МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ И МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКЕ СТАБИЛЬНОСТИ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
В.Г. Заиканов, Т.Б. Минакова, В.М. Чупахин
ИГЭ РАН, ГУЗ, Москва, Россия
В последние десятилетия на природные системы, особенно лесостепной и степной зон значительно увеличились антропогенные нагрузки. Это не только интенсивное земледелие, осушение и орошение вовлекаемых в сельскохозяйственный оборот площадей, но и рост урбанизации, отвод земель для добычи полезных ископаемых и т.д. При этом возникает проблема нарушения естественного баланса природных систем, ухудшения экологической обстановки, выражающегося в изменении качества природной среды - основного фактора жизнедеятельности человека. Решение сложившейся проблемы видится в рациональном природопользовании, основанном на современных научных разработках.
Примером такого подхода может стать методологическая концепция оптимального природопользования, базирующаяся на принципе устойчивого развития (стабильности) природных систем. Известные исследования по оценке устойчивости территорий направлены в основном на качественную оценку геосистем разного ранга, чаще низкого, или на качественно-количественные оценки отдельных компонентов геосистемы. Однако для оптимального использования природных систем необходима комплексная количественная геоэкологическая оценка их стабильности.
Геоэкологическая стабильность - это естественное функционирование природных и природно-техногенных систем, допускающее незначительную перестройку их структуры, и, наоборот, геоэкологическая нестабильность - это изменения структуры природных и природно-техногенных систем, имеющие необратимый характер, когда невозможно поддержание их функционирования на нормальном уровне без активного участия человека. Стабильность природных систем может иметь количественное выражение. Величина стабильности системы определяется разностью значений исходного природно-ресурсного потенциала и антропогенных нагрузок. Под природно-ресурсным (геоэкологическим) потенциалом понимается способность природных систем к накоплению, трансформации и обмену веществом, энергией и информацией между соседними системами и человеком. Расчет общего потенциала системы основан на совокупности оценок частных потенциалов (лесного, агроресурсного, водного, курортологического и т.д.), выражаемых в количественном виде. Последствия антропогенных нагрузок могут быть представлены величиной ущерба. Последний определяется количеством изъятых и деградированных ресурсов, а также избыточным поступлением в природную систему несвойственных ей продуктов антропогенеза (загрязняющих веществ).
Особенностью степных систем является их повышенная ранимость. Здесь более 40% площадей подвержено суффозионно-карстовым процессам и более чем на 50% территории развиты эрозионные процессы и наблюдаются просадки лессовых пород.
При мелкомасштабных геоэкологических исследованиях город рассматривается как источник антропогенных нагрузок. Оценка природно-ресурсного потенциала осуществляется в целом по вмещающей город геосистеме (например, физико-географическому району), а оценка изменений состояния компонентов природных систем - в пределах самого города и зоны его влияния. В результате показатель стабильности геосистемы отражает степень ее адаптации к воздействию города. Как правило, вмещающие геосистемы сохраняют достаточную стабильность, а системы более низкого ранга в зоне влияния города обычно отличаются переходным состоянием или нестабильностью. Применительно же к городам степной зоны возможна обратная картина, в связи с интенсивной распаханностью вмещающих геосистем, исторически сложившимся размещением городов в наиболее благоприятных геоэкологических условиях и искусственным созданием рекреационных зон и массивов зеленых насаждений. Вместе с тем большинство городов отличается высокой степенью подтопления, а по результатам интегральной оценки -высокой степенью геологической опасности.
Выполненные оценки стабильности природных систем на различных модельных территориях показали, что:
На основе выполненных расчетов составлены карты стабильности природных систем. Предложенный подход является приемлемым Для систем различного ранга на любой территории, включая урбанизированные.