Антропоенная трансформация ландшафтов района

Изучение антропогенного воздействия на природную среду является одним из основных направлений современной геоэкологической науки. Задачей таких исследований являются выделение территорий, характеризующихся различной остротой экологических ситуаций и разработка мер по оптимизации экологической обстановки. Такие задачи могут решаться посредством создания геоэкологических карт, которые отображают:

· географическую среду (ландшафты), в которых происходит взаимодействие и развиваются экологические отношения между природными и социально-экономическими системами;

· техногенные и антропогенные воздействия и реакции среды на них;

· оценки результатов воздействия, т. е. экологическое состояние элементов природной среды [8].

В качестве территориальных единиц, являющихся объектами оценивания, исследователями могут выбираться как административно-территориальные, так и природно-ландшафтные единицы.

По мнению В. Г. Заиканова, Т. Б. Минаковой [1], ландшафтное районирование наиболее полно отвечает требованиям геоэкологического картографирования, так как тип ландшафта определяет, с одной стороны, устойчивость природной системы к различным воздействиям, с другой – характер хозяйственного освоения и, как следствие этого, интенсивность антропогенных нагрузок, а отдельные его компоненты являются чувствительными индикаторами техногенного воздействия.

Природно-ландшафтная дифференциация территории должна рассматриваться как некая заданная основа, обладающая определенными региональными особенностями, проявляющимися в экологически значимых свойствах ландшафтов, то есть тех, которые могут способствовать или не способствовать проявлению экологических проблем или имеют большое значение для жизнедеятельности человека [4]. Воздействия фонового типа, связанные с использованием земель, практически подчинены ландшафтной дифференциации, а источники воздействий очагового типа всегда могут быть с полной определенностью приурочены к конкретным ландшафтам, а последствия воздействий по-разному проявляются в различных ландшафтах. Поэтому эколого-географическое районирование практически совпадает с ландшафтным, точнее – является его интерпретацией [2].

В качестве объекта исследования выбран Днепровско-Сожский ландшафтный район плосковолнистых аллювиальных террасированных и плоскогривистых пойменных ландшафтов с сосновыми, дубовыми, коренными мелколиственными лесами на болотах, лугами. Он расположен в юго-восточной части Белоруссии, в пределах Полесской провинции аллювиальных террасированных, болотных и вторичных водно-ледниковых ландшафтов с сосновыми, широколиственно-сосновыми и дубовыми лесами на дерново-подзолистых, часто заболоченных почвах с болотами [6].

Согласно ландшафтной карте Белоруссии [7], в пределах района выделяется 10 геосистем – ландшафтных контуров (выделов), относящихся к 2 группам родом, 3 родам, 4 подродам и 5 видам ландшафтов (рисунок 3).

Рисунок 3 – Виды природных ландшафтов Днепровско-Сожского ландшафтного района.

Условные обозначения: группа родов – низменные, род – аллювиальные террасированные слабо дренированные, подрод – с прерывистым покровом водно-ледниковых супесей, 1 – вид плосковолнистые с широколиственно-сосновыми орляково-зеленомошно-кисличными лесами на дерново-подзолисто-глееватых почвах, широколиственно-черноольховыми крапивными лесами на дерново-перегнойно-глеевых почвах; подрод – с поверхностным залеганием аллювиальных песков, 2 – вид плосковолнистые с сосновыми кустарничково-зеленомошными и лишайниково-кустарничковыми лесами на дерново-слабоподзолистых почвах, дубравами грабово-снытево-кисличными на дерново-подзолисто-глееватых почвах; род – Пойменные разной степени дренированности, подрод – с поверхностным залеганием аллювиальных песков, 3 – вид – плоские с низинными гипново-осоковыми болотами, черноольховыми травяно-осоковыми лесами на торфяно-болотистых почвах, 4 – вид плоскогривистые со злаковыми гидромезофитными и крупнозлаковыми мезогидрофитными лугами, дубравами на дерново-глееватых и глеевых почвах, низинными разнотравно-злаковыми осоковыми болотами и черноольховыми травяно-осоковыми лесами на торфяно-болотных почвах; группа родов – средневысотные, род – вторичные водно-ледниковые умеренно дренированные, подрод – с поверхностным залеганием водно-ледниковых песков, 5 – вид волнистые с сосновыми лишайниково-кустарничковыми лесами на дерново-слабоподзолистых почвах, широколиственно-сосновыми орляково-зеленомошно-кисличными и дубовыми грабово-орляково-черничными лесами на дерново-подзолисто-глееватых почвах [6, 7].

Экологическое состояние геосистем и уровень их трансформации определяется как интенсивностью антропогенного воздействия, так и устойчивостью геосистем. Расчет устойчивости видов ландшафтов Днепровско-Сожского района проводился с использованием балльных оценок факторов, её определяющих. Бальные классификации дают возможность приведения показателей факторов к безразмерному виду, что сразу решает проблему соизмеримости размерности величин [3].

Одни и те же ландшафты могут иметь высокую устойчивость к механической нагрузке и низкую к химической и наоборот, потому расчет устойчивости проводился отдельно к механической и химической нагрузке. Учитывались такие факторы, как расчлененность рельефа (чем более он расчленён, тем более геосистема устойчива к химическому воздействию и неустойчива к механическому и наоборот), литологический состав зоны аэрации (чем больше доля крупных фракций, тем почва устойчивее к механической нагрузке и неустойчива к химической), тип почв (автоморфные наиболее устойчивы к химической нагрузке, гидроморфные – к механической), дренированность, местоположение (определяющие условия накопления и выноса поллютантов, эрозионную опасность), тип растительности (определяющий ее восстановительный потенциал и опасность накопления поллютантов, хвойные леса наименее устойчивы как к химической, так и к механической нагрузке). Каждый из них оценивался по 4-балльной шкале, затем путем сложения выводился общий балл, который принимался за показатель устойчивости.

Результаты расчета устойчивости (рисунок 4) показали, что наименьшей устойчивостью к механическому воздействию обладают средневысотные вторичные водно-ледниковые умеренно дренированные ландшафты с поверхностным залеганием водно-ледниковых песков (10,5 баллов, они же являются наиболее устойчивыми к химическому воздействию – 18,5 баллов). Наиболее устойчивы низменные пойменные с низинными гипново-осоковыми болотами, черноольховыми травяно-осоковыми лесами на торфяно-болотистых почвах (19,0 баллов, которые обладают наименьшей устойчивостью к химическому воздействию – 14,0 баллов).

Днепровско-Сожский ландшафтный район представляет собой высоко освоенный в промышленном и сельскохозяйственном отношении регион. Для него характерен полный спектр основных направлений хозяйственного освоения и использования территории района: селитебное, промышленное, сельскохозяйственное, лесохозяйственное, транспортное, рекреационное.

На территории района расположены города Гомель (крупнейший город в Белорусском Полесье), Речица, Светлогорск, характеризующиеся высоким промышленным потенциалом и значительной численностью населения и концентрацией промышленных предприятий, а также ряд более мелких городских поселений. Близость крупных городов обуславливает развитие пригородного направления специализации сельского хозяйства, особенно различных направлений животноводства, наличие густой транспортной сети, интенсивное использование территорий для целей рекреации и т. д.

Рисунок 4 – Карта устойчивости ландшафтов к механической (вверху) и химической (внизу) нагрузке

Рисунок 5 – Плотность населения по геосистемам района

Условные обозначения: 1 – до 20 чел./км²; 2 – 20-120 чел./км²; 3 –120-220 чел./км²; 4 – свыше 220 чел./км²;

Интегральным показателем антропогенной нагрузки на ландшафты может быть принята плотность населения по геосистемам регионального уровня (рисунок 5), которая имеет ряд преимуществ по сравнению с другими показателями [2]: плотность населения пропорциональна потреблению природных ресурсов, уровню освоенности территории, количеству выбрасываемых загрязнителей и т. д.

Расчёт нагрузки на геосистемы района исследования показал, что наибольшее антропогенное воздействие, выраженное через плотность населения, испытывают пойменные плоскогривистые геосистемы со злаковыми лугами, дубравами на дерново-глееватых и глеевых почвах, низинными болотами и черноольховыми лесами на торфяно-болотных почвах, а также аллювиальные террасированные слабодренированные геосистемы с сосновыми и широколиственными лесами на западе и востоке района. В пределах данных геосистем расположены крупнейшие населённые пункты района – Гомель, Речица, Светлогорск, Добруш. Минимум нагрузки приходится на вторичные водно-ледниковые и аллювиальные террасированные геосистемы, расположенные в междуречьях Днепра и Сожа, Днепра и Березины.

Для оценки антропогенной трансформации геосистем предложен ряд индексов, которые основываются на соотношении площадей, вовлеченных в различные виды хозяйственной деятельности и соответственно, претерпевшие специфические изменения компонентов природной среды. Для оценки трансформации природной среды Днепровско-Сожского района нами был использован коэффициент абсолютной (К_А) и относительной (K_O) напряженности эколого-хозяйственного баланса Б. И. Кочурова ([5]).

Таблица 1 – Площадь земель с различной степенью антропогенной нагрузки по геосистемам Днепровско-Сожского ландшафтного района

Геосистема	Удельный вес площади земель с различной антропогенной нагрузкой	Коэффициент
Высшая	Очень высокая	Высокая	Средняя	Низкая	Очень низкая	КА	KO
Баллы
Выдел 1	14,0	9,4	18,1	3,8	53,3	1,4	10,00	0,71
Выдел 2	6,8	12,8	51,2	1,2	15,2	12,8	0,53	2,42
Выдел 3	6,2	2,3	15,4	5,8	55,7	14,6	0,42	0,31
Выдел 4	5,7	19,7	4,9	0,9		20,8	0,27	0,43
Выдел 5	6,7				43,1	7,2	0,93	0,66
Выдел 6	9,5	10,2	59,6	2,0	15,9	2,8	3,39	3,83
Выдел 7	8,0	3,3	21,7	8,6	57,4	1,0	8,00	0,49
Выдел 8	9,9	32,2	10,8	12,6	21,7	12,8	0,77	1,12
Выдел 9	9,7	0,6	42,4	3,8	25,8	17,7	0,55	1,11
Выдел 10	10,1	1,8	8,5	17,9	54,0	7,7	1,31	0,26
Весь район	8,6	13,4	22,8	7,8	38,3	9,1	0,94	0,81

Рисунок 6 – Напряжённость эколого-хозяйственного баланса территории Днепровско-Сожского ландшафтного района (по коэффициенту абсолютной напряжённости): 1 – до 2,5; 2 – 2,5-5,0; 3 – 5,0-7,5; 4 – более 7,5

Рисунок 7 – Напряжённость эколого-хозяйственного баланса территории Днепровско-Сожского ландшафтного района (по коэффициенту относительной напряжённости): 1 – до 0,5; 2 – 0,5-1; 3 – 1-2; 4 – более 2

Рисунок 6 показывает, что в основном на изучаемой территории сильные антропогенные воздействии оптимально уравновешиваются охраняемыми и выведенными из хозяйственного оборота территориями. Этому в особенности способствовало создание в 1999-2000 годах заказников в южной и западной частях района, что значительно снизило коэффициент абсолютной напряженности для соответствующих геосистем (выделы 2, 3, 4, 5 и 10). Такое же последствие имело выведение из хозяйственного оборота земель зоны отчуждения после аварии на ЧАЭС на востоке района (выдел 8). Вместе с тем у ряда геосистем продолжают оставаться достаточно высокие значения данного коэффициента, что обуславливает необходимость увеличения и поддержания на соответствующем уровне площади природоохранных территорий.

Эколого-хозяйственное состояние территории, определяемое по коэффициенту относительной напряженности, характеризуется большими различиями по геосистемам. Так, повышенная напряженность характерна для вторичных водно-ледниковых ландшафтов и аллювиальных террасированных с прерывистым покровом водно-ледниковых супесей. Значения же К_О для пойменных ландшафтов и аллювиальных террасированных с поверхностным залеганием аллювиальных песков, напротив, меньше его значения для района в целом.

На основе изучения ландшафтной дифференциации территории Днепровско-Сожского ландшафтного района, различий между его геосистемами по степени устойчивости к антропогенным факторам, нагрузкам на природную среду, её трансформации, можно провести геоэкологическое районирование и выделить ареалы, характеризующиеся той или иной остротой экологической ситуации. Каждый выдел характеризуется различным сочетанием указанных показателей, определяющим их геоэкологическую ситуацию, , характеристика которой приведена в табл. 2.

Таблица 2. Характеристика геоэкологической ситуации ландшафтных выделов

Выдел	Геоэкологическая характеристика
	Низкие значения доли охраняемых территорий. Значительное антропогенное воздействие обусловлено наличием промышленно-городских ландшафтов, загрязнением почв органическими загрязнителями, обуславливающие высокое значение KА. Низкое значение KO в силу большого удельного веса лесохозяйственных ландшафтов
	Ветровая эрозия на эоловых дюнах, буграх, грядах; водная эрозия на пахотных землях; переосушение почв и усыхание лесов в зоне влияния мелиоративных систем; низкая защищенность грунтовых вод при инфильтрации поллютантов с земной поверхности; низкая устойчивость к механическому воздействию; высокая распаханность
	Речная боковая эрозия, проявляющаяся в подмыве и разрушении берегов; затопление и подтопление во время паводков жилой застройки
	Более 2/3 территории занято природоохранными и лесохозяйственными ландшафтами; подтопление зданий, сооружений, сельскохозяйственных угодий; ветровая эрозия на эоловых дюнах, буграх, грядах
	Дефляция осушенных торфяников, деструкция маломощных песчано-торфянистых пахотных горизонтов; образование бросовых песчаных земель; подтопление зданий, сооружений, сельскохозяйственных угодий; ветровая эрозия на эоловых дюнах, буграх, грядах; высокий удельный вес лесохозяйственных ландшафтов
	Ветровая эрозия на эоловых дюнах, буграх, грядах; водная эрозия на пахотных землях; переосушение почв и усыхание лесов в зоне влияния мелиоративных систем; низкая защищенность грунтовых вод при инфильтрации поллютантов с земной поверхности; низкая устойчивость к механическому воздействию; высокая распаханность; незначительная доля охраняемых территорий
	Охраняемые территории отсутствуют; рекреационная нагрузка; Подтопление зданий, сооружений, сельскохозяйственных угодий; ветровая эрозия на эоловых дюнах, буграх, грядах
	Подтопление зданий, сооружений, сельскохозяйственных угодий, накопление поллютантов в почвах; гидрогенное накопление болотных руд, образование сплошных рудяковых горизонтов; гидрогенное накопление лугового мергеля, образование карбонатных солончаков; высокое радиоактивное загрязнение и удельный вес зон отселения и отчуждения; значительная часть выдела составляет пригородную зону города Гомеля и испытывает соответствующий комплекс воздействий
	Подтопление зданий, сооружений, сельскохозяйственных угодий; накопление поллютантов в почвах; гидрогенное накопление болотных руд, образование сплошных рудяковых горизонтов; гидрогенное накопление лугового мергеля, образование карбонатных солончаков
	Речная боковая эрозия, проявляющаяся в подмыве и разрушении берегов (максимальные скорости 0,1-0,5 м/год); ветровая эрозия на песчаных гривах, техногенных намывных массивах; затопление и подтопление во время паводков жилой застройки, сельскохозяйственных угодий; деградация пойменных лесов

Результаты изучения трансформации выделов позволили разделить геосистемы Днепровско-Сожского ландшафтного района по остроте экологической ситуации на три группы (рисунок 8):

· умеренно нарушенные геосистемы (к ним были отнесены пойменные ландшафты, аллювиальные террасированные ландшафты с поверхностным залеганием аллювиальных песков);

· нарушенные геосистемы (аллювиальные террасированные ландшафты с прерывистым покровом водно-ледниковых супесей);

· значительно нарушенные (вторичные водно-ледниковые ландшафты).

Рисунок 8 – Экологическое состояние геосистем Днепровско-Сожского ландшафтного района

На рисунке изображена экологическая ситуация: 1 – конфликтная, 2 – напряженная, 3 – острая

Таким образом, результатом исследований явилось выявление пространственной дифференциации устойчивости, нагрузки и трансформации природной среды, районирование территории по остроте экологических ситуаций. Результаты исследований могут быть применены при планировании дальнейшего хозяйственного освоения территории и прогнозировании последствий антропогенного воздействия на окружающую среду.