Пространственные и динамические критерии

Пространственные критерии наряду с учетом степени нарушенное имеют большое значение для оценки площади пораженной экосистемы. Если площадь изменения невелика, то при равной глубине воздействия малая по площади нарушенная система восстановится быстрее, чем обширная. Если площадь нарушения превышает предельно допустимые размеры, то разрушение среды практически необратимо и относится к уровню катастрофы. Например, выгорание лесов на площади в десятки и даже сотни гектаров практически обратимо, так как леса восстанавливаются - это не катастрофа. Однако, если площадь выгорания лесов или какой-либо формы техногенного разрушения растительного покрова достигает площади десятков и сотен тысяч гектаров, изменения практически необратимы и происшествие квалифицируется как катастрофа. Таким образом, размер катастрофического нарушения достаточно велик и превышает, по В.В. Виноградову, площадь 10-100 тыс. га в зависимости от типа растительности и геолого-географических условий.

 

Чем серьезнее нарушение, тем больше репрезентативная площадь его влияния. Пространственным критерием зон экологического нарушения служит относительная площадь земель (в процентах), выведенных из землепользования в пределах исследуемой экосистемы. Даже в норме, т.е. в стабильном растительном покрове, относительная площадь нарушенных земель может достигать 5 %, а в зонах экологического бедствия превышает 50 %. При одной и той же стадии нарушения, выявленной по тематическим критериям, увеличение относительной площади нарушения соответствует более высокому уровню опасности. Это может быть выражено в виде матрицы для административного района площадью 100-200 тыс. га. Пример такой матрицы приведен в табл. 1.

 

Если нарушено менее 5 % территории, то изменение квалифицируется в пределах нормы, но умеренное нарушение на относительной площади более 50 % оцениваемой территории уже является основанием для объявления ее зоной экологического риска.

Для классификации зон экологического риска, кризиса и бедствия необходимо учитывать пространственную неоднородность нарушенных зон и наличие в ней комбинаций относительной площади разной степени нарушения.

Так, зона риска может составлять комбинацию из слабоизмененных площадей (менее 30 %), средне- и сильноизменен- ных (менее 40 %) экосистем; зона кризиса - из слабо- и средне- измененных площадей (менее 30 %), сильно- и очень сильноизмененных (более 40 %), очень сильноизмененных (менее 30 %) экосистем; зона бедствия - из очень сильноизмененных площадей (более 40 %), слабо- и среднеизмененных (менее 20 %), очень сильноизмененных (более 30 %) экосистем (табл. 2).

 

Динамические критерии наиболее достоверны для выявления зон экологического нарушения по скорости нарастания неблагоприятных изменений природной среды (скорости накопления тяжелых металлов, скорости прироста площади подвижных песков и т.п.).

Статические критерии выявления зон экологических нарушений при всей их очевидности недостаточны для объективной оценки изучаемых ситуаций, поскольку они не дают полного представления об истинной картине бедствия. Следует иметь в виду, что существуют природные стабильные зоны с кризисными и бедственными признаками, которые не являются не только антропогенными, но и динамичными. Так, известные биогеохимические провинции (например, на Южном Урале или на Алтае) по статическим биогеохимическим показателям могут быть отнесены к зонам экологического кризиса. Вместе с тем по динамическим критериям они таковыми не являются, так как повышенные концентрации металлов в почвах и растениях были здесь до антропогенеза. Точно так же нельзя считать зонами экологического бедствия изначально не закрепленные пески (например, Арчадинские, относящиеся к плейстоцену), устойчивые природные эрозионные комплексы и т.п.

По этому показателю В.В. Виноградов выделяет четыре класса динамизма растительного покрова.

Стабильные территории со скоростью изменений менее 0,5 % площади в год подвержены лишь разногодичной и цикличной флуктуации.

Умеренно динамичные территории со скоростью изменения до 1-2 % площади в год, полная смена которых происходит за 50-100 лет и которые формируют слабовыраженные тренды, соответствуют зонам экологического риска.

Среднединамичные территории со скоростью изменений до 2-3 % площади в год, полная смена которых происходит в течение 30-50 лет с выраженной формой тренда, соответствуют зонам экологического кризиса.

Сильнодинамичные территории со скоростью изменений свыше 4 % площади в год, полная смена которых происходит менее чем за 25 лет, соответствуют зонам экологического бедствия.

Для выявления скорости смен и исключения разногодичных колебаний при выделении зон экологического бедствия необходима представительная продолжительность наблюдений. Считается, что минимальный срок для определения линейной скорости изменений составляет 10, а нелинейной - 20-30 лет.