Антропофункциональное зонирование Прохоровского района как основа для рационального управления природопользованием
материал (география) по теме

ПРОЕКТ

АНТРОПОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ПРОХОРОВСКОГО РАЙОНА КАК ОСНОВА

ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ

2012 г.

ВВЕДЕНИЕ

 На современном этапе развития общественного производства экологическая ситуация в регионе, как результат действия природных и антропогенных факторов, имеет ярко выраженную тенденцию к ухудшению. Активная антропогенная деятельность, связанная с интенсивным освоением территорий, нерациональным потреблением и использованием природных ресурсов, приводит к их истощению и значительному загрязнению окружающей природной среды [9].

Возникающие проблемы природопользования во многом остаются недостаточно изученными, а имеющиеся исследования по степени антропогенного воздействия на природные комплексы не раскрывают всей сложной картины взаимодействия природы и общества.

Значительная концентрация населения на единицу площади, наличие предприятий и объектов повышенной экологической опасности и ряд других факторов, обусловливающих  высокую антропогенную нагрузку на природную среду, характерно и для отдельных территорий нашего региона.

В связи с этим, имеется острая необходимость проведения функционального исследования территорий, подверженных антропогенному воздействию, для выработки системы мер по рациональному управлению природопользованием.

Для детального анализа состояния природных комплексов как операционных единиц исследования на региональном и локальном уровнях в условиях техногенного воздействия и для выявления возникающих экологических проблем, одним из способов является антропофункциональное зонирование. И если в последнее время появилось достаточно много работ, в том числе и картографических, затрагивающих различные аспекты состояния природной среды, то задача разработки и антропофункционального зонирования субъектов нашего региона с использованием данных дистанционного зондирования требует своего решения.

Значимость настоящего исследования возрастает в связи с использованием компьютерных технологий, дающих возможность провести дешифрирование космоснимков и получить наиболее качественные и достоверные результаты об исследуемых объектах, а также создать уникальные цифровые карты с последующим проведением антропофункционального анализа территории.

Цель работы: проведение антропофункционального анализа территории Прохоровского района в целях рационального управления природопользованием.

Для достижения поставленной цели были реализованы следующие задачи:

1. Провести теоретический анализ литературы;
2. Рассмотреть принципы зонирования территорий;
3. Провести зонирование и анализ территории Прохоровского района с использованием космических снимков и картографических материалов;
4. Обосновать, в соответствии с природными условиями территории Прохоровского района, регламенты деятельности на отдельных участках с качественной оценкой геоэкологической ситуации.

Объектом исследования является территория Прохоровского района Белгородской области.

Предметом исследования являются процессы развития и трансформации природной среды в рамках исследуемой территории.

Методы исследования:

 - общенаучные традиционные (сравнительный, историко-географический, описательный);

 - особенные (современные географические, анализ, синтез, картографический, математический, аэрокосмический и др.).

Глава 1.  Антропофункциональное зонирование территорий

Зонирование территорий в Российской Федерации – дело специфическое и непростое. Формирование территориальных зон часто отличается особым своеобразием.

Зонирование – это процесс подразделения территории на определенное число зон с установленными границами влияния того или иного фактора. Это деление территории на зоны активного хозяйственного использования, где наиболее часты нарушения экологического баланса. Зонирование направлено на обеспечение благоприятной среды жизнедеятельности, на решение ряда проблем защиты территорий от воздействия чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а так же, на предотвращение загрязнения окружающей природной среды, на обеспечение охраны и рационального использования природных территорий. Оно помогает последовательно решать экологические и эстетические проблемы качества среды проживания. Устанавливая виды и параметры разрешенного использования земель, зонирование фиксирует, по меньшей мере «нижнюю планку» качества среды применительно к различным территориальным зонам [8].

Распределение антропогенной нагрузки необходимо рассматривать с позиций используемого вида природных ресурсов:

1) атмосферный воздух;

2) водные ресурсы (без учета трансграничного переноса);

3) почвенные ресурсы;

4) ресурсы растительного и животного мира [2].

Как показывает комплексный анализ разнообразных антропогенных воздействий на воздушную среду, распределение антропогенной нагрузки формирует 4 зоны:

1) города и дороги федерального значения – зона высокой антропогенной нагрузки, уровень загрязнения периодически превышает установленные нормативы предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ (3В);

2) сельские населенные пункты и дороги областного значения – зоны средней антропогенной нагрузки, содержание 3В, как правило, в пределах установленных нормативов;

3) земли интенсивного сельскохозяйственного пользования – зона умеренной антропогенной нагрузки, характеризуется сезонно-разовым антропогенным воздействием при проведении сельскохозяйственных работ, в то же время оценка уровня антропогенной нагрузки как «умеренная» достаточно условна, так как не в полной мере здесь учитывается пестицидная нагрузка: разовая, многоразовая, особенно при авиахимобработке.

4) зона минимальной антропогенной нагрузки – разовые в течение года или за многолетний период нагрузки (лесные земли, сенокосы, пастбища) [5].

Распределение антропогенной нагрузки на водную среду позволяет выделить 2 основные зоны:

1) условно можно выделить зону малой антропогенной нагрузки, расположенную на землях лесного фонда, где качество формирующихся водных ресурсов (небольшие ручейки) может находиться в пределах установленных нормативов.

2) зона высокой антропогенной нагрузки в силу географических особенностей делится на две подзоны, значительно различающиеся объемами валовых сбросов 3В, но сходные по результатам формирования качества водной среды:

а) промышленные центры;

б) прочие территории, в силу маловодности поверхностных водных объектов даже незначительные по сравнению с крупными промышленными центрами объемы стоков от местной промышленности, от сельскохозяйственных объектов и эрозионные смывы обуславливают сверхнормативное загрязнение вод малых рек [6]. Так, по данным Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Белгородской области, вода в малых реках, по классу качества воды, колеблется от 3-го, умеренно-загрязненная, до 4-го, загрязненная.

Устойчивое сверхнормативное загрязнение поверхностных вод не привело к полному разрушению естественных водных экосистем, в том числе рыбных запасов, на которые большее влияние оказывает гидрологическая обстановка во время нереста, в том числе в связи с функцией водохранилищ области, браконьерство, залповые аварийные сбросы загрязняющих веществ [8].

Антропогенная нагрузка на земельные ресурсы складывается из совокупности нескольких факторов: загрязнения земель и эрозии почв.

На территории промышленных зон фактор сохранения почвенного покрова не имеет решающего значения для обеспечения хозяйственных нужд или качества среды обитания человека, а рельеф преобразуется в соответствии с градостроительными планами [4]. Уровень антропогенной нагрузки характеризуется степенью загрязнения грунтов в связи с высокой вероятностью последующего вторичного загрязнения атмосферного воздуха (при пылении) и водных ресурсов (поверхностный смыв и грунтовые воды). В собственно экологическом плане земли городских территорий и промышленных объектов можно считать нарушенными, они  характеризуются минимальным средостабилизирующим потенциалом и, соответственно, высокими показателями антропогенной нагрузки [1].

Для сельскохозяйственных и лесных земель, помимо загрязнения почв, в значительной мере антропогенную нагрузку характеризует степень эродированности, вынос питательных веществ, изменение структуры и других свойств почвы в ходе технологических процессов [3]. С учетом специфики состояния почв в городских поселениях и почвенно-эрозионного районирования выделяются: 1) зона высокой антропогенной нагрузки – городские земли и земли линейных промышленных объектов; 2)зона повышенной антропогенной нагрузки соответствует сельскохозяйственным землям различной степени эродированности с умеренным внесением загрязняющих веществ; 3) зона умеренной антропогенной нагрузки соответствует неэродированным с участками слабоэродированных почв, в основном не подверженных загрязнению хозяйственными поллютантами [7].

Глава 2. Антропофункциональный анализ Прохоровского района

Для выполнения антропофункционального зонирования Прохоровского района мы использовали космоснимок с высоким разрешением, а также ГИС пакет – БелГИС. Методом визуального дешифрирования экранного изображения мы нанесли на него зоны с разным уровнем антропогенной нагрузки (табл. 1).

На основе интеграции показателей распределения уровней антропогенной нагрузки по основным природным средам мы составили обобщающую карту антропофункционального зонирования Прохоровского района (рис. 1). В соответствии с ней территория района делится на четыре основные зоны:

Условные обозначения

 - пашня                                                     - сенокосы и пастбища

 -  лесные насаждения                              - водные объекты

 - сельские населенные пункты               - дороги

  - городские населенные пункты            

Рис. 1. Карта антропофункционального зонирования

Прохоровского  района

Таблица 1

Антропофункциональная структура Прохоровского района

1) Зона минимальной антропогенной нагрузки – небольшие «нетронутые» участки, в т.ч. особо охраняемые территории с редкими и исчезающими видами растений – урочище «Осиновое», площадью около 30 га, расположенное близ с.Подъяруги, урочище «Большое Сорное», площадью 29 га, расположенное в 5 км. севернее с.Кривошеевка,  дубрава «Попов рукав», площадью 20 га, расположенная в 1 км. от с.Большое, ботанический заказник «Становое», состоящий из 3 га кальцефитной степи, расположенный близ с. Шахово (на карте не отображено).

2) Зона умеренной антропогенной нагрузки. Подразделяется на две подзоны:

а) лесохозяйственная подзона – занимает 31,44 км2, что составляет  2,28% от общей площади района. Наиболее значительными лесами являются: «Прохоровский охотничий заказник» - 1250 га, урочище «Шелоковская дача» - 295 га , урочище «Сторожевое» - 273 га , входящее в состав музея-заповедника «Прохоровское поле». Это наиболее благоприятные в экологическом отношении лесные массивы, расположенные вне зоны влияния промышленного загрязнения и значительных антропогенных нагрузок. Эта зона благоприятна для проживания людей, для организации комплекса медико-культурных мероприятий (отдых, лечение, рекреация), для производства экологически чистой продукции лесопользования, включая побочное лесопользование. Одновременно эта зона характеризуется наибольшим приближением по видовому составу и межвидовым взаимоотношениям к территориям с естественными характеристиками среды обитания растительного и животного мира. В этой зоне имеется ряд экологических проблем:

- нерациональное лесоустройство и лесопользование, зачастую не согласующиеся с необходимостью сохранения редких и исчезающих видов растений и животных;

- перевыпас скота на землях, прилегающих к сохранившимся степным участкам; локальные случаи применения ядохимикатов и пестицидов, как в лесных массивах, так и на полях в непосредственной близи к лесам и экологически ценным степным участкам (сенокосам, пастбищам);

- повышенная рекреационная нагрузка на отдельных территориях, прилегающих к селитебной зоне;

- конфликты при несогласованных интересах лесопользователей и пользователей ресурсами животного мира (объектами охоты) и т.п.

б) сельскохозяйственная подзона. Соотнесена с местами размещения естественных кормовых угодий (сенокосов и пастбищ) и многолетних насаждений, которые занимают 230,12 км2 или 16,70% от общей площади района. Они приурочены к поймам рек и склонам наиболее крупных овражно-балочных систем. Эта зона благоприятна для проживания человека, производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции при условии нормативного применения минеральных удобрений и химических мелиорантов. Комплекс экологических проблем большей частью заключается в развитии эрозионных процессов, обедненности видового состава сопутствующих возделываемым культурам видов свободно живущих животных и растений, кроме этого, сверхнормативными сбросами сточных вод перерабатывающих сельскохозяйственных производств с высоким содержанием органических веществ естественного происхождения. Несмотря на наличие определенной антропогенной экологической нагрузки, зона характеризуется устойчивым состоянием сложившихся биогеоценозов и ландшафтов, а также сохраняющимися, хотя и в замедленном режиме, негативными тенденциями в части процессов оврагообразования, водной и ветровой эрозии почв, износа противоэрозионных и гидротехнических сооружений и др. Кроме этого, экологическая стабилизация зоны во многом зависит от сокращения или увеличения химико-мелиоративной нагрузки. Обобщая сказанное об этой подзоне, можно подтверждать, что экологические проблемы здесь связаны с:

- водной эрозией почв;

- с традиционными методами ведения сельского хозяйства, приводящими к деградации почв;

- со сверхнормативным и неправильным применением минеральных удобрений и ядохимикатов.

Подзона благоприятна для проживания и производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

3) Зона повышенной антропогенной нагрузки – подразделяется на 2 подзоны:

а) сельскохозяйственная подзона. Приурочена к сельскохозяйственным угодьям, в основном к пашне, расположенной на склонах более 2-3° (преимущественно плакоры и приводораздельные склоны), которые занимают 979,97 км² или 71,07% от общей площади района. Для нее характерны многие деградационные процессы, приводящие к снижению плодородия сельскохозяйственных земель. Зона относительно благоприятна для проживания и производства экологически чистой продукции при условии нормативного применения химических мелиорантов, но характеризуется негативными процессами в части сохранения природно-ресурсного потенциала и сужения территориальной базы для существования естественных видов растений и животных (проблема сохранения биоразнообразия);

б) селитебная подзона. Сельские населенные пункты (115,35 км2, 8,37% от площади района). Кроме того, выделы с напряженной экологической ситуацией расположены вдоль транспортных (железнодорожных и автомобильных) магистралей, а также вокруг крупных животноводческих комплексов, и на участках интенсивного применения ядохимикатов, где наблюдается загрязнение окружающей среды.

4) Зона высокой антропогенной нагрузки – городская территория (7,03 км2, 0,51% от площади района) и земли, занятые промышленными объектами. Наиболее крупный ареал  приурочен к зоне влияния пгт.Прохоровка и крупных промышленных предприятий района.

Значительную антропогенную нагрузку, в пределах рассматриваемой зоны, испытывают на себе не только отдельные компоненты ландшафта, но и весь природный комплекс в целом, что приводит к модификации природных ландшафтов в природно-антропогенные геосистемы.

Вне городской зоны высокая антропогенная нагрузка приходится на транспортные магистрали и прилегающие к ним участки. Площадь этих объектов с повышенной антропогенной нагрузкой около 3,52 км2 (0,25 %). Состояние окружающей среды этих зон по отдельным параметрам постоянно или периодически находится вне пределов установленных допустимых нормативов. Качество среды здесь во многом сохраняется благодаря ассимилирующей способности прилегающих территорий.

Основные экологические проблемы этой зоны заключаются в высоких уровнях загрязнения окружающей среды, шумовом и электромагнитном воздействии на человека, а также определяются уплотнением жизненного пространства, влиянием на прилегающие лесные и сельскохозяйственные угодья. В этой связи надо отметить, что если в качестве лимитирующего фактора воздействия этой зоны принимать фактор беспокойства (шум, рекреационная нагрузка и т.п.), влияющей на биоценозы, на отдельные виды растений и животных с низкой устойчивостью к деятельности человека, то эти площади значительно увеличатся.

В целом, состояние окружающей природной среды этих зон по отдельным параметрам постоянно или периодически находятся вне пределов допустимых нормативов, установленных для этих территорий. Здесь сохраняется перечень локальных экологических проблем, связанных с наличием химических комплексов, не отрегулированной работой автотранспорта, высокой степенью аварийности на трубопроводном и железнодорожном транспорте. Недостаточен контроль за выбросами и содержанием в атмосферном воздухе (и других средах) специфических химических веществ. Качество среды обитания во многом сохраняется благодаря ассимилирующей способности прилегающих территорий в части загрязнения окружающей природной среды.

Водные объекты (10,45км2, 0,76% от площади района) в отдельную зону по признакам распределения антропогенной нагрузки мы не выделяем, хотя они и являются полноценной индивидуальной составляющей карты антропофункционального зонирования.  

Наличие на исследуемой территории комплекса проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, обусловило разработку развитой нормативно-методической базы по планированию программ природоохранных мероприятий, в основном по таким направлениям как строительство пыле-, газоулавливающих установок (ПГУ), очистных сооружений сточных вод, энерго- и ресурсосбережение, эвакуация, переработка и захоронение отходов.   Поверхностные водные объекты, как потенциальные источники водообеспечения ЖКХ, промышленных и сельскохозяйственных предприятий – в основном не соответствуют санитарно-гигиеническим нормативам. В связи с этим воду добывают из глубоководных горизонтов, но и эта вода недостаточно чистая и обогащена солями.

Для сельскохозяйственных зон с относительно благополучными характеристиками окружающей среды, в части санитарно-гигиенических показателей (за исключением слабоконтролируемой пестицидной нагрузки), основной проблемой становится вопрос рациональной эксплуатации так называемых «возобновимых» природных ресурсов: почв, растительного и животного мира, так как реальное их возобновление происходит не на 100% и, следовательно, идет более или менее быстрая деградация земель и биоты.

Экологические детерминанты, характерные для сельскохозяйственных зон нашего района: высокая степень распаханности территории; перевыпас скота по склонам оврагов и берегам малых рек; несоблюдение агротехнических правил; неэффективные схемы севооборота; низкий технологический уровень применения ядохимикатов и минеральных удобрений; нерациональное использование органических удобрений, когда они из фактора восстановления плодородия почв превращаются в фактор загрязнения водной среды; неорганизованные водоохранные полосы водных объектов.

Программы мероприятий экологической направленности для сельскохозяйственных районов, как правило, входят составной частью в областные и районные программы повышения плодородия почв и предусматривают более или менее полный комплекс противоэрозионных мероприятий, строительства навозохранилищ, складов минеральных удобрений и ядохимикатов, при этом, фактически не приближаясь к решению еще многих важных экологических проблем, в том числе перечисленных выше.

Заключение

  В результате длительного и интенсивного воздействия на окружающую природную среду нашего региона и отдельных его частей сформировалась единая природно-техногенная подсистема регионального уровня, состоящая из компонентов более низкого ранга: сельскохозяйственной, промышленной, лесохозяйственной, водохозяйственной, горнодобывающей, селитебной, транспортной и рекреационной.

Модельный регион исследования, Прохоровский район, относится к староосвоенным регионам, обладающим несколькими ведущими компонентами экономического развития: территория для расселения и развития природоэксплуатирующих отраслей; плодородные почвы и климатические условия; лимитированные водные ресурсы; ассимиляционный потенциал окружающей среды.

 В условиях Прохоровского района, основным природным богатством которой являются черноземные почвы, происходит конфликт с селитебными зонами промышленных и административных центров, за счет изъятия и нарушения значительных площадей сельскохозяйственных угодий. Сравнение рентабельности строительства селитебной застройки и промышленных объектов, за счет отчуждаемых сельскохозяйственных угодий, за принятые периоды планирования хозяйственной деятельности и при сложившихся не вполне равновесных ценах на сельскохозяйственную продукцию в настоящее время оставляет несомненный приоритет за селитебным и промышленным освоением территории. Вместе с тем серьезного анализа в этой сфере с попытками обосновать длительность периодов приведения разновременных затрат, учесть полную стоимость рекультивации нарушенных земель (карьеров и отвалов) не проводится.

Дополнительным фактором, требующим учета при планировании территориального природопользования, помимо ограниченности водных ресурсов, является воздействие промышленных и сельскохозяйственных объектов на прилегающие территории, формально относимые к более благополучным антропофункциональным зонам, обеспечивающим экологические и эстетические требования к среде проживания населения. Это обусловливает необходимость разработки методик и программ комплексного изучения промышленных и сельских природно-территориальных комплексов с разработкой типовых унифицированных оценок по видам воздействия их различных составляющих, дифференцированно по средам.

Полученные результаты исследовательской работы могут быть использованы при разработке программ дальнейшего развития района с учетом сложившейся экологической ситуации, картографический материал – в качестве наглядных пособий в учебном процессе [9].

Список используемой литературы

1.Базель В. С. Экологическое нормирование антропогенных нагрузок / В. С. Базель, Ф. В. Кражимский, Л. Ф. Семериков и др. - Экология. — 1993. -№1. С. 36-47.

2. Драпиковский А.И. Экономико-планировочное зонирование как метод рыночного анализа городской недвижимости / А.И. Драпиковский, И.Б. Иванова. - М., 2000.

3. Каганский В. Л. К феноменологии урбанизированных ландшафтных сред // Городская среда: проблемы существования. - М.: Изд-во ВНИИТАГ, 1990.

4. Книжников Ю.Ф. Аэрокосмические исследования динамики географических исследований / Ю.Ф. Книжников, В.И. Кравцова  – М.: Изд-во МГУ, 1991.

 5. Комарова Н.Г. Геоэкология и природопользование: Учеб. пособие для

высш. пед. учеб. заведений/ Н. Г. Комарова.- М.: Издательский центр «Академия», 2003.

6. Корнилов А.Г. Антропофункциональный анализ территории как основа эколого-географического районирования Белгородской области / А. Г. Корнилов, А. Н. Петин, Н.В. Назаренко // Проблемы региональной экологии. – Смоленск, 2005. - № 1. – С. 21-27.

7. Куприянов С.В. Географические и геоинформационные аспекты экспертной системы для оптимизации картографических моделей природной среды/ С.В.Куприянов – М.: Наука, 1995.

8. Назаренко Н.В. Эколого-географическое изучение староосвоенных регионов на примере Белгородской области: Дис. канд. геогр. наук: 25.00.36/ Н. В. Назаренко. – Белгород, 2007.

9. Назаренко Н.В. Эколого-географическое районирование территории Белгородской области с использованием данных дистанционного зондирования /Н.В.Назаренко, В.В.Остапенко //Эколого-географические проблемы регионов России: материалы II Всероссийской научно-практической конференции – Самара: ПГСГА, 2011. - С.125-128.