Ландшафтное планирование с элементами инженерной биологии

ТАБЛИЦА 9. Чувствительность ландшафтов к антропогенным воздействиям

режимов (в т. ч. потенциала самоочистки).

• Вероятность инверсий.

• Стихийные опасные явления.

Воды (изменение объемов и режима стока, самоочищение).

• Уменьшение модулей стока, запасов грунтовых вод и др.

• Потеря качества поверхностных и подземных вод.

• Опасность стихийных явлений.

• Потенциал самоочистки.

Ландшафты (утрата привлекательности и культурной функции). В ряде случаев, когда вид воздействия достаточно хорошо известен (например, только рекреационные нагрузки) для выявления чувствительности ландшафтов используется их динамическая трактовка, когда с учетом модификаций функциональной структуры ландшафтов определяются их возможные изменения вследствие нарушений.

В таблицах приведены примеры определения значения различных компонентов ландшафта и их чувствительности к антропогенным воздействиям (табл. 6–9).

4.3. Структура ландшафта

Планируя экологически сбалансированное развитие ландшафта, нужно оценивать значимость и чувствительность не только его компонентов и принимать во внимание не только привлекательность облика ландшафта, его рекреационную и культурную функции, но также те особенности пространственной структуры, которыми определяются латеральные связи между морфологическими частями ландшафта.

Именно эти структурные характеристики ландшафта в первую очередь определяют закономерности распространения в ландшафте многих точечных и площадных воздействий на его компоненты.

К сожалению, в методике ландшафтного планирования не выработаны столь же четкие рекомендации для оценки значимости и чувствительности ландшафтной структуры, какие существуют для компонентов ландшафта и охарактеризованы выше в этой и предыдущей главах.

Вместе с тем, особенности пространственной ландшафтной структуры учитываются в ландшафтно-гидрологических и особенно в ландшафтно-геохимических исследованиях, результаты которых позволяют, однако, оценивать не только латеральные, но также и многие межкомпонентные (радиальные или вертикальные) связи.

Некоторые из ландшафтно-гидрологических критериев выше уже использовались при оценках значимости и чувствительности ландшафта и, главным образом, его компонентов.

Ниже предлагается краткое изложение тех аспектов ландшафтно-геохимического подхода, которые могут быть полезны для решения ряда задач ландшафтного планирования. Здесь охарактеризованы, прежде всего, этапы полевых ландшафтно-геохимических исследований и их некоторые типичные результаты.

На первом этапе исследований анализируются общегеографические и отраслевые аналитические и картографические материалы и по ним, но главным образом непосредственно в поле выбираются контрастные геохимические объекты, наиболее адекватные поставленной цели методы исследований, оптимальный режим их выполнения.

Затем осуществляется выделение и типология наименьших территориальных единиц или элементарных ландшафтно-геохимических систем (ЭЛГС) М. А. Глазовской. Кроме этого предусматривается оценка факторов, определяющих интенсивность поступления продуктов техногенеза и возможность их выноса и закрепления в ландшафтах. Для этого анализируются соотношение осадков и испарения, положение территории в каскадной ландшафтно-геохимической системе (КЛГС), гранулометрический состав почв и грунтов, щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия, содержание гумуса и др.

В конце первого этапа исследований создается представление о геохимической структуре вертикального профиля ЭЛГС, выраженной с помощью разнообразных показателей его геохимического состояния – уровней содержания химических элементов, коэффициентов связи между различными подсистемами ландшафта (коэффициент водной миграции, биологического поглощения, радиальной почвенно-геохимической дифференциации и др.). Эти геохимические показатели могут быть использованы как критерии при оценке сходства или различия природных систем, при изучении динамики ландшафтов и сравнении разновозрастных природных комплексов, находящихся на разных стадиях развития или деградации, а также при сопоставлении естественных и нарушенных ЭЛГС.

Второй этап представляет собой анализ и типологию катенной геохимической дифференциации КЛГС. Результатом этих исследований является создание геохимических моделей, отражающих фоновые параметры латерального распределения химических элементов и соединений в отдельных блоках, компонентах и подсистемах ландшафта (табл. 10).

Следующий этап исследований – экологическая оценка современного геохимического состояния территории, состоящая из трех взаимосвязанных основных стадий.

Первая – выявление и инвентаризация антропогенных (техногенных) источников загрязнения природной среды (автотранспорт, промышленные предприятия, жилищно-коммунальное хозяйство, старые свалки и т. п.), состава и количества загрязнителей, поступающих от этих источников в природную среду (эмиссия).

На второй стадии предусматривается оценка степени и характера реального распределения (имиссия) загрязняющих веществ в основных компонентах ландшафта, в транзитных и депонирующих средах – атмосферном воздухе, атмосферных выпадениях (пыль и дождь), временных и постоянных водотоках, поверхностных водоемах (малые реки, пруды, озера, грунтовые воды), донных отложениях, почвах, грунтах и растениях.

ТАБЛИЦА 10. Ландшафтно-геохимические модели

Третья стадия – эколого-геохимическое картирование, представляющее собой территориальный анализ состояния природной среды, выявление техногенных геохимических аномалий в различных компонентах ландшафта с целью дифференциации территории по уровню экологической опасности (табл.11).

ТАБЛИЦА 11. Эколого-геохимические карты

На заключительном этапе эколого-геохимического исследования ландшафтов предусматривается:

1) выделение территорий с наиболее острыми экологическими проблемами, где необходимо принятие особых мер для их восстановления;

2) разработка моделей использования территории на ближайшее будущее и отдаленную перспективу

Результаты такого моделирования могут использоваться в качестве теоретической основы для разработки мероприятий по оптимизации окружающей среды (например, совершенствование системы очистки, предотвращение эрозии на пашне), ее охране и в конечном итоге для управления качеством среды в исследуемых регионах (табл. 12).

ТАБЛИЦА 12. Геохимическая оценка современного экологического состояния ЭЛГС «Черные Земли» (Республика Калмыкия)

Характер пространственной структуры ландшафта непосредственно – в виде рисунка – отображается на космических снимках, а в более опосредованном виде на специальных ландшафтных картах. Существует несколько способов описания этой структуры, но для ландшафтного планирования важны не столько эти описания, сколько ее оценки в аспектах значимости и чувствительности, а также в роли проводника или преобразователя воздействий, оказываемых на ландшафт, его отдельные компоненты или отдельные локусы.

Тем не менее, такие оценки могут отчасти основываться и на описаниях ландшафтного рисунка[8].

Так мозаичная структура, складывающаяся из небольших округлых элементов, может свидетельствовать о происхождении ландшафта и о характере протекающих в нем процессов – такая структура характерна, например, для плоских степных суффозионных ландшафтов. Но такой же или похожей структурой обладают некоторые тундровые ландшафты и сибирские лесостепи с их округлыми пятнами мелколиственных пород – колками. В общем случае ландшафты с такой мозаичной структурой отличаются контрастностью соседних морфологических элементов и слабой латеральной связью между ними.

Ландшафтные рисунки, складывающиеся из вложенных друг в друга структур, могут означать присутствие в центре этих структур некоего ядра, являющегося сильным фактором формирования данного ландшафта. Древовидный рисунок обычно указывает на развитые латеральные связи, создаваемые водными потоками.

Хорошо изучена структура почвенного покрова[9]. Она может определяться как литогенными (субстратными), так и фитогенными, а иногда даже зоогенными факторами.

Вообще, исследованию генетической и функциональной обусловленности структур и рисунков ландшафта посвящено немало работ. Обобщенную факторную типологию ландшафтных структур предложил В. Н. Солнцев,[10] различающий их следующие классы: структуры мозаичные, векторные и изопотенциальные. Они формируются тремя соответствующими им типами геофизических полей – гравитационным, циркуляционным и инсоляционным.

В целом, анализ пространственной структуры ландшафта как более или менее закономерных рисунков позволяет выявлять некоторые качественные особенности природных взаимосвязей, а охарактеризованный выше ландшафтно-геохимический и отчасти гидрологический подходы некоторые количественные связи.

Опирающиеся на эти связи оценки значимости структуры ландшафта для целей ландшафтного планирования могут формулироваться как ответы, например, на такие вопросы:

• какой из компонентов ландшафта наиболее значим в системе межкомпонентных связей?

• на какую площадь может распространиться то или иное воздействие на ландшафт? с какой скоростью? каковы будут его возможные последствия?

• какова общая направленность развития соседних элементов ландшафтной структуры?

Глава 5. Определение целей развития ландшафта и программ действий и мероприятий[11]

5.1. Частные (отраслевые) цели

Конечным результатом этого этапа работ является комплект отраслевых карт, на которых проведено зонирование территории по типам целей ее использования.

Всего можно выделить три основных типа целей:

• сохранение,

• развитие,

• улучшение.

Первый тип целей ориентирован на сохранение существующего состояния природной среды, что возможно лишь в случае, когда территория либо не используется, либо имеет место ее экстенсивное использование. Этому типу целей соответствуют следующие типы действий или мероприятий:

– сохранение «неиспользования»:

– сохранение экстенсивного использования:

– отказ от интенсивного использования и его перевод в экстенсивные формы,

– отказ от любых современных форм использования и попыток использования в будущем.

Второй тип целей ориентирован на развитие территории.

При этом, в соответствии с действующим законодательством, допускается как экстенсивное, так и интенсивное развитие. При реализации цели использования территории «развитие» категория ее охраны (природоохранный статус) либо остается прежней, либо понижается на одну ступень. Для такого типа целей возможны следующие типы мероприятий:

– сохранение существующего экстенсивного использования;

– сохранение существующего интенсивного использования при условии его оценки и регламентирования;

Рис. 9. Биотопы. Цели развития. Б. Голоустное.

Преимущественно сохранение современного состояния/использования: 1 – отказ от использования. 2 – сохранение существующего устойчивого экстенсивного использования или перевод в эту категорию.

Преимущественно развитие существующего и планируемого использования:3 – экстенсивное развитие. 4 – интенсивное развитие (допускается регламентированная интенсификация использования).

Преимущественно улучшение/санация: 5 – улучшение с последующим переводом в категорию сохранения экстенсивного использования. 6 – улучшение с последующим переводом в категорию экстенсивного использования.

– перевод неиспользуемой территории в категорию экстенсивного использования;

– перевод неиспользуемой или слабо используемой территории в категорию интенсивного использования (регламентированная интенсификация развития).

Третий тип целей предусматривает только комплекс мероприятий по улучшению территории. Это касается территорий, которые подвергались в прошлом или подвергаются в настоящее время интенсивному использованию.

Следует подчеркнуть, что любой из типов целей применительно к относительно большой по площади территории в пределах рамочного ландшафтного плана масштаба 1: 200 000 следует рассматривать как предпочтительный для этой территории, не исключающий других типов использования на локальных участках.

Определение типа отраслевых целей развития проводится на основании карт значения и чувствительности. При анализе учитываются обычно оба показателя.

Зонирование территории по типам целей выполняется с соблюдением следующих принципов.

• Цель «сохранение» принимается там, где территория имеет наивысшее значение и более высокую чувствительность.

• Цель «улучшение» принимается на территориях, обладающих низким значением. Дополнительно привлекается карта реального использования и нарушенности территории и если нарушенностью территории обусловливается снижение ее значения, то эта территория включается в зону «улучшение».

• Цель «развитие» принимается на остальной территории, при этом особое внимание уделяется оценке устойчивости как одному из критериев чувствительности. При невысокой устойчивости территория не включается в эту зону.

На рис. 9 приведена отраслевая карта целей территориального развития для биотопов.

5.2. Интегральные цели

Интегрированную концепцию использования территории рекомендуется разрабатывать на основе анализа социально-экономических проблем (в том числе карт реального использования и антропогенной нарушенности), экологической и ресурсной оценки территории и сформулированных целей использования отдельных природных компонентов.