Классификация экосистем по степени устойчивости
| Класс устойчивости экосистем | Индекс устойчивости экосистем |
| Неустойчивые | до 0,10 |
| Слабоустойчивые | 0,11 -0,20 |
| Умеренно устойчивые | 0,21 - 0,30 |
| Среднеустойчивые | 0,31 - 0,40 |
| Высокоустойчивые | более 0,40 |
Пример расчета
В качестве примера расчета взята Московская область. Среднее значение плотности размещения биомассы по области и ее продуктивности, выраженные в энергетическом эквиваленте, равны соответственно 89,4 МДж/м2 и 9,7 МДж/(м2 • год), тепло поглощенной радиации 62 ккал/(см2 • год) или 2 595 МДж/(м2 • год).
Отсюда
Ответ: значение ИУЭ = 0,334, т.е. природные комплексы Московской области обладают средней устойчивостью.
Таблица 2.2
Варианты заданий (для задач 2.1, 2.2, 3.1, 3.2)
| № | Параметры | Варианты | |||||||||||||||||
| Структура территории | |||||||||||||||||||
| Общая площадь, км2 | 222,3 | 1670,8 | 781,4 | 2161,1 | 802,3 | 1726,3 | 2000,1 | 954,7 | 1294,5 | 628,5 | 1985,2 | 1098,8 | 282,1 | 481,1 | 974,8 | ||||
| Селитебные*, транспортные и промзоны, км | 49,6 | 188,8 | 248,5 | 248,5 | 123,6 | 110,5 | 268,1 | 78,3 | 173,4 | 106,2 | 131,0 | 183,5 | 66,6 | 107,3 | 53,6 | ||||
| Леса и насаждения, км2 | 71,6 | 524,6 | 190,7 | 1004,9 | 273,6 | 944,4 | 870,0 | 103,1 | 639,5 | 52,1 | 823,8 | 287,9 | 66,0 | 127,5 | 167,7 | ||||
| Сельскохозяйственные земли, км2 | 70,5 | 902,0 | 312,5 | 721,8 | 318,5 | 600,6 | 692,0 | 697,9 | 372,8 | 441,8 | 1015,2 | 536,2 | 110,3 | 163,4 | 671,9 | ||||
| Население | |||||||||||||||||||
| Население, тыс.чел. | 342,67 | 55,91 | 159,13 | 157,17 | 124,54 | 106,08 | 239,70 | 45,38 | 126,35 | 79,52 | 143,24 | 207,71 | 142,38 | 129,63 | 18,55 | ||||
| Процент городского, % | 95,2 | 48,6 | 77,0 | 65,2 | 70,8 | 73,7 | 78,5 | 39,9 | 55,9 | 75,9 | 77,7 | 80,6 | 82,5 | 46,2 | 48,5 | ||||
| Рождаемость, на 1000 чел. | 9,4 | 11,1 | 11,8 | 10,5 | 9,8 | 11,4 | 11,5 | 12,9 | 10,1 | 10,1 | 10,8 | 10,2 | 10,2 | 9,7 | 13,9 | ||||
| Смертность, на 1000 чел. | 10,8 | 13,7 | 11,7 | 12,7 | 11,2 | 15,7 | 10,9 | 14,4 | 11,7 | 12,6 | 13,8 | 12,8 | 11,0 | 12,7 | 12,7 | ||||
| Детская смертность, на 1000 чел. | 14,9 | 16,0 | 15,9 | 18,8 | 11,1 | 14,0 | 20,6 | 6,8 | 13,3 | 11,2 | 16,7 | 18,9 | 13,1 | 14,4 | 11,7 | ||||
| Общая заболеваемость, на 1000 чел. | |||||||||||||||||||
| Энергетика | |||||||||||||||||||
| Годовое потребление энергии, тыс. тут** | |||||||||||||||||||
| Экосистемы | |||||||||||||||||||
| Среднегодовая фитомасса (сухое в-во), тыс.т | |||||||||||||||||||
| Продукция фитомассы, тыс. т/год | |||||||||||||||||||
| Поглощенная радиация, ПДж/год *** | |||||||||||||||||||
| Воздушная среда | |||||||||||||||||||
| Биопродукция О2, тыс. т/год | |||||||||||||||||||
| Потребление О2, тыс. т/год | |||||||||||||||||||
| Выбросы аэрополлютантов, тыс. т/год | 14,6 | 1,8 | 1507,2 | 38,6 | 3,7 | 6,3 | 14,8 | 0,8 | 3,7 | 212,6 | 22,4 | 178,7 | 4,5 | 64,8 | 0,6 | ||||
| Водная среда | |||||||||||||||||||
| Речной сток и проток, млн. м3/год | |||||||||||||||||||
| Водозабор, млн. м3/год | |||||||||||||||||||
| Загрязненные стоки, млн. м3/год | |||||||||||||||||||
* Селитебная зона – часть территории населенного пункта, занятая жилыми зданиями, спортивными сооружениями, зелеными насаждениями и местами кратковременного отдыха на селения, а также предназначенная для их размещения в будущем.
** тут - тонна условного топлива, соответствующая примерно количеству тепла, выделяемого при сгорании одной тонны высококачественного каменного угля, 1 тут = 29,3 • 109 Дж.
*** 1ПДж=1015Дж.
Практические задания к п.2
2.1. Рассчитайте индекс демографической напряженности (ИДН) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.2.
Указание:
1) Пример расчета и оформления – см. п.2.1.
2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.
Таблица 2.3
| Показатели | Значения показателей | ||
| для своего варианта | два любых других варианта для сравнения | ||
2) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!
3) Рассчитать степень урбанизации территории Y как долю площади территории (от 0 до 1), занятая застройкой городского типа, промышленными объектами и коммуникациями в общей площади территории.
4) Рассчитать плотность населения р, чел./км2. Внимание! Численность населения указана в тыс.человек – не забывайте перенести запятую!!!
5) Масштабный множитель μ= 10-4 (см. формулу 2.1).
6) Используя формулу 2.1, рассчитать значение показателя ИДН.
7) Сделать вывод, используя в качестве образца ответ к примеру задачи в п. 2.1.
2.2. Рассчитайте индекс устойчивости экосистем (ИУЭ) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.1.
Указание:
1) Пример расчета и оформления – см. п.2.2.
2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.
Таблица 2.4
| Показатели | Значения показателей | ||
| для своего варианта | два любых других варианта для сравнения | ||
3) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!
4) Перевести значения сухого вещества фитомассы и ее продукции в их энергетические выражения путем умножения их на коэффициент 15275 МДж/т (1 т сухого вещества фитомассы соответствует в среднем 15275 МДж).
5) Рассчитать плотность размещения биомассы ПБМэ (в энергетическом выражении) как отношение показателя среднегодовой фитомассы к общей площади территории.
6) Рассчитать значение удельной биопродуктивности УБПэ, (в энергетическом выражении) как отношение показателя продукции фитомассы к общей площади территории.
7) Используя формулу 2.3, рассчитать значение показателя ИУЭ.
8) Сделать вывод о классе устойчивости экосистем вашей территории, используя Приложение 2.3 в п. 2.3. Сравнить значения ИУЭ и классы устойчивости с двумя другими территориями (вариантами).
3. Техногенное загрязнение среды
3.1. Индекс загрязнения воздуха (ИЗвоз)
Антропогенное воздействие на воздушный бассейн включает выбросы вредных веществ в атмосферу и изъятие кислорода. Оценку воздействия предлагается проводить с помощью индекса загрязнения воздуха (ИЗвоз):
[3.1]
где P0 – энергетическое потребление кислорода в территории (тыс. т/год);
B0 – биопродукция кислорода в территории (тыс. т/год);
А – годовая сумма вредных выбросов в атмосферу от стационарных источников (т/год);
T – площадь территории (км2).
ИЗвоз используется обычно для сравнения территорий.
Пример расчета
В качестве примера расчета ИЗвоз возьмем Рузский и Подольский районы Московской области.
Потребление кислорода на территории Рузского района составляет 370 тыс. т/год; биопродукция кислорода – 989370 тыс. т/год; годовая сумма вредных выбросов 4,6 тыс. т/год; общая площадь территории района – 1 558,9 км2.
Рузский район:
Соответствующие показатели для Подольского района составляют: 5868 тыс. т/год; 745 тыс. т/год; 39,9 тыс. т/год; 1071,7 км2.
Подольский район:
Ответ (вывод): Сравнение районов по ИЗВ показывает, что антропогенное воздействие на воздушный бассейн Подольского района в 40 раз превышает воздействие на воздушный бассейн Рузского района.
3.2. Индекс техногенной нагрузки на водные ресурсы (ИНвод)
Воздействие на водные объекты оценивается с помощью индекса техногенной нагрузки на водные ресурсы (ИНвод):
[3.2]
где К – доля изъятия при водозаборе годового дебита природных вод территории – речного стока и протока (в долях единицы);
М – годовой объем загрязненных стоков (млн. м3).
Пример расчета
В качестве примера расчета ИНвод возьмем те же районы Московской области.
Для Рузского района речной сток и проток составляет 980 млн. м3/год; водозабор - 12 млн. м3/год; доля изъятия -12 / 980 = 0,012; загрязненные стоки - 3 млн. м3/год.
Для Подольского района речной сток и проток - 448 млн. м3/год; водозабор - 88 млн. м3/год; доля изъятия - 0,196; загрязненные стоки - 3 млн. м3/год.
Откуда:
Рузский район:
Подольский район:
Ответ (вывод): Таким образом, нагрузка на водные объекты Подольского района превышает нагрузку на водные объекты Рузского района в 388 раз.
Практические задания к п.3
3.1. Рассчитайте индекс загрязнения воздуха (ИЗвоз) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.2.
Указания:
1) Пример расчета и оформления – см. п.3.1.
2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.
3) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!
4) Используя формулу 3.1, рассчитать показатель ИЗвоз.
5) Сделать вывод, используя в качестве образца ответ к примеру задачи в п. 3.1.
3.2. Рассчитайте индекс техногенной нагрузки на водные ресурсы (ИНвод) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.2.
Указания:
1) Пример расчета и оформления – см. п.3.2.
2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.
3) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!
4) Рассчитать долю изъятия при водозаборе как отношение водозабора к речному стоку и протоку.
5) Используя формулу 3.2, рассчитать показатель ИНвод.
6) Сделать вывод, используя в качестве образца ответ к примеру задачи в п. 3.2.
4. Эколого-экономические системы и их классификация
Реальные природно-хозяйственные комплексы могут существенно отличаться от идеальных эколого-экономических систем (ЭЭС), но взгляд на них с точки зрения соответствия характеристикам ЭЭС позволяет наиболее обосновано подходить к регламентации хозяйственной деятельности.