Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Ландшафтно-экологическое состояние территории Курской области

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Ландшафтно-экологическое состояние территории Курской области"

На правах рукописи

Подобед Елена Алексеевна

ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕРРИТОРИИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 25.00.23 - физическая география и биогеография,

география почв и геохимия ландшафтов

1 7 ОКТ 2013

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Воронеж - 2013

005535206

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет»

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Михно Владимир Борисович

Официальные оппоненты: Ямашкин Анатолий Александрович

доктор географических наук, профессор; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», заведующий кафедрой геоэкологии и ландшафтного планирования

Межова Лидия Александровна

кандидат географических наук, доцент; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный педагогический университет», доцент кафедры физической географии

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный университет»

Защита состоится «8» ноября 2013 г. в 13-30 на заседании диссертационного совета Д 212.038.17 при Воронежском государственном университете по адресу: 394068 г. Воронеж, ул. Хользунова, 40, ауд. 303.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан « Ч » октября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор географических наук, профессор

Куролап С.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Курская область - один из важнейших агро-индустриальных регионов России. Длительное преимущественно сельскохозяйственное использование природных ресурсов, а в последние десятилетия и интенсивная разработка железорудных месторождений КМА, оказали существенное влияние на ландшафтно-экологическую обстановку области. Как правило, это воздействие носит негативный характер и проявляется в истощении природных ресурсов, снижении ландшафтного разнообразия, ухудшении экологических условий. Согласно комплексному районированию территории России по экологической и социально-экономической ситуации, проведенному Институтом географии РАН (2002), Курская область относится к регионам с достаточно сложной экологической обстановкой и соответствует VII рангу экологической напряженности. Степень остроты современных экологических проблем здесь зачастую обусловлена изменениями свойств ландшафтов под воздействием естественных и антропогенных факторов. Особую роль в этом сыграла сельскохозяйственная освоенность значительной части области (общая площадь пашни составляет 19451 км2 (64,8%), при этом распаханность в ряде районов превышает 85%). Свойственные региону негативные естественные факторы (засухи, суховеи, эрозия, карст, суффозия и др.) нередко снижают бонитет природно-территориальных комплексов и способствуют созданию кризисных экологических ситуаций. Все это указывает на необходимость оптимизации ландшафтно-экологической обстановки в данном регионе. Достижению этой цели будет способствовать совершенствование системы природопользования путем внедрения в практику территориального планирования и оптимизации ландшафтов комплексного ландшафтно-типологического подхода, базирующегося на анализе и учете структурно-динамической организации ландшафтов региона.

Цель и задачи исследования. Основной целью исследований является оценка ландшафтно-экологического состояния типологических ландшафтных комплексов Курской области, выявление закономерностей распространения ландшафтов, характеризующихся различным экологическим состоянием и разработка приоритетных оптимизирующих мероприятий.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи.

1. Рассмотрены теоретические и методические основы изучения состояния ландшафтов.

2. Выявлены особенности формирования, структурно-функциональнои и пространственно-временной организации ландшафтов исследуемого региона.

3. Создана электронная картографическая модель ландшафтной структуры Курской области.

4. Разработана методика и проведена ландшафтно-экологическая оценка современного состояния типологических ландшафтных комплексов исследуемой территории на основе ГИС технологий.

5. Проведено ландшафтно-экологическое районирование Курской облас-

ти.

6. Разработаны рекомендации приоритетных мелиораций типов местности Курской области.

Объектом исследования выступают типологические ландшафтные комплексы Курской области на уровне типов местности и их литолого-геоморфологических вариантов.

Предметом исследования избрано изучение современного ландшафтно-экологического состояния плакорного, водораздельно-зандрового, склонового, надпойменно-террасового и пойменного типов местности Курской области.

Исходные материалы. В процессе работы над диссертацией были использованы материалы, полученные лично автором в полевых и камеральных условиях 2008-2013 гг., фондовые и статистические материалы государственных служб и проектных организаций: Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии Россельхоз-академии; государственного архива Курской области; Департамента экологической безопасности и природопользования Курской области; Комитета лесного хозяйства Курской области; Курского филиала ФГУП «Южное АэроГеодезическое Предприятие» (Курскгеодезия); Межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Центрально-Черноземных областей (УГМС ЦЧО); территориального центра государственного мониторинга геологической среды и водных объектов Курской области «Курскгеомониторинг»; Управления Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Курской области; ЦентральноЧерноземного биосферного заповедника им. В.В. Алехина.

Кроме того, были использованы многочисленные отечественные и зарубежные литературные источники, картографические материалы, космические снимки, а также информация, полученная в ходе консультаций с сотрудниками Воронежского государственного университета и Курского государственного университета.

Теоретические основы и методы исследования. В качестве теоретико-методологической основы исследования использованы работы в области:

- ландшафтоведения: Д.Л. Арманда, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, Ф.Н. Милькова, В.А. Николаева, B.C. Преображенского, H.A. Солнцева, В.Б. Соча-вы, R.J. Chorley, В.А. Kennedy, J.J. Hidore и др.

- оценки природной среды и природных комплексов: И.А. Авессаломо-вой, A.B. Антиповой, Н.И. Ахтырцевой, В.Н. Бевза, Б.И. Кочурова, В.Б. Михно, Л.И. Мухиной, В. М. Смольянинова, П.Г. Шищенко, М. Antrop, J.H.A. Meeus.

- теории, методологии и практики геоинформатики: труды A.M. Берлянта,

A.B. Кошкарева, М.А. Саранчи, I.K. Grain C.L., MacDonald, J. Malczewski, R.F.' Tomlinson, John T. Lee.

- оптимизации и мелиорации природно-территориальных комплексов:

B.C. Аношко, В.В. Докучаева, А.Г. Исаченко, М.И. Лопырева, В.Б. Михно, Н.Ф. Реймерса, Б.Б. Родомана, A.A. Чибилева, В.Г. Шаталова, В.Н. Green и др.

Существенную роль в исследовании сыграли также работы, посвященные изучению природы и природных особенностей Курской области: Н. Ф. Галиц-кой, К.А. Дроздова, Р.В. Кабановой, Ф.Н. Милькова, В.Б. Михно, Г.И. Раскато-ва, В.М. Смольянинова и др.

В процессе исследования была использована система общенаучных (системный, описательный, математический, статистический и др.) и специальных

методов, широко применяющихся в географической науке. К числу последних относятся методы ландшафтного картографирования и профилирования, районирования, геоинформационный, палеогеографический, пространственного анализа и оценки.

Значительная часть работы выполнена на основе компьютерных технологий с использованием программных пакетов Maplnfo, Photoshop, CorelDRAW, Microsoft Office. Математическая и статистическая обработка данных проводилась при помощи пакетов программ статистического анализа (MSExcel, STADIA).

Научная новизна заключается в том, что автором впервые было выполнено крупномасштабное ландшафтно-типологическое и ландшафтно-экологическое картографирование исследуемой территории в масштабе 1:200000; выявлены основные (естественные и антропогенные) факторы формирования современных ландшафтов, а также установлены региональные особенности распространения негативных эколого-дестабилизирующих процессов; с помощью геоинформационных технологий проведена оценка экологического состояния типологических ландшафтных комплексов на уровне типов местности и выполнено ландшафтно-экологическое районирование, а также разработаны приоритетные приемы оптимизации современного состояния ландшафтов территории Курской области.

Практическая значимость работы определяется возможностью применения полученных результатов природоохранными службами и проектными организациями города Курска и Курской области при проведении мероприятий по территориальному планированию, рациональной организации и эффективном использовании земель, мелиоративных мероприятий, при организации мониторинга ландшафтов. Полученные в ходе исследования данные, кроме того, могут быть использованы строительными ведомствами при создании инженерно-технических сооружений и строительстве дорог. Эффективность исследований подтверждена справками внедрения результатов в практическую деятельность Департамента экологической безопасности и природопользования Курской области и Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии Россельхозакадемии.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Современное ландшафтно-экологическое состояние Курской области -результат тесного взаимодействия естественных и антропогенных факторов, индикатором которого выступает структурно-функциональная организация природно-территориальных комплексов.

2. Ландшафтная карта Курской области (М 1:200000): методика создания, информационное наполнение и перспективы использования.

3. Оценка и анализ ландшафтно-экологического состояния типов местности на основе учета их структурно-функциональной организации.

4. Ландшафтно-экологическое районирование как индикатор региональных особенностей нарушенное™ природно-территориальных комплексов и проявления экологически неблагоприятных факторов.

5. Приоритетные оптимизации ландшафтно-экологической обстановки Курской области.

Апробация работы. Отдельные научные положения и разделы диссертации были опубликованы в статьях научных сборников. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научных сессиях факультета географии, геоэкологии и туризма Воронежского государственного университета, а также на региональных и международных научно-практических конференциях и симпозиумах: Воронеж (2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013), Оренбург (2009,2012), Курск (2010,2012).

Публикации. По теме диссертационной работы автором опубликовано 18 научных работ из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Общий объем рукописи составляет 218 страниц, в том числе 45 рисунков, 20 таблиц и 7 фотографий. Список используемой литературы включает 244 источника, в том числе 11 на английском языке.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены объект и предмет исследования, сформулирована цель работы, определены задачи исследования, научная новизна, практическая ценность и основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Теоретические и методологические основы изучения ландшафтов» содержит анализ работ посвященных природным особенностям исследуемой территории, теоретическим аспектам структурно-динамической организации ландшафтов, а также принципам и методам исследования территории.

Во второй главе «Ландшафтные особенности Курской области» рассматривается история формирования природных комплексов, начиная с добио-генного этапа; характеризуются региональные, типологические, парагенетиче-ские и парадинамические ландшафтные комплексы; выделены основные генетические типы ландшафтов (эрозионные, ледниковые, карстово-суффозионные и антропогенные); а также обоснованы методические подходы к созданию электронной ландшафтно-типологической карты Курской области (М 1:200000).

Третья глава «Ландшафтно-экологическое состояние Курской области» посвящена анализу роли естественных (геолого-геоморфологических и гидроклиматических) и антропогенных факторов в формировании современной ландшафтно-экологической обстановки, проведена ландшафтно-экологическая оценка территории, выявленные региональные особенности экологически неблагоприятных факторов послужили основой проведения ландшафтно-экологического районирования.

В четвертой главе «Приоритетные пути оптимизации ландшафтов» раскрывается методологический аспект оптимизации ландшафтно-экологической обстановки исследуемой территории, предлагаются приоритетные пути оптимизации на типологическом и региональном уровне.

В заключении обобщаются результаты исследования и формулируются основные теоретические закономерности, а также прикладные аспекты исследования.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1. Современное ландшафтно-экологическое состояние Курской области -результат тесного взаимодействия естественных и антропогенных факторов, индикатором которого выступает структурно-функциональная организация природно-территориальных комплексов.

Существенное влияние на современное ландшафтно-экологическое состояние Курской области оказывают естественные и антропогенные факторы, снижающие бонитет и ухудшающие свойства ландшафтов.

К числу естественных факторов относятся эрозионные, карстовые, оползневые и суффозионные процессы, периодически повторяющиеся засухи, суховеи, пыльные бури, ливневые дожди, поздневесенние и раннеосенние заморозки и др. Они могут протекать как в результате постепенного, внешне незаметного накопления неблагоприятных изменений в компонентах ландшафта в ходе их естественной эволюции, так и под воздействием усиленного антропогенного пресса. Ведущая роль среди этих факторов принадлежит эрозионным и карсто-во-суффозионным процессам. Доминирует водная эрозия, которой подвержено около 8160 тыс. га земель области. Однако выявлена тенденция к затуханию овражной эрозии. В частности, в отношении роста оврагов здесь наметилась стабильная ситуация и достаточно быстрыми темпами идет процесс их зарастания. Это характерно лишь для склоновых местностей, не подверженных интенсивному хозяйственному использованию, в то время как склоны с высокой степенью антропогенной нагрузки по-прежнему испытывают активное ее развитие (при распашке и несоблюдении правил агротехники).

Развитие карстово-суффозионных процессов существенным образом сказывается на хозяйственной деятельности, экологической ситуации закарстован-ных территорий и носит дифференцированный характер. Это находит отражение в их неравномерном распространении как по территории области, так и в пределах различных типов местности (табл. 1).

Таблица 1

Плотность карстово-суффозионных и суффозионных форм рельефа в _пределах типов местности Курской области _

№ п/п Тип местности Общая площадь типа местности, тыс. га Количество карстово-суффозионных форм рельефа, ед. Общая занимаемая площадь в пределах типа местности, га Плотность распространения карстово-суффозионных форм рельефа на 1 км2, ед.

1. Плакорный 1243580 3096 2010 0,2

2. Водораздельно-зандровый 3610 8 2 0,2

3. Склоновый 999030 1139 630 0,1

4. Надпойменно-террасовый 417950 2816 1820 0,7

5. Пойменный 328600 20 10 0

6. Аквальный 7030 - - -

Всего в пределах области 2999800 7079 4472 0,2

Интенсивность развития естественных процессов обусловлена антропогенной деятельностью, в результате которой в регионе резко снижается устойчивость и разнообразие ландшафтов. Это обусловлено высокой степенью рас-паханности (на отдельных участках плакорных и надпойменно-террасовых ме-

стностей до 100%), расширением монокультуры, нерегулируемым выпасом скота, антропогенным прессом на лесные, лугово-степные и аквальные ландшафты.

Глубокое воздействие на ПТК региона оказывает разработка полезных ископаемых (в особенности железной руды), селитебная застройка, строительство дорог. В ряде мест это вызывает переход территорий в ранг особых техногенных систем «неоландшафтов». В связи с этим в различной степени претерпели трансформацию типичные урочища всех типов местности. К примеру, в пределах плакоров техногенными ландшафтами занято около 5% земель, склонов - 9%, надпойменных террас - 13% и пойм - 12,5%.

В ходе исследований выявлено, что главную роль в дестабилизации ландшафтно-экологической обстановки Курской области играют антропогенные факторы, зачастую усиливающие развитие неблагоприятных естественных процессов и явлений. По степени насыщенности антропогенными комплексами территория относится к региону с очень высокой степенью антропогеогениза-ции. Это предопределило необходимость проведения анализа и оценки ее ландшафтно-экологического состояния для целей рационального природопользования и оптимизации ландшафтов.

2. Ландшафтная карта Курской области (М 1:200000): методика создания, информационное наполнение и перспективы использования.

Создание ландшафтной карты Курской области, содержащей информацию о ландшафтной структуре территории, степени нарушенности природно-территориальных комплексов, ландшафтном разнообразии является актуальной и давно назревшей проблемой в регионе.

В основу ее создания положена методика, разработанная на кафедре физической географии и оптимизации ландшафта Воронежского государственного университета с использованием программного продукта Maplnfo Professional. Картографической основой выступали топографическая карта Курской области масштаба 1:200000, геологические карты четвертичных и дочетвертичных отложений, геоморфологическая, почвенная карта и данные дистанционного зондирования Земли. Процесс ее создания происходил в следующей последовательности. На первом этапе осуществлялась привязка к координатной системе растровых картографических материалов. На втором - была сформирована база геоданных, заданы правила топологии для графических объектов и организованы таблицы атрибутивных данных. Третий этап заключался в векторизации контуров ландшафтов, а также проверке топологии полученной векторной модели.

Слои были сгруппированы в три блока. 1) Общегеографический - включает в себя слои административных границ, дорожной сети, площадной и линейной гидрографии, населенных пунктов; 2) Физико-географический - объединяет слои региональных комплексов и границ физико-географического районирования. 3) Ландшафтный — здесь отображена география типологических ландшафтных комплексов — типов местности, их вариантов. В структуре атрибутивных данных ландшафтного блока выделены: номер ландшафта, его площадь, периметр, индекс на карте, тип местности, вариант типа местности, характер рельефа, преобладающие почвы и растительность.

Принципы и методы выделения типологических ландшафтных комплексов базируются на научных положениях Воронежской ландшафтной школы, получивших отражение в работах Ф.Н. Милькова, К.А. Дроздова, В.Б. Михно и др. Созданная ландшафтная карта масштаба 1:200000 является первой и единственной ландшафтной ГИС в Курской области в данном масштабе.

Для детализации ландшафтной структуры и выявления всех возможных вариантов ландшафтных местностей была разработана схема систематики ландшафтов Курской области. Главный этап построения систематики - подбор критериев для проведения классификаций, а также выбор схемы ее оформления. По-нашему мнению, наиболее подходящим вариантом представления систематики является классификационная решетка, предложенная Д.Л. Армандом, а наиболее удачным способом систематизации местностей следует признать методику, разработанную К.А. Дроздовым (1986), которая была положена в основу составления ландшафтной карты.

Каждый тип местности представляет собой большое семейство конкретных местностей, которое разделено на варианты (подсемейства), роды и виды. Именно они были избраны в качестве основных классификационных категорий систематики.

Семейства местностей выделялись по типам местоположений (плакорное, склоновое, пойменное и т.д.) и по приуроченности к долготно-климатическим секторам природных зон (лесостепь Среднерусской возвышенности). Варианты (подсемейства) плакорного и зандрового типов местности вычленялись с учетом абсолютных отметок, литологии рельефообразующих пород и характера микрорельефа. Для склоновых, надпойменно-террасовых, пойменных и акваль-ных комплексов в качестве основного показателя определения варианта были взяты колебания относительных высот. На рис. 1 индексы типов местности обозначены заглавными буквами, вариантов - римскими цифрами.

Роды местностей выделены на основе учета дифференциации местоположений высотно-геоморфологических вариантов (например, возвышенные суглинистые пологоволнистые плакоры) и основным типам растительности (полевой, лесной, лесо-полевой и т.д.). Виды местностей выделялись с учетом лито-логического состава почвообразующих пород, характера рельефа и господствующего типа почв.

Плакорные местности области по абсолютным высотам поверхности разделены на возвышенные (выше 200 м) и пониженные (200-160 м). При этом они дифференцируются на плоские пологоволнистые суглинистые, пологоволнистые суглинисто-меловые, пологоволнистые суглинистые песчано-меловые, пологоволнистые суглинисто-песчаные, плоские суглинистые и другие варианты. Водораздельно-зандровые местности представлены двумя вариантами: возвышенным волнисто-бугристым и пониженным волнисто-бугристым.

Основным критерием дифференциации склонового типа местности избрана глубина вертикального расчленения. В склоновых местностях с глубоко-врезанной эрозионной сетью максимальная глубина балок превышает 30 м, с средневрезанной колеблется от 30 до 10 м, а в случае слабого вреза не превышает 10 м. С учетом литологии выделены суглинистые, суглинисто-меловые, суглинистые песчано-меловые варианты.

Тины местоположений Доминиру юш«я ОВрРМСИНа» растительность

варианты местоположений 1 1 1 й 5 8 '1 I* ? с а -1! м У Ц И -I 1 II Ч б! 1

Пл II. 1 а корн ьк-местное! н 1 - возвышенные 10 11 12

11 - пониженные пологоваишетые суглинистые 15 16

С сьмоновме местности 1 - с глубоковрезанной суглинистые 6

II - со среднсврезанной суглинистые пеечяно- меловые 12 13 |

1 - высокие пссчмю-сушпнкгтс ложон нно-лощннные 4

111 налионмснно-террасовые местности II - Н1ПКНС овражно-бал очные 14

17 18

плоские песчаные 22 |

II пойменные местности 11 - ишшжсниыс елабооформленные 5 6

1)1 - ННЗКНС елаоооформтечиме 10 11 13 14

Преобладающ«® почвы: ПРИМЕЧАНИЕ п • черноземы выщелоченные; б • черноземы типичные: На кэр'е «ндексы семейств обозначены заглавными Сушам*, в - чернозема оподзоленные. я • серые песио-е подсемейств - римскими цифрами, розов - арабскими цк<1>раи к» • тедаю серью лоСнъ>о. и гочвы склонов и днищ балок. видов - строчными буквами л ■ пойменные луговые; м • поименные влажно-луговые: н - пойменные лугоео-болотные _ _ _ ____ _ _

Рис. 1. Фрагмент ландшафтной карты Курской области масштаба 1:200000 (правобережье р. Псел)

Надпойменно-террасовые местности разделены на высокие (3-я и 4-я террасы) и низкие (2-я и 1-я надпойменные террасы). При выделении вариантов учитывалась литология пород (песчано-суглинистые, песчаные террасы) и тип микрорельефа (овражно-балочные, ложбинно-лощинные, ложбинно-западинные, плоские, плоские полонаклонные, плоские западинные).

Пойменные местности по доминированию в площадном отношении соответствующего уровня пойм разделены на три варианта: высокие, пониженные и низкие. Учитывая также геоморфологический тип поймы и литологию релье-фообразующих пород они разделены на слабооформленные суглинистые, сла-бооформленные песчано-суглинистые, сегментные суглинистые, слабооформленные иловато-торфяные.

Таким образом, ландшафтная карта Курской области открывает более широкие возможности для новых исследований в регионе, связанных с решением целого ряда научных и практических задач: анализ ландшафтной структуры и сравнительная оценка природно-ресурсного потенциала территории; оценка современного состояния природно-территориальных комплексов; рациональное ведение сельского и лесного хозяйства; рекреационное природопользование; строительство жилых, промышленных объектов и дорог; мониторинг ландшафтов; ландшафтное планирование, а также проведение целого ряда природоохранных мероприятий, направленных на борьбу с неблагоприятными природными явлениями и в целом на оптимизацию ландшафтно-экологической обстановки в регионе. Кроме того, созданная карта может выступать частью единой ландшафтной ГИС Центрально-Черноземных областей.

3. Оценка и анализ ландшафтно-экологического состояния типов местности на основе учета их структурно-функциональной

организации.

Ландшафтно-экологическая оценка является важной основой для изучения современного состояния, рационального использования, оптимизации и планирования территории. В отечественной научной литературе накоплен достаточно большой опыт методологических разработок подобного рода оценок (И.А. Авессаломова, A.B. Антипова, А.Г. Исаченко, Б.И. Кочуров, В.Б. Михно, В.М. Смольянинов, В.И. Стурман, П.Г. Шищенко и др.).

Под ландшафтно-экологической оценкой мы понимаем определение состояния ландшафтных комплексов путем учета их структурно-функциональной организации, сложившейся в результате совокупного взаимодействия естественных и антропогенных факторов. В ее основу положен ландшафтно-типологический подход, позволяющий раскрывать не только комплексные показатели, но и индивидуальные характеристики конкретных ПТК.

В качестве объекта оценки нами были избраны типологические ландшафтные комплексы на уровне типов местности и их литолого-геоморфологических вариантов. Исходя из комплексного подхода к исследованию, оценка проводилась с позиций степени антропогенной трансформации типов местности Курской области. Выбор критериев основывался на учете структурно-функциональных особенностей ландшафтных комплексов, обеспечивающих их устойчивость и оптимальное развитие.

Информационной основой оценки выступила геоиноформационная база данных выделенных типов местности. Привязка информации по критериям оценки к базе данных осуществлялась с помощью оверлея и структурированного языка запросов (SQL). Далее, критериальные показатели были приведены к единой системе измерения (процентам). Для оценки состояния типов местности была разработана порядковая оценочная шкала, в которой все ландшафтные комплексы были разделены (по степени утраты их природно-ресурсного потенциала, деградации и антропогенной преобразованности) на 5 категорий: ландшафты, которым присуща оптимальная, условно оптимальная, удовлетворительная, напряженная и критическая экологическая ситуация (табл. 2).

Таблица 2

Оценочная шкала ландшафтно-экологического состояния

Ранг деградации ПТК Характерная ландшафтно-экологическая ситуация Основные критерии

1 Оптимальная at Я 3 А 2 Естественные саморегулирующиеся ПТК, в которых все компоненты природы соответствуют условно коренному состоянию

2 Условно оптимальная 0 а л ~ = ч 5 ^ о 1 я t /S Ч >• т s ю я н и Экстенсивно используемые, саморегулирующиеся и ценные в хозяйственном отношении ПТК и периодически регулируемые антропогенные комплексы

3 Удовлетворительная а* S 3 Интенсивно используемые, постоянно регулируемые антропогенные ПТК

4 Напряженная £ 1я = g А 5 Я о Саморегулирующиеся и малоценные в хозяйственном отношении ПТК, обусловленные неблагоприятными экзогенными деструктивными процессами

5 Критическая г s >> л ,3 я S а. Техногенные ПТК, характеризующиеся практически необратимыми процессами деградации естественных ландшафтов

К первой категории отнесены защитные леса, не используемые в хозяйственной деятельности, охраняемые степи, пойменные луга, естественные ак-вальные комплексы, в которых все компоненты природы соответствуют условно коренному состоянию. Их доля в ландшафтной структуре исследуемого региона - 2369,8 км2 (8%). Максимально распространены на западе области (Глушковский, Рыльский районы) в пределах пойменного и надпойменно-террасового типов местности.

Вторую категорию составляют защитные леса, используемые в промы-слово-охотничьей и рекреационной целях, лугово-степные комплексы, кустарники, лесные полосы, фруктовые сады, искусственные водоемы (пруды, водохранилища), карстово-суффозионные комплексы. Ими занято около 4560 км (15,2%). Преобладают в структуре пойменных местностей верхнего Сейма, Тускари, Реута, Тима и балочных склонов области.

В третью категорию включены: селитьба сельских поселений и малых городов, сельскохозяйственные поля, рекультивируемые земли. Ими занято около 20908,6 км2 (69,7%) преимущественно водораздельных пространств.

Типы местности:

Плакорные местности : Зандровые местности Склоновые местности Надпойменно-террасовые местности Пойменные местности

Рис. 2. Ландшафтно-экологическое состояние типов местности Курской области

Ландшафтно-экологическое состояние:

НН Критическое

Удовлетворительное

1__1 Условно оптимальное

■ Оптимальное

К четвертой категории относятся так называемые бросовые неудобные земли - промоины, овраги, оползни, свежие карстовые провалы. Их общая площадь в области около 15000 га (0,5%). Данная категория ПТК наиболее часто встречается в пределах склоновых и надпойменно-террасовых местностей.

Пятая категория представлена техногенными ПТК - селитьба больших и средних городов, дорожные, промышленные, карьерно-отвальные комплексы, отстойники, свалки ТБО, в которых коренной перестройке подверглись все компоненты ландшафта, включая литогенную основу. Они занимают около 900 км2 (3%) территории области. Преимущественно сосредоточены в пределах Курского и Железногорского промышленных ареалов.

По каждой отдельной категории были построены карты распространения ПТК с характерным состоянием, а полученные результаты послужили основой для создания карты ландшафтно-экологического состояния типов местности (рис. 2). Данный показатель мы получили, присвоив каждому типу местности, значение категории по шкале (ранг деградации ПТК), которая доминирует в его структуре.

В связи с тем, что природно-территориальные комплексы четвертой категории занимают незначительные площади в структуре типов местности (максимум до 10-15%), ландшафты с напряженным экологическим состоянием не получили отражения на рисунке 2.

Установлено, что 69,7% природных комплексов (плакорных, склоновых, надпойменно-террасовых) находится в удовлетворительном состоянии. На долю ландшафтов в условно оптимальном и оптимальном - соответственно приходится 15,2% и 8% территории (поймы рек и отдельные участки склонов). Около 3% занято техногенными комплексами (в т.ч. горно-промышленными), и

0,5% преимущественно склоновых земель, находится в напряженном состоянии.

Непосредственно конкретное состояние типов местности было определенно при помощи их классификации посредством кластерного анализа.

Для анализа меры близости объектов использовалось обычное Евклидово расстояние:

РЕ (Xi,XI) = у Z (X»-Xj«) где х|е, х.е- величина е-го критерия оценки между i-м и j-м типами местности у i-ro 0-го) объекта (е=1,2,...,к, i,j=l,2,...,n).

В основу определения расстояний между кластерами был положен метод Варда (Ward's method), для объединения типов местности в отдельные классы применялись агломеративные иерархические процедуры.

Результатом стало выделение в пределах Курской области 10 классов ландшафтов, которые по степени антропогенной трансформации были объединены в четыре группы: 1) слабонарушенные (I-III класс); 2) средненарушенные (IV-VI класс); 3) сильнонарушенные (VII-IX класс); 4) очень сильнонарушен-ные (X класс) (рис. 3).

Построенный график демонстрирует ландшафтно-экологическую ситуацию для каждого из полученных классов. На оси икс представлены категории с различным состоянием природных комплексов, на оси игрек - доля данных категорий в структуре ландшафтного комплекса в процентах. %

100

Критическое Удовлетворительное Оптимальное

Напряженное Условно оптимальное

Слабонарушенные ландшафты:

I класс - с преобладанием лугово-лесных и аквальных комплексов

II класс - с преобладанием луговых и аквальных комплексов

III класс - с преобладанием песо-луговых и заболоченных комплексов

Средненарушенные ландшафты:

IV класс - с преобладанием песо-степных и ' V класс - с преобладанием песо-I

Сильнонарушенные ландшафты:

VII класс - с преобладанием лояеео-степных комплексов ■ VIII класс - с преобладанием полево-лесных комплексов IX класс • с преобладанием полевых комплексов Очень сильнонарушенные ландшафты:

селитебных комплексов

комплексов

:с - с преобладанием песо-полеео-степных

Рис. 3. Экологическая структура классов ландшафтов Курской области

Выделенные кластеры позволяют достаточно подробно проанализировать ландшафтно-экологическую обстановку в пределах различных типов местности (рис. 4).

. II класс - с преобладанием " луговых н аквальных комплектов

■Н _ III класс - с преобладанием ШШ^ШШ лесо-луговых и заболоченных комплексов

Сильнонарушенные ландшафты:

■■■■ . VII класс - с преобладанием ШЯШШЛ полево-степных комплексов

. VIII класс - с преобладанием я^^ШШ нолево-лесных комплексов

. IX класс - с преобладанием нолевых комплексов

Очень сильнонарушенные ландшафты:

■j _ X класс - с преобладанием ■^ИИ промышленных н техногенных комплексов

Слабонарушенные ландшафты:

/ класс - с преобладанием " лугово-лееных и аквальных комплексов

Условные обозначения:

Средненарушенные ландшафты:

. IV класс -с преобладанием лесо-стенных и сельских селитебных комплексов

1. V класс - с преобладанием L ..... лесо-нолевых комплексов

. VI класс - с преобладанием лесо-иолево-сгенных комплексов

Рис. 4. Степень антропогенной трансформации типологических ландшафтных комплексов Курской области

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что в результате преимущественно сельскохозяйственной деятельности в Курской области наблюдается заметное упрощение ландшафтной структуры всех типов местности. Так, плакорные местности характеризуются преобладанием сильнонарушенных ландшафтов, склоновые - преимущественно средненарушенных (в восточных районах - сильнонарушенных) ПТК. В пределах надпойменно-террасовых местностей на западе доминируют средненарушенные, в центральной и восточной части сильнонарушенные ландшафтные комплексы. Наиболее благоприятная ландшафтно-экологическая ситуация характерна для пойм крупных рек (Сейма, Свапы, Псела, Тускари и др.), здесь повсеместно преобладают слабонарушен-ные хозяйственной деятельностью природные комплексы.

4. Ландшафтно-экологическое районирование исследуемой территории как индикатор региональных особенностей степени нарушенности природно-территориальных комплексов и проявления экологически неблагоприятных факторов.

Ландшафтно-экологическое районирование представляет собой особый вид физико-географического районирования, основной целью которого является выделение ПТК, характеризующихся относительно однородным проявлением экологически неблагоприятных естественных и антропогенных факторов.

Выявленные в ходе исследований региональные особенности степени нарушенности ландшафтов и распространения экологически неблагоприятных факторов послужили основой выделения в пределах Курской области 7 ланд-шафтно-экологических районов (рис. 5).

Доля

эколого-стабилизирующих угодий (%)

МИ 30 - 35 !Ш1 25 - 30

15-20

ф Состояние ландшафтов (%)

■■ Критическое \ - ' \ Напряженное

Удовлетворительное ЯН Условно оптимальное 1Ш Оптимальное

Рис. 5. Ландшафтно-экологическое районирование Курской области

В основу их выделения положен принцип относительной ландшафтно-экологической однородности, динамических взаимосвязей ландшафтов, учета экологически неблагоприятных факторов. Методами выступали: установление роли ведущего фактора и заполнение региональных единиц типологическими

единицами картографирования. На основе применения этих принципов и методов были выделены следующие районы:

Верхнесвапский ландшафтно-экологический район с развитой эрозией и преобладанием лесо-полевых ландшафтов, сильнонарушенных техногенными факторами занимает 1486,5 км2 (5%). В целом район характеризуется неблагоприятной ландшафтно-экологической обстановкой, что обусловлено широким распространением здесь горно-промышленных комплексов. Несмотря на высокую долю эколого-стабилизирующих угодий (33,9%), более 9 тыс. га земель находится в критическом состоянии. Степень распаханности 52%.

Сеймско-Свапский ландшафтно-экологический район с развитой суффозией, эрозией, локальным переувлажнением земель и преобладанием среднена-рушенных хозяйственной деятельностью лесо-полевых ландшафтов занимает 5259,7 км2 (17,5%). Несмотря на значительную степень хозяйственной освоенности (более 58% территории распахано) отличается достаточно благоприятной ландшафтно-экологической обстановкой. Значительные площади заняты аквальными (257,7 км2) и лесо-лугово-степными — 154,1 тыс. га (29,3%) комплексами. Около 2,1 тыс. га земель занято промоинами и оврагами.

Тускарь-Свапский ландшафтно-экологический район с активно развитой эрозией, сильносмытыми почвами и средненарушенными лесо-полево-степными ландшафтами имеет площадь 5181,2 км (17,3%). Характеризуется малоблагоприятной ландшафтно-экологической обстановкой, широким распространением оврагов (на правобережьях рек) более 5 тыс. га, высокой степенью хозяйственной освоенности склоновых земель (более 40%), локальными оползневыми процессами. Высока вероятность выпадения ливневых осадков в летний период. Значительная доля земель занята техногенными ландшафтами (около 10 тыс. га).

Пселско-Сеймский ландшафтно-экологический район с развитием кар-стово-суффозионных, эрозионных и оползневых процессов, и преобладанием средненарушенных полево-степных ландшафтов занимает площадь 7626,9 км2 (25,4%). В связи с высокой степенью освоенности надпойменных террас характеризуется наличием развеваемых песков. Карстовые образования занимают более 1,2 тыс. га земель. Овражной эрозией поражено около 2,2 тыс. га. Распа-ханность 62,6%. Широко распространены отстойники (847). В целом ланд-шафтно-экологическая обстановка в районе является малоблагоприятной.

Тускарь-Верхнесеймский ландшафтно-экологический район с активно развитым карстом, эрозией и средненарушенными полево-степными ландшафтами занимает 4570,3 км2 (15,2%). Также характеризуется малоблагоприятной ландшафтно-экологической обстановкой, что обусловлено здесь широким распространением карста (более 360 га) и высокой степенью распаханности земель (около 70%). Оврагами и промоина занято 574 га. Характерно интенсивное заболачивание пойм.

Тимско-Олымский ландшафтно-экологический район с низкой степенью облесенности, смытыми почвами и сильнонарушенными полевыми ландшафтами занимает 3570,9 км2 (11,9%). Район в наибольшей степени подвержен суховеям и пыльным бурям, при этом для него характерна самая высокая степень сельскохозяйственной освоенности (распаханность 76,6%) и самая низкая обле-сенность 2,4%. Доля эколого-стабилизирующих угодий недостаточна для под-

держания оптимального состояния ландшафтов (около 17%), в связи с чем, большая часть района характеризуется неблагоприятной ландшафтно-экологической обстановкой.

Верхнеоскольский ландшафтно-экологический район с развитой эрозией, карстом, локальными оползнями и полево-степными сильнонарушенными ландшафтами занимает 2302,6 км2 (7,7%). Район сильно нарушен хозяйственной деятельностью, что зачастую неблагоприятно отражается на ландшафтно-экологической обстановке. При глубоком овражно-балочном расчленении рас-паханность составляет 68,9%, что предопределило высокую долю земель занятых оврагами и промоинами (более 730 га). Карстовые процессы характерны для балочных склонов. Активно развиты абразионно-аккумулятивные и эоловые процессы.

Таким образом, выявленные особенности распространения негативных процессов, степень антропогенной трансформации ландшафтов, а также других условий и факторов (направленность и активность неотектонических движений, литолого-геоморфологические и климатические особенности) послужили основой для разработки оптимизирующих мероприятий исследуемой территории.

5. Приоритетные оптимизации ландшафтно-экологической обстановки Курской области.

Стабилизировать сложившуюся ситуацию в пределах Курской области возможно лишь при условии сохранения естественной природной среды и оптимальном использовании ландшафтных комплексов, где высоко оптимизированные территории будут чередоваться с фрагментами естественных природно-территориальных комплексов. Достигнуто это может быть на основе устоявшихся и апробированных приемов оптимизации ландшафтов.

Под оптимизацией ландшафтов мы понимаем повышение экологического и социально-экономического потенциалов природных комплексов при полном сохранении их полезных свойств. Успешное проведение оптимизации возможно на основе учета региональных, типологических, динамических, геохимических и экологических особенностей ландшафтов.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что представленные в области ПТК характеризуются специфическими структурно-динамическими особенностями и требуют срочного принятия мер по их оптимизации. В улучшении экологических условий нуждается более 85% плакоров (10570,4 км ); 53% склонов (5294,8 км2); 65% надпойменных террас (2716,7 км2) и около 20% пойменных ландшафтов (657,2 км2).

В качестве главного приема оптимизации ландшафтов Курской области должна выступать мелиорация ПТК тесно увязанная со структурно-функциональной организацией типологических комплексов и, в первую очередь, типов местности, так как именно они являются основными угодьями для организации хозяйственной деятельности. От их ландшафтно-экологического состояния в значительной мере зависит устойчивое развитие сельского хозяйства - основной отрасли производства области. На основании проведенного ландшафтного анализа и оценки ландшафтно-экологического состояния территории Курской области автором определены приоритетные подходы к оптимизации данной категории ПТК (табл. 3).

Таблица 3

Приоритетные мелиорации типов местности Курской области_

Типы местоположений Литолого-геоморфологические варианты Рекомендуемые мелиорации

Плакорные Возвышенные пологоволни-стые суглинистые, суглини-сто-меловые, суглинистые песчано-меловые, суглинисто-песчаные Фитомелиорации: в пределах центрального и привершинного водораздела создание полезащитных ветроломных и водопоглащающих лесных полос, остепнение ложбин стока Регулирование водного режима: периодическое орошение способом дождевания. Регулирование снежного покрова: снегонакопление и снегозадержание Агротехнические мероприятия: соблюдение правил агротехники,использование севооборотов, внесение азотных и фосфорных удобрений Противокарстовые мероприятия: выборочное осушение западин, земельные мелиорации, фитомелиорации.

Пониженные пологоволни-стые суглинистые, суглинистые песчано-меловые, плоские суглинистые

Водораздельно-зандровые Возвышенные волнисто-бугристые Фитомелиорации: сплошное облесение (сосна обыкновенная), создание противоэрозионных лесных полос

Пониженные волнисто-бугристые

Склоновые Глубоковрезанные суглинистые, суглинисто-меловые, суглинистые песчано-меловые Фитомелиорации: создание противоэрозионных и противооползневых лесных полос (дуб черешчатый, береза повислая, клен остролистный), закрепление склонов древесно-кустарниковой растительностью, посадки фруктовых садов и ягодников, восстановление нагорных и байрачных дубрав. Агротехнические мероприятия: на склонах крутизной до 5 безотвальная и глубокая вспашка, полосное расположение культур, сооружение противоэрозионных валов, повышение норм внесения минеральных удобрений (фосфатных и особенно азотных); постоянное залужение злаково-бобовыми травосмесями пахотных земель. Мелиорации грунтов: террасирование, устройство дренажей. Запрещение распашки склонов >6° Регулирование водного режима: контроль за созданием и функционированием прудов в балках при близком залегании мело-мергельных пород Противокарстовые мероприятия: тампонирование глиной, фитомелиорации (сплошное залесение и залужение)

Средневрезанные суглинистые, суглинисто-меловые, суглинистые песчано-меловые

Слабоврезанные суглинистые, суглинистые песчано-меловые

Надпойменно-террасовые Высокие песчано-суглинистые овражно-балочные, ложбинно- лощинные, ложбинно-западинные, плоские полого-наклопные Регулирование водного режима: периодическое орошение способом дождевания Фитомелиорации: закрепление песков посадками сосны и травяной растительности, сплошное облесение, создание полезащитных и противоэрозионных лесных полос (сосна обыкновенная, дуб черешчатый, береза повислая) Агротехнические мероприятия: соблюдение правил агротехники, использование севооборотов, внесение азотных и фосфорных удобрений, ограничение выпаса скота и распашки Противокарстовые мероприятия: фитомелиорации, земельные мелиорации

Низкие песчаные ложбинно- западинные, овражно-балочные, западинные, плоские

Пойменные Высокие слабооформленные песчано-суглинистые Регулирование водного режима: периодическое орошение высоких пойм способом дождевания, категорическое запрещение осушения пойм и распашки прирусловой части. Фитомелиорации: создание водорегулирующих лесных полос, облесение приречной поймы насаждениями из кустарниковых и древовидных ив, бересклета, тополей шириной 5-10 м в поймах малых рек и до 60 м в крупных речных долинах

Пониженные слабооформленные суглинистые, сегментные суглинистые

Низкие слабооформленные иловато-торфяные

Наиболее актуальным приемом оптимизации ландшафтно-экологической обстановки в исследуемом регионе должен стать региональный подход, базирующийся на ландшафтно-экологическом районировании, ландшафтно-типологическом картографировании и установлении ландшафтно-экологического состояния типов местности. Все это потребовало при разработке приоритетных приемов мелиорации ландшафтных комплексов учесть специфику ландшафтно-экологических районов (рис. 6).

Условные обозначения:

- борьба с карстом (залужение, тампонирование склонов) и эрозией (фитомелиорации, агротехнические мероприятия) (- борьба с эрозией {фитомелиорации) и суховеями {снегонакопление,

__] орошение), применение агротехнических мероприятий

• борьба с эрозией (снегозадержание, облесение и залужение склонов кальцефитами) и карстом (тампонирование склонов)

Лаидшафтно-экологические районы: I - Верхнесвапский: II - Сеймско-Свапский: III - Тускарь-Свапский IV ■ Пселско-Сеймский: V • Тускарь-Верхнесеймский VI - Тимско-Олымский: VII - Верхнеоскольский

Приоритетные мелиорации ландшафтов:

□ - борьба с эрозией (снегозадержание, фитомелиорации) и рекультивация земель

• борьба с переувлажнением земель (выборочное осушение западин) и эрозией (фитомелиорации)

- борьба с эрозией (контурная обработка почвы, снегозадержание, сплошное облесение оврагов и балочных склонов)

Ш- борьба с карстом (фитомелиорации. выборочное осушение западин, тампонирование склонов) эрозией и оползнями (фитомелиорации). закрепление песков (фитомелиорации)

Рис. 6. Приоритетные мелиорации ландшафтно-экологических районов

Курской области

Проведение мелиоративных мероприятий с применением типологического подхода на региональном уровне будет способствовать повышению экологического и социально-экономического потенциала ландшафтных комплексов в Курской области. Чтобы сохранить и эффективно использовать природные ресурсы региона, необходимо не только внедрение в практику природопользования ландшафтно-мелиоративных приемов, но и проведение ряда природоохранных мероприятий. В частности, в условиях преобладающих открытых по-лево-степных пространств, занятых преимущественно агроландшафтами, особую значимость приобретает усиление ландшафтного разнообразия путем создания сети небольших по площади объектов охраны природы «микроразмерных объектов охраны» (МРОО) - своеобразных резерватов локальных островных ландшафтов, способных существенно разнообразить и усилить устойчивость освоенных территорий.

ВЫВОДЫ

Полученные в ходе исследований результаты позволяют сформулировать следующие выводы:

1. Установлено, что разнородность ландшафтных комплексов Курской области связана с естественными и антропогенными факторами, взаимосвязь и взаимообусловленность которых наиболее полно отражается в ландшафтной структуре ПТК. Изменение физико-географических условий на длительном отрезке эволюционного развития региона предопределило формирование здесь региональных и типологических ландшафтов со свойственными им парадина-мическими и парагенетическими связями.

2. В ходе проведенных полевых исследований были выделены и охарактеризованы наиболее распространенные в Курской области генетические типы ландшафтов: эрозионно-денудационные, аккумулятивные, карстово-меловые, ледниковые и антропогенные. Происхождение ландшафтных комплексов здесь обычно носит полигенетический характер, заключающийся в том, что в их образовании принимают участие многие физико-географические факторы. Доминирующими в настоящее время являются антропогенные комплексы, занимающие 98,7% территории области.

3. Впервые создана электронная ландшафтная карта Курской области (М 1:200000), отражающая структурно-морфологические особенности территории на уровне типов местности, их вариантов и конкретных местностей (рис. 1).

4. Установлено, что ухудшение ландшафтно-экологической обстановки в регионе обусловлено изменениями свойств ландшафтов под воздействием естественных (эрозионных, карстово-суффозионных и оползневых процессов, ливневых дождей, периодически повторяющихся засух, суховеев, поздневесенних и раннеосенних заморозков и др.) и антропогенных факторов. Основная роль в неблагоприятных тенденциях изменения природно-территориальных комплексов принадлежит антропогенным факторам. Предопределено это главным образом интенсивной и почти повсеместной распашкой территории (общая площадь пашни по области составляет 19451 км2 (64,8%), а распаханность в ряде районов превышает 85%), значительной техногенной нагрузкой, сокращением площади лесов, загрязнением почвы, воды, воздуха вредными химическими и радиоактивными веществами. Влияние антропогенных факторов на компоненты ландшафта и ландшафт в целом проявляется, не всегда непосредственно, а зачастую имеет опосредованное, «скрытое», воздействие и таит в себе потенциально опасные угрозы, которые могут проявиться в природном комплексе лишь спустя десятилетия.

5. На основе созданной единой ландшафтной картографической геоинформационной системы (М 1:200000) была разработана порядковая пятиступенчатая оценочная шкала и проведена оценка ландшафтно-экологического состояния типов местности. Анализ полученных данных свидетельствует о том, в настоящее в Курской области наблюдается заметное упрощение ландшафтной структуры в результате преимущественно сельскохозяйственной деятельности, а доминирующими практически повсеместно (за исключением пойменного ти-

па местности) являются эколого-дестабилизирующие угодья, характеризующиеся удовлетворительным состоянием (около 80%). Наиболее благоприятная ландшафтно-экологическая обстановка наблюдается в западной части Курской области, в пределах низких слабооформленных иловато-торфяных, пониженных сегментных и слабооформленных суглинистых пойменных местностей р. Сейм (рис. 2).

6. При помощи кластерного анализа произведена классификация типологических ландшафтных комплексов, характеризующихся различной степенью антропогенной трансформации, результатом которой стало выделение здесь 10 классов ландшафтов, объединенных в 4 группы: 1) слабонарушенные (I-III класс); 2) средненарушенные (IV-VI класс); 3) сильнонарушенные (VII- IX класс); 4) очень сильнонарушенные (X класс) (рис. 3, 4).

7. В ходе исследований проведенных на типологическом уровне было выявлено, что особенности распространения негативных процессов, а также других условий и факторов (направленность и активность неотектонических движений, литолого-геоморфологические и климатические особенности) имеют отчетливо выраженные региональные черты. Это позволило провести ланд-шафтно-экологическое районирование территории и выделить в рамках исследуемого региона 7 районов, отражающих региональную специфику экологического состояния природных комплексов (рис. 5).

8. На основе выполненного анализа и оценки экологического состояния ландшафтных комплексов проведено ландшафтно-экологическое районирование, а также определены пути оптимизации ландшафтно-экологической обстановки Курской области. Внимание акцентировано на необходимости усиления дифференцированного подхода к мелиорации ландшафтов. В частности, определены приоритеты и разработаны рекомендации основных видов мелиорации типов местности (табл. 3, рис. 6).

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Ландшафтные особенности оптимизации закарстоваииых территорий Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед), В.Б. Михно // Проблемы региональной экологии. - 2011. - №3. - С. 204211.

2. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Современная структура и трансформация ландшафтов Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед), В.Б. Михно // Вестник Воронежского государственного университета, Серия: География. Геоэкология. - 2011. - №2. - С. 17-25.

3. Подобед Е.А. Современное состояние и пути оптимизации ландшафтов Курской области / Е.А. Подобед // Вестник Воронежского государственного университета, Серия: География. Геоэкология. - 2013. - Xsl. - С. 78-86.

4. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Современные проблемы ландшафтно-экологической оптимизации и организации ООПТ Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед), В.Б. Михно // Матер. Всерос. Межведомств, науч.-практич. конф. «Демографическая ситуация центральных районов России и реализация

концепции демографической политики РФ» (Воронеж, 16-17 декабря 2008 г.) -Воронеж: Издательско-полиграфический центр ВГУ, 2009. - С. 206-210.

5. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Ландшафтно-экологическое состояние территории Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед), В.Б. Михно // Труды Всероссийской научной конференции с международным участием «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований». - Казань: Изд-во «Бриг», 2009. - С. 272-275.

6. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Проблемы ландшафтной организации степных экосистем Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед), В.Б. Михно // Материалы V международного симпозиума «Степи Северной Евразии». - Оренбург: Изд-во ИПК «Газпромпечать», 2009. - С. 230-233.

7. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Роль ООПТ в оптимизации природной среды Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Матер. Международ. На-уч.конф., посвящ. 15-летию гос. природ, заповедника «Воронинский» (п. Инжави-но Тамбовской области, 16-19 сент.2009 г.) «Биоразнообразие и роль ООПТ в его сохранении». - Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2009. - С. 3234.

8. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Современное ландшафтно-экологическое состояние пойменных ландшафтов Среднерусской лесостепи (в пределах Курской области) / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Матер, третьей международ, науч,-практич. конф. «Эколого-географические исследования в речных бассейнах». -Воронеж: ВГТТУ, 2009. - С. 189-192.

9. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Роль лесостепных ландшафтов в поддержании оптимального ландшафтно-экологического состояния Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Матер, междунар. науч.-практ. конф. (г. Курск, 23-24 апреля 2010 г.) «Географические исследования: история, современность и перспективы». - Курск: Курск, гос. ун-т, 2010. - С. 78-82.

10. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Проблемы сохранения ландшафтного разнообразия Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Матер, второй междунар. науч.-практич. конф. «Географические проблемы сбалансированного развития староосвоенных регионов» (Брянск, 28-30 октября 2010 г.) - Брянск: Изд-во «Курсив», 2010.-С. 16-19.

11. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Культурные ландшафты - основа оптимизации природной среды Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Матер. Всерос. науч.-практ. конф. (Саранск, нояб., 2010 г.) «Теория и практика планирования культурного ландшафта»,- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. - С. 44-47.

12. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) К вопросу охраны степных зональных ландшафтов Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Режимы степных особо охраняемых природных территорий: Матер.междунар. науч.-практ. конф. (Курск - пос. Заповедный, 15-18 января 2012 г.) - Курск, 2012. - С. 34-38.

13. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Палеогеографический аспект формирования ландшафтов Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед), В.Б. Михно // География: история, современность, перспективы: сб. науч. тр. / под ред. Г.С. Гу-жина. - Краснодар: Кубанский гос. ун-т, 2012. - С. 75 - 85.

14. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Роль антропогенного фактора в формировании современной ландшафтной структуры Курской области / Е.А. Горохова

/I

(Е.А. Подобед) // Степи Северной Евразии: Матер. VI межд. Симп. и VIII межд. школы-семинара «Геоэкологические проблемы степных регионов» / Под научн. ред. чл.-корр. РАН A.A. Чибилева - Оренбург: ИПК «Газпромпечать», 2012. - С.

186-190.

15. Горохова Е.А. (Подобед Е.А.) Роль неблагоприятных климатических факторов в современном состоянии ландшафтов Курской области / Е.А. Горохова (Е.А. Подобед) // Региональные эффекты глобальных изменений климата (причины, последствия, прогнозы): Матер, межд. науч. конф. (г. Воронеж, 26-27 июня, 2012). - Воронеж: Изд-во «Научная книга», 2012 - С. 34-38.

16 Подобед Е.А. Современная структурно-динамическая организация ландшафтов Курской области / Е.А. Подобед // Структурно-динамические особенности, современное состояние и проблемы оптимизации ландшафтов: материалы V межд. конф., посвящ. 95-летию со дня рожд. Ф.Н. Милькова (15-17 мая 2013 г.) -Воронеж: Изд-во «Истоки» - 2013. - С. 305-308.

17. Подобед Е.А. Основные генетические типы ландшафтных комплексов Курской области / Е.А. Подобед // Лесостепь Восточной Европы: структура, динамика и охрана: сб. ст. Междунар. Науч. Конф., посвяш. 140-летию со дня рождения И.И. Спрыгина (г. Пенза, 10-13 июня 2013 г.) - Пенза: Изд-во ПГУ, 2013. - С. 380-382.

18. Подобед Е.А. Структурно-функциональная организация склоновых ландшафтов Курской области и основные пути их оптимизации / Е.А. Подобед // Вопросы степеведения. - Оренбург: ИС УрО РАН, 2013. - С. 72 - 76.

Работы № 1-3 опубликованы в ведущих рецензируемых изданиях, соответствующих перечню ВАК РФ.

Подписано в печать 02.10.2013г. Формат 60x84/16. Объем 1,6 п.л. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 2755.

Отпечатано с готового оригинал-макета

в ООО «Цифровая полиграфия» 394036, г. Воронеж, ул. Ф. Энгельса, д. 52 Тел.: (473) 261-03-61, http://www.print36.ru

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Подобед, Елена Алексеевна, Воронеж

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

04201364559

Подобед Елена Алексеевна

На правах рукописи

ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕРРИТОРИИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 25.00.23 - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель - доктор географических наук, профессор Михно Владимир Борисович

Воронеж - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................................................4

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ...............................................................10

1.1. Географическое положение и природные особенности исследуемой территории.....................................................................................................................10

1.2. Сущность понятия «ландшафт»............................................................................25

1.3. Структурно-динамическая организация ландшафтов (генезис, структура, динамика, устойчивость, состояние)...........................................................................26

1.4. Принципы и методы изучения ландшафтов........................................................34

2. ЛАНДШАФТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ......................41

2.1. Происхождение и развитие ландшафтов. Палеогеографический аспект.........41

2.2. Современная ландшафтная структура Курской области...................................47

2.2.1. Региональные ландшафтные комплексы..........................................................47

2.2.2. Типологические ландшафтные комплексы......................................................53

2.2.3. Парагенетические и парадинамические ландшафтные комплексы...............63

2.3. Основные генетические типы современных ландшафтов.................................66

2.4. Электронная картографическая модель ландшафтной структуры Курской области............................................................................................................................75

3. СОВРЕМЕННОЕ ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ...............................................................................................83

3.1. Роль естественных и антропогенных факторов в формировании современной ландшафтно-экологической ситуации.................................................84

3.2. Оценка и анализ современного ландшафтно-экологического состояния исследуемой территории............................................................................................107

3.2.1. Методика оценки ландшафтно-экологического состояния типологических комплексов...................................................................................................................107

3.2.2. Классификация ландшафтных комплексов по степени их антропогенной трансформации............................................................................................................125

3.3. Ландшафтно-экологическое районирование территории Курской области.. 131

3.3.1. Верхнесвапский ландшафтно-экологический район.....................................140

3.3.2. Сеймско-Свапский ландшафтно-экологический район................................145

3.3.3. Тускарь-Свапский ландшафтно-экологический район.................................149

3.3.4. Пселско-Сеймский ландшафтно-экологический район................................153

3.3.5. Тускарь-Верхнесеймский ландшафтно-экологический район.....................158

3.3.6. Тимско-Олымский ландшафтно-экологический район................................162

3.3.7. Верхнеоскольский ландшафтно-экологический район.................................166

4. ПРИОРИТЕТНЫЕ ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ ЛАНДШАФТОВ................172

4.1. Методологический аспект оптимизации ландшафтно-экологической обстановки....................................................................................................................172

4.2. Приоритетные приемы оптимизации типологических ландшафтных комплексов...................................................................................................................175

4.3. Региональные особенности проведения оптимизации ландшафтов...............187

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ.................................................................................193

ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................196

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Курская область - один из важнейших агро-индустриальных регионов России. Длительное преимущественно сельскохозяйственное использование природных ресурсов, а в последние десятилетия и интенсивная разработка железорудных месторождений КМА, оказали существенное влияние на ландшафтно-экологическую обстановку области. Как правило, это воздействие носит негативный характер и проявляется в истощении природных ресурсов, снижении ландшафтного разнообразия, ухудшении экологических условий. Согласно комплексному районированию территории России по экологической и социально-экономической ситуации, проведенному Институтом географии РАН (2002), Курская область относится к регионам с достаточно сложной экологической обстановкой и соответствует VII рангу экологической напряженности. Степень остроты современных экологических проблем здесь зачастую обусловлена изменениями свойств ландшафтов под воздействием естественных и антропогенных факторов. Особую роль в этом сыграла сельскохозяйственная освоенность значительной части области (общая площадь пашни составляет 19451 км (64,8%), при этом распаханность в ряде районов превышает 85%). Свойственные региону негативные естественные факторы (засухи, суховеи, эрозия, карст, суффозия и др.) нередко снижают бонитет природно-территориальных комплексов и способствуют созданию кризисных экологических ситуаций. Все это указывает на необходимость оптимизации ландшафтно-экологической обстановки в данном регионе. Достижению этой цели будет способствовать совершенствование системы природопользования путем внедрения в практику территориального планирования и оптимизации ландшафтов комплексного ландшафтно-типологического подхода, базирующегося на анализе и учете структурно-динамической организации ландшафтов региона.

Цель и задачи исследования. Основной целью исследований является оценка ландшафтно-экологического состояния типологических ландшафтных

комплексов Курской области, выявление закономерностей распространения ландшафтов, характеризующихся различным экологическим состоянием и разработка приоритетных оптимизирующих мероприятий.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи.

1. Рассмотрены теоретические и методические основы изучения состояния ландшафтов.

2. Выявлены особенности формирования, структурно-функциональной и пространственно-временной организации ландшафтов исследуемого региона.

3. Создана электронная картографическая модель ландшафтной структуры Курской области.

4. Разработана методика и проведена ландшафтно-экологическая оценка современного состояния типологических ландшафтных комплексов исследуемой территории на основе ГИС технологий.

5. Проведено ландшафтно-экологическое районирование Курской области.

6. Разработаны рекомендации приоритетных мелиораций типов местности Курской области.

Объектом исследования выступают типологические ландшафтные комплексы Курской области на уровне типов местности и их литолого-геоморфологических вариантов.

Предметом исследования избрано изучение современного ландшафтно-экологического состояния плакорного, водораздельно-зандрового, склонового, надпойменно-террасового и пойменного типов местности Курской области.

Исходные материалы. В процессе работы над диссертацией были использованы материалы, полученные лично автором в полевых и камеральных условиях 2008-2013 гг., фондовые и статистические материалы государственных служб и проектных организаций: Всероссийского научно-исследовательского института «Земледелия и защиты почв от эрозии»; государственного архива Курской области; Департамента экологической безопасности и природопользования Курской области; Комитета лесного

хозяйства Курской области; Курского филиала ФГУП «Южное АэроГеодезическое Предприятие» (Курскгеодезия); Межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Центрально-Черноземных областей (УГМС ЦЧО); территориального центра государственного мониторинга геологической среды и водных объектов Курской области «Курскгеомониторинг»; Управления Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии по Курской области; Центрально-Черноземного биосферного заповедника им. В.В. Алехина.

Кроме того, были использованы многочисленные отечественные и зарубежные литературные источники, картографические материалы, космические снимки, а также информация, полученная в ходе консультаций с сотрудниками Воронежского государственного университета и Курского государственного университета.

Теоретические основы и методы исследования. В качестве теоретико-методологической основы исследования использованы работы в области:

- ландшафтоведения: Д.Л. Арманда, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, Ф.Н. Милькова, В.А. Николаева, B.C. Преображенского, H.A. Солнцева, В.Б. Сочавы, R.J. Chorley, В.А. Kennedy, J.J. Hidore и др.

оценки природной среды и природных комплексов: И. А. Авессаломовой, A.B. Антиповой, Н.И. Ахтырцевой, В.Н. Бевза, Б.И. Кочурова, В.Б. Михно, Л.И. Мухиной, В. М. Смольянинова, П.Г. Шищенко, М. Antrop, J.H.A. Meeus.

- теории, методологии и практики геоинформатики: труды A.M. Берлянта,

A.B. Кошкарева, М.А. Саранчи, I.K. Grain C.L., MacDonald, J. Malczewski, R.F. Tomlinson, John T. Lee.

- оптимизации и мелиорации природно-территориальных комплексов:

B.C. Аношко, В.В. Докучаева, А.Г. Исаченко, М.И. Лопырева, В.Б. Михно, Н.Ф. Реймерса, Б.Б. Родомана, A.A. Чибилева, В.Г. Шаталова, В.Н. Green и др.

Существенную роль в исследовании сыграли также работы, посвященные изучению природы и природных особенностей Курской области: Н.Ф. Галицкой, К.А. Дроздова, Р.В. Кабановой, Ф.Н. Милькова, В.Б. Михно, Г.И. Раскатова, В.М. Смольянинова и др.

В процессе исследования была использована система общенаучных (системный, описательный, математический, статистический и др.) и специальных методов, широко применяющихся в географической науке. К числу последних относятся методы ландшафтного картографирования и профилирования, районирования, геоинформационный, палеогеографический, пространственного анализа и оценки.

Значительная часть работы выполнена на основе компьютерных технологий с использованием программных пакетов Maplnfo, Photoshop, CorelDRAW, Microsoft Office. Математическая и статистическая обработка данных проводилась при помощи пакетов программ статистического анализа (MSExcel, STADIA).

Научная новизна заключается в том, что автором впервые было выполнено крупномасштабное ландшафтно-типологическое и ландшафтно-экологическое картографирование исследуемой территории в масштабе 1:200000; выявлены основные (естественные и антропогенные) факторы формирования современных ландшафтов, а также установлены региональные особенности распространения негативных эколого-дестабилизирующих процессов; с помощью геоинформационных технологий проведена оценка экологического состояния типологических ландшафтных комплексов на уровне типов местности и выполнено ландшафтно-экологическое районирование, а также разработаны приоритетные приемы оптимизации современного состояния ландшафтов территории Курской области.

Практическая значимость работы определяется возможностью применения полученных результатов природоохранными службами и проектными организациями города Курска и Курской области при проведении мероприятий по территориальному планированию, рациональной организации

и эффективном использовании земель, мелиоративных мероприятий, при организации мониторинга ландшафтов. Полученные в ходе исследования данные, кроме того, могут быть использованы строительными ведомствами при создании инженерно-технических сооружений и строительстве дорог. Эффективность исследований подтверждена справками внедрения результатов в практическую деятельность Департамента экологической безопасности и природопользования Курской области и Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии Россельхозакадемии.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Современное ландшафтно-экологическое состояние Курской области -результат тесного взаимодействия естественных и антропогенных факторов, индикатором которого выступает структурно-функциональная организация природно-территориальных комплексов.

2. Ландшафтная карта Курской области (М 1:200000): методика создания, информационное наполнение и перспективы использования.

3. Оценка и анализ ландшафтно-экологического состояния типов местности на основе учета их структурно-функциональной организации.

4. Ландшафтно-экологическое районирование как индикатор региональных особенностей нарушенности природно-территориальных комплексов и проявления экологически неблагоприятных факторов.

5. Приоритетные оптимизации ландшафтно-экологической обстановки Курской области.

Апробация работы. Отдельные научные положения и разделы диссертации были опубликованы в статьях научных сборников. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научных сессиях факультета географии, геоэкологии и туризма Воронежского государственного университета, а также на региональных и международных научно-практических конференциях и симпозиумах: Воронеж (2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013), Оренбург (2009, 2012), Курск (2010, 2012).

Публикации. По теме диссертационной работы автором опубликовано 18 научных работ из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Общий объем рукописи составляет 218 страниц, в том числе 45 рисунков, 20 таблиц и 7 фотографий. Список используемой литературы включает 244 источника, в том числе 11 на английском языке.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Первые сведения о природе Курской области связаны с изучением территории Посеймья и содержатся в самой ранней географии Российского государства - «Книге Большому Чертежу», составленной в 1627 году. Однако научные и более подробные исследования Среднерусской лесостепи начинаются позже, во второй половине XIX в. и в начале XX века. Несмотря на значительную историю ландшафтоведения как науки, в настоящее время ландшафтный подход к изучению природы Курской области находится на этапе своего становления. Связано это с тем, что большинство исследований в регионе до сих пор проводятся различными специалистами в основном на покомпонентной уровне, что зачастую не может дать полной картины всей ситуации о природе. В основу современных исследований должен быть положен ландшафтный подход, который наиболее полно позволит раскрыть структуру, состояние и динамику природно-территориальных комплексов, увидеть и понять причинно-следственные связи и процессы, а также найти наиболее точные научно-обоснованные решения оптимизации сложившейся обстановки.

1.1. Географическое положение и природные особенности исследуемой территории

Курская область расположена в Европейской части России, в средних широтах умеренного пояса, между 50°54' и 52°26' северной широты и 34°05' 3 8°3 Г восточной долготы, в центре Восточно-Европейской равнины, на юго-западных склонах Среднерусской возвышенности. Входит в состав Центрального федерального округа и Черноземного Центра. Ее протяжённость с севера на юг составляет 171 км, с востока на запад - 305 км [95]. Внешние границы с Сумской областью Украины на юго-западе и западе составляют 280 км и имеют статус государственной границы России. Соседями в РФ являются: Брянская, Орловская, Липецкая, Воронежская и Белгородская области.

Геологическое строение. Территория области расположена на древней Восточно-Европейской (Русской) платформе, покрытой осадочным чехлом различного возраста (мелового, палеогенового, неогенового и др. периодов), верхним из которых являются отложения четвертичного периода. Тектоническую основу, которой образует сводовая часть Воронежской антеклизы, сложенная извержениями и метаморфическими породами докембрия [189]. В строении пород фундамента принимают участие древние докембрийские метаморфические породы, среди которых широко представлены гранито-гнейсы, кристаллические сланцы и железистые кварциты, перекрытые осадочными породами более молодого возраста. Мощность чехла осадочных пород колеблется от 30 м на северо-западе до 400-500 м на крайнем юго-западе области. В их составе особенно широко представлены мело-мергельные породы и песчано-глинистые отложения. Мело-мергельные породы верхнемелового возраста почти повсеместно выстилают данную территорию. Ими образована большая часть осадочного покрова. Мощность меловых пород плавно возрастает в юго-юго-западном направлении, достигая у юго-западных и западных границ области 200-250 м. На значительной площади мел близко залегает от поверхности или вообще обнажается. Чаще всего меловые обнажения встречаются на крутых склонах речных долин, балок и оврагов. Песчано-глинистые �