Фрагментация ландшафтов в развитии общественно-природных геосистем Саратовской области

УДК 911

ФРАГМЕНТАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ В РАЗВИТИИ ОБЩЕСТВЕННО-ПРИРОДНЫХ ГЕОСИСТЕМ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Ю.В. Преображенский, Е.В. Михайлова

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, г. Саратов

E-mail: topofag@yandex.ru

Для Саратовской области характерно преобладание природно-антропогенных ландшафтов, которые нуждаются в природоохранных мерах. Однако может быть достигнуто некое компромиссное состояние между природной и антропогенной составляющей геосистем на основе создания природно-экологического каркаса.

Ключевые слова: Саратовская область, природно-антропогенные, ландшафты, при-родно-экологический каркас.

Вопросы пространственного развития региона в настоящее время должны рассматриваться во взаимной увязке социально-экономических и экологических факторов. Обе составляющие общественно-природных геосистем (ОПТ) - антропогенная и природная - имеют свое пространственное выражение. Характер их взаимодействия является предметом данной статьи.

Развитие антропогенного каркаса (под которым будем понимать узлы расселения и хозяйственной деятельности, соединенные коммуникациями) -формы общественной составляющей ОПТ - обусловило фрагментацию естественных ландшафтов на сети дробных ячеек. Такая фрагментация приводит к нарушению естественных перемещений видов по территории области и обусловливает деградацию отдельных ландшафтов. Значительно возрастает число экотонов техногенного происхождения.

Известна предложенная Б. Родо-маном концепция «поляризованной биосферы», которая предполагает интенсивное крупноочаговое развитие городской и инфраструктурной сети вместо экспансионного дисперсного [1]. Однако такое «встраивание» антропогенных структур в природную систему ландшафтов возможно, очевидно, только в районах с низкой плотностью

населения и экономической деятельности. Для Поволжья же в целом и Саратовской области в частности характерно преобладание природно-антропогенных, прежде всего агроландшафтов, появившихся на черноземах и темно-каштановых почвах и занимающих около 75 % территории области [2]. Города области являются промышленными центрами и относятся к зоне существенного (от слабого до очень сильного) антропогенного загрязнения. Эти факторы приводят к тому, что отдельные виды (фауны прежде всего) трансформируют свою жизнедеятельность в условиях выпадения привычных им ландшафтов обитания. Например, дрофа приспособилась селиться на полях озимой пшеницы. Увеличились состав и численность синантропных видов, таких как белый аист.

Учитывая вышесказанное, задача сосуществования природной и антропогенной составляющих ОПТ может быть решена путем уменьшения числа точек пересечения сохранившихся естественных и слабо-трансформированных (сла-бонарушенных) ландшафтов с антропогенным каркасом. По сути, данная задача является геометрической задачей и должна опираться на современные методы компьютерного анализа и моделирования.

где meff - эффективная площадь ячейки, Ап - площадь фрагмента, заключенного между объектами линейной инфраструктуры, Atotal - общая площадь территории.

Эффективный размер ячейки выражает «связность ландшафта», понимаемую по Тейлору как вероятность встречи особей одного вида (в целях размножения) в пределах одной ячейки [4]. Согласно проведенным нами расчетам, т.н. «эффективная площадь» ячейки для Правобережья Саратовской области равна 1396 км2, для Заволжья -2207 км2. Эти значения больше площади ячеек в странах Евросоюза, где ячейки площадью более 1500 км2 встречаются только на севере Швеции и Финляндии, а также в государствах Прибалтики. Таким образом, можно говорить о меньшей, чем в странах Европы, но тем не менее, значительной степени фрагментации ландшафтов Саратовской области. Средняя же площадь ячейки для Правобережной части области составляет 236,7 км2, а для Левобережной -264,6 км2.

Рис. 1. Фрагментация территории Саратовской области

Первым шагом в определении масштабов воздействия антропогенного каркаса на природную составляющую ОПГ в пространственном аспекте является выявление степени фрагментации ландшафтов. Для решения этой задачи нами была проведена работа, в ходе которой на карте Саратовской области масштаба 1 : 200 000 с помощью программы МарШО была оцифрована дорожно-транспортная сеть (железные дороги и шоссе). Вторым этапом работы стало разделение территории области на фрагменты, границами которых является указанная линейная инфраструктура. Также были выделены участки с сильной и очень сильной техногенной нагрузкой (городские территории и зоны их влияния) [3]. Это позволило получить определенный набор фрагментов (ячеек) различной площади (рис. 1).

Ягер предложил следующую формулу измерения степени фрагментации ландшафтов [3]:

А22+А 1 + ... + А&

Сильная фрагментация ландшафта определяет сокращение биоразнообразия района в результате дробления ареалов произрастания и обитания видов растений и животных. Известно, что для существования вида предпочтительнее один сплошной ненарушенный участок ландшафта, чем несколько меньших, но в сумме равных ему по площади участков. Очевидно, что экосистемы, подвергшиеся значительной техногенной фрагментации, нуждаются в природоохранных мерах.

В последние годы поднимается тема объединения природоохранных территорий в сеть и создания природно-экологического каркаса (ПЭК) на этой основе. При этом в отдельных случаях ландшафтные компоненты ПЭК, которые предполагается использовать в качестве транзитных зон, оказываются «занятыми» антропогенными образованиями. В первую очередь это касается гидрографических объектов. Известно, что берега рек на протяжении всей истории человека были предпочтительными местами для расселения, служили источником промысла рыбы, транспортными артериями. С развитием промышленности роль рек и озер еще более повысилась, а увеличившееся население использовало для бытовых нужд все больше водных ресурсов. Наконец, окончательную трансформацию многих рек (Волги, в первую очередь) из природных объектов в при-родно-антропогенные закрепило строительство ТЭС и образование в связи с этим водохранилищ.

Три крупнейших города Саратовской области (Саратов, Энгельс и Бала-ково) расположены на Волге. В сочетании с крупными магистралями и железнодорожными путями, проложенными перпендикулярно гидрографическим объектам, населенные пункты являются, очевидно, существенным препятствием для использования рек области в качестве транзитных компонентов ПЭК. Также нужно учитывать, что большая часть дач и приусадебных участков расположена или непосредственно у реки, либо имеет вид на нее. Создание же

«обходных» маршрутов (транзитных компонентов ПЭК) затруднено из-за расположения объектов линейной инфраструктуры. Данный фактор ставит серьезную задачу для создания действительно жизнеспособной сети экологического каркаса.

Альтернативой рекам могли бы служить озера, но их в Саратовской области, видимо, недостаточное количество для осуществления такой функции. Лесная растительность в малой степени представлена в рассматриваемом регионе. Участки леса сохраняются вдоль рек и на склонах орографических объектов, что также не позволяет рассматривать их в качестве связующих элементов каркаса. Впрочем, что касается р. Хопер, то идея выделить его в качестве транзитного компонента ПЭК перспективна, поскольку ниже по течению, уже на территории Воронежской области, расположен Хоперский заповедник. Однако хозяйственная деятельность в городах, лежащих на этой реке (Балашов, Аркадак), требует особой организации для реализации такого проекта.

Тем не менее, при решении ряда задач может быть достигнуто некое компромиссное состояние между природной и антропогенной составляющей ОПГ. Необходимо создавать такую конфигурацию антропогенного ландшафта, который будет в наименьшей степени влиять на т.н. реставрационные территории экосистемы различного уровня, восстанавливающиеся после преимущественно сельскохозяйственной деятельности.

Таким образом, задача сбалансированного развития антропогенной и природной составляющих ОПТ в своем решении должна опираться на характеристики степени фрагменти-рованности пространства региона, учитывать специфику сложившегося на территории антропогенного каркаса и направление его развития.

Список литературы

1. Поляризованная биосфера: сб. статей. - Смоленск, 2002. - 336 с.

2. Учебно-краеведческий атлас Саратовской области/ В.В. Аникин, Е.В. Акифьева, А.Н. Афанасьева и др. - Саратов, 2013. - 144 с.

3. Jaeger J.A.G. Landscape division, splitting index, and effective mesh size: New measures of landscape fragmentation // Landscape Ecology. - 2000. - 15(2). - 115-130 p.

4. Taylor P. D., Fahrig L., Henein K., Merriam, G. Connectivity is a vital element of landscape structure // Oikos. - 1993. - 68(3). - 571-573 p.

LANDSCAPE FRAGMENTATION FOR DEVELOPMENT OF SOCIAL - NATURAL GEOSYSTEMS IN SARATOV OBLAST'

Yu.V. Preobrazhensky, E.V. Mikhailova

N.G. Chernyshevsky Saratov State University, Saratov, E-mail: topofag@yandex.ru

The paper deals with the predominance of natural and anthropogenic landscapes of Saratov oblast'. These landscapes are in need of nature protection measures, however a compromise between a natural and anthropogenic component of the geosystems may be achieved due to the natural-ecological carcass creation.

Keywords: Saratov oblast', natural-anthropogenic landscapes, natural-ecological framework.