Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Ландшафтное планирование экологического каркаса интенсивно освоенного региона

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Ландшафтное планирование экологического каркаса интенсивно освоенного региона"

На правах рукописи

005016774

ИЛЬИН ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

ЛАНДШАФТНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА ИНТЕНСИВНО ОСВОЕННОГО РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ)

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология (науки о Земле)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 О Ш.П ГС'?

Чебоксары-2012

005016774

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» на кафедре физической географии и геоморфологии

Научный руководитель: Никонорова Инна Витальевна, кандидат географических наук, доцент, зав. кафедрой физической географии и геоморфологии, начальник отдела подготовки и повышения квалификации научно-педагогических кадров ЧувГУ

Официальные оппоненты: Корнилов Андрей Геннадьевич, доктор

географических наук, профессор, зав. кафедрой географии и геоэкологии Белгородского государственного национального исследовательского университета, г. Белгород.

Карягин Федор Александрович, кандидат географических наук, профессор, декан экономического факультета, зав. кафедрой социальной экологии Российского государственного социального университета, г. Чебоксары

Ведущая организация: ФГБУ "Чувашский республиканский

центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды", г. Чебоксары

Защита состоится «24» 2012 г. в <( { часов на заседании

диссертационного совета Д 220.025.03 при ФГБОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству» по адресу: 105064, Москва, ул. Казакова, 15 (конференц-зал), тел. (499) 261-49-63, факс (499) 261-95-45.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 105064, Москва, ул. Казакова, д. 15, ФГБОУ ВПО «Государственный университет по землеустройству», диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ФГБОУ ВПО "Государственный университет по землеустройству".

Автореферат диссертации разослан и размещен на сайте ВАК Минобрнауки РФ http://vak.ed.gov.ru и на сайте ФГБОУ ВПО «ГУЗ» www.guz.ru .« *2-Ч » гх и _2012 г.

Ученый секретарь

У

диссертационного совета " ■---Т.А. Соколова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы проведенных исследований. Стабильная тенденция в последние десятилетия к увеличению антропогенной нагрузки на природно-территориальные системы Чувашии приводит к их деградации. Возникшую проблему региональные и местные природоохранные структуры пытаются решить при помощи развития сети особо охраняемых природных территорий (ООГГГ). Однако, все большее количество специалистов в области охраны природы и природопользования приходит к пониманию того факта, что ни отдельные особо охраняемые природные территории, ни даже десятки или сотни их, разбросанные по территории того или иного региона, не могут обеспечить должного уровня сохранности дикой природы, поддержания на необходимом уровне средообра-зующих, природоохранных, социальных и других функций природных экосистем. Эта задача может быть решена только за счет формирования экологического каркаса (ЭКТ). Институт экологического каркаса, представляющего собой компенсационную территориальную систему, позволяет в несколько раз снизить затраты на управление экологическим балансом территории, повысив его эффективность, не говоря уже об огромных долгосрочных экономических выгодах.

Особенности ландшафтной дифференциации и разнопланового развитого народного хозяйства Чувашской Республики требуют принятия особых мер по планированию ЭКТ, значительного по объему подготовительного этапа. Лишь оценив потенциал территории, выявив отрицательные и положительные предпосылки развития, можно разработать рекомендации по включению территорий в состав экологического каркаса, тем самым расширить и сбалансировать систему О ОПТ Чувашии регионального и местного значения без процесса отвода земель.

Цели исследования - разработка принципов и непосредственное планирование элементов экологического каркаса территории на примере Чувашской Республики.

Основные задачи - анализ существующей теоретической базы по разрабатываемому вопросу;

- составление и анализ ландшафтной карты Чувашской Республики;

- анализ показателей антропогенных нагрузок на природно-территориаль-ные комплексы Чувашской Республики;

- анализ природных и техногенных рисков для оценки уязвимости и устойчивости геосистем;

- проектирование экологического каркаса Чувашской Республики, описание и обоснование выделения его элементов;

- выработка рекомендаций по планированию экологического каркаса для территорий со схожими с Чувашской Республикой показателями хозяйственной освоенностью и ландшафтной дифференциацией регионами. ?

Объектом исследования являлись природно-территориальные комплексы Чувашской Республики, а предметом исследований - характер взаимодействия природных, природно-антропогенных и антропогенных геосистем изучаемой территории.

Информационная база исследования. Основной расчетной базой явилась статистическая информация по структуре землепользования Чувашской Республики, полученная автором путем анализа картографического материала. Так же использовалась фондовая и архивная документация Территориального географического фонда 4P, Министерства природных ресурсов и экологии Чувашии.

Методологическая и теоретическая основа исследования. При решении конкретных проблем в ходе процесса планирования ЭКТ применялись следующие методы: метод эколого-хозяйственного баланса территории (Кочуров Б.И.), основанный на анализе структуры землепользования; методика оценки антропогенной нагрузки (Большаник П.В.) - каждой категории земель присуждается определенный балл в зависимости от объемов техногенного воздействия; анализ природных рисков - были отображены показатели частоты возникновения и интенсивности основных типов природных рисков (Осипов В.И., Молчанов A.A.), вычисление экологического потенциала территории проводилось по методу Исаченко А.Г. - территориальная дифференциация соотношения теплового баланса и коэффициента увлажнения. Планирование экологического каркаса проводилось путем доработки методики Соболева H.A. по выделению основных элементов экологического каркаса территории.

Основные положения, выносимые автором на защиту:

1. Оптимальная территориальная единица для ландшафтного планирования экологического каркаса территории Чувашской Республики - ПТК ранга тип местности.

2. Методика вычисления значений антропогенных нагрузок, учитывающая современную структуру природопользования и устойчивость изучаемых геосистем.

3. Алгоритм планирования экологического каркаса территории региона лесостепной зоны востока Русской Равнины.

4. Принципы взаимодействия антропогенных и природных сообществ, позволяющие снизить показатели природных рисков и оптимизировать хозяйственную деятельность.

Наиболее существенные результаты и научная новизна диссертационной работы заключается в разработке адаптированной к интенсивно освоенной территории Чувашской Республики методики вычисления показателей комплексных антропогенных нагрузок и применение полученных данных для научно-обоснованного проектирования элементов экологического каркаса.

Диссертационное исследование привело к следующим результатам, содержащим, по мнению автора, элементы научной новизны:

1. Разработан метод вычисления показателей антропогенных нагрузок.

2. Построена электронная ландшафтная карта ранга типов местностей.

3. Разработан проект детализированного экологического каркаса Чувашской Республики с обоснованием выделенных в его составе элементов.

4. Разработаны практические рекомендации по проектированию экологического каркаса регионов, сходных по ландшафтным условиям и степени хозяйственной освоенности.

Практическая значимость. Внедрение результатов исследования позволят:

- снизить антропогенный пресс на естественные геосистемы региона;

- стабилизировать обмен веществом, энергией и информацией между сохранившимися коренными природно-территориальными комплексами за счет создания соответствующих миграционных коридоров;

- научно-обоснованно создавать особо охраняемые природные территории Чувашской Республики;

- снизить показатели природных и техногенных рисков;

- оптимизировать деятельность народного хозяйства с учетом современного состояния природно-территориальных комплексов.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические моменты были апробированы на конференциях разного уровня, в т.ч. на 3-й Международной научной конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир, 23-25 сентября 2010 г.), IV Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Москва-Белгород, 11-14 октября 2010 г), Международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 18-21 октября 2010 г.), III международной научно-практической конференции «Роль особо охраняемых природных территорий в сохранении биоразнообразия» (Чебоксары-Атрать, 25-26 ноября 2010 г.), ЬХ1У международной научно-практической конференции «География: проблемы науки и образования» (Санкт-Петербург, 21-23 апреля 2011 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Эффективное природопользование на региональном, городском и муниципальном уровнях» (г. Чебоксары, 20-22 октября 2011 г.). Результаты исследований по теме диссертации применяются при определении направлений деятельности КУ «Дирекция особо охраняемых природных территорий» Министерства природных ресурсов и экологии Чувашской Республики. Ряд положений диссертации был использован в учебных курсах «Экология Чувашской Республики» и «Физическая география Среднего Поволжья»,

«Ландшафты, экология и культура Чувашской Республики» кафедрой физической географии и геоморфологии Чувашского государственного университета. Материалы диссертации использованы при реализации федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, мероприятие 1.3.2., ГК №11375 по теме "Ландшафтное планирование экологического каркаса высокоурбанизованного региона (на примере Чувашской Республики)". Подтверждением о внедрении служат соответствующие справки.

По теме диссертации опубликованы 15 печатных работ общим объемом более 5,19 п.л., в т.ч. 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованной литературы и приложения, общий объем диссертации 138 страниц. Текстовая часть включает 15 рисунков и 10 таблиц, список литературы - 120 наименований, в т.ч. 5 иностранных.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - к.г.н., доценту Никоноровой И.В. за поддержку и помощь при подготовке диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность планирования экологического каркаса территории Чувашской Республики. Сформулированы объект и предмет исследования, цели и задачи, научная новизна, методология, теоретическая и практическая значимость работы. Сформулированы: основные результаты исследования, выносимые на защиту, апробация, личный вклад автора, структура работы.

ГЛАВА 1. Теоретико-методологический анализ изученности проблемы и существующих методик по планированию экологического каркаса территории

В первой главе проведен обзор существующих методик по планированию экологического каркаса территории, анализа взаимодействия и взаимовлияния антропогенных и природных территориальных комплексов.

Экологический каркас территории - это совокупность экосистем с индивидуальным режимом природопользования для каждого участка, образующая пространственно-организационную инфраструктуру, которая поддерживает экологическую стабильность территории. Существует множество разработок как по теории планирования ЭКТ (Реймерс Н.Ф., Штильмарк Д.Л., Соболев Н. А., Арманд Д.Л., Казаков Л.К., Колбовский Е.Ю.), так по практическому его внедрению (Кривов A.B., Михно В.Б., Трофимов А.М., Кулешова М.И.). В ходе проведения исследования было решено на основе трудов Соболева H.A. разработать

новую методику по выделению элементов экологического каркаса, адаптированную к условиям изучаемого региона - Чувашской Республике.

Анализ методов вычисления антропогенной нагрузки показал, что большая их часть не способна учесть такие параметры, как современную структуру землепользования Чувашской Республики, устойчивость отдельных ПТК к техногенным нагрузкам. Наиболее рациональным решением стало создание нового метода расчета АН.

ГЛАВА 2. Определение показателей антропогенных нагрузок и природ-но-антропогенных рисков как начальный этап планирования экологического каркаса территории Чувашской Республики

Во второй главе вычислены и проанализированы показатели антропогенных нагрузок, природных и техногенных рисков. Анализ состояния геосистем позволяет упорядочить их распределение под различные элементы ЭКТ: наиболее устойчивые ПТК следует включать в состав наиболее стабильных элементов ЭКТ -ядер, а угнетенные, но уникальные геосистемы (к примеру, поймы крупных рек) включить в реставрационный фонд в качестве экологических коридоров.

Автор предлагает в качестве оптимальных территориальных единиц при вычислении антропогенных нагрузок и планировании ЭКТ применять природно-территориальные комплексы ранга типов местностей. Применение данной классификации имеет несколько положительных сторон. Во-первых, каждый из выделяемых типов местностей характеризуется различной степенью увлажнения, соответственно - почвенной разностью и растительными сообществами. Поэтому включение всех типов местностей в экологический каркас территории позволит сохранить большую часть существующего разнообразия ПТК изучаемого региона. Во-вторых, природно-территориальные комплексы плакоров, склонов и речных долин имеют различную устойчивость, а вычисление показателей АН по типам местностей позволит учесть данный нюанс. В-третьих, уникальность площадного распределения отдельных типов местностей позволяет включать их в состав различные элементы экологического каркаса территории. К примеру, ограниченный по площади пойменный тип местности, характеризующийся высоким биоразнообразием, идеально подходит под ядро ЭКТ, а линейно-вытянутый долинно-речной тип - под экологические коридоры. В-четвертых, анализ антропогенных нагрузок по типам местностей в рамках административных районов позволяет получить хорошую пространственную дифференциацию показателей АН.

На территории Чувашской Республики выделяется 5 типов местности: пла-корный, склоновый, террасовый, пойменный и долинно-речной. В площадном соотношении преобладает склоновый, который по площади практически в 2 раза

больше плакорного и составляет 46,6% территории республики, далее идет пла-корный тип - 26%, долинно-речной - 14,14%, пойменный - 6,15% и террасовый -6,11% (рис. 1).

Рисунок 1 - Площадные доли типов местности Чувашской Республики

Как уже отмечалось, каждый тип местности имеет свою восстановительную способность: антропогенная нагрузка на плакорном типе местности приравнивается 1; на террасовом типе местности данной показатель увеличивается на 1,2; на склоновом - на 1,5; на пойменном и долинно-речном - в 2 раза. На основе данной классификации были вычислены показатели антропогенных нагрузок по следующему алгоритму: на территории типов местности отдельных административных районов высчитывались площадные показатели категорий землепользования.

Количественная величина антропогенной нагрузки составляла сумму произведения доли того или иного типа землепользования на его весовой коэффициент (табл. 1). Всего было выделено 4 категории по показателям антропогенных нагрузок:

- низкая - от 0,0 до 1,35;

- удовлетворительная - от 1,35 до 2,7;

- неудовлетворительная - от 2,7 до 4,0;

- критическая - выше 4,0.

Показатели антропогенных нагрузок дифференцированы как по типам местности, так и по административным районам. Максимальной антропогенной нагрузкой характеризуется долинно-речной тип местности, что объясняется густой сетью сельских населенных пунктов по долинам рек региона. Также

Таблица 1 - Показатели антропогенных нагрузок (АН) но тинам местностей

Чувашской Республики

Административ- Типы местности Средняя

ные районы Пой- Терра- Плако- Скло- Дол.- АН

ма са ры ны речной

Алатырский 3,56 1,93 1,62 2,52 3,15 2,47

Аликовский - - 2,68 4,45 4,53 4,00

Батыревский - - 1,92 3,71 4,65 3,20

Вурнарский - - 2,00 3,65 4,22 3,31

Ибресинский - 1,21 1,47 2,47 3,51 2,24

Канашский - - 2,19 4,19 4,62 3,76

Козловский 5,56 - 2,88 4,38 4,75 4,21

Комсомольский - - 2,13 4,01 4,34 3,40

Красноармейский - - 2,57 4,35 4,68 3,94

Красночетайский 3,00 2,97 2,01 4,01 4,47 3,23

Марпосадский 4,04 1,36 2,09 3,75 4,76 3,44

Моргаушский - - 3,30 4,12 4,39 3,89

Порецкий 2,24 1,94 2,33 3,87 4,33 2,90

Урмарский - - 2,70 4,40 4,50 3,95

Цивильский 4,91 2,97 2,59 4,35 4,78 3,98

Чебоксарский 4,26 1,66 3,07 4,59 4,85 3,51

Шемуршинский - - 1,74 2,73 3,58 2,53

Шумерлинский 2,27 2,13 1,33 2,66 4,12 2,30

Ядринский 3,59 3,70 2,29 4,14 4,27 3,69

Яльчикский - - 2,90 4,41 4,93 4,03

Янтиковский - - 1,79 4,05 4,63 3,69

По республике: 2,16 3,73 2,09 3,11 4,35 3,25

наблюдается увеличение антропогенного пресса с юго-запада на северо-восток республики, затрагивающее все геосистемы (рис. 2).

Критическими показателями характеризуются практически все природно-территориальные комплексы Чебоксарского, Мариинско-Посадского, Козловского и Цивильского районов. Увеличение значений АН в последних районах связано с возрастанием площадных показателей населенных пунктов, пастбищ и сенокосов.

На основании полученных данных АН автором были выделены группы административных районов по возможности активизации или сокращения в них хозяйственной деятельности, проведения восстановительных (природоохранных) мероприятий:

■ 4,01 — 6 критическая

2,701 — 4 неудовлетворительная

■ 1,3501 -2,7 удовлетворительная

■ 0 — 1,35 низкая

Антропогенная нагрузка

Рисунок 2 - Антропогенная нагрузка на природные комплексы ранга типов местностей Чувашской Республики

ю

1. Присурская группа районов (включает Алатырский, Ибресинский, Порецкий, Шумерлинский, Вурнарский и Красночетайский административные районы) характеризуется наименьшими по республике показателями антропогенных нагрузок на все рассматриваемые типы местности, причем величина АН увеличивается в них по мере отдаления от русла р. Сура. Группа отличается удовлетворительными показателями состояния ПТК (за исключением долинно-речного типа местности в Вурнарском и Красночетайском АР). Поэтому здесь возможна интенсификация хозяйственной деятельности на всех типах природных комплексов без опасности их деградации (рис. 3).

Административные районы Рекомендуомые мероприятия

Алатырский. Ибресинскии, Характеризуется наименьшими антропогенными нагрузками.

Порецкии, Красночетайскии. Возможна активизация хозяйственной деятельности на всех

Вурнарский. Шумерлинский типах природных комплексах.

Мариинско-Посадский, Преобладают ПТК с усеренной антропогенной нагрузкой. Реставра-

Шемуршинский, ционная политика должна быть сведена к отчуждению участков долин рек под щадящие режимы землепользования

Батыревскии

Отличается умеренными антропогенными нагрузками на плакорах и

лесополос и сокращение

неудовлетвори-

Чебоксарскии, Моргаушский. Подавляющая часть геосистем характеризуется критическими п< I Ядринскии, Козловский. антропогенных нагрузок. Все ПТК требуют восстановительных мер: создание Урмарскии. Комсомольски!), лесополос как по долинам рек, так и на склонах и плакорах, увеличения критическая Яльчикский площади ООПТ, лесных насаждении и сокращению площади пашен. На юге

респубпики возможно создание степных резерватов, на севере - лесных.

Рисунок 3 - Основные направления оптимизации геосистем

2. Северная группа районов (Чебоксарский, Моргаушский, Ядринский АН) отличается максимальными показателями антропогенных нагрузок на все природные комплексы. Характеризуется высокой площадной долей категории населенных пунктов, густой транспортной сетью. Подавляющая часть геосистем выделенных АР находятся в неудовлетворительном и критическом состоянии. Активизация хозяйственной деятельности в данной группе может привести к необратимому нарушению природных сообществ, большая часть которых уже находятся в критическом состоянии. В них требуется принятие срочных мер по улучшению экологической обстановки, в частности - перевод некоторой части территорий под более щадящие режимы землепользования (сенокосы, пастбища, лесные культуры). На склоновом типе местности рекомендуется создание дополнительных лесополос, зон экологического покоя.

3. Восточная группа районов (Козловский, Урмарский, Комсомольский, Яльчикский административные районы) по показателям антропогенных нагрузок схожа с Северным. Однако, отличается меньшей площадью лесных насаждений, повышенной долей земель сельскохозяйственного назначения (в частности пашен). В выделенных АР необходима стабилизация экологической обстановки за счет некоторого сокращения площади пашен и создания фитомелио-ративных лесополос как по долинам рек, так и на плакорах и склонах. Возможно создание дополнительных степных и лесных резерватов. Активизация хозяйственной деятельности не рекомендуется.

4. Центральный группа районов включает Аликовский, Красноармейский, Цивильский, Канашский, Янтиковский районы. Отличается умеренными показателями АН на плакорах и резким увеличением данных показателей по направлению от водораздела к долинам рек. Восстановительную политику здесь следует проводить на склоновом и долинно-речном типах местности путем сокращения площади пашен на наиболее крутых склонах, созданием лесополос, некоторым сокращением пастбищных угодий в долинах рек.

Отдельно можно отметить Мариинско-Посадский, Шемуршинский и Баты-ревский районы. Благодаря наличию значительных по площади лесных угодий экологическая обстановка в них является стабильной. Лесные насаждения распределены довольно равномерно по типам местности. Повышенная антропогенная нагрузка характерна лишь для долинно-речного типа местности. Реставрационная политика должна быть сведена к отчуждению некоторых участков долин рек под щадящие режимы землепользования, в т.ч. земли особо охраняемые природные территории.

Предварительный этап планирования экологического каркаса включал анализ природных и антропогенных рисков (рис. 4). Автором были проанализи-

(ИНСКИЙ

)ЗЛОВС1

асноармейский

Аликовск^й

Урмарский

грнарский

Янтиков<

Комсомольский

Яльчикский

Яльчикский

1ТЫРСКИЙ

Условные обозначения уровни природных рисков ! критический

среднии низкий

Рисунок 4 - Интегрированные показатели природных рисков по природным геосистемам Чувашской Республики

рованы геолого-геоморфологический, гидрологический, климатический риски деградации ПТК и риск природных пожаров. Сильная расчлененность рельефа, наличие достаточного увлажнения способствуют развитию оползней на татарских отложениях перми, в верхнеюрских отложениях, и в нижнемеловых отложениях. Высокими показателями рисков возникновения оползней выделяются правый берег реки Волга (Чебоксарский, Ядринский, Моргаушский, Мариинско-Посадский, Козловский районы) и левый берег реки Сура юга республики (Ала-тырский, Порецкий, Шумерлинский районы). Но даже здесь они носят локальный характер и не затрагивают значительные территории.

Высокая опасность затопления пойм и надпойменный террас характерны для следующих рек: Сура (длинной 4,8 км в районе деревни Сурский Майдан); Бездна (длиной 33,6 км в территориальном отрезке от впадения р. Орбездна до устья реки); Киря (длиной 20,4 км от пос. Краснобор до устья реки); Алатырь (длиной 16 км от западных границ Чувашской Республики до устья реки); Кубня (длиной 21 км, затапливает вдоль административной границы Янтиковского и Урмарского района); Бол. Цивиль (длиной 45,2 км от впадения левого притока реки Сорма до впадения в реку Цивиль), Цивиль (длиной 40,6 км от впадения притока Б.Цивиль до устья реки). Средняя опасность затопления характерна для рек Парат, Сорма, Люля, Киря, Унга, Выла, Рыкша, Алгашка, среднего течения реки Бездна.

Среди климатических показателей автором рассмотрен риск возникновения засух и суховеев. Большая часть территории Чувашии находится в пределах 15% повторяемости атмосферных засух летом, однако этот показатель слабо дифференцирован по территории республики.

На возможность возникновения пожаров были проанализированы лесные насаждения региона. Наиболее подверженными уничтожению или деградации вследствие возникновения пожаров являются сосняки и ельники Присурского лесного массива, через которые проходят крупные транспортные магистрали. Это хвойные насаждения Ибресинского и Алатырского районов.

Анализ природных рисков показал, что Чувашская Республика отличается отсутствием значительных площадей с высокой вероятностью развития чрезвычайных ситуаций, способных негативно повлиять на существующие геосистемы региона. Все выделенные выше территории, отличающиеся критическими показателями природных рисков, рекомендуется включить в состав ЭКТ, чтобы минимизировать оказываемое на них оказываемое воздействие.

Т.о., разрабатываемый на основе анализа антропогенных нагрузок и природных рисков экологический каркас территории позволяет оптимизировать хозяйственную деятельность изучаемого региона и способствует снижению вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций природного происхождения, в

т.ч. гидрологических (долины р. Сура, р. Волга, р. Бездна и т.д.), эрозионных и климатических (создание фитомелиоративных полос препятствует развитию эрозии и сохраняют баланс воды в почве).

ГЛАВА 3. Проектирование экологического каркаса территории Чувашской Республики

Третья глава посвящена непосредственному планированию экологического каркаса территории Чувашской Республики, выделению и обоснованию его структурных элементов.

С учетом как природных, так и антропогенных факторов, влияющих на современное распределение и состояние природно-территориальных комплексов автором был составлен план экологического каркаса территории Чувашской Республики (табл. 2 и рис. 5).

Планирование экологического каркаса включало выделение 5 видов элементов: ядер каркаса, экологических коридоров, зеленых зон, буферной зоны и резерватов биоразнообразия.

На территории Чувашской Республики выделено 2 ядра межрегионального значения и 5 ядер регионального значения общей площадью 149900 га. Автором предложено создавать 2 типа ядер каркаса регионального значения: 1-го порядка, 2-го порядка. При выделении ядер первого порядка нами соблюдались следующие принципы:

1) сохранность коренных растительных формаций на соответствующем почвенном типе. Для зоны лесостепи - это степные участки с естественной растительностью на черноземах и лесные насаждения на дерново-подзолистых, серых лесных почвах;

2) значительное видовое разнообразие растительного и животного мира, наличие видов, занесенных в Красную книгу РФ и Чувашской Республики;

3) наличие ООПТ в составе планируемых ядер.

Автором выделены следующие ядра первого порядка регионального значения: субъядра Заволжского лесного массива, Приволжское, Мариинско-Посадское, Ядринское Засурье, Красночетайское Присурье, субъядра Присур-ского лесного массива, степные участки юго-востока.

Ядра второго порядка отличаются меньшая по сравнению с ядрами первого ранга площадь, отсутствие в их составе значительных по площади особо охраняемых природных территорий: 1) «Ачаки»; 2) степные участки юго-востока.

Отдельно выделяется требующее восстановления Канаш-Урмарское ядро концентрации площадью 45000 га.

Буферные зоны представляют собой лесные насаждения общей площадью 345300 га и планируются вокруг ядер каркаса межрегионального значения в

Таблица 2 - Элементы экологического каркаса Чувашской Республики

Наименование Статус Площадь, га

элемента (№ на рисунке 5) общая в т.ч. природных ПТК

1. Ядра каркаса

Заволжское (1) межрегиональный 5000 5000

Присурское (2) межрегиональный 65400 65400

Приволжское (3) региональный 1 порядка 7800 7800

Мариинско-Посадское (4) региональный 1 порядка 13500 13500

Ядринское Засурье (5) региональный 1 порядка 4700 4700

Красночетайское Присурье (6) региональный 1 порядка 23000 23000

Степные ядра юго-запада (7) региональный 1 порядка 6000 6000

Ачаки (8) региональный 2 порядка 7000 7000

Степные участки юго-востока (9) региональный 2 порядка 2000 2000

Канаш-Урмарское (10) проектируемый 15500 15000

11тп?п ядеп: 149900 149400

2. Экологические коридоры

Нижнее Присурье (11) природный 17000 10200

Канаш-Комсомольский (12) природный 45000 37800

Порецкий степной (13) природный 10000 4630

Цивильский (14) природно-антропогенныи 16000 4160

Центральный (15) приро дно-антропогенный 16600 MIA

Анишский (16) природно-антропогенныи 2500 180

Алатырский (17) приро дно-антропогенный 20000 3600

Унга-Цивильский (18) природно-антропогенныи 6500 3900

Сеть степных коридоров юго-востока (19) природно-антропогенныи 4000 480

Итого KooudoDoe: 137600 71424

3. Зеленые зоны

г. Чебоксары антропогенный 17000 0

г. Новочебоксарск антропогенный 12400 0

г. Канаш антропогенный 2900 0

г. Алатырь антропогенный 2500 0

г. Мариинский Посад антропогенный 500 0

г. Цивильск антропогенный 500 0

г. Ядоин антропогенный 500 0

Итпгп ченрных кш: 36300 0

4. Резерваты биоразнообразия

около 40 объектов природные и природно-антропогенные 5370 5370

5. Буферные зоны

Заволжская межрегиональная 26900 26900

Пписупская межрегиональная 318400 318400

Итого буферных -¡он: 345300 345300

Всего площадь каркаса: 679170 571994

л я

Л, V* 1

.,11 с 'ни V

..........I

*.....

: ' )

ж.

/

.6'

■

циник

ч,.

■ 8

Элементы экологического каркаса Природные территории (существующие) Реставрационный фонд (планируемые) ШШШШ ядра 1-го порядка НПНННШШ ядро реставрации

ядра 2-го порядка

буферная зона

резерваты биоразнообразия природные коридоры

зеленые зоны

природно-антропогенные коридоры

порядковые номера элементов экологического каркаса

Рисунок 5 - Экологический каркас Чувашской Республики

17

Заволжье и Присурье - номера (1) и (2) на рис. 5.

Экологические коридоры нами подразделены на 2 типа - природные и природно-антропогенные: 1) природные - характеризуются преобладанием в них природных территорий, удовлетворительным состоянием большинства ПТК. Природный тип экологических коридоров может выполнять поставленные задачи без применения значительных восстановительных мер по улучшению состояния входящих в него природных комплексов. На выделенных территориях комплексная АН характеризуется как удовлетворительная. В ходе анализа были выделены следующие экологические коридоры природного типа: Нижнее Присурье, Канаш-Комсомольский лесостепной, Порецкий степной; 2) природно-антропогенные - доля естественных геосистем ниже 40%, большая часть включаемых в экологические коридоры территорий испытывают критические показатели антропогенных нагрузок. В ходе проведенных исследований были выделены: Цивильский реставрационный коридор (13), Центральный реставрационный коридор (14), Анишский экологический коридор (15), Алатырский лесостепной (16), Унга-Цивильский природно-антропогенный коридор (17), сеть степных коридоров юго-востока республики (18). Всего выделено 9 экологических коридоров общей площадью 137600 га, большая часть которых нуждается в реставрационных мероприятиях. Экологические зоны по расположению можно разделить на долинно-речные (номера 14, 15, 16, 18 на рисунке 5) и плакорно-склоновые (номера 11, 12, 13, 17, 19). Если изъятие первых из сельскохозяйственного использования или перевод в более упрощенный режим землепользования может пройти относительно без сложностей, то природоохранные мероприятия на пла-корах и слоновом типе местности (на которых большей частью расположены пашни), может привести к конфликту интересов природоохранных организаций с сельскохозяйственными производителями. Одним из решений данной проблемы может стать создание фитомелиративных полос в качестве экологических коридоров. Т.о., создание и реконструкция лесополос в качестве экологических коридоров будет способствовать увеличению урожайности основных сельскохозяйственных культур до 45% и улучшению миграции представителей лесных биогеоценозов между ядрами каркаса северной части республики.

Резерваты биоразнообразия - небольшие по площади (до 300 га) территории, не связанные с основной системой экологического каркаса. Наиболее перспективны для создания особо охраняемых природных территорий за счет сохранности в них охраняемых видов. Все они выделены в административных районах с критическими показателями АН и предназначены для выполнения средо-сохраняющей роли местного значения. Всего выделено около 40 резерватов.

В ходе проведенных исследований было выявлено, что для большинства городских населенных пунктов Чувашской Республики наблюдается дефицит зеленых зон. Проектируемые зеленые зоны должно служить не только стабилизирующей границей между «городом» и «лесом», но и по возможности соединять различные элементы экологического каркаса. Зеленая зона вокруг городов должна представлять собой сплошную полосу из древесных насаждений шириной не менее 200 м. Их площадь диктуется ГОСТом 17.5.3.01-78 «Состав и раз-

18

мер зеленых зон вокруг городов». Для г. Чебоксары он составляет 17 тыс. га,, для г. Новочебоксарск - 12,4 тыс. га, г. Канаш - 2,9 тыс. га, г. Алатырь - 2,5 тыс. га; для г. Мариинский Посад, г. Цивильск, г. Ядрин - около 0,5 тыс. га. Т.о., зеленые зоны площадью 36300 га планируются вокруг всех крупных городов региона.

Рисунок 6 - Соотношение естественных и реставрационных территорий экологического каркаса территории

Природные территории представлены ядрами экологического каркаса, природными экологическими коридорами и резерватами биоразнообразия общей площадью 730 тыс. га. Реставрационный фонд состоит из наиболее деградированных территорий экологических коридоров (до 66200 га), Канаш-Урмарское ядро концентрации (500 га) и зеленые зоны вокруг большинства городов республики (36300 га). Значительная часть ЭКТ (6 экологических коридоров из 9, ядро реставрации и зеленые зоны вокруг городов) нуждается в применении срочных мер по улучшению состояния (рис. 6). В первую очередь это относится к объектам северной (зеленые зоны г. Чебоксары, г. Новочебоксарск; экологические коридоры Цивильский, Анишский, Унга-Цивильский) и юго-восточной частям республики (сеть степных коридоров) (рис. 7).

Большая часть выделенных элементов экологического каркаса, в первую очередь ядра, имеют важное средосохраняющее значение в пределах не только Чувашской Республики, но и всего Среднего Поволжья. Ядра северной части республики связаны экологическими коридорами с элементами каркасов Республик Марий Эл и Татарстана; Присурское ядро - с ядрами Нижегородской и Ульяновской областей, Республики Мордовия. Степные элементы ЭКТ юго-восточной части Чувашии переходят в Республику Татарстан.

После полного завершения комплекса мер по практической реализации проекта экологического каркаса на территории Чувашской Республики площадь

Элементы экологического каркаса

существующие элементы Планируемые элементы каркаса экологического каркаса по степени необходимости

■■М строго необходимые необходимые рекомендуемые

Рисунок 7 - Территории экологической реставрации

естественных угодий достигнет уровня 40-45%, что удовлетворяет соответствующим требованиям по оптимальному площадным показателям соотношения природных и техногенным комплексам.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Обосновано применение природно-территориальных комплексов ранга типов местности в качестве оптимальных территориальных единиц при вычислении значений антропогенных нагрузок и планировании экологического каркаса территории. Анализ составленной карты ПТК Чувашской Республики показал преобладание склонового типа местности (46,6%), далее идут плакорный тип -26%о, долинно-речной - 14,14%, пойменный - 6,15% и террасовый - 6,11%;

20

2. Планирование ЭКТ невозможно без анализа показателей антропогенных нагрузок на геосистемы республики и учета природных рисков в них. В результате проведенных исследований автором была разработана адаптированная для территории Чувашской Республики методика вычисления показателей комплексной антропогенной нагрузки. Расчет показал, что большая часть ПТК республики испытывают критические и неудовлетворительные показатели АН. Критические и неудовлетворительные показателями антропогенных нагрузок характерны для долинно-речного типа местности северной части республики и северовосточных административных районов. Относительной стабильностью экологического состояния отличаются плакорный тип местности (вследствие высокой устойчивости), террасовый и пойменный типы (вследствие низкой освоенности);

3. На основании полученных данных по антропогенной нагрузке были выделены группы административных районов Чувашии (Северная, Восточная, Присурская, Центральная) по возможности снижения в них вероятности развития природных рисков и оптимизации хозяйственной деятельности;

4. Были рассмотрены основные типы техногенных и природных рисков (экзогенные рельефообразующие риски, гидрологический, климатический, биологический), которые могут оказать существенное влияние на природно-территориальные комплексы Чувашской Республики. Распределение типов природных рисков неоднородно как в территориальном, так и по отношению к различным биогеоценозам. Наибольшие значения потенциальных рисков по республике характерны для северных ее районов: сочетайие эрозионного и оползневого рисков с техногенным, гидрологическим и климатическим. Выделяется приуроченность оползневого и эрозионного риска к склоновому типу местности (максимальное развитие получило в северных районах республики: Чебоксарский, Моргаушский, Ядринский, Мариинско-Посадский и Козловский), риска затопления к пойменному и долинно-речному типу местности (пойменный тип местности р. Сура, долины рек Цивиль, Кубня, Бездна). При планировании элементов экологического каркаса территории одной из первоочередных задач является проблема сохранения выделенных выше природно-территориальных комплексов от возможной деградации. Однако, подавляющая часть ПТК относится к категории с низкой и средней вероятностью опасности возникновения чрезвычайных ситуаций, которые бы привели к деградации изучаемых геосистем.

5. С учетом антропогенных нагрузок и природных показателей был составлен экологический каркас территории Чувашской Республики, в составе которого были выделены и описаны 7 ядер каркаса (площадь - 149900 га), 9 экологических коридоров (137600 га), реставрационный фонд (102976 га) и около 40 возможных резерватов биоразнообразия (5370 га). Выделение каждого элемента ЭКТ научно обосновано. Для стабилизации взаимодействия ДЭКТ с ЭКТ реко-

мендуется увеличить территорию экологического каркаса на 103 тыс. га (в т.ч. за счет создания зеленых зон вокруг городов на 36300 га, лесополос - 66200 га);

6. Реставрационные меры рекомендуется провести в первую очередь для экологических коридоров, планируемых в юго-восточных и северных районах (Яльчикский, Батыревский, Комсомольский; Чебоксарский, Цивильский, Козловский, Урмарский, Канашский административные районы).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ,

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ

1. Ильин, В.Н. Принципы формирования экологического каркаса высоко-урбанизованной территории (на примере Чувашской Республики) [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова, A.B. Мулендеева, C.B. Ефимова // Экология урбанизированных территорий. - М.: Камертон, 2010. - №4. - С. 82-88.

2. Ильин, В.Н. Оптимизация взаимодействия природных и антропогенных геосистем Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // Вестник Чувашского университета. - Чебоксары: Чуваш, университет, 2011. -№3. — С.235-241.

В других изданиях

3. Ильин, В.Н. Роль дубрав в формировании экологического каркаса Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // Экология в высшей школе: синтез науки и образования: материалы всероссий. науч.-практ. конф. - Челябинск: изд-во Челяб. Гос. Пед. Ун-та, 2009. - 4.1. - С. 152-156.

4. Ильин, В.Н. Влияние антропогенной нагрузки на возможность включения дубрав в экологический каркас территории Чувашии [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // Антропогенная трансформация природной среды: материалы всероссий. науч.-практ. конф. - Пермь: Пермский гос. ун-т, 2009. - 4.1. - С. 261265.

5. Ильин, В.Н. Влияние ядер демоэкономического каркаса на устойчивость дубрав в составе экологического каркаса территории Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // География и современные проблемы естественно-научного познания: материалы всероссий. науч.-практ. конф. - Екатеринбург: Уральский гос.пед. ун-т, 2009. - 4.2. - С.51-55.

6. Ильин, В.Н. Антропогенная трансформация ландшафтов Чувашии [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова, A.B. Мулендеева, C.B. Ефимова // Научное наследие В.И. Вернадского и современные проблемы науки: материалы всероссий. науч.-практ. конф. - Чебоксары: Новое время, 2010. - С. 91-93.

7. Ильин, В.Н. Анализ эрозионного смыва как метод определения степени антропогенной нагрузки на природные комплексы на примере Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин // Геоэкологические проблемы современности: материалы III междунар. науч.-практ. конф. - Владимир: Владимирский гос. гу-манит. ун-т, 2010. - С. 99-103.

8. Ильин, В.Н. Антропогенизация ландшафтов Чувашии [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // Антропогенная трансформация природной среды: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Пермь: Пермский гос. ун-т, 2010,Т. 1. - Ч. 1. - С.328-337.

9. Ильин, В.Н. Проектирование ООПТ для оптимизации экологического каркаса Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах: материалы VI междунар. науч.-практ. конф. - Москва-Белгород: Константа, 2010. - С. 78-82.

10. Ильин, В.Н. Определение оптимальных для увеличения сети особо охраняемых природных территорий Чувашской Республики площадных показателей [Текст] / В.Н. Ильин, A.B. Мулендеева // Роль особо охраняемых природных территорий в сохранении биоразнообразия: материалы VI междунар. науч.-практ. конф. - Чебоксары-Атрать: Клио, 2010. - С.60-61.

11. Никонорова, И.В. Эколого-хозяйственный баланс и устойчивое развитие интенсивно освоенного региона (на примере Чувашской Республики) [Текст] / И.В. Никонорова, В.Н. Ильин, A.B. Мулендеева, C.B. Ефимова // Вестник Чебоксарского филиала Московского государственного гуманитарного университета им. М.А. Шолохова. Научно-прак. журнал. - № 7. - Чебоксары, 2010. - С 204208.

12. Ильин, В.Н. Использование показателей антропогенных нагрузок при планировании экологического каркаса территории Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Никонорова // География: проблемы науки и образования: материалы LXIV Герценовских чтений - междунар. науч.-прак. конференция. - Санкт-Петербург: Астерион, 2011.-С. 117-121.

13. Ильин, В.Н. Территориальное планирование как средство оптимизации состояния природных ландшафтов Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин // Эффективное природопользование на региональном, городском и муниципальном уровнях: материалы всероссий. науч.-практ. конф. - Чебоксары: Новое время, 2011.-С. 143-148.

14. Никонорова, И.В. Планирование экологического каркаса территории Чувашии и экологический туризм в регионе [Текст] / И.В. Никонорова, В.Н. Ильин, A.B. Мулендеева // Эффективное природопользование на региональном, го-

родском и муниципальном уровнях: материалы всероссий. науч.-практ. конф. -Чебоксары: Новое время, 2011. - С. 148-157.

15. Ильин, В.Н. Эрозионный смыв как индикатор антропогенной нагрузки на природные комплексы Чувашской Республики [Текст] / В.Н. Ильин, И.В. Ни-конорова // 26 пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов: доклады и крат, сообщения. -МГУ, АГПИ. - Арзамас: АГПИ, 2011. - С. 116-117.

Подписано в печать 19.04.2012. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Физ. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № К-119.

Отпечатано в типографии ИП Сорокина A.B. «Новое Время». 428034, г. Чебоксары, ул. Мичмана Павлова, 50/1. Тел.: (8352) 41-27-98. E-mail: newtimel@mail.ru.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Ильин, Владимир Николаевич, Чебоксары

ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

На правах рукописи

61 12-11/135 ^¿^

Ильин Владимир Николаевич

ЛАНДШАФТНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА ИНТЕНСИВНО ОСВОЕННОГО РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ)

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель: к.г.н., доцент Никонорова И.В.

Чебоксары - 2012

Содержание

Введение........................................................................................4

Глава 1. Теоретико-методологический анализ изученности проблемы и существующих методик по планированию экологического каркаса

территории....................................................................................12

§1.1 Содержание понятия «экологический каркас территории»: хронология изучения,

принципы формирования............................... ....................................................12

§1.2 Методы вычисления комплексной антропогенной нагрузки......... ...............32

Глава 2. Определение показателей антропогенных нагрузок и природно-антропогенных рисков как начальный этап планирования экологического

каркаса территории Чувашской Республики..........................................39

§2.1 Определение показателей антропогенных нагрузок при проектировании

экологического каркаса территории....................................................39

§2.1.1 Определение значений экологического потенциала территории Чувашии...39 §2.1.2 Вычисление дефицита средосохраняющих территорий в пределах

административных районов Чувашской Республики.................. .............................41

§2.1.3. Анализ комплексной антропогенной нагрузки по природно-территориальным

комплексам..................................................................................................46

§2.2 Анализ территории Чувашской Республики по критериям природно-

техногенного риска.........................................................................63

§2.2.1 Техногенные риски........................................................................................63

§2.2.2 Экзогенные рельефообразующие риски. Эрозионный и оползневой риски. 66

§2.2.3 Анализ гидрологического риска Чувашской Республики.............................77

§2.2.4 Климатические и погодные риски..................................................................83

§2.2.5 Биогенные риски.............................................................................................86

Глава 3. Планирование экологического каркаса территории Чувашской

Республики..................................................................................93

§3.1 Принципы планирования экологического каркаса территории...................93

§3.2 Выделение и обоснование элементов экологического каркаса территории Чувашской Республики.........................................................................................................95

§3.3 Рекомендации по планированию экологического каркаса

высокоурбанизованных территорий...................................................................................120

Заключение..................................................................................123

Литература..................................................................................127

Приложение................................................................................139

Введение.

Актуальность темы проведенных исследований. Естественные ландшафты Чувашской Республики характеризуются высоким уровнем антропогенной преобразованности, фронтальным типом освоения земель, отсутствием ориентированной системы нормирования техногенных нагрузок. Антропогенная преобразованность выражена многовариантным природопрользованием.

Чувашская Республика характеризуется широким развитием антропогенных ландшафтов. Они представлены сельскохозяйственными (агроландшафты), лесохозяйственными, водохозяйственными, городскими и другими селитебными, рекреационными, промышленными, транспортными и природоохранными ландшафтами. Из антропогенных ландшафтов наибольшую площадь занимают агроландшафты, они подразделяются па полевые, садовые, садово-полевые и лугово-пастбищные. Наименьшую площадь занимают селитебные, транспортные и промышленные типы ландшафтов, однако именно в них коренному преобразованию подвержены все компоненты природной среды, и именно они характеризуются наиболее напряженной геоэкологической обстановкой в республике. Наблюдается стабильная тенденция увеличения антропогенной нагрузки на природно-территориальные системы Чувашии. Возникшую проблему региональные и местные природоохранные структуры пытаются решить при помощи развития сети особо охраняемых природных территорий. Однако, все большее количество специалистов в области охраны природы и природопользования приходит к пониманию того факта, что ни отдельные особо охраняемые природные территории, ни даже десятки или сотни их, разбросанные по территории того или иного региона, не могут обеспечить должного уровня сохранности дикой природы, поддержания на необходимом уровне средообразующих, природоохранных, социальных и других функций природных экосистем. Эта задача может быть решена только за счет формирования экологического каркаса территории (на уровне

отдельных административных регионов, а в дальнейшем - и в пределах значительно более крупных территорий).

Ослабить антропогенное воздействие на природные комплексы и установить компромисс между природным и демоэкономическим каркасом поможет создание экологического каркаса, который понимается как территориальная компенсационная система, состоящая из непрерывной сети участков с различным режимом природопользования. Основное назначение экологического каркаса территории - воссоздание и поддержание целостности природного каркаса территории, защита его от негативного воздействия демоэкономического каркаса. Институт экологического каркаса, будучи простой и эффективной структурой, позволяет в несколько раз снизить затраты на управление экологическим балансом территории, повысив его эффективность, не говоря уже об огромных долгосрочных экономических выгодах.

Особенности экологической сети Чувашской Республики определяются, с одной стороны, высокими значениями плотности населения, распаханности территории, густой сетью транспортных магистралей, высокой степенью и интенсивностью освоения природных ресурсов, и с другой стороны, наличием развитой сети ООПТ.

Таким образом, при нарастающем техногенном воздействии наиболее благоприятным для сохранения и оптимального взаимодействия природных и антропогенных сообществ является создание экологического каркаса территории (ЭКТ). Создание экологического каркаса способствует обмену веществом, энергией и информацией между отдельно сохранившимися природными ландшафтами (ядрами экологического каркаса), который осуществляется через специально созданные коридоры. При проектировании экологического каркаса следует наибольшее внимание уделить ландшафтной дифференциации территории, ее экологическому потенциалу и принципам взаимодействия экологического и демоэкономического каркасов.

Планирование и организация экологического каркаса должны быть научно обоснованными. Лишь оценив потенциал территории, выявив отрицательные и положительные предпосылки развития, можно разработать рекомендации по включению территорий в состав экологического каркаса, тем самым расширить и сбалансировать систему ООПТ Чувашии регионального и местного значения без процесса отвода земель.

Цели исследования — разработка принципов и непосредственное планирование элементов экологического каркаса территории на примере Чувашской Республики путем комплексного анализа влияния показателей антропогенных нагрузок (АН).

Основные задачи - анализ существующей теоретической базы и методик по изучению антропогенной нагрузки и взаимовлияния антропогенных систем с природными и выбор наиболее оптимальной методики;

- анализ статистической информации о населении, хозяйстве, природных и антропогенных ландшафтах территории Чувашской Республики;

- составление ландшафтной карты-схемы территории Чувашской Республики с выделением природно-территориальных комплексов (ПТК) ранга типов местностей;

- анализ составленной авором карты-схемы антропогенной нагрузки;

- анализ анализ природных и атехногенных рисков региона для оценки уязвимости и устойчивости геосистем;

- непосредственное проектирование экологического каркаса Чувашской Республики, описание и обоснование выделения его основных элементов;

- выработка рекомендаций по планированию экологического каркаса для территорий со схожими с Чувашской Республикой показателями хозяйственной освоенностью и ландшафтной дифференциацией регионами.

Объектом исследования являлись природно-территориальные комплексы Чувашской Республики, а предметом исследований - характер

взаимодействия природных, природно-антропогенных и антропогенных геосистем изучаемой территории.

Методологической основой послужили наиболее актуальные на момент исследований методики оценки АН (Кочуров Б.И. [57, 58], Исаченко А.Г. [4144], Низовцев В.А. [79], Колбовский Е.Ю. [49-53]) и проектирования ЭКТ (Реймерс Н.Ф. [96], Штильмарк Д.Л. [95], Соболев Н. А. [103-104]) разработанные и апробированные в других регионах. В ходе исследований были изучены Интернет-ресурсы ведущих издательств мира, реферативные журналы экологической тематики, статистическая отчетность по территории Чувашской республики, Фондовая и архивная документация Территориального географического фонда ЧР, Министерства природных ресурсов и экологии Чувашии.

Применялось оборудование для регистрирования местоположения границ природных и природно-территориальных комплексов, программное обеспечение для составления комплексных и специализированных карт «Maplnfo», «Surfer».

Для исследования ландшафтов Чувашской Республики были применены следующие методы: 1) сравнительно - географический: выбор эталонов, «ключей» при полевом изучении территории, выделение наиболее типичных объектов, ПТК в Чувашской Республике;

2) ландшафтное картографирование и ландшафтное профилирование: исследование свойств и структуры современных географических ландшафтов территории ЧР, сопоставление разновременных карт и профилей.

3) ландшафтно-геоботанический (на территории ООПТ федерального значения: ландшафтная съемка, определение эндафических свойств ПТК;

4) дешифрирование топокарт АФС: выявление современной и коренной ландшафтной структуры

5) сравнивались показатели эрозионного смыва с последующими рекомендациями по применению данных показателей для определения АН.

Процесс построения графических моделей изучаемых объектов осуществлялся на основе разработок Берлянда A.M. [8], ДеМерса Майкла [20], Казакова Л.К. [45], Пегова С.А. [91] и т.д.

Для определения показателей экологического потенциала территории применялся метод Исаченко А.Г. [43].

При определение ландшафтной структуры использовался метод антропогенного ландшафтогенеза по Низовцеву В.А. [79].

При определении антропогенной трансформации природной среды было решено применить метод эколого-хозяйственного баланса (ЭХБ), разработанный Кочуровым Б.И. [57]. Проведение экодиагностики методом ЭХБ позволил сопоставить уровень антропогенной нагрузки на данную ПТК и потенциал устойчивости самой территории. Данный метод позволяет решить следующие задачи: 1) выявить экологические проблемы; 2) определить их пространственную локализацию.

Наиболее существенные результаты и научная новизна

диссертационной работы заключается в разработке адаптированной к территории высокоурбанизованной Чувашской Республики методики вычисления показателей комплексных антропогенных нагрузок и применение полученных данных для научно-обоснованного проектирования элементов экологического каркаса.

В ходе проведенных исследований были выдвинуты следующие концептуальные положения:

1. Наиболее оптимальными территориальными единицами при планировании экологического каркаса регионального уровня выступают типы местности.

2. Разработанная новая методика вычисления значений антропогенных нагрузок, учитывающая современную структуру природопользования и устойчивость изучаемых геосистем.

3. Планирование элементов экологического каркаса осуществляется через анализ природных условий исследуемого региона.

4. Анализ современного состояния природных, природно-антропогенных и антропогенных комплексов позволяет дифференцировать изучаемый регион по возможности снижения в нем природных рисков, но и оптимизации хозяйственной деятельности.

Исследование теоретических вопросов проектирования экологического каркаса и эмпирический их синтез с отличительными чертами как природной, так и хозяйственной составляющей исследуемой территории Чувашской Республики привели к следующим результатам, содержащим, по мнению автора, элементы научной новизны:

1. Разработан метод вычисления показателей антропогенных нагрузок, наиболее полно учитывающий широкий спектр влияющих на ПТК изучаемой территории факторов, в т.ч. показателей эрозионных и других экзогенных процессов, эрозионного смыва.

2. Построена электронная ландшафтная карта ранга типов местностей.

3. Разработан проект детализированного экологического каркаса Чувашской Республики с обоснованием выделенных в его составе элементов.

4. Разработаны практические рекомендации по проектированию экологического каркаса регионов со схожими с Чувашской Республикой типом дифференциации природно-территориальных комплексов и показателями народного хозяйства.

Теоретическая значимость заключается в выработке пошагового алгоритма по планированию экологического каркаса территории высокоурбанизованной территории.

Практическая значимость. Результаты исследования имеют большое практическое значение для научно-обоснованного планирования проекта освоения территории Чувашской Республики. Созданный проектный план экологического каркаса применим при определении направлений деятельности

КУ ЧР «Дирекция особо охраняемых природных территорий» Министерства природных ресурсов и экологии ЧР, Министерства сельского хозяйства Чувашской Республики, Министерства природных ресурсов и экологии Чувашской Республики, Министерства и имущественных отношений Чувашской Республики.

Апробация результатов исследования. Основные теоретические моменты были апробированы на конференциях разного уровня, в т.ч. на 3-й Международной научной конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир, 23-25 сентября 2010 г.), IV Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Москва-Белгород, 11-14 октября 2010 г), Международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 18-21 октября 2010 г.), III международной научно-практической конференции «Роль особо охраняемых природных территорий в сохранении биоразнообразия» (Чебоксары-Атрат, 2526 ноября 2010 г.), ЬХ1У международная научно-практической конференции «География: проблемы науки и образования» (Санкт-Петербург, 21-23 апреля 2011 г.). Работа велась по плану научно-исследовательской работы кафедры физической географии и геоморфологии в рамках реализации федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, мероприятие 1.3.2., ГК №П375 по теме "Ландшафтное планирование экологического каркаса высокоурбанизованного региона (на примере Чувашской Республики)". Ряд положений диссертации был использован при подготовке учебного курса «Экология Чувашской республики» кафедры физ. географии и геоморфологии Чувашского гос. университета.

Диссертация состоит из 3 глав, введения, заключения, списка использованной литературы из 120 наименований и приложения. В работе 138 страниц машинописного текста, 15 рисунков и 10 таблиц. В первой главе

рассмотрены история формирования, понятие и современные взгляды на теорию экологического каркаса территории; методология определения показателей антропогенных нагрузок как начального этапа планирования экологического каркаса территории. Вторая глава описывает предварительный этап планирования экологического каркаса - расчеты и анализ показателей антропогенных нагрузок и природных рисков изучаемой территории. В третьей главе приводится непосредственное планирование экологического каркаса: выделение и описание его структурных элементов, обоснование выделенных во 2 главе концептуальных положений.

По теме диссертации опубликовано _15_ статей общим объемом 80 страниц, в т.ч. в изданиях, рецензируемых ВАК - _2_.

Глава 1 Теоретико-методологический анализ изученности проблемы и существующих методик по планированию экологического каркаса территории

§1.1 Содержание понятия «экологический каркас территории»: хронология изучения, принципы формирования

Теория планирования «экологического каркаса территории», как составной части «природного каркаса», берет начало в европейский странах. В 60-е годы XX века в Северной Америке и Западной Европе появила�