003. № 5. С. 109-119.

2. Владимиров В.В. Расселение и окружающая среда. М.: Стройиздат, 1982. 228 с.

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

4. Колбовский Е.Ю. Региональный экологический каркас: проблемы формирования и развития // Проблемы региональной экологии. 1999. № 4. С. 78-91.

5. Крюков В.Г., Воронов Б. А., Ефимов Н.Н. и др. Принципы рационального природопользования (на примере Хабаровского края). Хабаровск, 2000. 144 с.

6. Лопаткин Д. А. Картографическое отображение и анализ экологического каркаса региона (на примере бассейна оз. Байкал): автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Иркутск, 2004. 23 с.

7. Мирзеханова З.Г. Экологический каркас территории в стратегии устойчивого развития: пример практической реализации // География и природ. ресурсы. 2001. № 3. С. 23-28.

8. Нарбут Н.А., Антонова Л.А., Матюшкина Л.А., Климина Е.М., Караванов К.П. Стратегия формирования экологического каркаса городской территории (на примере Хабаровска). Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2002. 129 с.

9. Нарбут Н.А. Экологический каркас города Хабаровска // География и природ. ресурсы, 2005. № 4. С. 148-151.

10. Нарбут Н.А. Эколого-функциональное зонирование городской территории в системе правового

зонирования (на примере Хабаровска) // Вестн. ДВО РАН. 2003. № 5. С. 141-147.

11. Поздеев В.Б. Географическая концепция региональной геоэкологии: автореф. дис. ... д-ра геогр. наук.

Смоленск, 2006. 31 с.

12. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. 637 с.

13. Сохина Э.Н., Зархина Е.С. Экологический каркас территории как основа системного нормирования природопользования // Проблемы формирования стратегии природопользования. Владивосток; Хабаровск: ДВО АН СССР, 1991. С. 194-200.

14. Шестеркин В.П., Шестеркина Н.М., Форина Ю.А. Влияние природных пожаров на химический состав снежного покрова Большехехцирского заповедника // Научные исследования в заповедниках Дальнего Востока: материалы VI Дальневост. конф. по заповедному делу. Ч. 2. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2004. С. 159-161.

15. Шлотгауэр С.Д. Методические подходы к оценке состояния особо охраняемых природных территорий (ботанический аспект) // Научные исследования в заповедниках Дальнего Востока: материалы VI Дальневост. конф. по заповедному делу. Ч. 2. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2004. С. 165-173.