Камеральные работы при изучении особенностей природы

Москвина Наталья Николаевна
Главный специалист
ГП ХМАО «Научно-производственный центр
комплексного мониторинга окружающей среды
и кадастра природных ресурсов»
2004 год
Камеральные работы при изучении особенностей природы ООПТ (на примере
природного парка «Кондинские озера»)
Природный парк – специфическая ООПТ. С одной стороны природные объекты территории
требуют сохранения своего разнообразия и охраны, с другой стороны в пределах территории
разрешена хозяйственная деятельность. В таких ситуациях требуется тщательный подход к
осуществлению природопользования. Основными принципами оптимизации природопользования
в пределах ООПТ, способными существенно повысить экологическую безопасность
хозяйственной деятельности являются:
 неоднозначность устойчивости компонентов природы и ландшафтных систем по
отношению к различным типам нарушений и загрязнений;
 максимальное сохранение ресурсовоспроизводящих и минимизация потерь
ресурсосодержащих свойств ландшафта;
 максимальное сохранение социально-экологических функций природных комплексов;
 нахождение оптимального сочетания режимов хозяйственного воздействия и свойств
природной среды;
 неразрывность процессов использования, воспроизводства и охраны ландшафтных
ресурсов;
 соответствие технических подсистем устойчивости ландшафтных комплексов к
антропогенному влиянию;
 планирование мероприятий по рекультивации в соответствии со структурнофункциональными особенностями антропогенных ландшафтов, отраслевых комплексов и
природно-социально-экономических систем;
 соответствие ресурсного потенциала ландшафта задаваемым ему социальноэкономическим функциям;
Реализация вышеперечисленных принципов базируется на картографо-информационных
системах.
Любое комплексное исследование территории осуществляется в три основных этапа:
1.
Камеральные предполевые работы – включают в себя работу с фондовым
материалом, первичную обработку имеющихся картографических материалов
и/или составление основных карт.
2.
Полевые исследования.
3.
Камеральная обработка информации полевых исследований и/или составление,
уточнение карт.
Камеральные работы при комплексном изучении ООПТ типа «Природный парк» включают
в себя картирование ландшафтных комплексов, как базовых интегральных категорий
природопользования.
Принципы ландшафтного картирования состоят из инвентаризации ландшафтноэкологической структуры.
Учитывая, что ландшафтно-экологическая информация в нашем случае является базовой
для подготовки проведения полевых ландшафтных исследований, составление опорных
ландшафтно-информационных карт должна строиться по следующей схеме:
 карты должны быть подготовлены в базовых масштабах и соответствовать
поставленным задачам (обзорные, общенаучные, обеспечивающие сменяющиеся стадии
проектного освоения, оценочные и пр.);
 единицы картографирования должны иметь однозначные дешифровочные признаки на
КС и АФС сопоставимых масштабов;
 обеспечивающая подготовку легенды классификация должна позволять выделение
оценочных групп экологического блока (по устойчивости, выполняемым функциям, экологически
значимым факторам, экологической ценности) и корреспондировать с классификациями единиц
тематического картографирования. Иными словами, базовый инвентаризационный фон по
дробности не может быть ниже, чем реально дифференцированная устойчивость и другие
экологические категории.
Учитывая комплексность информации ландшафтно-экологических карт, необходимо
обеспечить опережающий режим их подготовки. Преимущество ландшафтной карты, особенно на
малоизученных территориях, заключается в том, что она заменяет целый комплект тематических
карт.
На природный парк «Кондинские озера» составлена ландшафтно-типологическая карта на
основе дешифрирования космических снимков типа «Lansad» с разрешением 30*30 метров.
Исходный масштаб 1:100 000. Кроме этого использовались топографические карты и
лесоустроительные материалы. Основная единица картирования – тип урочища.
Комплексы природного парка относятся к Кондинско-Ваховской средне- и южнотаежной
ландшафтной области озерно-аллювиальных низин, к Кондинской ландшафтной провинции
плоских болотных и болотно-таежных низин (Кондинское Полесье).
Классификационный ряд выделенных комплексов, упрощенный для удобства пользователя,
включает в себя следующие единицы: цикл развития (ЦР), тип местности и тип урочища
Цикл развития выделяется с учетом групповых свойств дренирования, контролирующих
развитие таежной, болотной и луговой биоты при близких биоклиматических показателях.
Представлены циклы долинно-придолинного развития, заторфованных междуречий (покровного
заторфовывания), ограниченно дренированных междуречий. Тип местности в нашей работе
обоснован неоднородностью структуры и динамических свойств, обусловленных
неоднородностью рельефа, литогенной основы и структурно-динамических свойств закономерной
композиции урочищ. Из сказанного следует, что в пределах выделенного типа местности
доминантным будет одно урочище (иногда выделается 2 содоминанта), а остальные являются
характерным дополнением, и сочетание их неповторимо в других типах местности.
Долинно-придолинный цикл развития включает два типа местности:
Долинно-пойменный тип местности – распространен в пределах пойм рек среднего
порядка. Представлен русловыми, прирусловыми, центрально-пойменными и старичными
урочищами. В прирусловых частях преобладают хвойно-мелколиственные леса и ивняковые
заросли. Менее характерны урочища с луговыми, болотными и редколесными группировками.
Основу ландшафтов малых рек и ручьев создают сложные урочища с различными вариантами
хвойно-мелколиственных лесов;
Придолинно-дренированный тип местности выявляется в пределах долин рек средних
порядков. Выделение этого типа местности обусловлено проявлением дренирующей способности
рек. Представлен плосковолнистыми придолинными поверхностями относительно или хорошо
дренированными хвойно-мелколиственными (преимущественно сосново-березовыми с кедром)
лесами.
Цикл развития заторфованных междуречий (покровного заторфовывания)
представлен 5 болотными типами местности.
Озерный тип местности – один из наиболее распространенных в пределах Кондинского
Полесья. Приурочен к центральным частям плоских заторфованных междуречий. Представляет
собой сочетание урочищ акваторий среднеглубинных и мелких озер в торфяных берегах, низких
приозерных террас с травяно-моховыми болотами и полосой приозерной обсушки. Включает
приозерные валы и гривы с древесной растительностью, заболоченные межозерные понижения и
мелкую ручьевую сеть;
Тип местности плоских низинных болот выявляется преимущественно в центральных
частях болотных массивов или в долинах рек среднего порядка. Характеризуется
переувлажнением, как правило, непроходимостью и угнетенной (травяно-моховой)
растительностью;
В грядово-озерково-мочажинном типе местности наиболее характерны урочища
центральных заболоченных частей озерно-аллювиальных равнин с грядово-мочажинными
болотами со сосново-сфагново-кустарничковыми сообществами по грядам и пушицево-моховокустарничковыми в мочажинах. Мочажины, нередко переувлажненные, заняты осоково-сфагновой
и ситниково-сфагновыми группировками. При сильном переувлажнении мочажины, как правило,
заняты мелкими озерками. Морфологическая структура однородна и представлена частой сменой
простых ландшафтных звеньев: дистрофных вытянутых и параллельно ориентированных озерков,
приозерковых топяных сфагново-ситниковых мочажин и вытянутых торфяных, реже торфяноминеральных гряд (с относительными превышениями 0,6-1,2 м), покрытых сфагновокустарничковыми сообществами. По грядам, в особенности торфяно-минеральным, характерны
угнетенные сосновые редколесья с редкой примесью из березы;
Тип местности верховых плоскобугристых болот обычен в краевых частях болотных
массивов. Представлен урочищами плоскобугристых, наклоненных в сторону речных долин
окраинных частей болотных массивов с сосновыми сфагново-кустарничковыми заболоченными
лесами;
Тип местности заторфованных долинообразных понижений выделяется на месте
сброшенных или древних речных долин в различной стадии заболачивания.
Типы местности в цикле развития ограниченно дренированных междуречий
выделяются в основном с учетом особенностей рельефа территории. Данный ЦР получил
ограниченное распространение в придолинных или приозерных частях, на отдельных
внутриболотных повышениях. Включает 5 типов местности:
Минерально-островной тип местности представлен сочетанием урочищ изолированных
дренированных малоамплитудных повышений с сосново-кедровыми и сосново-березовыми
лесами.
Волнисто-западинный тип местности выделяется на слабо дренированных междуречных
поверхностях. Из дренированных типов местности он получил наибольшее распространение.
Плосковолнисто-холмистый тип местности характеризуется сочетанием
малоамплитудных хорошо дренированных повышений с преобладанием сосновых и сосновокедровых лесов и плосковолнистых основных поверхностях различной степени дренированности.
Плосковолнистый тип местности характерен для приречных частей междуречий.
Поверхность, как правило, полого наклонная в сторону речных долин, слабо или относительно
дренирована сосново-березовыми лесами.
Гривистый тип местности приурочен к повышениям (2 и более метров) среди
дренированных плоскоместных поверхностей. Характеризуется сменой растительной формации
по сравнению с основной поверхностью.
Тип урочища представляет собой генетически однородную территорию, в пределах
которой сохраняются одинаковые формы рельефа, один тип литологических отложений, одна
почвенная разность и однотипный растительный покров.
Подробная характеристика типов урочищ, выделенных на ландшафтно-типологической
карте, приводится в легенде и в информационном приложении к электронному варианту карты.
На основе электронной ландшафтной карты составлена база данных, включающая в себя
информационный ряд :
1. ID; 2. Описание объекта; 3. Рельеф; 4. Состав грунтов; 5. Средняя мощность торфа;
6. Растительный покров, лесообразующая порода; 7. Почвы; 8. УГВ; 9. Вероятные
растительные ресурсы; 10. Выполняемые функции; 11. Комплексная устойчивость к
антропогенному влиянию.
Ландшафтно-типологическая карта по своей сути несет довольно большой объем
информации о различных компонентах природы. Подобная информационная основа открывает
широкие перспективы для создания большого количества тематических и оценочных карт на
территорию округа. Выбор профиля хозяйственного использования территорий и система мер по
оптимизации хозяйственного освоения соотносятся со структурно-динамическими особенностями
ландшафтных комплексов. Имеющиеся результаты открывают возможность проведения
ландшафтно-экологических исследований. Наглядным примером ценности, объемности и
перспективности ландшафтной информации может служить ряд тематических карт, созданных на
основе ландшафтной карты.
Отраслевые тематические карты подготавливаются на основе ландшафтной информации с
использованием процедуры возвратного ландшафтного анализа. Такие карты отличаются
универсальностью, комплексностью и совместимостью между собой.
На территорию природного парка составлено 7 тематических карт.
На основе прямой ландшафтной интерпретации составлены:
– Карта рельефа на территории природного парка «Кондинские озера»;
– Карта почв природного парка «Кондинские озера»;
– Карта растительности на территории природного парка «Кондинские озера»;
– Карта мощности торфа на территории природного парка «Кондинские озера».
По косвенным данным (при анализе типа растительности) составлены:
– Карта состава грунтов на территории природного парка «Кондинские озера»;
– Карта уровня грунтовых вод на территории природного парка «Кондинские озера»;
– Карта вероятного наличия ягодных ресурсов на территории природного парка
«Кондинские озера».
Ряд оценочных карт являются наглядным примером соблюдения принципа природноантропогенной совместимости. Данный принцип предполагает определение устойчивости
ландшафтных комплексов к различным типам антропогенной нагрузки. На основе интерпретации
ландшафтной информации созданы оценочные карты «Функций природных комплексов» и
«Устойчивости ландшафтных комплексов к антропогенному воздействию».
Комплексный ландшафтно-экологический подход позволяет утверждать, что каждый
природный комплекс, занимая определенное место в ландшафтной структуре и хозяйственной
деятельности населения, обладает рядом функций, значимых для природы, территории или
человека. Соответственно, функции природных комплексов делятся на защитные и ресурсные.
При определении функций учитываются: особенности рельефа, литологический состав
грунтов, особенности почвенного покрова, характер увлажнения и дренированности, особенности
гидросети, характеристика древостоя, наличие или отсутствие темнохвойных пород, дикоросов, а
так же значение выделенных ландшафтов для сохранения современной структуры природных
комплексов, сложившихся форм природопользования и перспектив использования ресурсов.
Всего выделено 10 основных функций. Из них к группе ресурсных функций относятся:
древесно-ресурсная (ДР), ягодно-грибная (ЯГ), орехово-промысловая (ОП), охотничьепромысловая (ОхП) и сенокосно-пастбищная (СП). Количество ресурсных функций и их перечень
изменяется в зависимости от местных условий. Нередко к ним добавляются такие функции как
рыбная (Рыб.), лекарственная (Лек.), рекреационная и др. Защитные функции определяют роль
экосистемы в сохранении природного комплекса данной местности. К ним относятся:
биостационная (БС)1, ландшафтно-стабилизирующая (ЛС)2, водоохранная (ВО),
водорегулирующая (ВР), водозапасающая (ВЗ).
Очевидно, что любой ландшафт обладает совокупностью функций. С экологической
стороны наиболее важно выявление защитных функций для определения степени ущерба всему
природно-территориальному комплексу. Выделение же ресурсных функций, необходимо, главным
образом, для оценки ущерба традиционному хозяйству.
Ландшафты тайги Ханты-Мансийского автономного округа подвержены, как правило,
сильному антропогенному воздействию (механические нарушения почвенно-растительного
покрова, вырубка лесов, нефтяные разливы, трансграничный перенос загрязняющих веществ и их
частичная аккумуляция и др.), которые не допускают сохранения структуры экосистем независимо
от ее естественных свойств.
Устойчивость ландшафтных комплексов обычно оценивается как устойчивость к
механическому воздействию и химическому загрязнению.
Последствия механической трансформации экосистемы сводятся к следующему:
нарушение надпочвенного покрова, изменение рельефа и растительного покрова вплоть до его
1
Исполняет роль защиты животного мира. К ним относятся территории, являющиеся местом обитания ценных
промысловых животных, из которых они впоследствии расселяются на другие участки.
2
Нарушение комплекса с данной функцией вызывает «цепную» реакцию в окружающих системах.
полного уничтожения, морфологическое преобразование почв, изменение состава поверхностных
горизонтов пород, искусственная отсыпка, изменение увлажнения поверхности, режима
верховодки, влажности почвогрунтов при подтоплении или осушении, преобразование течения
исходных геохимических процессов.
С учетом групповых особенностей экосистем и выполняемых ими функций, разработанная
шкала баллов устойчивости по отношению к механическому воздействию имеет следующий вид:
0 (неустойчивые) – легко нарушаемые с низким потенциалом самовосстановления
экосистемы пойменных темнохвойно-мелколиственных лесов; озерно-болотные комплексы,
экосистемы долинообразных понижений с темнохвойно-березовыми травяно-болотными лесами;
гидрогенные экосистемы рек и озер;
1 (среднеустойчивые) – экосистемы верховых облесенных болот и заболоченных лесов;
2 (устойчивые) – экосистемы хорошо дренированных суглинистых водоразделов и
надпойменных террас со смешанными лесами, пойменные лугово-кустарничковые комплексы,
низинные болота (1).
Значительный ущерб почвенно-растительному покрову наносится загрязнением
нефтепродуктами, химическими веществами, сточными водами различного состава и
минерализации, выбросами вредных веществ в атмосферу и др.
Степень геохимической устойчивости экосистем к загрязнению нефтепродуктами и
химическими веществами определяется следующими факторами:
– скоростью химических превращений органических и минеральных веществ в почвах,
водах, атмосфере;
– характером химических и связанных с ними фазовых превращений веществ в
зависимости от типа геохимических барьеров;
– интенсивностью выноса веществ (продуктов техногенеза) за пределы данной экосистемы,
рассеяния их с поверхностными и подземными стоками и воздушными потоками.
На основании перечисленных факторов были выделены топологические группы
ландшафтов по уровням геохимической устойчивости к загрязнению (1, стр. 44).
Таблица 1.
Типология устойчивости экосистем к углеводородному и химическому
загрязнению.
Категория
устойчивости
(балл)
Наиболее
неустойчивые
(0 баллов)
Неустойчивые
(1 балл)
Переменноустойчивые
(2 балла)
Устойчивые
(3 балла)
Ведущие факторы, определяющие показатели устойчивости Группы экосистем
Формирование
блокирующей
пленки.
Кумулятивное Озера, русла рек,
накопление в гидробионтах, накопление тяжелых фракций в озерно-болотные
донных отложениях, отсутствие геохимических барьеров.
комплексы
Господство восстановительной среды, частая смена гряд, Группа болотных
сложенных
органогенными
породами,
оглеенных
экосистем,
минеральных грунтов с участками водных пространств,
экосистем
сочетание сорбционного органогенного барьера кислородного заболоченных
и латерального.
лесов.
Периодические разливы половодных вод, значительная
пестрота литологического состава, различие в скоростях
Пойменнонакопления наилка, наличие глеевого, сорбционного и
таежные
кислородного барьеров, сочетание окислительных и
экосистемы.
восстановительных условий.
Значительная
активность
окислительных
и
Лесные
восстановительных процессов, изменение реакций почвенной
экосистемы на
среды от слабо кислой до кислой, значительная
суглинистых
контрастность радиальных барьеров, доминирование почв
грунтах
тяжелого механического состава.
Важной задачей является определение интегральной устойчивости растительного покрова.
Центральным элементом при оценке интегральной устойчивости экосистем является степень
устойчивости выполняемых ими функций. Устойчивость, в том числе и функциональная, имеет
относительный характер. Она определена, главным образом, по отношению к косвенным
воздействиям. По отношению к прямому воздействию промысловых объектов и технологических
процессов все типы экосистем неустойчивы.
С учетом групповых особенностей экосистем и связанных с ними функций шкала баллов
устойчивости имеет следующий вид:
I – неустойчивые гидрогенные экосистемы рек, проток и озер с биостационной функцией;
II – неустойчивые и переменно-устойчивые долинные экосистемы с водоохранной
функцией;
III – неустойчивые болотные гидроморфные экосистемы с водозапасающей и
водорегулирующей функцией;
IV – переменно-устойчивые полугидроморфные экосистемы заболоченных лесов в
сочетании с лесными экосистемами «минеральных островов» с ландшафтно-стабилизирующей,
древесно-ресурсной и биостационной функциями;
V – упруго-устойчивые таежные экосистемы (1).
Определение интегральной устойчивости экосистем необходимо при проведении
ландшафтно-экологических изысканий в интересах оценки воздействия промысловых комплексов
на окружающую среду, особенно в процессе проведения предпроектных и проектных работ.
Сопоставление устойчивости экосистем с ожидаемой техногенной нагрузкой является основным
способом прогнозирования их поведения в будущем и выработки решений о возможности или
невозможности размещения техногенных объектов на конкретно взятой территории.
Ландшафтная карта является информационной основой для создания ряда оценочных карт
общего назначения. Комплект из ландшафтной и оценочных карт при анализе имеющегося или
планируемого антропогенного воздействия дает возможность производить:
 оценку степени трансформации природного комплекса;
 оценку (качественную и количественную) экологического ущерба;
 варианты планирования восстановительных мероприятий;
 планирование затрат на проведение экологических и рекультивационных мероприятий;
 планирование размещения объектов нефтедобычи таким образом, чтобы свести к
минимуму вредное воздействие;
 расчет размеров компенсационных выплат малочисленным народам севера;
 любые карты компонентов ландшафтных комплексов;
 многочисленные тематические карты.
В итоге при составлении ландшафтной карты на предполевом камеральном этапе
исследования территории мы можем сразу же получить комплексную, объемную информацию об
объекте исследования, что позволяет наиболее точно определять направление дальнейших работ и
значительно сокращает затраты финансов и времени на проведение последующих этапов
исследования.
Использованная литература:
1. Природопользование на северо-западе Сибири: опыт решения проблем: Коллективная
монография / Под ре. Проф. В.В.Козина и проф. В.А.Осипова – Тюмень; ТюмГУ – 1996. – 168 с.
Презентация «ООПТ 2004»