УДК 911.2 (911.6)
DOI: 10.24412/cl-37200-2024-901-907
СМЯГЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОСВОЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ ЯКОВЛЕВСКОГО РАЙОНА БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
MITIGATION OF ENVIRONMENTAL CONSEQUENCES DURING AGRICULTURAL DEVELOPMENT OF LANDSCAPES IN YAKOVLEVSKY DISTRICT OF BELGOROD OBLAST
Некрич А.С.
Nekrich A.S.
Институт географии РАН, Москва, Россия
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
E-mail: a.s.nekrich@igras.ru
Аннотация. Большинство нарушений природной среды Белгородской области связано с существующей структурой промышленности, созданной в условиях степной и лесостепной зоны. Следует отметить, что плодородные земли сельскохозяйственного назначения зачастую расположены вблизи объектов горнодобывающего комплекса (ГДК), занимающегося добычей железной руды в бассейне Курской магнитной аномалии (КМА). В силу такого исторически сложившегося соседства в большинстве районов горнопромышленной направленности создаются предпосылки для расширения земель ГДК за счет сокращения площадей сельскохозяйственных земель. Особенно заметны такие изменения в земельной статистике Яковлевского района, который имеет многопрофильную инфраструктуру, вмещающую и сельскохозяйственное производство, и горнодобывающая промышленность. На примере этого района проведен анализ экологических последствий, вызванных функционированием АПК с учетом наблюдаемых негативных процессов, проявляющихся в результате развития горнодобывающей промышленности. Дана оценка антропогенной нагрузки и выявлены ареалы экологических ситуаций на исследуемой территории с помощью ArcView GIS. Показано, что снижению антропогенной нагрузки на степные и лесостепные ландшафты и улучшению экологической ситуации может способствовать создание природно- экологического каркаса (ПЭК).
Ключевые слова: Белгородская область, нарушения природной среды, природно-экологический каркас.
Abstract. Environmental problems in Belgorod Oblast have a complex nature. Most violations of the environment are associated with the existing structure of industry, which has occurred over a long time in the conditions of steppe and forest-steppe zone. It should be noted that fertile agricultural lands are often located near the facilities of the mining complex (MC) developing iron ore deposits in the Kursk magnetic anomaly (KMA) basin. Due to such a historically established neighborhood, in the most mining-oriented districts, prerequisites for expanding the lands of the MC arise by reducing agricultural lands. Such changes are viewed in the land statistics of the Yakovlevsky district, where infrastructure is multidisciplinary: agricultural production and the processing industry are well-developed both. On the example of this district, the environmental consequences caused by the functioning of the agro-industrial complex is highlighted by taking into account negative processes linked with the development of the mining industry. An assessment of the anthropogenic pressure on the environment was given, areas of ecological situations of the studied territory were identified by means of ArcView GIS. It has been shown that the creation of the natural and ecological nets (NEF) can contribute to reducing the anthropogenic pressure on steppe and forest-steppe landscapes the and is able to improve the environmental situation.
Key words: Belgorod Oblast, destruction of the natural environment, natural and ecological net.
Введение. Продолжительная и интенсивная сельскохозяйственная деятельность с одновременным масштабным освоением месторождений Курской магнитной аномалии (КМА) привели к трансформации практически всех компонентов ландшафтов Белгородской области. Особенно заметно эти изменения проявились в районах с многопрофильной инфраструктурой, таких как Яковлевский – где одновременно развито высокопродуктивное сельское хозяйство и осуществляется добыча высококачественной железной руды [1-5]. Согласно расчетным и статистическим данным [3] экологическая ситуация в районе различается на локальном уровне от «удовлетворительной» до «напряженной». Отмечаются конфликтны сельскохозяйственного и промышленного природопользования, в результате которого происходит выведение плодородных земель сельскохозяйственного назначения из пользования при развитии горнопромышленного комплекса (ГДК). Следует отметить, что на территории района высокая степень распашки ускоряет процессы эрозии, снижает устойчивость компонентов ландшафта к антропогенным и природным факторам, вызывает сокращение видового разнообразия [6, 7].
В сложившихся условиях особенно актуальным становится создание комфортной и безопасной среды для жизни населения, сохранение населения, здоровье и благополучие людей, снижение выбросов опасных загрязняющих веществ, оказывающих наибольшее негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека – что соответствует целям и задачам Указа Президента РФ от 21 июля 2020 г. № 474 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года» [8].
Достижение поставленных Целей возможно через реализацию следующих задач:
В связи с вышеизложенным, в работе поставлена цель – на примере Яковлевского района Белгородской области показать значимость создания природно-экологического каркаса как структурного элемента ландшафта, выполняющего средоформирующие функции и способного поддерживать сбалансированную экологическую обстановку, а также как объекта, положительно влияющего на оптимизацию природопользования.
В качестве модели ПЭК может быть задействована структурная матрица, состоящая из ячеек линейно-сетевого пространства, вмещающих буферные участки между ареалами сельскохозяйственной и горнодобывающей деятельности и ареалами природного ландшафта, способного поддерживать экологическое равновесие.
В большинстве работ понятие «экологический каркас» раскрывается как система природных комплексов, образующих пространственно-организованную структуру, которая поддерживает экологическую стабильность территории при общности ее экосистем с индивидуальным характером природопользования, что способствует предотвращению потери биоразнообразия и деградации ландшафтов [9-16].
Материалы и методы исследования. Исследование базируется на концепциях определения ПЭК, представленных в работах [9, 12, 13, 15-23], в которых экосистемы рассматриваются как объекты с определенным режимом природопользования, образующие пространственно-организованную структуру, способную поддерживать экологическую стабильность территории, предотвращать деградацию ландшафта и создавать оптимальные условия для сохранения биоразнообразия. В основе работы лежат методики создания ПЭК с учетом землеустройства и в условиях действия антропогенных нагрузок [14, 24, 25]. Анализ антропогенной нагрузки, выявление ареалов экологических ситуаций и элементов ПЭК проводился в программной среде ArcView GIS. Задействованы данные официальной земельной статистики ежегодного публикуемой в отчетах профильных организаций, департаментов, ведомств и министерств [26-28], материалы космических съeмки из открытых источников (ESRI, USGS, Google Earth, and GLAD), картографическая информация и статистика из атласов [29-30], статистические, полевые и расчетные данные, опубликованные в научных изданиях [31-41].
Практическим выходом данной работы является – составление рекомендаций, нацеленных на улучшение эколого-хозяйственной ситуации в Яковлевском районе Белгородской области с учетом действующих факторов, определяющих современную структуру природопользования на его территории.
Результаты и обсуждение полученных результатов. Яковлевский район располагается в лесостепной зоне центрально-западной части Белгородской области, занимая площадь 108 977 га [26]. В земельном фонде преобладают земли сельскохозяйственного назначения – 78,6% (пашня 62%), земли лесного фонда – 5,7%, водного – 4,2%, населенных пунктов – 3,4%, запаса – 2,3%, промышленности, энергетики и транспорта – 1% [41].
Характерными эрозионными формами рельефа являются балки и овраги [42]. Равнины средне-расчлененные (1,0-1,8 км/км2). Преобладающая крутизна склонов – 0-2° (более 50% района). Широко распространен карст, оползни и донные врезы в балках. Водопроницаемость рельефообразующих пород – 8,3% [42]. По агроклиматическим условиям район входит в зону обеспеченного увлажнения (среднегодовое количество осадков – 525 мм, ГТК Селянинова – 1,2). Распространены серые лесные почвы и черноземы типичные (слабые и средне-эродированные, pH=5,6-6,0). Доля эродированных почв достигает 40%, из них несмытых – 50%, слабосмытых 35,3%, среднесмытых – до 10% и сильносмытых – 4,8%) [29, 30]. Растительный покров представлен чередованием лесных участков с участками лугов и окультуренных степей [42]. Леса сохранились отдельными участками по урочищам, оврагам и водоразделам, а также среди сельскохозяйственных угодий. В составе преобладают дубовые насаждения. Наиболее крупные урочища: Ямская Дача – 1114 га, Альбино-Смородино – 483 га, Гриненков лес – 538 га, Маршалково – 311,8 га. Лесистость района составляет от 8 до 11% его площади [43].
Агроклиматические условия района (сумма активных температур 2900-3000°С, продолжительность безморозного периода до 165 дней) благоприятны для возделывания ранних яровых зерновых культур (ячмень, овес), озимых культур (рожь, пшеница), многолетних трав (клевера), сахарной и кормовой свеклы, картофеля, подсолнечника и кукурузы на силос, овощей, гречихи. Сельскохозяйственные земли сформировались на месте разнотравных и злаково- разнотравных степей в зоне лесостепи и на местах дубово-широколиственных лесов.
В ходе исследования выявлено, что структура посевных площадей не оптимальна – преобладают зерновые (55,7%) и кормовые культуры (20,2%). Для поддержания плодородия почв необходимо соблюдение структуры посевов: зерновые культуры – 50%, технические – 15% (в том числе картофель – 4%, сахарную свеклу – 3%, подсолнечник или сою – 7%), кукурузу на силос – 10%, однолетние (силосные) – до 10%, многолетние травы – до 40%. На участках водоразделов и склонов до 2° пропашные культуры должны быть исключены. На территории Яковлевского района реализуются программы биологизации земледелия [27]. Проводятся работы по сплошному облесению эрозионноопасных участков и самовосстановления естественных сенокосов и пастбищ [26].
Месторождения богатых железных руд КМА (запасы Гостищевского месторождения составляют более 9 млрд тонн, среднее содержание железа – 60,0-62,3%) [42], одного из базовых бассейнов для железорудной промышленности России. Месторождение разрабатывается шахтным способом Яковлевским ГОКом – ключевым поставщиком руды для Череповецкого металлургического комбината компании «Северсталь». Установлено, что среди негативных факторов, сопровождающих разработку месторождения: атмохимический перенос, связанный с пылением отвалов горных пород; гидрохимический перенос при фильтрации воды из пруда-отстойника; воздействие коммуникаций промзоны (продуктопроводов и автодорог) на компоненты ландшафта. Экологическая ситуация в районе работы предприятия может быть охарактеризована как «удовлетворительная» или «равновесная» в условиях напряженной экологической ситуации локального характера [2, 6, 30, 34, 35]. ПДК по содержанию радионуклидов, тяжелых металлов и прочих загрязняющих веществ на промплощадках Яковлевского рудника и прилегающих территориях находятся в пределах действующих нормативов.
Определено, что основными негативными природными факторами, ухудшающими состояние компонентов степных и лесостепных ландшафтов на изучаемой территории, являются плоскостной смыв, овражная эрозия, карстовые и оползневые процессы, дефляция, суффозия (появление просадочных воронок). Среди антропогенных факторов, ведущую роль играют: загрязнение почвенно-растительного покрова в ходе сельскохозяйственной, промышленной и горнодобывающей деятельности, подтопление почв, загрязнение поверхностных и подземных вод, безвозвратные потери воды. Так, ухудшение гидроэкологической ситуации в бассейне реки на территории Яковлевского района вызвано сельскохозяйственным производством (в особенности развитием животноводческой отрасли) и деятельностью промышленных предприятий, о чем свидетельствуют данные, представленные в работах [44-46]. В частности, в ходе гидрохимического мониторинга выявлено азотное загрязнение рек [44]. В работах [45-47] приводятся данные о поступление шахтных вод Яковлевского ГОКа к водоотливному комплексу за последние 10 лет и показано, что эти данные не выходят за рамки принятых проектных величин. Установлен рост микробной массы в дисперсных средах (железистых рудах), что влечет развитие биокоррозии [47]. Наблюдается значительное расширение депрессионной воронки в зоне ведения горных работ, которое произошло в результате дренажных мероприятий [45].
Животноводство в Яковлевском районе представлено скотоводством молочно-мясного направления, овцеводством, птицеводством и свиноводством [42]. Выявлено, что промышленные предприятия (в частности, свиноводческие комплексы и мясоперерабатывающие заводы) способствуют формированию устойчивых ареалов загрязнения окружающей среды, в которых отмечен близкий к высокому уровень концентрации вредных веществ. В загрязненном воздухе находятся опасные газы, содержащие N-нитрозоамины [5]. Наиболее низкое средневзвешенное валовое содержание цинка в почвах – 37 мг/кг, меди – 13,3, свинца – 13,3 мг/кг отмечено в местах, где преобладают чернозeмы типичные и выщелоченные [32]. В связи с высоким водопотреблением предприятий актуальным становится увеличения количества очистных сооружений и внедрение новых способов очистки производственных стоков. При этом возникают риски отвода плодородных земель под строительство таких объектов.
Согласно данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ, на территории Яковлевского района действуют ООПТ (общей площадью 28 424,5 га) следующих категорий: государственные природные заказники – Государственный природный комплексный (ландшафтный) заказник регионального значения «Угримский» (15 650 га) и Триречье (9 583 га), Зеленые насаждения ОГУ Яковлевское лесничество (бывшее Гостищевское лесничество) (2 310,4 га и 160,9 га), Старинный парк с деревьями-долгожителями (2 га), Коньков лес (участок дубового и соснового леса вокруг лесного кордона в урочище Коньков лес) (34 га), Ракитовая роща с болотом в пойме р. Липовый Донец (в с. Непхаево) (30 га), Ольховая роща с болотом в пойме р. Липовый Донец вблизи с. Вислое (10 га), Ракитовая роща с болотом в пойме р. Липовый Донец (Ракитовая роща в с. Непхаево) (30 га); памятники природы – Родник в урочище «Примакова пасека», Родник на территории рыбхоза «Ключики», Источники р. Саженский Донец, Родник в балке «Шалова лощина», Родник в балке с. Смородино, Родник в урочище «Маршалково», Родник на южной окраине с. Триречно, Родники на окраине с. Непхаево, с. Алексеевка, с. Быковка и с. Крапивка, между с. Сажное и рыбхозом «Ключики», между с. Раково и х. Чапаево, Родник «Зайчиков колодец», Родник на опушке леса в урочище «Захарьино» (по 0,8 га каждый); урочища – Рыково, Вязовое, Пристенок, Большой лог, Захаренское (290 га), Маршалково кварталы № 87-93 ОКУ Яковлевское лесничество (бывшее Томаровское лесничество) (311 га); природный парк Старинный липовый парк с деревьями» (4 га). Удельный вес земель ООПТ составляет от 0,4 до 0,8% [29, 30].
Определено, что существующих ООПТ недостаточно для сохранения уровня биоразнообразия и поддержания степных и лесостепных ландшафтов в устойчивом экологическом состоянии. Выявляется неравномерность и фрагментарность их распределения по территории района, несоответствие соотношения доли ООПТ и доли антропогенно-нарушенных земель. Отмечено, что часто размещение ООПТ не связано с особенностями хозяйственной организации района, местонахождением объектов АПК, ГДК и сопутствующей им инфраструктуры, а также транспортной сети. Зачастую по экологическим коридорам проложены транспортные магистрали, что приводит к усилению негативного воздействия на ландшафты и биоту. Один из таких примеров – железная дорога и автомобильная магистраль вблизи с. Гостищево, где отсутствие буферного пространства и экологических коридоров между микрорайонами в населенных пунктах способствует росту овражно-балочной сети, ограничивающей хозяйственную деятельность, снижающей разнообразие лугово-степных и лесостепных ландшафтов и увеличивающей интенсивность антропогенной нагрузки на склоновые комплексы. Важно подчеркнуть, что существует проблема выделения границ ООПТ, приуроченных к природным рубежам и речным долинам.
Для уменьшения масштабности и интенсивности проявления выявленных негативных факторов и снижения остроты проявления конфликтов природопользования следует создать ПЭК с учетом действующего современного использования земель. ПЭК должен состоять из таких элементов как: ядра, узлы, экологические коридоры (долинные комплексы и приводораздельные участки), а также включать многофункциональные буферные зоны, различные виды нарушенных земель, составляющих его реставрационный фонд [10, 22]. В качестве границ элементов ПЭК могут быть приняты границы ареалов максимальной концентрации краснокнижных видов и основных промысловых видов животных, объектов, имеющих природную ценность [17]. В качестве ядер каркаса могут быть выбраны ООПТ, узлов – лесные массивы, относящиеся к первой группе лесов (выполняющие водоохранные, защитные и санитарно-гигиенические функции). Также в структуру ПЭК можно было бы включать и земли лесного фонда, и малоиспользуемые пастбища, многолетние насаждения, а также осуществлять перевод малопродуктивной пашни и земель с низкой урожайностью в категорию земель природоохранного назначения.
Установлено, что ПЭК в Яковлевском районе вмещает не только ООПТ и участки лесного фонда, но и сельскохозяйственные угодья, частично земли промышленности, объектов ГДК и АПК, а также селитебные территории. При этом зачастую, в границах ПЭК находятся эрозионно- опасные участки, территории проявления карста и оползневых процессов, места с нарушенным почвенно-растительным покровом, угнетенными биологическими видами и загрязненными водными объектами. Эти территории могут попадать в буферную зону ПЭК и ограничивать экологические коридоры для миграции видов животных. В сложившихся условиях необходимо создание узлов между ядрами, что поможет ограничить воздействие предприятий ГДК и АПК на ООПТ, долинно-ручные комплексы. Важным становится и перевод земель в пределах ПЭК в категорию земель природоохранного назначения.
Заключение и выводы. Анализ территории Яковлевского района Белгородской области в ракурсе снижения антропогенных нагрузок через создание природно-экологического каркаса (ПЭК) позволяет прийти к следующим выводам:
В условиях выявленных прогрессирующих нарушений природной среды, конфликтности и нерационального осуществления природопользования приоритет должен быть отдан расширению сети ООПТ, что можно достичь посредством организации ПЭК. Однако, в сложившихся условиях, создание устойчивого и грамотно спланированного ПЭК носит долговременный характер.
Список литературы