Іваненко Євген Ігорович. Еколого-географічний підхід до просторової організації природно-заповідного фонду України : Иваненко Евгений Игоревич. Эколого-географический подход к пространственной организации природно-заповедного фонда Украины Ivanenko Yevhen Ihorovych. Ecological and geographical approach to the spatial organization of the nature reserve fund of Ukraine

Краткое описание

Іваненко Євген Ігорович. Назва дисертаційної роботи: "Еколого-географічний підхід до просторової організації природно-заповідного фонду України"

МНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА
ІВАНЕНКО Євген Ігорович
УДК 911.9:502(477)
ЕКОЛОГО-ГЕОГРАФІЧНИЙ ПІДХІД ДО ПРОСТОРОВОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ
ПРИРОДНО-ЗАПОВІДНОГО ФОНДУ УКРАЇНИ
11.00.11 – Конструктивна географія
і раціональне використання природних ресурсів
Дисертація на здобуття наукового ступеня
кандидата географічних наук
Науковий керівник –
проф., д. геогр. н., академік НАН України
Руденко Леонід Григорович
Київ – 2016
ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ........................................................................ 4
ВСТУП .......................................................................................................................... 5
РОЗДІЛ 1. СУТНІСТЬ ПРИРОДНО-ЗАПОВІДНОГО ФОНДУ УКРАЇНИ
ТА ДОСВІД ЙОГО ПРОСТОРОВОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ.............................................11
1.1. Сутність природно-заповідного фонду України: походження,
функції та специфічне призначення...............................................................11
1.2. Репрезентативність заповідної мережі ...................................................20
1.3. Роль природно-заповідного фонду України у відновленні
зв’язаності природних оселищ .......................................................................27
Висновки до розділу 1 .....................................................................................40
РОЗДІЛ 2. СТРАТЕГІЯ ПРОСТОРОВОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ПРИРОДНОЗАПОВІДНОГО ФОНДУ УКРАЇНИ.......................................................................42
2.1 Огляд розвитку комплексного природного районування України.......43
2.2. Вибір та особливості використання схеми фізико-географічного
районування для розвитку природно-заповідного фонду України ............66
2.3. Представленість природно-заповідного фонду України у фізикогеографічних краях ..........................................................................................79
Висновки до розділу 2 .....................................................................................86
РОЗДІЛ 3. МЕТОДИКА ПРОСТОРОВОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ПРИРОДНОЗАПОВІДНОГО ФОНДУ УКРАЇНИ.......................................................................88
3.1. Зв’язність природного середовища суходолу........................................88
3.2. Зв’язність водного середовища .............................................................101
3.2. Визначення характеристик зв’язності водного середовища ..............101
3.3. Оцінка та вдосконалення просторової зв’язності природнозаповідного фонду України ..........................................................................104
3.4. Градація розмірів заповідних ділянок ..................................................113
3.5. Критерії відбору та принципи окреслення меж потенційних
заповідних ділянок.........................................................................................123
3.6. Апробація методики просторової організації природнозаповідного фонду України на прикладі ПодільськоПридніпровського лісостепового краю .......................................................130
Висновки до розділу 3 ...................................................................................141
ВИСНОВКИ..............................................................................................................145
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ................................................................150
4
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
НАУ – Національний атлас України
НПП – національний природний парк
ООТ – основний оселищний тип
ПЕМ – Пан’європейська екологічна мережа
ПЗФ – природно-заповідний фонд
РЛП – регіональний ландшафтний парк
5
ВСТУП
Актуальність теми. Природно-заповідний фонд (ПЗФ) є важливим
інструментом підтримки екологічної складової збалансованого розвитку –
основної парадигми з Порядку денного на ХХІ ст. ПЗФ створюється в першу
чергу для підтримання та покращення стану ландшафтного і біологічного
різноманіття та екологічних якостей довкілля. Вирішуючи цю задачу,
суспільство добровільно обмежує себе – окрема людина, громада, нація та все
людство відкидає свої сьогоденні вигоди на користь збереження природи, від
чого в більш тривалій перспективі отримує вигоди все людство, нація, громада і
кожна людина. Цей вольовий акт ресурсного і просторового обмеження
стимулює зростання загальної злагодженості та добробуту суспільства як в
екологічній, так і в соціальній та господарській сферах.
В Україні ПЗФ має давню історію. Останні 25 років для нього характерна
позитивна динаміка – його площа зросла приблизно у чотири рази і зараз
становить понад 6 % від площі держави. Згідно Закону України «Про основні
засади (стратегію) державної екологічної політики України», прийнятого у 2011
році, частка площі ПЗФ на 2020 р. повинна бути збільшена до 15 %, тобто
більш ніж у 2 рази. Цей масштабний процес потребує розробки наукового
підходу до відбору і організації нових заповідних ділянок.
В наукових публікаціях викладено ряд підходів до оцінювання і
можливостей розширення заповідної мережі України, світу та його окремих
регіонів. За останні чотири десятиліття такі підходи представили (від
найдавнішої публікації) К. І. Геренчук, Ф. Реймерс, Ф. Р. Штільмарк,
Ю. Р. Шеляг-Сосонко, С. М. Стойко, Я. П. Дідух, П. Г. Шищенко,
К. П. Маргулес, М. Б. Ашер, М. Соул, Р. Нос, М. В. Шварц, Р. Л. Прессі,
Д. Олсон, Е. Дінерстайн, А. Н. Іванов, В. П. Чижова, Д. Фрагденхіл,
Дж. Тербог, А. М. Кліф, Е. Мейр, С. Андельман, Х. П. Посінгам,
А. С. Л. Родрігес, Т. М. Брукс, К А. Вілсон, К. Х. Віні, В. М. Самойленко,
6
Н. П. Корогода, А. О. Домаранський, Л. Р. Патрушева, та ін. Проте серед них
нема такого, який би відповідав трьом ключовим вимогам:
1) підхід повинен бути розробленим для застосування в межах всієї
України;
2) підхід повинен бути націлений на розширення ПЗФ України до 15 %
від площі держави на 2020 р.;
3) підхід повинен враховувати комплекс як природних, так і
господарських умов розвитку та функціонування заповідної мережі.
ПЗФ України є просторовою комплексною мережею, яка націлена
передусім на збереження біоти через забезпечення її екологічних потреб. Це
передбачає застосування еколого-географічного підходу при роботі з даною
мережею саме як з просторовим об’єктом. Актуальність розробки такого
підходу і відповідної методики обумовлюється конкретною необхідністю
розробки плану розвитку ПЗФ України. Дана тематика цілком в межах
проблематики конструктивної географії.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок
дисертаційного дослідження пов’язаний із роботою «Методологія
середньомасштабного геоінформаційного картографування ландшафтів
України» (2011-2016 рр.; реєстраційний номер: 0111U00048), що виконується
Інститутом географії НАН України, та роботою «Розробка наукових принципів
та ландшафтно-біотичних критеріїв організації перспективної сітки заповідних
територій різного рангу» (2015-2019 рр.; реєстраційний номер: 0115U004246),
що виконується Інститутом географії, Інститутом ботаніки та Інститутом
зоології НАН України.
Дисертаційне дослідження націлене на співпрацю географів з
Міністерством екології та природних ресурсів України у виконанні ряду
завдань, пов’язаних з розвитком ПЗФ, зокрема завдань, поставлених Законом
України “Про основні засади (стратегію) державної екологічної політики
України» та «Національним планом управління з досягнення спільних цілей
щодо охорони навколишнього природного середовища на 2016-2020 роки».
7
Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є розробка методики
просторової організації ПЗФ України на основі еколого-географічного підходу.
Задачами дослідження є:
1) проаналізувати стан та перспективні напрямки розвитку ПЗФ;
2) визначити репрезентативність ПЗФ, використовуючи схему
комплексного природного районування, та обґрунтувати використання цієї
схеми;
3) визначити зв’язність ПЗФ та запропонувати оптимальне його
розміщення по Україні;
4) визначити еколого-географічні параметри окремих заповідних ділянок
в контексті всієї заповідної мережі;
5) розробити та продемонструвати застосування методики просторової
організації ПЗФ України за відповідним алгоритмом.
Об’єктом дослідження є ПЗФ України.
Предметом дослідження є просторова організація ПЗФ України.
Методи дослідження. В ході роботи над дослідженням використано ряд
загальнонаукових методів (аналізу, синтезу, порівняння) для вивчення досвіду
розбудови природоохоронних мереж світу, визначення головних поглядів і
підходів та адаптації і удосконалення цього досвіду для розвитку ПЗФ України.
Використано ряд географічних методів: картографічні (в тому числі методи
ГІС) – для аналізу та розробки картосхем комплексного природного
районування, репрезентативності та зв’язності ПЗФ України, потенційної
заповідної мережі Подільсько-Придніпровського фізико-географічного краю;
дистанційні – для аналізу космічних знімків з ціллю окреслення меж
потенційних заповідних ділянок; ландшафтні – для обґрунтування
використання схеми фізико-географічного районування з Національного атласу
України та для обґрунтування критичної ролі біоти в заповідній справі. Були
також використані суміжні з географічними екологічні методи – для
визначення та параметризації екологічних потреб біоти. Окрім цього були
застосовані математичні методи – для побудови статистики поширення ПЗФ у
8
фізико-географічних регіонах, для розробки пропозиції щодо подальшого його
розміщення, для визначення ширини буферних зон на картосхемах зв’язності
ПЗФ.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що
вперше:
- застосовано критерій зв’язності у якості одного з керівних критеріїв
розвитку ПЗФ України. До цього зв’язність використовувалась у якості
керівного критерію розвитку екологічних мереж або ж у якості допоміжного
критерію розвитку заповідних мереж окремих регіонів (але не для всієї
України);
- обґрунтовано універсальні оптимальні відстані між заповідними
ділянками. У літературі можна знайти підходи до обчислення відстаней та
рекомендації щодо їх оптимальних значень лише для конкретних заповідних
об’єктів. При цьому існує реальне підґрунтя для визначення саме універсальних
оптимальних відстаней, що й було виконано у дослідженні;
удосконалено:
- можливості і напрями застосування існуючої схеми фізикогеографічного районування у плануванні розвитку ПЗФ. Дана схема вже
використовувалась у контексті оцінки стану і планування розвитку ПЗФ, але її
використання не було детально обґрунтовано. У даному дослідження цьому
присвячено майже цілий розділ;
- градацію розмірів заповідних ділянок. У науковій літературі можна
зустріти розподіл заповідних ділянок за розміром на дві групи (на достатні та
недостатні за площею). У даному дослідженні розроблено градацію, яка має по
чотири рівні окремо для суші і для моря;
- перелік принципів окреслення меж заповідних ділянок. Автором
визначено п’ять принципів, які дозволяють окреслити потенційні заповідні
ділянки, враховуючи, як теоретичні, так і практичні передумови подальшого їх
існування;
9
набуло подальшого розвитку:
- визначення похибок і факторів, які на них впливають, при побудові схем
комплексного-природного районування.
Практичне значення одержаних результатів. У дисертаційному
дослідженні було визначено репрезентативність та зв’язність ПЗФ України, а
також проаналізовано досвід розбудови заповідних мереж, що було
використано Інститутом географії НАН України в роботі над проектом
«Розробка наукових принципів та ландшафтно-біотичних критеріїв організації
перспективної сітки заповідних територій різного рангу» (2015-2019 рр.).
Підходи до окреслення меж природних комплексів та заповідних ділянок,
розкриті у дослідженні, були використані при роботі над проектом
«Методологія середньомасштабного геоінформаційного картографування
ландшафтів України» Інститутом географії НАН України. Розроблена у
дослідженні методика просторової організації ПЗФ України прийнята до
використання Департаментом заповідної справи Міністерства екології та
природних ресурсів України для виконання пункту С.3.2.9 з «Національного
плану управління з досягнення спільних цілей щодо охорони навколишнього
природного середовища на 2016-2020 роки» (Довідка № 9/164-16 від
17.02.2016).
Розроблені та упорядковані цифрові та паперові картосхеми
використовувались у демонстраційних та навчальних цілях.
Особистий внесок здобувача. Автор дослідив літературні та
картографічні джерела, проаналізував стан дослідженості вибраної теми,
розробив представлені у дослідженні картографічні матеріали, обґрунтував
застосування критеріїв репрезентативності та зв’язності у контексті
просторової організації заповідної мережі, вивів принципи окреслення меж
заповідних ділянок, обґрунтував екологічні параметри заповідних ділянок
відповідно до їх розмірів, провів апробацію методики просторової організації
ПЗФ України та оформив відповідні висновки.
10
Апробація результатів дисертації. Результати дослідження викладені:
на семінарі «Інвентаризація біорізноманіття в межах природно-заповідного
фонду», що проводився для наукових співробітників установ природнозаповідного фонду на території Опукського, Казантипського та Карадазького
природних заповідників у 2013 р.; на нараді у Міністерстві екології та
природних ресурсів України у 2015 р.; на міжнародній науково-практичній
конференції: «Природные ресурсы Полесья: оценка, использование, охрана»,
що пройшла у м. Пінськ у 2015 р.; на міжнародній науковій конференції:
«Проблемы рацинального использования природных ресурсов и устойчивое
развитие Полесья», що пройшла у м. Мінськ у 2016 р.
Публікації. За темою дисертаційного дослідження опубліковано десять
наукових праць (сім – одноосібних), з них чотири статті – у фахових
українських виданнях, дві статті – у фахових зарубіжних виданнях, чотири
публікації – у інших виданнях та матеріалах наукових конференцій.
Структура та обсяг дисертаційного дослідження. Дослідження
складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел
(179 позиції). Обсяг дослідження складає 167 сторінок, з них 136 сторінки
основного тексту, 33 сторінки займають картосхеми та 8 сторінок – рисунки.

Список литературы

ВИСНОВКИ
1. Аналіз розвитку ПЗФ показує, що зараз заповідна мережа виконує
набагато більше функцій, ніж у перший період існування, коли люди
заповідали лише унікальні об’єкти природи. Зараз все більше проявляється
потреба заповідати типові ділянки та зберегти щонайбільше біорізноманіття.
Для цього площу ПЗФ необхідно збільшувати таким чином, щоб вона займала
значну частку від площі держави (15 % і більше).
2. Розвиваючись з часом, ПЗФ набуває ознак мережі – кожна заповідна
ділянка розглядається у взаємодії з іншими ділянками. Щоб зробити цю
взаємодію більш ефективною, при розбудові ПЗФ застосовують критерії
репрезентативності та зв’язності. За критерієм репрезентативності заповідні
ділянки повинні бути розміщені таким чином, щоб в них зберігалась
щонайбільша різноманітність природи (живої та неживої). Інструментом
аналізу та планування репрезентативності є схема районування. За критерієм
зв’язності розміщення заповідних ділянок повинно забезпечувати вільне
переміщення біоти, максимально наближене до переміщення у цілісному,
нефрагментованому середовищі. Необхідність формування зв’язності тісно
пов’язує ПЗФ з екомережею.
3. Історія комплексного природного районування території України
триває вже близько двох століть. Методика сучасного фізико-географічного
районування ґрунтується на понад півстолітній традиції. Основне
картографічне відображення цього районування представлене у НАУ, виданого
у 2007 р. Саме цю схему слід використовувати для розробки стратегії
просторової організації ПЗФ України. Оптимальним ієрархічним рівнем
районування для визначення репрезентативності ПЗФ є рівень країв
(провінцій). Картографічне порівняння показує, що за період 1968-2007 рр.
похибка через зміну меж країв на схемах складала 1,5 % за кожні 6 років. Така
похибка є допустимою для планування розвитку ПЗФ на період терміном до
півстоліття.
146
4. Аналіз показує, що найбільшу частку ПЗФ мають гірські регіони (11-
13 %), середню – лісові регіони та регіон територіальних вод Чорного моря (8-
9 %), низьку – лісостепові, степові регіони та регіон територіальних вод
Азовського моря (1-5 %). Створення Чорнобильського біосферного
заповідника, яке вже проходить останню фазу – затвердження Указом
Президента, поставить Поліський край за часткою ПЗФ на рівні з гірськими
регіонами.
Передбачене Законом України розширення площі ПЗФ до 15 % від площі
держави слід розподілити між фізико-географічними регіонами, враховуючи їх
природно-господарський стан, таким чином: степова зона – розширення ПЗФ
до 10 % від площі регіону, лісостепова зона – до 12 %, зона широколистяних
лісів – до 15 %, зона мішаних лісів та Кримські гори – до 20 %, Карпати – до
25 %, море (територіальні води Чорного та Азовського морів) – 30 %.
5. Окремі ділянки фрагментованого господарською діяльністю
природного середовища зазвичай є дуже малими для виживання в їх межах
всього місцевого біорізноманіття. Ці ділянки повинні бути зв’язані між собою,
щоб забезпечувати переміщення біоти. Найбільшу потребу у переміщенні та у
поєднанні окремих ділянок мають тварини. На індивідуальному та видовому
рівні тварини здійснюють різні за часовим та просторовим масштабом
переміщення – від щоденних до вікових переміщень, від переміщень на
декілька сантиметрів до міграцій на відстані у десятки тисяч кілометрів.
Перешкоди, заважаючи природним переміщенням тварин, змушують їх
вибирати альтернативні напрямки руху. Якщо перешкоди замикаються у
кільце, то таких альтернатив не залишається і тварини стають ізольованими.
Подолання ізольованості через відновлення зв’язності є одним з керівних
напрямків просторової організації ПЗФ України
Оскільки ПЗФ репрезентує природне середовище, то зв’язаність ділянок
ПЗФ повинна відображати та великою мірою забезпечувати зв’язаність
природних оселищ. Основні параметри зв’язності поділяються на: 1) параметри
147
оселищ (ділянок ПЗФ); 2) параметри фону оселищ (фону ділянок ПЗФ);
3) параметри мережі оселищ (мережі ділянок ПЗФ); 4) параметри біоти.
Специфіка відновлення зв’язності водного середовища та суходолу
відрізняється в силу таких причин: 1) відмінності фізичних властивостей
середовища; 2) відмінності людського впливу; 3) різні можливості дослідження.
У водному середовищі можна виділити морське середовище та материкове
водне середовище. У всіх трьох названих середовищах діють різні
закономірності зв’язності. Через брак фактичних даних зв’язність морського
середовища визначається більш узагальнено. Зв’язність материкового водного
середовища у даному дослідженні не визначалась, оскільки, по-перше, воно
займає порівняно невелику частку від площі України та розміщено
розосереджено по ній, по-друге, ПЗФ має досить незначний вплив на
відновлення зв’язності у цьому середовищі.
Зв’язність ПЗФ в масштабі всієї України та крупних її регіонів зручніше
відображати через побудову буферних зон, ширина яких ґрунтується на
емпіричних даних по переміщенню біоти та її вимогах до розміру оселищ. Для
картографічного відображення була підібрана така шкала буферних зон (за
відстанню до найближчої ділянки ПЗФ): на суходолі: 0-1,5; 1,51-10; 10,1-25;
25,1-55 км; у морі: 0-20; 20,1-40; 40,1-80; 80,1-160 км.
6. Визначення розміру та окреслення меж потенційних заповідних
ділянок відповідно до компромісу між господарством та збереженням природи
є важливим наслідком застосування еколого-географічного підходу.
Визначення розміру великих заповідних ділянок, достатнього для виживання
всього комплексу екосистеми, ґрунтується на потребах мінімальної
життєздатної популяції фокусних видів (зазвичай великих хижаків).
Фрагментоване природне середовище України не може забезпечити
заповідання суцільних ділянок необхідних розмірів. Тому достатність їх
розмірів треба визначати не за потребами всієї популяції, а за потребами хоча б
невеликих груп крупних хижаків. Віднесення ділянок до категорій середніх,
малих та дрібних за розміром ґрунтується на частці їх площі, яка перебуває під
148
впливом зовнішнього середовища (вплив крайового ефекту). Ділянка більшменш компактної форми невелика за розміром повністю знаходиться під
впливом інтенсивного крайового ефекту. Дещо крупніша ділянка більшою
своєю частиною може уникати впливу інтенсивного крайового ефекту, але
піддається впливу помірного крайового ефекту. Ще крупніша ділянка більшою
своєю частиною уникає впливу навіть помірного крайового ефекту. Таким
чином, за індивідуальними потребами великих хижаків та за впливом
крайового ефекту ділянки суходолу можна поділити на такі групи: 1) дрібні –
до 50 га; 2) маленькі 50,1-500 га; 3) середні – 500,1-20000 га; 4) великі – понад
20000 га (в Карпатах та на Поліссі – бажано, понад 80000 га). За потребами
морських видів у розміщенні оселищ морські ділянки можна поділити на такі
групи: 1) дрібні – до 100 га; 2) маленькі – 100,1-2500 га; 3) середні – 2500,1-
10000 га; 4) великі – понад 10000 га.
7. Одним з головних здобутків дослідження є розробка, обґрунтування та
апробація алгоритму, за яким застосовується методика просторової організації
ПЗФ України. Цей алгоритм складається з таких кроків: 1) вибір регіону;
2) визначення основних джерел інформації та технічних інструментів;
3) постановка загального завдання згідно стратегії просторової організації ПЗФ
України; 4) відбір потенційних заповідних ділянок, керуючись критерієм
репрезентативності та зв’язності, критеріями цінності, принципами окреслення
меж; 5) аналіз запропонованої мережі заповідних ділянок та перевірка її на
відповідність поставленим завданням; 6) завершення або повернення до кроку
4, якщо поставлені завдання не виконані.
За методикою просторової організації ПЗФ України у ПодільськоПридніпровському краю було окреслено та запропоновано до заповідання
775 ділянок сумарною площею понад 8832 км
2
. Розміри ділянок знаходяться на
проміжку від 58 до 60022 га. Найбільший заповідний потенціал мають
придніпровська та подільська частини краю. В межах шести окремих ділянок та
близько розташованих комплексів ділянок площею від 21 до 91 тис. га можна
створити парки або заповідники. Такі об’єкти можна створити і на багатьох
149
інших запропонованих ділянках площею менше 20 тис. га. Запропоновані
ділянки разом з вже існуючими розташовані таким чином, що майже кожна
точка в межах краю віддалена від найближчої заповідної ділянки не більше ніж
на 10 км (лише на незначному клаптику у пн.-сх. частині краю віддаль складає
10-15 км). Таке розміщення ділянок, окрім забезпечення зв’язності, сприятиме
виконанню й інших завдань ПЗФ. Якщо не всі запропоновані ділянки будуть
заповідані, то в регіоні існує ще 2-3 тис км
2 потенційних ділянок, які можна
запропонувати до заповідання, щоб доповнити частку площі ПЗФ краю
до 12 %.