Оценка степени экологической устойчивости ландшафтов. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ. Лабораторная работа 1 оценка степени экологической устойчивости ландшафта цель работы дать оценку антропогенным изменениям ландшафта
 Скачать 374.42 Kb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛАНДШАФТА Цель работы – дать оценку антропогенным изменениям ландшафта. Задачи работы: 1. Изучить методы оценки экологической устойчивости ландшафта. 2. Определить общее состояние ландшафта по уровню стабильности. 3. Определить состояние ландшафта по уровню стабильности, исходя из характеристики экологического значения отдельных его биотических эле- ментов. 4. Разработать систему рекомендаций по сохранению и восстановле- нию устойчивости ландшафта, как в целом, так и отдельных его компонентов. 1 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЛАНДШАФТОВ 1.1 Современные техногенные ландшафты С экологической точки зрения современный ландшафт – этот целостная система взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов. Необходимой предпосылкой для грамотного управления процессами использования ланд- шафта является разработка теоретико-методологических основ решения кон- кретных практических задач. При этом к вопросам первоочередной важности относится оценка устойчивости современного ландшафта и его оптимизации. Ее можно рассматривать, как способность сохранять свои структуру и функции при внешних воздействиях. Природные ландшафты представляют собой пространственный базис формирования городской среды и важнейший фактор развития всего города. К сожалению, в процессе развития города происходит изменение природных ландшафтов. В них нарушаются биологический круговорот, водно-тепловой баланс, почвенные процессы, численность и видовой состав флоры и фауны. В пределе исходные природные ландшафты преобразуются в техногенные. К их числу относятся техногенные (культурные) почвы, техногенные (в отстойниках предприятий) и техногенно изменённые илы, техногенные коры выветривания (наиболее развиты на эксплуатируемых месторождениях), техногенные водо- носные горизонты, техногенные отложения. Структура техногенного ландшафта и характер протекающих в нём про- цессов в наибольшей мере определяются характером хозяйственного использо- вания соответствующей территории. Поэтому классификация техногенных и техногенно изменённых ландшафтов осуществляется, в первую очередь, на ос- нове этого фактора. Выделяются ландшафты селитебные (жилые), разнообраз- 2 ные промышленные и сельскохозяйственные, (агроландшафты) дорожно- транспортные, лесохозяйственные, рекреационные и т.д. 1.2 Оптимальные ландшафты Под оптимальным понимают ландшафт, структура и функции которого максимально соответствуют возможностям и потребностям нормального сба- лансированного развития отдельных его компонентов или определенным це- лям его использования. В соответствии с этим оптимизация ландшафта – это комплекс мероприятий по сохранению или модификации существующих и формированию новых связей между различными составляющими ландшафта в целях его рационального использования, сохранения полезных свойств и пре- дупреждения их возможной утраты, установление максимально полного соот- ветствия природного потенциала ландшафта социально-экономическим функ- циям, задаваемым ему человеком. В оптимизации техногенных ландшафтов главное место занимает целена- правленное восстановление или реконструкция природно-техногенных ком- плексов, обеспечивающая возобновление и повышение их продуктивности, природоохранной, хозяйственной, санитарно-оздоровительной и эстетической ценности. В соответствии со словарем-справочником Н. Ф. Реймерса "Приро- допользование" (1990), оптимизация экологическая обозначает достижение наиболее рационального экологического равновесия (с точки зрения долго- срочной перспективы развития хозяйства и сохранения условий жизни людей) с помощью благоприятного сочетания экологических компонентов и территорий (экосистем) с различной степенью преобразования человеком. Особенностью ландшафтно-экологического подхода являлось рассмот- рение техноландшафта одновременно как (Сапега, 2002): 1) объекта, на кото- рый направлена преобразующая деятельность человека; 2) территории со свое- образным комплексом природно-антропогенных условий производства, изме- нение которых существенно влияет на эффективность природопользования; 3) среды обитания человека. Решение экологических проблем требует всесторонне обоснованной оп- тимизации ландшафта в целом. Целесообразно приведение характера природо- пользования в соответствие с природно-ресурсным потенциалом территории. 1.3 Направления оптимизации техногенных ландшафтов Основой оптимизации ландшафта является определение региональных приоритетов в развитии природопользования - ландшафтно-экологических, со- циальных, экономических. Необходима выработка принципов и методики ис- следований, разработка этапов работы, конкретные аналитические, ретроспек- тивные и прогностические исследования. 3 Различают три главных направления оптимизации ландшафтов: 1) актив- ное воздействие с использованием различных мелиоративных приемов; 2) "уход за ландшафтом" (например, санитарные рубки, противопожарные меро- приятия) с соблюдением строгих норм хозяйственного использования; 3) кон- сервация, т.е. сохранение спонтанного состояния. Последний путь необходим в научных интересах для сохранения генофонда растений и животных, а также в водоохранных, почвозащитных, санитарных и других целях. Итак, научная организация территории должна основываться на морфо- логии ландшафта, на использовании ее потенциала. Задача сводится к тому, чтобы найти наилучшее применение каждой морфологической единице ланд- шафта и в то же время найти для каждого вида использования наиболее подхо- дящие территории. Оптимизация окружающей среды -одна из первоочередных задач архи- текторов и планировщиков, которая должна решаться при проектировании Ге- неральной и региональных схем расселения людей, схем и проектов районной планировки, ТерКСОП. Здесь используется "Рекомендации по охране окружа- ющей среды в районной планировке" (1967). В них в настоящее время наряду с экономическими и социальными задачами решаются и экологические - подраз- деле "Инженерно-экологическое зонирование и комплексная схема охраны окружающей среды" разрабатывается система природоохранных мероприятий на основе комплексности, взаимосвязанности и очередности. 2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА СТЕПЕНИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙИВОСТИ ЛАНДШАФТА Рассматривая вопросы устойчивости ландшафтов, очень важно распола- гать системой количественных оценок характеристик изучаемого процесса. В этой связи заслуживает внимания возможность оценить степень экологической устойчивости ландшафта с помощью коэффициента экологической стабилиза- ции (КЭСЛ), интегрирующего качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта. Метод оценки с помощью этого коэффициента (оценка общей устойчиво- сти ландшафта) основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрица- тельного влияния на окружающую среду: КЭСЛ 1 = (1) где F ст – площади, занятые стабильными элементами ландшафта, га; F нст – площади, занятые нестабильными элементами ландшафта, га. Биотические элементы ландшафта оказывают неодинаковое влияние на его стабильность. Для оценки необходимо учитывать не только площадь, но и 4 внутренние свойства, а так же качественное состояние (влажность, структуру биомассы, геологическое строение и т. д.): КЭСЛ 2 = (2) где f i – площадь биотического элемента, га; k эз – коэффициент, характери- зующий экологическое значение отдельных биотических элементов; k r – коэф- фициент геолого-морфологической устойчивости рельефа (1,0 – стабильный; 0,7 – нестабильный, например, стабильный- лесополосы, нестабильный - за- стройка); F т – площадь всей территории ландшафта, га. Расчеты по КЭСЛ 1 и КЭСЛ 2 дают основную информацию о степени эко- логической устойчивости исследуемого ландшафта, необходимую для выбора соответствующих мероприятий по его защите и переформированию. 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛАНДШАФТА Определить общее состояние ландшафта по уровню стабильности. Полу- ченные результаты занести в таблицу 1. Определить состояние ландшафта по уровню стабильности, исходя из ха- рактеристики экологического значения отдельных его биотических элементов. Полученные результаты занести в таблицу 1. Таблица 1 - Характеристика степени экологической устойчивости ландшафта № варианта Коэффициент экологической стабилизации КЭСЛ 1 Характеристика ландшафта КЭСЛ 2 Характеристика ландшафта Данные величины площади, занятой стабильными и нестабильными элементами ландшафта (табл. 2). Данные площади биотических элементов территории ландшафта (табл. 3). Показатели коэффициента экологического значения каждого биотического элемента (табл. 4). Характеристика ландшафта исходя из величины коэффициента экологической стабилизации (табл. 5). 5 Таблица 2- Площадь, занятая стабильными и нестабильными элементами ландшафта Вариант Стабильный элемент, площадь (га) Нестабильный элемент, площадь (га) Лес Зе ле ные на са жде ни я Ес те ст ве нн ые луга За пове дн ик и Па хот ные з ем ли , за нят ые м ног о- ле тн им и тр ава м и Ес те ст ве нн ые водое м ы Па шн я Зе м ли с н еус то й- чи вы м тр авян ым пок ровом С клон ы Площа ди под з ас трой ка м и Площа ди под дорогам и Мес та добыч и поле зн ых и ск о- па ем ых 1 2234 345 156 445 234 123 1235 235 134 346 123 234 2 2245 234 165 332 543 134 1238 324 143 456 245 324 3 2256 345 158 567 134 156 3213 321 154 376 321 254 4 3345 123 256 876 562 178 3254 143 132 469 234 267 5 2254 453 253 324 376 198 2367 245 165 378 213 276 6 2256 654 265 356 253 156 3743 287 176 321 243 287 7 2223 347 473 753 213 178 2749 345 187 369 265 260 8 3321 654 143 136 243 198 2643 387 136 347 156 254 9 2797 231 123 532 244 120 1709 167 198 451 178 231 10 3657 425 112 378 355 136 1659 298 168 487 150 245 11 3098 354 234 752 432 187 3628 256 165 409 165 267 12 2740 576 543 375 321 109 3627 287 125 257 176 287 13 1980 132 234 437 156 167 3165 341 178 359 157 243 14 3721 354 765 584 874 149 2258 178 150 461 148 343 15 3879 576 432 179 234 120 2594 231 132 484 189 213 16 2307 876 154 863 543 150 2604 276 154 256 159 222 6 Окончание таблицы 2 Вариант Стабильный элемент, площадь (га) Нестабильный элемент, площадь (га) Лес Зе ле ные на са жде ни я Ес те ст ве нн ые луга За пове дн ик и Па хот ные з ем ли , за нят ые м ног о- ле тн им и тр ава м и Ес те ст ве нн ые водое м ы Па шн я Зе м ли с н еус то й- чи вы м тр авян ым пок ровом С клон ы Площа ди под з ас трой ка м и Площа ди под дорогам и Мес та добыч и поле зн ых и ск о- па ем ых 17 2750 432 243 475 234 165 4274 216 155 278 156 345 18 2555 321 265 365 654 128 2370 276 178 297 187 237 19 3870 111 534 4896 234 165 2632 351 194 351 154 342 20 1790 253 343 542 365 148 2611 285 173 375 238 265 21 2665 267 223 160 345 169 2652 351 176 258 316 278 22 3543 754 543 452 253 139 3241 114 150 342 261 217 23 2432 654 231 654 278 169 2657 323 169 335 190 252 24 2311 346 332 276 298 148 3215 255 139 331 167 287 7 Таблица 3- Площадь биотических элементов территории ландшафта № варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Площадь биотического элемента ландшафта, га Застройка 85 90 100 123 245 321 156 43 76 93 213 98 Пашня 510 790 820 578 678 987 678 653 794 538 704 538 Хвойный лес 2275 2400 2750 2345 2678 2689 2136 2547 2657 2498 2575 2134 Лесополосы 157 170 220 156 231 267 136 138 140 154 128 231 Огороды 154 210 225 123 165 187 231 146 247 217 216 213 Луга 289 380 435 157 359 426 373 157 350 438 542 321 Пастбища 420 510 697 436 548 647 249 475 599 653 364 572 Водоемы 155 215 259 158 154 127 175 189 160 140 170 137 Лиственный лес 1725 1735 1974 1657 1348 1869 1538 1987 1276 1484 1504 1397 № варианта 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Площадь биотического элемента ландшафта, га Застройка 29 213 167 153 213 211 112 157 231 179 165 163 Пашня 639 484 697 783 648 732 428 632 560 642 569 863 Хвойный лес 2235 2387 2694 2784 2379 2165 2376 2437 2598 2342 2424 2798 Лесополосы 247 246 230 215 128 127 165 187 198 149 177 142 Огороды 113 167 189 157 195 174 150 109 127 158 149 127 Луга 368 157 159 239 317 310 327 151 251 275 138 199 Пастбища 673 329 469 575 637 340 583 639 298 437 360 265 Водоемы 164 138 195 158 195 185 148 165 113 145 137 170 Лиственный лес 1465 1280 1007 1336 1649 1495 1275 1759 1265 1918 1655 2001 8 Таблица 4- Показатели коэффициента экологического значения каждого биотического элемента Биотический элемент ландшафта Значение коэффициента Застройка 0 Пашня 0,14 Хвойный лес 0,38 Лесополосы 0,43 Огороды 0,50 Луга 0,62 Пастбища 0,68 Водоемы 0,79 Лиственный лес 1,00 Таблица 5 Оценка ландшафта по данным коэффициента КЭСЛ 1 и КЭСЛ 2 Коэффициент экологической стабилизации КЭСЛ 1 Характеристика ландшафта КЭСЛ 2 Характеристика ландшафта ≤ 0,5 крайне нестабильный ≤ 0,33 нестабильный 0,51 - 1,00 малостабильный 0,34 - 0,50 малостабильный 1,01 - 3,00 стабильное состояние условно 0,51 -0,66 среднестабильный 3,00 и более стабильный более 0,66 стабильный 9 4 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что понимают под природным ландшафтом ландшафтом? 2. Какие процессы характерны для техногенных ландшафтов? 3. Какая существует классификация техногенных ландшафтов? 4. Что такое оптимальный ландшафт? 5. Что такое экологическая оптимизация? 6. Что такое оптимизация ландшафта? 7. В чем заключается особенность ландшафтно-экологического под- хода при оптимизации? 8. Каковы основные пути оптимизации ландшафтов? 9. На чем основан метод оценки общей устойчивости ландшафта? |