Ландшафтно—экологическое прогнозирование и управление природной средой в пределах административной области :

Краткое описание

Содержание
Введение 4

Глава 1. Современные ландшафты территории Липецкой области 14 Структура, ландшафтогенез, состояние, тенденции развития

1.1. Ландшафтообразующие факторы и эволюционные типы ланд- 14 шафтогенеза изучаемого региона

1.2. Современные ландшафты и роль антрополандшафтогенеза в их 36 формировании

1.2.1. Сельскохозяйственные (агро) ландшафты * 37

1.2.2. Лесохозяйственные ландшафты 46

1.2.3. Водохозяйственные ландшафты 52

1.2.4. Рекреационные ландшафты 56

1.2.5. Промышленно-заводские ландшафты 57

1.2.6. Горнопромышленные ландшафты 58

1.2.7. Селитебные ландшафты 6 О

1.2.8. Транспортные ландшафты 64

1.3. Особо охраняемые природные территории (ООПТ) 67 Выводы 73 Глава 2. Экологическая обстановка на территории Липецкой об- 77 ласти. Ландшафтно-экологическое районирование

2.1. Этапы хозяйственного освоения территории 77

2.2. Современная структура хозяйства Липецкой области и ее влия- 87 ние на окружающую среду

2.3. Экологическая оценка состояния природной среды в промыш- 92 ленных центрах

2.4. Ландшафтно-экологическое районирование Липецкой области 102 Выводы 122

Глава 3. Управление природной средой административного регио- 125 на

3.1. Необходимость управления природной средой регионов 125

3.2. Современное состояние системы управления природной средой 127

3.3. Ландшафтно-экологический мониторинг в границах админист- 130 ративной территории

3.4. Прогнозирование как одно из важнейших звеньев в системе 154 управления природной средой

Выводы 173

Заключение 177

Литература 180

Приложение 198

Введение

ВВЕДЕНИЕ

Российская Федерация как одна из участниц Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.) включилась в общемировой процесс по переходу к устойчивому развитию. А это значит, что в стране в целом, ее субъектах, должно быть обеспечено сбалансированное решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятного состояния окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения жизненных потребностей нынешнего и будущих поколений. Указом Президента РФ от 04.02.1994 г. № 236 одобрены "Основные положения государственной стратегии действий Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития", которые прежде всего ориентируют хозяйственную деятельность на достижение эко-номического благосостояния в сочетании с экологической безопасностью России. Основными направлениями деятельности по обеспечению экологически безопасного устойчивого развития в условиях рыночных отношений признаны:

• экологически обоснованное размещение производительных сил;

• экологически безопасное развитие промышленности, энергетики, транспорта и коммунального хозяйства;

• экологически безопасное развитие сельского хозяйства;

• неистощительное использование возобновимых природных ресурсов;

• рациональное использование невозобновимых природных ресурсов;

• расширенное использование вторичных ресурсов, утилизация, обезвреживание и захоронение отходов; а также совершенствование управления в области охраны окружающей среды, природопользования, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций.

В Экологической доктрине Российской Федерации (2002, с. 8 - 9) стратегической целью государственной политики в области экологии является сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспе-

4

чивающих функций для устойчивого развития общества, повышения качества жизни, улучшения здоровья населения и демографической ситуации, обеспечения экологической безопасности страны. В числе основных принципов, на которых базируется политика государства в этой области, названы: приоритетность для общества жизнеобеспечивающих функций биосферы по отношению к прямому использованию ее ресурсов; предотвращение негативных экологических последствий в результате хозяйственной деятельности, учет отдаленных экологических последствий; отказ от хозяйственных и иных проектов, связанных с воздействием на природные системы, если их последствия непредсказуемы для окружающей среды.

В целях стабилизации экологической обстановки, рационального природопользования, охраны и воспроизводства природных ресурсов в регионах, в пределах их административных территорий, в настоящее время появилась необходимость введения ландшафтно-экологического мониторинга и прогнозирования для более четкого и качественного управления природной средой регионов, которые являются основой региональной политики по устойчивому развитию. Так как хозяйственная деятельность человека протекает в конкретных ландшафтах, то, неслучайно, как отмечает Н.Д. Матрусов (1992), все более важное значение приобретают региональные исследования, которые способствуют формированию системы регионального прогнозирования и регулирования. Управление ландшафтными комплексами должно способствовать их оптимизации, достижению экологического равновесия при благоприятном сочетании экологических компонентов и территорий с различной степенью преобразованности человеком.

Для успешного функционирования мониторинга окружающей среды на Всероссийских съездах по охране природы (Москва, июнь 1995; Саратов, июнь 1999; Москва, ноябрь 2003) наряду с другими мероприятиями предложено направить усилия на:

- обеспечение скоординированной деятельности подсистем (служб) мониторинга загрязнения абиотической составляющей природной среды (ат-

мосферы, вод, почв и геологической среды) и биотической составляющей (растительного и животного мира, состояния экосистем), социально-экологического мониторинга, социально-гигиенического мониторинга и мониторинга (контроля) источников антропогенных воздействий;

обеспечение создания и доработки необходимой научно-методической и нормативной базы по мониторингу биотической составляющей природной среды (растительного и животного мира, состояния экосистем), а также мониторинга (контроля) источников антропогенных воздействий;

- реализация принципа создания в рамках единой системы соответствующих подсистем мониторинга федерального, территориального (регионального) и локального уровней, обеспечение их эффективного взаимодействия;

- обеспечение максимально полного включения данных мониторинга и специальных наблюдений, получаемых в рамках различных подсистем (абиотической и биотической составляющих природной среды,* источников антропогенных воздействий и т. д.) на различном уровне (федеральном, территориальном и локальном), в соответствующие базы (фонды) данных этих подсистем (служб) и их информационного сопряжения между собой.

В последние годы вопросам прогноза, географического, ландшафтного, экологического прогнозирования уделено значительное внимание. Например, Т.В. Звонкова " Географическое прогнозирование" (1987), В.Н. Большаков "Экологическое прогнозирование" (1983), "Географический прогноз: теория, методы и региональный аспект" (1986), "Прогнозно-географический анализ территории административного района" (1984), и другие. Такое внимание вопросам прогнозирования закономерно и связано с резким ухудшением состояния природной среды на разных уровнях: глобальном, региональном и локальном.

Осуществление ландшафтно-экологического прогнозирования в пределах административной территории способно улучшить процесс управления

природной средой региона, так как устанавливается и ведется постоянный контроль за ее состоянием через мониторинг, появляется реальная возможность регулировать использование природных ресурсов, уменьшить антропогенную нагрузку на природные ландшафты и увеличить их способность к самовосстановлению. Рациональность природопользования должна во все большей степени определяться не столько экономическими, сколько экологическими результатами деятельности (Рунова Т.Г., 1993).

Актуальность темы.

Сформировавшиеся на протяжении миллионов лет эволюции такие важные компоненты природы как лесные массивы, чистая вода, чистый воздух, экологические системы различного уровня, в последней четверти XX века в местах наибольшей плотности населения подверглись значительной трансформации, а нередко и коренному нарушению. Не является исключением и регион Липецкой области, где плотность населения составляет 51,9 чел. на I кв. км против 46,2 чел. на I кв. км в Центрально-Черноземном районе России.

Вторая половина XX столетия стала для индустриально-аграрной Липецкой области в социально-экономическом развитии весьма значимой. Наряду с успехами в промышленном и сельскохозяйственном производстве в 50-х-80-х годах XX века, конец 80-х - начало 90-х годов этого же столетия характеризуется резким обострением экологической ситуации в области и, в частности, в городе Липецке, приведшей их в разряд экологически сложных. На протяжении многих лет областной центр — город Липецк — входит в приоритетный список городов Российской Федерации, где наблюдается сложная экологическая обстановка, которая в определенной степени сказывается на здоровье населения. Особенности "отклика" организма взрослых и детей на состояние окружающей среды города Липецка проявились в виде более высокой, чем по России, в 1,6 - 3,5 раза заболеваемости населения болезнями органов дыхания, нервной и костно-мышечной системы, эндокринной системы, в нарушении обмена веществ и иммунитета, увеличении болезней орга-

нов пищеварения, крови и кроветворных органов, системы кровообращения, врожденных аномалий, новообразований среди взрослых и детей (Морозов В.Н., 1997). В области 65% населения проживает на территориях с очень высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, где индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) больше 14 (Обзор..., 1999 г.).

Эта тенденция сохраняется и в начале XXI века. Так, если в середине 90-х годов прошлого столетия, согласно официальным данным Минприроды РФ, в Центрально-Черноземном районе наибольшими выбросами загрязняющих веществ в атмосферу характеризовалась Липецкая область, вклад которой составлял 60% от общих выбросов в ЦЧР, в то время как на долю Белгородской области приходилось 15%, Воронежской - 12%, Тамбовской и Курской по 6% (индекс загрязнения атмосферного воздуха из всех областных центров ЦЧО самый высокий наблюдался в городе Липецке и составлял 33 единицы, тогда как г. Воронеж-5,4; г. Тамбов-3,6; г. Курск-10,7 (Окружающая ..., 1995), то и в 2002 году из городов Центрального федерального округа РФ, контролируемых Росгидрометом, в список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха вошли Липецк, Москва (южная часть) и Рязань (Гос. доклад «О состоянии ...», 2003). Промышленные гиганты Липецкой области в центре Европейской России вносят вклад в фоновое загрязнение, формирование трансграничного потока загрязнителей.

В настоящее время в общем объеме сбросов загрязненных сточных вод Центрально-Черноземного района Липецкая область занимает третью позицию в регионе (190,7 млн. м3) после Воронежской и Белгородской областей — соответственно 413,4 и 216,8 млн. м3. Выявлено около 300 очагов химического загрязнения подземных вод, в основном нитратного происхождения (О состоянии ...,2004).

По-прежнему высокой остается степень распаханности территории области среди областей Центрально-Черноземного региона, расположенной в лесостепной зоне, и составляет около 80%. Лесистость территории области в настоящее вре*мя составляет только 7,6%. На территории области ежегодно

8

образуется более 7 млн. тонн всех видов отходов производства и потребления, под их размещение занято более 800 гектаров земельной площади (О состоянии ..., 2003).

Весной 1986 года Липецкая область, как и другие региональные территории пострадала от аварии на Чернобыльской АЭС. По данным Роскомги-дромет, по состоянию на 01.01.96 г. (спустя почти 10 лет), площадь радиационного загрязнения территории составила 1,6 тыс. кв. км с проживанием на ней более 70 тыс. человек (таблица 1). Плотность загрязнения составила от 1 до 5 Ки/км кв. Основным источником радиоактивного загрязнения природной среды продолжает оставаться почва загрязненных территорий. В области свыше 6 % сельскохозяйственных угодий имеют плотность загрязнения почв техногенного происхождения - цезием - 137 свыше 1 Ки на кв. км. В ряде административных районов этот уровень превышен на значительных площадях. Среди них Становлянский район - 24% площади сельхозугодий, Крас-нинский- 16%, Данковский - 14%, Чаплыгинский - 12 % и Лев-Толстовский - 10%.

Таблица 1

Радиационное загрязнение территории Липецкой области и граничащих с ней областей в результате аварии на Чернобыльской АЭС* (по

данным Роскомгидромет на 01.01.96 г.) (по А.В.Яблокову, 1997)

Территория Загрязнённая площадь (1 Ки/кв. км и более), тыс.км2 Население тыс. чел.

Воронежская область 1,7 40,4

Курская область 1,4 140,0

Липецкая область 1,6 71,0

Орловская область 8,4 346,7

Рязанская область 5,4 199,6

Тамбовская область 0,5 16,2

Тульская область 11,5 936,2

Нарушая самовосстановительные силы природы, человек, тем самым наносит ущерб своему здоровью. На уровне социально-экономических и комплекса экологических проблем, связанных с выбросами промышленных предприятий и транспорта, радиационной аварией на Чернобыльской АЭС, широким применением в сельском хозяйстве агрохимикатов и др., на протя-

9

жении ряда последних лет в области обострилась проблема здоровья населения. В Липецкой области и городе Липецке сложилась неблагополучная медико-экологическая ситуация, наблюдается крайне низкий уровень рождаемости, высокая смертность, снижение средней продолжительности ожидаемой жизни (Савельев СИ., 1995, 1998). Данное положение отражено на рис. 1 и 2 (Приложение).

Основные виды хозяйственной деятельности человека обусловливают продолжающийся рост антропогенных комплексов на территории области. Особенно выделяется группа техногенных ландшафтов. Из имеющихся на территории Липецкой области промышленных центров по силе воздействия на окружающую среду особо выделяются города Липецк, Елец, Данков в связи с концентрацией здесь наиболее загрязняющих производств. Степень сильного воздействия человека на ландшафтные комплексы, природную ере- -ду привела область в группу регионов, где наблюдается минимальная устойчивость экосистем.

Несмотря на ежегодное выполнение ряда природоохранных мероприятий и ведение ведомственного контроля, учета за состоянием природных ресурсов, в области пока не отмечается существенных изменений в улучшении экологической обстановки. На наш взгляд, одной из причин такого положения является отсутствие комплексной оценки сложившейся ситуации, которая бы способствовала четкому ведению процесса управления природопользованием, прогнозирования состояния всего природно-ресурсного потенциала Липецкой области. Нами предлагается введение на территории области ландшафтно-экологического мониторинга, позволяющего комплексно оценивать экологическое состояние территории, прогнозировать и более качественно управлять ее природными процессами.

Цель и задачи исследования. Главной целью работы являлась оценка экологического состояния современных ландшафтных комплексов на территории области, входящих в систему объектов ландшафтно-экологического мониторинга для качественного прогнозирования и управления природной средой в пределах административной территории. В

средой в пределах административной территории. В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Анализ современной структуры и состояния ландшафтов на территории области и тенденции их развития с учетом производственной специфики Липецкого индустриально-аграрного региона.

2. Определение этапов хозяйственного освоения исследуемой территории и установление происходящих при этом изменений в природной среде.

3. Оценка экологической обстановки в пределах изучаемого региона.

4. Проведение ландшафтно-экологического районирования территории Липецкой области.

5. Разработка эффективной системы управления природной средой.

6. Обоснование внедрения в Липецкой области системы ландшафтно-экологического мониторинга (ЛЭМ), как составляющей части государственного управления природной средой на региональном (территориальном) уровне, и модели функционирования данного ЛЭМ.

7. Разработка подходов к внедрению ландшафтно-экологического прогнозирования на исследуемой территории, определения его сроков, методов.

Научная новизна.

1. Разработано представление о современной структуре ландшафтов с учетом различных вариантов эволюции и антропогенного ландшафтогенеза.

2. На основе анализа природно-антропогенных ландшафтных комплексов, сложившихся на территории Липецкой области, выделены эколого-исторические районы, ведущие промышленные центры, в пределах которых наблюдаются различные варианты негативного воздействия на среду обитания человека, его здоровье и усиливающие антропогенную нагрузку на окружающую природную среду.

3. С учетом современных подходов к принятию решений показано несовершенство сложившейся системы управления природной средой на региональном (территориальном) уровне. В целях ее модернизации разработана и представлена авторская модель ландшафтно-экологического мониторинга.

И

4. Обоснованы основные направления ландшафтно-экологического прогнозирования в пределах административной области. Предмет защиты. На защиту выносятся:

1. Ландшафтно-экологическая оценка состояния окружающей природной среды в промышленных центрах Липецкой области.

2. Подходы к оценке современной системы управления природной средой.

3. Модель организации и действия ГИС ландшафтно-экологического мониторинга в пределах административной территории.

4. Особенности прогнозирования на экологически сложных территориях типа Липецкой области.

Практическое значение работы. Результаты данной работы имеют практическое значение для совершенствования системы управления природной средой в пределах территории административной области как непосредственно Липецкой, так и других областей, входящих в Центрально-Черноземный экономический район в целях стабилизации и улучшения экологической обстановки, как в одном из крупных и ведущих экономических регионов Российской Федерации. Предлагаемая модель ландшафтно-экологического мониторинга объединяет усилия органов власти, госструктур природно-ресурсного блока, ученых, природопользователей, населения в принятии своевременных управленческих решений по устранению нарушений экологического законодательства, а также в формировании последнего в полном объеме. Результаты проведенного исследования могут быть использованы территориальными органами законодательной и исполнительной власти. Результаты исследования легли в основу разработки проектов законов Липецкого областного Совета депутатов «Об охране окружающей среды в Липецкой области», «Об особо охраняемых природных территориях Липецкой области», программы Липецкого областного совета общественной организации «Всероссийское общество охраны природы» (ВООП) «Обществен-

12

ный региональный экологический мониторинг природно-антропогенных комплексов Липецкой области» и методических рекомендаций к ней, учебного пособия для учащихся липецких общеобразовательных школ «Экология города Липецка».

Апробация работы. Основные положения исследования были представлены на конференциях международных "Геоэкологические проблемы устойчивого развития городской среды" (Воронеж, 1996г.), "Научная и общественная деятельность П.П. Семенова-Тян-Шанского и развитие современной России (к 170-летию со дня рождения)" (Воронеж, 1997 г.), Всесоюзной "Конструктивные задачи ландшафтно-экологических исследований" (Москва, 1990 г.), Всероссийских "Научное наследие П.П. Семенова-Тян-Шанского и его роль в развитии современной науки" (Липецк, 1997 г.) "История и развитие идей П.П.Семенова-Тян-Шанского в современной науке и практике школьного образования" (Липецк, 2002), региональных "Пути повышения эффективности природоохранной деятельности" (Липецк, 1990г.), "Теоретические и практические вопросы рыночных отношений и проблемы реформирования экономики" (Липецк, 1995 г.), "Город и окружающая среда. Устойчивое развитие" (Липецк, 1995 г.), "Проблемы экологии и экологической безопасности Центрального Черноземья" (Липецк, 1996 г.), "Основные задачи природопользования Липецкого региона" (Липецк, 1999 г.), «Экология и промышленная политика. Инвестиции в экологические проекты» (Липецк, 2001) и другие.

По теме диссертации опубликовано 16 работ.

13

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ ТЕРРИТОРИИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ. СТРУКТУРА, ЛАНДШАФТОГЕНЕЗ, СОСТОЯНИЕ, ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

1.1. Ландшафтообразующие факторы и эволюционные типы ландшафтогенеза изучаемого региона

Липецкая область, располагаясь в центре Русской равнины на стыке Среднерусской возвышенности и Окско-Донской равнины в лесостепной зоне, занимает 24,1 тыс. кв. км, или 1/7 часть (центральную северную) террито-i рии Центрально-Черноземного района (Атлас, 1994). Образованная в январе

1954 года в результате разукрупнения ряда областей Центрального и Центрально-Черноземного районов, в настоящее время область разделена на 20 административно-территориальных единиц, в т.ч. 18 сельских районов, 2 города областного подчинения: Липецк и Елец. Всего на территории области расположено 8 городов, 2 поселка городского типа и свыше 1600 сельских населенных пунктов (рис. 1). Город Липецк является административным, промышленным, культурным центром области. Город Елец - это старинный город с историческими и культурными традициями, имеющий развитую i промышленность. Город Грязи — перекрёсток крупных железнодорожных ма-

гистралей с севера на юг и с запада на восток, обеспечивающий доступ к рынкам центральных и отдалённых регионов России и стран СНГ. Город За-донск - духовный центр России.

Формирование современных ландшафтов исследуемой территории происходило и происходит при активном участии как зональных ландшафто-образующих факторов - климата, почвы, растительного и животного мира, так и азональных - геологического строения, рельефа, которые обусловлива-ют специфические особенности первых на отдельных частях территории исследуемого региона. Также важную роль играет антропогенный фактор.

14

РЯЗАНСКАЯ ОБЛАСТЬ

Рис 1. Исследуемый регион - Липецкая область в своих административных границах (Атлас Липецкой области, 1994)

Условные обозначения

Липецк — областной центр • - города Э - поселки городского типа

Липецкая область, располагаясь в пределах древней Русской платформы, на северо-восточном склоне Воронежской антеклизы, имеет сложное геологическое строение. Наиболее древними породами, залегающими на кристаллическом основании, распространенными повсеместно и выходящими на дневную поверхность, являются девонские отложения палеозойской эры, представленные известняками, доломитами высокого качества (Данков-ское месторождение металлургических доломитов). Местами известняки в виде отвесных скал, выступов, пещер встречаются в долинах рек Дона, Сосны, Красивой Мечи, Воргола и некоторых других, а также по крутым склонам балок и оврагов. На юге области, в пределах долины р. Воронежа, они

15

залегают ниже уровня реки. Однако по мере движения на север породы дево- на обнажаются все чаще и от широты с.Хлевного превращаются в главную рельефообразующую породу. Обнажения толщ девонских известняков составляют специфику геологического строения региона и, как правило, к этим обнажениям приурочена реликтовая флора. Известняковый субстрат является экологическим убежищем редких, исчезающих растений (Двуреченский В.Н., 1978).

В северной части области на дневную поверхность выходят каменноугольные карбонатные породы, широко распространены песчано-глинистые отложения мелового периода, а образования юрского периода мезозойской эры - незначительны (борта рек и оврагов северной и западной частей облас-ти). К отложениям нижнего мела приурочены месторождения огнеупорных и тугоплавких глин, формовочных и стекольных песков. В отличие от неогеновых песчано-глинистых отложений повсеместное распространение имеют четвертичные отложения кайнозойской эры, образование которых связано с материковыми оледенениями. К ним приурочены разведанные и эксплуатируемые месторождения глин и суглинков для приготовления силикатного кирпича, бетона и других строительных материалов. Государственный фонд недр Липецкой области составляют более 200 разведанных месторождений 1 различных полезных ископаемых, пресных и минеральных подземных вод

(Окороков В.А., Корчагин В.И., 1999). Минерально-сырьевые ресурсы переданы в производство для металлургической, горно-химической, топливно-энергетической промышленности, стройиндустрии, дорожного строительства и сельского хозяйства (рис. 2).

В неотектоническом отношении Липецкая область расположена на стыке двух тектонических структур: Среднерусской антеклизы и Окско-Донской впадины.

16

Карбонатные

породы для

металлургической

промышленности

52,0%

Строительные и

облицовочные

камни

25,0%

Глины

бентонитовые, трепельные и беложгущиеся

1,1%

Прочие 1,3%

Пески цветные и

стекольные

1,7%

Пески

строительные

2,5%

Цементное сырьё

9,0%

__—'

Глины тугоплавкие 3,8%

Карбонатные

породы для

сельского

хозяйства и

строительной

извести

3,6%

Рис. 2. Структура распределения товарной стоимости недр Липецкой области по

основным видам полезных ископаемых (по В.А. Окорокову, В.И.Корчагину, 1999).

Особенность рельефа исследуемой территории — это преобладание возвышенной равнины, на которую приходится 75,2 % территории (Атлас, 1994). Граница между западной возвышенно-волнистой частью области, расчлененной долинами рек и овражно-балочными системами, и восточной низменной - проходит по долинам рек Воронеж и Становая Ряса.

Характерным элементом ландшафта исследуемой территории являются овражно-балочные системы. Наибольшее распространение балки получили на западных склонах междуречья Дон - Воронеж, а также в долинах рек Сосна и Красивая Меча. Фрагменты ландшафтно-типологической карты участков с овражно-балочными комплексами на Среднерусской возвышенности представлены на рис. 3 и 4.

На Известняковом севере Среднерусской возвышенности выявлено около 1000 карстовых форм рельефа, разнообразных в ландшафтном отношении. Среди них: широко распространённые залесенные, закустаренные, распаханные и покрытые разнотравно - злаковой растительностью воронки, реже встречаемые — котловины, западины, провалы колодцеобразной формы, пещеры, «слепые балки», воклюзные источники, исчезающие речки.

17

Список литературы