Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Антропогенная трансформация ландшафтов и анализ экологических ситуаций ямало-ненецкого автономного округа

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Антропогенная трансформация ландшафтов и анализ экологических ситуаций ямало-ненецкого автономного округа"

V г я с С

I

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ 11АУК ' . ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

I па правах рукописи

иыкоил Олыа Юрьевна

АНТРОПОГЕННАЯ ТРАПСФОРМАЦИЛ ЛАНДШАФТОВ и АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ ЯМАЛО-НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

11.00.) I. Охрани природы и рациональное пепользопамие природных ресурсов

Л шор сфсраг диссср гадин па соискание ученой степени кандидата географических паук

Москва - 1995

1'абога нынолпсна uлаборатории проблем прпродопользоиашш Ilnciniyia географии Российской Академии Паук

I laytiibic рукокодшели: доктор географических наук,

»едущий научный сотрудник IJ.M.ICo'iypoi!

дошор географических наук, занедукшиш jiaGopaiopucii I КИ.Коропкеипч

t J (|i 111 ц i: и 11. F i i,i е о п попеты:

док-юр географических наук иедущпн научный сотрудник АЛОЛ'стсшм

кандидат географических наук,

профессор

Э.М.Ракоискан

Недутая opi ашпацня: I"сографический факультет Москопского государственного ушшерешета им. М.и.Ломоноеопа

Чапцпа диссертации сосготся " |995 г. i¡ час. па

•заседании Специализированного concia д.003.19.01 но смсцпалыюсш ll.U0.ll "Охрана природы н рациональное использование природных ресурсон" при Hiiciinyic географии РАН (109017 Москна, Старомоиешыи нср.,29)

С днесер launcii можно озпакомпи.ся и библиотеке ИГ i'AI I Ап трефераi раюслам "^^" 1995

Учкиый секретарь (.'пециалпзнроиашюго соиета кандидат географических наук

'Ш/ ^ i

LyiJ-áJ'X\ l.KyiijiitMiiuna

Актуальность темы исследовании. Стремительное развитие нефтегазового комплекса (НГК) во второй половине 80-х гг. в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО) внесло существенные изменения в систему взаимодействия природы и хозяйства, сложившуюся к тому времени в регионе. Резко увеличились темны и масштабы деградации оленьих пастбищ, обезлесения, загрязнения окружающей среды,

I.. . /

сократились уловы • рыбы, добыча пушного зверя п дичи. Истощение бпоресурсов привело к подрыву традиционного хозяйственного уклада коренного населения - ненцев, ханты, селькупов.

Недостаточность информации о степени и факторах трансформации природной среды, б возникающих экологических проблемах, отсутствие научно обоснованной программы развития региона приводят к просчетам при определении приоритетов в природопользовании.

Нарастающее антропогенное воздействие па природные ландшафты Тюменского Севера и связанное с ним усиление экологической и социальной напряженное™ делают актуальным проведение комплексной оценки современного состояния ландшафтов, анализ механизмов формирования 1! тенденции развития экологической ситуации в регионе.

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования - изучить факторы и механизмы антропогенной трансформации природных ландшафтов и оценить экологическую ситуацию в Ямало-Ненецком автономном округе.

Поставленная цель предполагала решение следующих задач:

I. Выявить природные предпосылки возникновения экологических проблем в Ямало-Ненецком автономном округе.

1. Изучить факторы и механизмы антропогенной трансформации природных ландшафтов на локальном н региональном уровнях.

3. Разработать алгоритм для формализованного описания изменения тундровых ландшафтов под влиянием техногенной деятельности.

4. Оцепить современную экологическую обстановку в Ямало-Ненецком ЛО.

5. Наметить возможные пути совершенствования природопользования в регионе.

Объект исследования н исходные материалы. Выбор в качестве объекта исследования .Ямало-Ненецкого АО - административной единицы, объясняется тем, что эта территория обладает определенной природной, хозяйственной и историко-культурной целостностью. Административные границы округа совпадают с границами бассейнов основных крупных рек (:»а исключением р.Обь), южной границей Субарктики, границей распространения круниостадиого оленеводства как доминирующего на его территории типа традиционного природопользования.

В теоретическом и методическом отношении диссертация основывается на современных представлениях в географической науке о процессах антропогенной трансформации ландшафтов и геоэкологических проблемах /Глазовская, 1983; Преображенский, 1989, 1990, 1992; Исаченко, 1990, 1991, 1992; Котляков, Глазовский, 1993; Кочуров, 1989, 1993; Коронкевич, 1991 и другие/. Были использованы результаты исследований северных ландшафтов Западной Сибири, их природной и антропогенной динамики /Дружинина, 1979, 1983; Крючков, 1987; Козин, 1988, 1993; Суходровский, 1972, 1991; Караваева, 'Гишков, 1989; Тыртиков, 1969, 1979/, а также разработки в области оценки современного состояния традиционного природопользования малочисленных народов Севера и этноэкологаческих исследований как в России, так н за рубежом /Агранат, 1988, 1991, 1993; Васильев, 1994; Крупник, 1989; Невяжский, 1994; Пика, Прохоров, 1994; 11.Боне, 1992; МиИегЛУШе Ь., 1987; Сох В. А. 1985 и другие/.

Научная нившна и практическая ценность:

- »первые дана комплексная оценка состояния природной среды на севере Тюменской области в условиях сочетания интенсивной добычи углеводородного сырья и традиционного природопользования; выявлены

экологические проблемы и ситуации разной остроты; составлена карта экологических ситуации;

легализированы научные представления о механизмах антропогенной трансформации ландшафтов Ямало-Ненецкого авт.округа;

- выявлены механизмы перерастания локальных нарушений в региональные экологические проблемы;

- разработана концептуальная основа компьютерной прогнозно-ориентированной экспсргно-имшацноннои модели техногенной трансформации тундровых ландшафтов.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 42$ страниц текста, 20 таблиц, 10 рисунков. Инблиографня включает 130 наименований, в том числе 16 иностранных.

Лнробацпн работы. Материалы диссертации докладывались на международном семинаре по проблемам глобальных изменении землепользования и современных ландшафтов Земли (США, 1991; Швеция, 1991), на кафедре физической географии Пермского Госупивсрсптега, на заседании секции биогеоценолопш МОИП, в Институте крносферы Земли СО РАН (г.Тюмснь), на Россинско-Лмериканском семинаре молодых арктических экологов (Москва, 1993), на географическом ф-те Университета Саймон Фрэзер (Канада, 1994).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

ОСНОШ1ЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ II РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Природные предпосылки возникновения экологических проблем 13 ислях исследования механизмов возникновения экологических проблем многообразие природных характеристик ЯНАО было представлено в виде экологически значимых факторов. Под последними понимаются свойства и компоненты ландшафта, важные для сохранения здоровья и условий проживания населения, использования в качестве природных ресурсов, сохранения целостности, устойчивости, уникальности ц эсте: ическон ценности ландшафтов.

К экологически значимым факторам относятся: 1) компоненты ландшафта, используемые в хозяйственной деятельности, утрата которых осознается как экологическая проблема (возобновимые природные ресурсы); 2) компоненты ландшафта, снижающие его устойчивость к тем или иным антропогенным воздействиям; 3) природные ландшафты или компоненты, подлежащие охране (редкие виды животных и растений, уникальные ландшафты и пр.), утрата которых ведет к снижению биоразнообразия.

Для ЯНЛО экологически значимыми на зоналыю-регионалыюм уровне являются низкая самоочищаются способность вод и почв; неустойчивость многолетнемерзлых грунтов; низкая скорость восстановления растительного покрова; высокая степень заболоченности, что увеличивает возможность аккумуляции загрязняющих веществ и некоторые другие. Наиболее ценные природные компоненты и объекты включают: охраняемые виды животных (стерх, краснозобая казарка, малый тундровым лебедь, сапсан и др.), промысловые виды (песец, соболь, осетровые, сиговые рыбы, корюшка, ряпушка), оленьи пастбища, нритуидровыс леса, кедровые леса, водоохранные зоны крупных рек. Нсвозобновнмыс природные ресурсы - полезные ископаемые - в данной работе в качестве экологически значимых факторов не рассматривались.

Па локальном уровне на первый план выходят характеристики грунтов (льднстость п мехсостав), характер рельефа (расчлененность, крутизна склонов), пожароопасность типов растительности. К наиболее цепным природным компонентам и объектам следует отнести места обитания промысловых и охраняемых видов животных, места гнездования массовых видов птиц, водоохранные зоны рек, водоемов, массивы охраняемых лесов, лишайниковые пастбища, памятники природы и т.п.

Особенности антропогенных воздействий

В настоящее время в исследуемом районе наибольшее распространение имеют оленеводство, охота, рыболовство и

лесоза]отопительные работы из традиционных отраслей хозяйства и ряд

форм деятельности, связанных с волной нового промышленного освоения:

геологоразведка, добыча н транспортировка природного газа,

газоконденсата, нефти, строительство, транспорт, энергетика.

Экологическая характеристика основных объектов НГК дана в табл. 1. Таблица 1. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА _ОСНОВНЫХ ОБЪЕКТОВ ПГК

Тип объекта, форма дешельносш Характерным спектр поздснстшш Длительность иозденстни 11 лощадь нарушении

Разведочная Суровая скважина механическое нарушение ноперх-пости, загрязнение ГСМ, буровым рас! вором 1-2 года 0,03 км2

Кустовые площадки,. компрессорные ciaïuiini и другие обьсктм газовых месюрождсшш. отчуждение территории под сооружения, создание искусственных субстратов, мехапнч. нарушения поверхности, разливы горючесмазочных материалов (ГСМ) десятилетия 0,05 км2

чо же - нефтяные мссюрождеиня то же + разливы сырой нефти ДССЯГНЛС1ИЯ 0,05 км2

Магистральные 1 азоироводы мсхашгк'скнс нарушения, изменение снегонакопления и распределения стока, тепловые выбросы в атмосферу и грунт деся! плетя 0,1 км2/км

Магистральные |1С'ф|С1|рОВОДЫ то жс + разливы пефш при авариях десят илешя 0,1 км2/км

Дороги с искусств, покрытием мсханпчсскне нарушения, отчуждение территории, изменение режима снегонакопления, распределения стока десятнлетня 0,04 км2/км

Лвюзнмпикн механическое нарушение почвеппо-расштельного покрова сезонное 0,05-0,1 км2/км

Единичные проезды вис дорог т о же разовое 0,003-0,02 км2/км

Реально наблюдаемые изменения природных ландшафтов оказываются результатом совместного действия разнообразных форм деятельности, которые могут быть разобщены во времени и пространстве пли сочетаться в пределах одного участка, что существенно усложняет

анализ причин возникновения экологических проблем. Для целей исследования все разнообразие форм хозяйственной деятельности было сиедспо к ограниченному числу так называемых элементарных антропогенных воздействии. Под последними понимается воздействие, характеризуемое единым способом трансформации объекта и направленное па один конкретный элемент /компонент/ ландшафта. В качестве элементарных воздействий рассмотрены, например, механические нарушения поверхности, создание искусственных субстратов, обнажение материнской породы, вырубка древостоев, антропогенные пожары, загрязнение нефтью наземных и водных геосистем, загрязнение Атмосферы, изъятие бноресурсов. Элементарное воздействие одного типа может характеризоваться различной интенсивностью, длительностью и пространственными параметрами.

Механизмы развития нарушений

Анализ причинно-следственных связей в сложнейшей системе "природа-хозяйство" существенно упрощается, если многочисленные формы антропогенной деятельности рассматривать через элементарные антропогенные воздействия, а природные характеристики - через экологически значимые природные факторы. Такой подход позволяет проследить за развитием нарушений в ландшафте по наиболее детальной схеме "цепных реакций" /по И.Ю.Долгушину, 1985/. Логическая схема ашропогеппой трансформации природного ландшафта такова:

элементарное-изменение- инициация-итоговое

воздействие объекта процессов состояние

прямого ландшафта

воздействия

Элементарное воздействие является "пусковым механизмом" цепной реакции изменений, затрагивающих практически все компоненты ландшафта. Итоговое изменение ландшафта зависит как от характера и силы непосредственного воздействия, так и от особенностей самого

ландшафта, поскольку последние к значительной степени определяют вероятность п интенсивность развития экзогенных процессов, например, термокарста и солифлюкции в условиях высокой льдистостп грунтов, или дефляции па дренированных малольдистых песчаных грунтах, приводящей к формированию своеобразных "иесчапо-иустынпых" бэдлендов, широко распространенных в настоящее время на Уренгойском месторождении.

За счет развития экзогенных процессов зоны нарушений соседних объектов имеют тенденцию к слиянию. Например, при расположении разведочных буровых скважин на расстоянии до 700 м друг от друга образуется единая зона нарушений, тогда как при большем удалении радиус нарушенной площади вокруг каждой скважины не превышает 75-100 м. Кроме того, в лесотундровой и севсротасжноп зонах особенно велика роль пожаров.

Таким образом, отдельные компоненты и характеристики ландшафтов, определяемые в данной работе как экологически значимые факторы, способствуют тому, что непосредственные воздействия, имеющие в большинстве своем точечный характер, вызывают изменения ландшафта, которые охватывают площади, значительно превосходящие площадь первичного нарушения. Так происходит трансформация ландшафтов па локальном уровне. Регионализации нарушении происходит при развитии определенных процессов, объединенных в работе в четыре группы и играющих главную роль в формировании на Тюменском Севере неблагополучной экологической обстановки: 1) водный и воздушный перенос загрязнении; 2) слияние территории соседних месторождений вследствие развития экзогенных процессов на периферийных участках месторождений и вдоль транспортных линий между месторождениями; 3) трансформация ключевых для биоты местообитаний (нерестилищ, мест размножения и путей миграции наземных позвоночных), а также воздействие па скопления мигрирующих животных; 4) перераспределение антропогенных нагрузок в традиционных отраслях хозяйства вследствие

вытеснения оленеводства и охотничьего промысла из районов месторождении, жилых поселков и т.н.

Современная геоэкологическая обстановка в Ямало-Ненецком АО.

К настоящему времени в результате длительного' /столетия/ воздействия традиционных отраслей хозяйства и сравнительно недавнего /15-20 лет/, но чрезвычайно интенсивного воздействия НГК ландшафты Ямало-I1енсцкого АО оказались значительно трансформированы.

11а первом этапе экологической оценки была проведена инвентаризация состояния биоресурсов и степени механической нарушенное™ земель на территории округа. Общее представление о механической нарушсшюстн земель в различных природных зонах округа дасг табл. 2. Наиболее значительной трансформации подверглась зона лесотундры, где площади с полностью разрушенным почаенно-растнтельным покровом составляют 2-3%, и зона южной тундры, где этот показатель п среднем составляет 0.4%, а на Тазовском п-ве - 1.5%. Механическая парушенпость земель в арктических и типичных тундрах в среднем на дна порядка ниже, хотя па Ямале она уже достигает 0.1%. Менее всего па территории ЯНАО затронуты ландшафты Гыданского п-ва, где парушенпость земель не превышает сотых долей процента. Общая площадь нарушенных земель в ЯНАО составляет около 1,0% территории.

В контурах месторождений площадь техногенных механических нарушений колеблется в зависимости от этапа освоения от десятых долей процента на месторождениях, пройденных геологоразведкой, до 5-10% на месторождениях в стадии промышленной добычи. Наиболее высокая степень нарушенное™ отмечена на некоторых месторождениях п-ва Ямал (до 17%), хотя они еще находятся на стадии геологоразведки.

Таблица 2 . ЗОНАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛИ 1ИЕ ЗЕМЕЛЬ, МЕХАНИЧЕСКИ НАРУШЕННЫХ 13 ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ ПГК

Подзона, сектор Плота д|. км 2 Нарушения вдоль Jiiuiciinux сооружении Эксплуатируемые месторождения Общая плонтадд, нарушенных земель

Нарушенная площадь, га Площадь паруш.,га частично га/% полностью га/% всего, / о

частично НОЛНО-CI1.IO

Арктические тундры: [1-и Ямал 32862 2057 4823 2057 / 0,06 4823/0,15 0,2

П-и Гмдапскнй 34550 900 1380 900 10,03 1380/0,04 0,07

Из ого 67412 2957 6203 2957 / 0,04 6203/0,1 0,14 .

Типичные тундры: П-в Ямал 52521 25328 9875 25382/0,5 9875/0,2 0,7

П-в Гыдапский 60024 2100 3393 2100/0,03 3393 / 0,06 0,1

Г1-в Тазовскпн 6227 _ _ 560 _ _ _

Итого 118772 27482 _ 13828 27482/0,2 13828/0,1 0,34

Южные тундры: 11-п Ямал 45618 6538 882 2950 6538/0,15 3832/0,1 0,2

М-в Гыдапекпп 29786 _ _ _ _ _

П-в Тазовскш! 27010 _ 17450 21714 _ 39164/1,5 1,5

11 roí о 102414 6538 18332 24664 6538 / 0,06 42996 / 0,4 0,5

Jlccoiyivipa 94537 _ 109209 107100 _ 216300/2,3 2,3

Северная чаша 94537 _ 77740 20490 _ 98230/0,3 0,3

ВСЕГО ПО ОКРУГУ 370000 36977 205272 172285 36977/0,1 377557/0,9 1.0

Оценка состояния пастбищных ресурсов (табл.3) проводилась с учетом того, что под воздействием 11ГК из оборота выводятся не только нарушенные земли, но фактически вся площадь месторождений, что в целом по округу составляет около 3.5 млн.га но эксплуатируемым месторождениям, а с учетом геологоразведки площадь нарушенных пастбищ увеличивается еще на 1.5 млн.га. Сокращенно пастбищных ресурсов происходит в значительной мере и вследствие нсревыпаса и развития мощных пастбищных дигрессий, особенно в южных тундрах и прптундровмх редколесьях, где преобладают ценные лпишннпкопмс

Таблица 3. структура, современное состояние и потенциальная

ОЛЕ НЕЕМКОСТЬ ПАСТБИЩ

Подзона, сектор Площадь, тыс. га Удельная оленеемкость, оленедни/га Суммарная оленеемкость, тыс.голов Экспертная оценка: состояния

летние зимние летние зимние

Арктическая тундра: Ямал 3286.2 3.9 4.5 25.6 14.8 хорошее

Гыдапскнп п-в 3455.0 4.8 1.9 ' 33.2 6.6 хорошее

Типичная тундра: Ямал 5252.1 5.4 4.7 56.8 24.7 пеудовлетв.

Гыданский п-в 6002.4 5.2 7.8 62.4 46.8 хорошее

'Газовский п-в 622.7 5.0 8.2 6.2 5.1 хорошее

Южные тундры: Ямал 4561.8 4.5 8.6 41.0 39.2 катастрофическое

'Газовский п-в 2701.0 5.1 8.8 27.6 23.8 неудовлетв.

Гыданскии п-в 2978.6 5.9 13.9 35.2 41.4 хорошее

Лесотундра: Приуралье 950.0 3.2 5.6 6.0 5.3 неудовлетв.

Обь-Надымское междуречье 3308.8 3.2 9.0 21.2 29.8 хорошее -удовлетв.

Падым-Пуровс-кое междуречье 1890.7 3.8 14.7 14.4 27.8 катастрофическое

Пур-Тазовское междуречье 2363.4 4.1 ■ 14.5 19.4 31.9 хорошее

Таз-Енисейское междуречье 940.8 4.3 12.5 8.0 11.8 хорошее

Северная тайга: Приуралье 3689.3 2.5 4.1 18.4 15.1 хорошее -удовлетв.

Обь-Надымское междуречье 12946.4 2.4 13.6 62.2 176.1 хорошее

Надым-Муров- ское междуречье 7397.9 2.9 16.1 42.8 119.1 катастрофическое

Пур-Тазовское междуречье 9247.4 3.3 9.0 61.0 83.2 хорошее

Таз-иписейскос междуреч ьс 3708.7 2.4 9.3 17.8 34.5 хорошее

Всего по районам: Ямал 13100.1 123.4 78.7

Гыданский п-в 12436.0 130.8 94.8

'Газовский п-в 3323.7 33.8 28.9

Приуралье 4639.3 24.4 20.4

Обь-Надымское междуречье 16255.2 83.4 205.9

Надым-Пуровс-кое междуречье 9288.6 57.2 146.9

Пур-Тазовское междуречье 11610.8 80.4 115.1

Таз-Нннсейское междуречье 4649.5 25.8 46.3

Всего по округу 75303.2 559.2 737.0

пастбища. 1$ целом за последние 30 лет площадь оленьих пастбищ сократилась на 12-15%.

Что касается лесных ресурсов, то наиболее высокобопнтстные леса расположены в поймах рек млн представлены кедрачами, то есть относятся к лесам 1 группы, подлежащим охране. Основной причиной сокращения лее пых площадей являются не промышленные рубки, а расчистка территории иод объекты НГК. При этом больше всего страдают охраняемые прнтундровые леса и редколесья, в ареале которых расположены основные эксплуатируемые месторождения. В местах добычи нефти и газа резко возросло количество пожаров, особенно опасных для лесов и лишайниковых пастбищ. Например, в одном только Надымском районе летом 1990 года выгорело около 600 ты с. га лесов п редколесий.

Состояние рыбных ресурсов находится в прямой зависимости от состояния водных ресурсов, которые все больше загрязняются нефтью и нефтепродуктами. Источники загрязнения главной водной артерии округа - реки Обь - в основном расположены за его границами, в районе крупнейших нефтепромыслов Ханты-Мансийского округа. Наиболее высокие концентрации углеводородов и нефтепродукту« отмечены в нижнем теченнн Оби, северной части Обской губы, в 'Газовской губе. Между тем, это основные места нагула и зимовки ценных промысловых рыб. Кроме того, к уничтожению нерестилищ рыб зачастую приводит добыча строительного материала из русел милых и средних рек.

Основные современные экологические проблемы ЯНАО: истощение пастбищных ресурсов; сокращение площадей особо охраняемых лесов; загрязнение поверхностных вод п почв пефтыо п нефтепродуктами; нарушение местообитаний промысловых п охраняемых животных; истощение рыбных ресурсов; нарушение режима особо охраняемых территорий; дестабилизация многолетнемерзлых грунтов п активизация опасных геоморфологических процессов, тепловое и химическое загрязнение атмосферы в результате сжигания попутного газа в факелах.

Стеисиь антропогенной трансформации природных ландшафтов или степень проявления экологической проблемы определялась на основе количественных показателей и экспертных балльных оценок (см. табл.4). В зависимое™ от степени проявления экологической проблемы И последствий для хозяйства и качества среды обитания человека определялась острота экологических ситуаций (см. легенду к рнс.1).'

Наиболее острыми в настоящее время являются проблемы истощения биологических ресурсов, химического загрязнения и разрушения природных экосистем. Степень их остроты определяется в первую очередь значимостью биологических ресурсов и природных ландшафтов в целом дня коренного населения региона. Утрша ресурсной базы оленеводства и рыболовства подрывает основы традиционного природопользования и систему жизнеобеспечения малочисленных пародов ЯНАО.

Таблица 4.ОЦЕНКА. ОСТРОТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ЯНЛО

Экологическая проблема Критерии оценки Степень проявления проблемы

сильная средняя слабая

Нх-хпмичсскос ч;и рязиепис под Превышение ПДК более 10 ПДК 5-10 ПДК менее 5 ПДК

11х-з:нрязпс1шс земель исфп.ю II нсфютродуктами Частота и масштабы разливов нефти более 1000 т. 10-1000 т. до Ю т.

Л-сокращснпс площадей лесов Снижение % лссо-покрмюн площади более 30% 10-30% менее 10%

Д-11СЮ1ЦС1ШС иаыбшциых ресурсов Дигрессия оленьих пастбищ (по превышению потенциальной олспссмкосш) более чем в 2 раза в 1.5-2 раза менее 1. раза

Р-истощспис рыбных рссурсоп Нарушение местообитаний промысловых рыб Нарушение нерестилищ ситовых и осетровых Нарушение нерестилищ частиковых, мест нагула сиговых и осетровых Нарушение мест нагул; частиковых

М-дсстабилтация многолп немерзлых грунтов Нарушенность почвенпо-растит. покрова (% пло1ц. месторождения) более 15 5-15 менее 5

К- нарушение режима особо охраняемых территории Нарушения всех видов на территории запо-ведников и заказников по факту нарушений

Примечание: Острота других проблем оценивалась экспертно в баллах.

Степень остроты проблемы дестабилизации миоголстнемерзлых ■ рунюп и активизации опасных геоморфологических процессии определяется, главным образом, опасностью повреждения технических и жилых сооружении и объектов, расположенных в зоне проявления неблагоприятных процессов, а также масштабами развития нарушений. С развитием ЫГК нарушенные земли охватывают все большие площади, разрастаясь пз локгшьиых очагов до регионального масштаба.

Острота проблемы разрушения природных экосистем и связанная с этим утрата местообитании редких и охраняемых видов животных региона должна рассматриваться также и на глобальном уровне в рамках проблемы разрушения природных экосистем Севера в целом, что влечет за собой обеднение фауны северного полушария, снижение глобального бноразпообразия, а также устойчивости биосферы.

Пространственное отображение экологических проблем и их сочетаний показано па карте Экологических ситуации Ямало-Ненецкого АО (рис.1), где границы ареалов экологических ситуаций проведены па основе карты современного использования земель, ландшафтной карты и компонентпых природных карг.

Наиболее острые экологические ситуации сформировались: в районах добычи углеводородного сырья на Тазовском п-ве н Пур-Надымском междуречье в зоне южных тундр и притундровых лесов и редколесий; в ареалах нефтяных месторождений на юге округа (Крайнее, Сутормннское, Муравленковское), где основными антропогенными факторами являются нефшюе загрязнение вод и почв п пожары; в южных тундрах п-ва Ямал, для которых характерно развитие мощных пастбищных дигрессий, обусловленных превышением допустимых пастбищных нагрузок.

Острые экологические ситуации характерны для территорий нефтяных месторождений, пройденных разведкой (ведущий фактор трансформации -нефтяное загрязнение вод и грунтов), а также для центральных районов

Ямала в типичных тундрах, где отмечены пастбищные дигрессии средней интенсивности.

Умеренно острые экологические ситуации выявлены в ареалах рубок леса на юго-западе округа, а также на газовых месторождениях, пройденных геологоразведкой.

Менее всего затронуты антропогенной 'трансформацией ландшафты

I

Гыданского п-ва, большая часть Пур-Тазовского и Таз-Енисейского междуречий. Пастбищные нагрузки здесь близки к норме, техногенная парушенпость растительности невелика. В двух последних районах ведущим антропогенным фактором являются лесозаготовки.

Анализ выявленных на территории ЯНАО районов экологического неблагополучия позволяет хотя бы в общих чертах судить о современном состоишш традиционного природопользования в округе. Так, сокращение рыбных ресурсов вследствие загрязнения рек и водоемов нефтью и нефтепродуктами, а также в результате добычи стройматериалов в руслах рек несомненно ведет к подрыву рыболовного промысла.! Однако, в настоящее время основной ущерб терпит не столько рыболовство коренного населения, сколько крупномасштабный промысел с судов. Это объясняется тем, что рыбные ресурсы рек ЯНАО достаточно велики, чтобы обеспечить средствами к существованию относительно немногочисленное население ханты п ненцев, ведущих рыбный промысел. К тому же остается возможность развития рыболовства на мелких и средних водоемах, пока еще не испытывающих значительного антропогенного воздействия.

Охотничий промысел сосредоточен в основном в трех районах - на Ямале и Гыданском п-ве (промысел песца) и в северотаежной части Прцуралья (промысел соболя). Первый из этих трех районов испытывает значительные техногенные нагрузки, ведущие к сокращению рсурсов песца. Кроме того, следует иметь в виду, что дня коренного населения (особенно лесных ненцев н ханты) существенное значение имеет не только товарная

1.4

добыча мушпппм, по н пищ - глухарей, куропаток, гусей, используемых в пищу.

Среди традиционных форм природопользования наибольший интерес представляют проблемы и перспективы развития оленеводства как основы жизни ненцев, составляющих большинство коренного населения ЯНАО. Установлено, что основные районы нарушенных техиогенно пастбищ (междуречье Надыма и Пура, западная и южная части 'Газовского п-ва) и основные районы олеиеводстпа (Ямал и Гыданскнй п-в, отчасти - Пур-Тазопскос междуречье) - не совпадают. Таким образом, широко раснросмранспнос мнение о том, чю критическое состояние домашнего оленеводства в округе связано исключительно с деятельностью 11ГК, не имеет достаточных основании. Проблемы оленеводства, в первую очередь па Ямале, порождены преимущественно несбалансированным развитием самого оленеводства, а отторжение н нарушение пастбищ нефтегазодобычей только обостряет их.

Приблизительные расчеты минимального поголовья оленей, необходимого дня жизнеобеспечения оленеводов, проживающих в настоящее время в ЯПАО, в сравнении с потенциальной оленеемкостыо пастбищ округа показывают, что по крайней мере в трех районах: Приуральском, Ямальском и 'Газовском (по зимним пастбищам), предельная экологическая емкость пастбищ уже превышена (см. табл.5). Более того, даже в наиболее благоприятные периоды развития крупностадного оленеводства - до начала промышленной экспансии на Севере - одно лишь оленеводство было не в состоянии обеспечить пищевые потребности тундровых кочевников. Охота п рыболовство, дававшие возможность товарообмена с русским пришлым населением, были жизненно необходимы /Крупник, 1989/.

к,

Таблица 5. ЧИСЛЕННОСТЬ КОЧЕВОГО НАСЕЛЕНИЯ, ПОГОЛОВЬЕ ОЛЕНЕЙ И ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ОЛЕИЕЕМКОСТЬ ПО АДМИНИСТРАТИВНЫМ РАЙОНАМ ЯНАО

Название Население, Минимально Реальное Потенциальная

раиопа занятое в необходимое поголовье оленеемкость

оленеводстве число • оленей (голов)

чел ./семей оленей* на 1 янв. 1990 г.

на 1 япв. 1991 г. (голов)

летняя зимняя

I UlAMMCKIlii 1756/351 35 100 36 957 57 200 146 900

Приуральский 2002/400 40 000 55 408 24 400 20 400

1 lypoBCKiiii 2210/442 44 200 33 857 57 200 146 900

'Газовский 5775/1115 111 500 130 933 130 800 94 800

Красносслькуп- 1401/280 28 ООО 8 370 25 800 46 300

екпи

Шурышкарскии 2227/445 44 500 32 109 62 200 176 100

Ямальский 9740/1948 194 800 175 321 122 800 79 000

* - рассчитано на основе балансов жизнеобеспечения тундровых оленеводов /Крупник, 19X9/.

Тенденции развитии экологических ситуаций в ЯНАО

При прогнозировании изменении экологической обстановки в ЯНАО следует имен, ввиду, что в современных политико-экономических условиях ориентация экономики региона на наращивание добычи газа и нефти скорее всего сохранятся, в первую очередь на Ямале и Пур-Тазопском междуречье, вероятно начнется освоение месторождений на шельфе Карского моря. 11е менее чем вдвое возрастет протяженность магистральных нефте- и газопроводов, дорог, будет построен псфтсгазопсрсрабатывающип комплекс в районе г.Н.Уренгой. Существенные улучшения в технологиях обустройства и эксплуатации месторождении маловероятны. Скорее всего, промышленное освоение территории будет сопровождаться широкомасштабным негативным воздействием па природные ландшафты, хотя кардинальные изменения, направленные на малоотходное и безотходное производство, чрезвычайно актуальны.

Изменения в характере оленеводства выразятся в1 снижении поголовья домашних оленей на Ямале, возможно - и в других районах, но лишь после того, как деградация пастбищ примет катастрофический характер. 13 лесном хозяйстве нарастание нагрузок будет связано не с

увеличением 061,смок заготовок деловой древесины, а с расчисткой новых площадей под промышленные обьскты. возможно также увеличение рекреационных нагрузок за счет роста пришлого населения, занятого в ПГК, чго может сказаться па численности животных и привести к учащению пожаров.

Па основе этого сценария был сделан линейный прогноз развития экологических ситуации и ЯНАО на начало XXI века.

Наиболее неблагоприятен прогноз дня территорий 'Газовского п-ва и Пур-Надымского междуречья, которые являются основными районами промышленной добычи газа п уже в настоящее время находятся в критическом состоянии, а также для Ямала и Пур-Тазовского междуречья, намеченных к освоению. В субзоидлыюм аспекте наиболее тревожное положение сложится в южных тундрах, притупдровых лесах и редколесьях и » северно/! тайге, тогда как арктические и типичные тундры окажутся нарушены значительно меньше.

Общая площадь частичных механических нарушений ночвенно-растптсльного покрова в ЯН АО увеличится до 4-5 млн.га (примерно в 10 раз) или даже более, а площадь полного разрушения растительности - до 2.5-3 млн.га (3-4%территории).

Крупномасштабная техногенная трансформация природных ландшафтов изменит хозяйственный уклад коренных народностей Севера Западной Сибири. Отчуждение пастбищ под объекты НГК приведет к резкому увеличению пастбищных нагрузок па незатронутые промышленным освоением территории, а затем, по мере деградации и лих пастбищ под влиянием нсрсиыпаса - к быстрому сокращению поголовья домашних оленей па Ямале и Тазовском п-ве. Надо признать, однако, что ни отказ от освоения новых нефтегазовых месторождении, ни даже полное прекращение промышленной деятельности в округе не решит проблем оленеводства. Дальнейшее развитие оленеводства традиционным экстенсивным путем в традиционных ареалах невозможно, хотя в

некоторых районах ЛИЛО сохраняются относительно благоприятные для оленеводства условия (па Гыданском п-ве и, возможно, па Пур-'Газовском междуречье). ^

Возможности совершенствования природопользования в ЯПАО 13 настоящее время ЯНАО является ведущим районом добычи природного газа (более 90% добычи газа России), являясь одновременно важным районом пушного и рыбного промысла и местом проживания около 30% населения малочисленных народов Севера России. Сбалансированное, экологически н экономически устойчивое развитие региона невозможно без общей концепции развития региона, определения приоритетов хозяйственной, демографической, экологической политики, принятия региональной программы развития традиционного

природопользования н НГК. Основой концепции могло бы стать районирование территории по тинам природопользования, в наибольшей степени отвечающим особенностям природы и сложившейся системы хозяйства, а также принципам рационального природопользования в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири /Козин, 1993/. Целесообразно выделить 5 направлений рекомендуемого природопользования: I-режим природоохранных территорий; 2-режим ограниченного лесопользования, сбора ягод, грибов, охотничьего и рыболовного промысла, рекреации; 3-кочевого оленеводства, охоты и рыболовства умеренной интенсивности, рекреации; 4-сезонно-загонного оленеводства, охоты, рыболовства, рекреации, ограниченного лесопользования; 5-освоснпя н эксплуатации ресурсов углеводородного сырья, сопутствующих отраслей.

Опыг моделирования техногенной трансформации тундровых ландшафтов 'Газовского н-ва

Общие представления об элементарных антропогенных воздействиях, механизмах развития нарушений, экологически значимых природных факторах нашли практическое применение при формализации описания

процессии техногенном трансформации тундровых ландшафтов н позволили облечь их в форму математической модели. Модель была реализована па РС Л'Г коллективом исследователей из ИГ РАН и 1Щ РАН при участии автора данной работы.

Главным требованием к модели была ее применимость для решеппя практических задач прогнозирования трансформации тундровых ландшафтов под влиянием хозяйственной деятельности к оптимизации природопользования и возможность се использования лицами, не имеющими специальной математической или естественно-научной подготовки.

Для модельного описания выбран участок южной субарктической тундры в пределах Ямбургского газоконденсатного месторождения площадью 35 км2. 13 модели территория представлена в виде набора ячеек /ппкеелл/ однородных по ландшафтным характеристикам размером 100x100 м (всего 3500 ячеек), М 1:35 000.

При разработке модели были приняты следующие концептуальные допущения и предположения:

I. Рассматриваемые ландшафты могут быть, описаны конечным числом параметров. Каждому природному типу ландшафта однозначно соответствует некоторое множество наборов значений выбранных параметров. То есть, по известному набору значений параметров можно однозначно определить тип ландшафта и, наоборот, по типу ландшафта установить множество значений параметров. Для описания ландшафтов модельного участка было выбрано 11 параметров: вид ландшафта /водный или наземный/, тип рельефа, степень увлажнения, характер подстилающих пород, объемная льдисгость грунтов, наличие и распространение включений макрольдов, величина сезонно-талого слоя, проективное покрытие - кустарников и кустарничков, травянистых растений, мхов, лишайников.

2. В отсутствие антропогенных воздействии ландшафт был принят неизменным - естественная динамика не учитывалась. Временной шаг в модели ириня г равным I году, внутрнгодовая динамика осреднялась.

3. Разнообразные виды и формы деятельности были сведены к небольшому числу элементарных воздействий. Предполагалось, что все видь! воздействия происходят дискретно в начале каждого шага.

Элементарное воздействие в соответствии с заданными в матричной форме алгоритмами изменяет на некоторую заданную величину один или несколько параметров ландшафта. Первично измененный ландшафт может быть устойчивым или неустойчивым. Ландшафт' неустойчив, если в нем наблюдается развитие или усиление экзогенных процессов, спровоцированных первичным изменением его параметров. С помощью специальной математической процедуры для каждой ячейки, подвергшейся воздействию, в начале каждого шага но времени определялась вероятность инициации тех или иных экзогенных процессов в зависимости от сочетания значении параметров первично измененного ландшафта и его исходных свойств.

4. Значимость параметров дня инициации определенного процесса существенно варьирует. Например, для развития эрозии первоочередное значение имеют характер рельефа, литология грунтов и проективное покрытие растительности, а остальные параметры имеют подчиненное значение. Поэтому в модель были введены экспертные оценки значимости каждого параметра и его конкретного значения для инициации каждого процесса, а затем был определен алгоритм расчета интегральной /по всем параметрам/ оценки вероятности инициации. Основанием для таких оценок послужили полевые наблюдения за частотой развития процессов в разных условиях, а также многочисленные литературные источнки. Из множества процессов выбирался наиболее вероятный, если только вероятность сю инициации была выше заданного порогового уровня.

Для района исследований в качестве наиболее значимых экзогенных процессов были выбраны термокарст различной интенсивности, заболачивание, пучение грунтов, дефляция, эрозия, солнфлкжция, пожары, а также сопряженное с эрозией хасырссобразованне, т.е. спуск воды из озер в результате пятящейся эрозии.

5. Все процессы были условно поделены на две группы но их пространственным характеристикам: "точечные", то есть такие, которые, протекая в одной ячейке, не могут распространяться па соседние, и "пространственные", которые этим свойством обладают. К первым отнесены термокарст, солпфлшкция, пучение п дефляция, ко вторым -водная эрозия, заболачивание, пожары, дренирование,

касырсеобразо ванне.

Протекающие в ячейке процессы по определенному алгоритму изменяют все пли отдельные параметры ландшаф та и в конце характерного времени их протекания (от I года до 10 лет) переводят ландшафт в новое усюйчнвое состояние. На ном соответствующий цикл вычислений завершается. Результаты моделирования представлены в виде элекфопной карты и таблиц.

На модели были рассмотрены некоторые вычислительные эксперименты, в основном подтвердившие адекватность модели н се применимост ь.

ВЫ ВОДЫ

I. В результате хозяйственной деятельности, в первую очередь, добычи углеводородного сырья п крупностадного оленеводства в Ямало-Ненецком авт.округе сложилась неблагоприятная экологическая обстановка. Проблемы, связанные с нарушением срсдо- и рссурсовоснропзводящих функций ландшафта как основы традиционного природопользования, снижения качества среды обитания коренных народностей н бпоразпообразия являются наиболее острыми п к ним должно быть обращено наиболее пристальное внимание. Они включают: истощение биологических ресурсов и разрушение природных экосистем, загрязнение

поверхностных иод п ночи псфтыо и нефтепродуктами, дестабилизация мерзлых грунтов. Ведущие факторы трансформации - воздействие НГК и превышение допустимых нагрузок на пастбища в традиционном оленеводстве.

2. Определение свойств, характеристик и компонентов ландшафта через экологически значимые природные факторы,' а многообразия форм хозяйственной деятельности - через элементарные антропогенные воздействии облегчает анализ механизмов формирования экологических проблем на локальном уровне и позволяет формализовать описание процессов антропогенной трансформации. На основе этих представлений была разработана экспертно-имнтационная модель техногенном трансформации тундровых ландшафтов, позволяющая прогнозировать изменение ландшафтов в результате различных форм техногенного воздействия дня оптимизации планировочных схем освоения месторождении в тундровой зоне.

3. Процессы, способствующие регионализации локальных нарушений и формированию региональных экологических проблем в ЯН АО включают: водный н воздушный перенос загрязнений; слияние соседних месторождений вследствие развития экзогенных процессов на краях • месторождений и вдоль транспортных коридоров; трансформацию ключевых для биоты местообитаний н воздействие на мигрирующих животных; перераспределение антропогенных нагрузок в традиционных отраслях хозяйства вследствие вытеснения оленеводства и промыслов с территорий добычи углеводородного сырья.

4. Составлена карта современных экологических ситуаций на территорию ЯНАО, выявлены экологические ситуации трех степеней остроты: наиболее острые экологические ситуации сложились на промышленно освоенных газовых месторождениях в зоне южных тундр н притундровых редколесий, а также па нефтяных месторождениях юга округа как следствие наиболее сильного воздействия 11ГК на наименее устойчивые ландшафты, в том

числе охраняемые природные комплексы (прптуидровые леса, нерестилища, кедрачи н т.н.). Острые экологические ситуации сформировались в результате химического загрязнения и механических нарушений природных ландшафтов в процессе геологоразведки нефтяных месторождений, а также в ареалах пастбищных дигрессий в типичных тундрах Ямала. Умеренно острые - в местах рубок леса в бассейне Оби и Надыма, на разведанных газовых месторождениях. Благоприятная экологическая обстановка сохранилась па Гыданском п-ве и большей части Пур-Тазовского и Таз-Енисейского междуречий.

5. Оценка современной экологической ситуации и се прогноз показывают-, чю и целях улучшения природопользования в ЯНЛО целесообразно провести районирование территории по приоритетам хозяйственного развития, выделить территории приоритетного развития нефтегазодобывающей промышленности (Пур-Падымскос междуречье, север Ямала, Тазопский п-в), традиционного природопользования (Обь-Надымское междуречье, бассейн Таза, южные и центральные районы Ямала), природоохранные. Составлена схема районирования территории ЯНЛО по рекомендуемым тинам природопользования.

При этом необходимо учесть, что оленеводство в современных социально-экономических условиях не может поддерживать устойчивое жизнеобеспечение коренного населения. Причины обширных пастбищных дигрессий, подрывающих ресурсную базу оленеводства связаны не в последнюю очередь с превышением потенциальной олспеемкости пастбищ в некоторых районах п неравномерным использованием пастбищных ресурсов в пределах округа. Отторжение пастбищ по объекты НГК лишь обостряет проблему.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: I. Потенциалы ландшафта как показатели природных предпосылок

прогнозирование природоохранных проблем. М. 1988. С.68-75. /в соавт. с Барабановой Е.А., Крыловой З.А./

2. Экологическая цена тюменского газа//"Энергия", 1989, No 12. С. 12-23. /п соавт. с Вильчском Г.Е./

3. Разработка и составление карт экологических ситуаций отдельных регионов и административных территорий //Конструктивные задачи лапдшафтпо-экологичсскнх исследовании. М. 1990. С. /в соавт. с Кочуровмм Б.И., Коронкевпчсм II.И., Антиповой А.В. и др./

4. Географические подходы к выявлению и прогнозированию природоохранных проблем //Лапдшафтно-экологичсскис исследования и практика. М. 1991. С. 23-29.

5. Экологически значимые свойства ландшафтов как основа природно-экологического районирования. Тсз.докл. на межгосуд.науч.конф. "Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха", Пермь, 1993. С. 235.

6. Разработка карт экологических ситуаций и их геоинформационное содержание //География и природные ресурсы. 1994.№ 2. Стр. 163-169 /в соавт. с Кочуровым Б.И. и Жеребцовой Н.А./.

7. Gcotechnical systems of the North and ecological monitoring. //Arctic Research. Advances and Prospects. /Proced.of the Conference of Arctic and Nordic countries. Leningrad, 1988/. Moscow, Nauka 1990. P.l 11. /в соавторстве с Г.Е.Впльчеком, Л.В.Олимпиевой, В.П.Антоновым-Дружининым/.

8. The Origin of Regional Ecological Problems within the Northern Tyumen Oblast, Russia //Arctic and Alpine Research. Vol.24, No 2. 1992. P.99-107. /в соавт.с Вильчском Г.Е./

9. Changes in Land Use and Land Cover: A Global Perspective. Ed. by W. 13.Meyer & B.L.Turncr II. Cambridge Univ.Press. 1994. Pp.537 /коллектив авторов/. '

возникновения

природоохранных проблем //Географическое