Оценка степени изменений природной среды вследствие антропогенных воздействий

Применение рассмотренных критериев дает возможность оценить степень и изменения окружающей среды во времени и в пространстве.

Временные (динамические) показатели характеризуют скорости нарастания неблагоприятных изменений. Выделяется четыре динамических класса природных систем:

1) стабильные - скорость увеличения площадей нарушенных земель менее 0,5 % в год;

2) умеренно динамичные - площади увеличиваются до 2 % в год (возможна полная смена ценотического покрова за 50-100 лет);

3) среднединамичные - до 2-3 % в год (возможна полная смена экосистем в течение 3-50 лет);

4) сильнодинамичные - более 4 % в год (полная смена экосистем возможна за 25 лет).

Пространственные показатели характеризуют размеры ареалов, в пределах которых проявляются антропогенные нарушения природных комплексов.

Вводится понятие предельно допустимой площади нарушения ландшафта (экосистемы), т. е. того предела, до которого еще возможна регенерация природной системы.

Повышение допустимой площади нарушения ведет к разрушению структурно-функциональной целостности и преобразованию природной системы в новое состояние. Для разных ландшафтов и природных систем этот показатель существенно меняется.

При расчете показателей, используемых для оценки антропогенных изменений окружающей среды, необходимо учитывать естественную территориальную дифференциацию ландшафтов. Так, при оценке загрязнения региона может быть введен параметр, учитывающий площади отдельных морфологических фрагментов. В этом случае средневзвешенный показатель загрязнения региона вычисляется по формуле

где m_i - площадь i -го контура; z_i - загрязнение i - го контура; S -общая площадь региона.

Характеристика процессов экологической дестабилизации природной среды предполагает ранжирование нарушения экосистем по глубине и необратимости. Особое внимание уделяется экстремальным состояниям, угрожающим жизни людей.

В законе Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды", статья 59, пункт 1, 1992 г. дано определение зоны экологического бедствия - это участки территории, где в результате хозяйственной либо иной деятельности произошли глубокие изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, нарушение природного равновесия, разрушение естественных экологических систем, деградацию флоры и фауны.

Выделяют три уровня экологического нарушения.

Зона экологического риска (Р) включает территории с заметным снижением продуктивности и устойчивости экосистем, максимумом нестабильности, ведущим в дальнейшем к спонтанной деградации экосистем, но еще с обратимыми нарушениями экосистем, предполагающими сокращение хозяйственного использования и планирование поверхностного улучшения. Деградация земель наблюдается на 5-20 % площади.

Зона экологического кризиса (К) включает территории с сильным снижением продуктивности и потерей устойчивости, трудно обратимыми нарушениями экосистем, предполагающими лишь выборочное их хозяйственное использование и планирование глубокого улучшения. Деградация земель наблюдается на 20-50 % площади.

Зона экологического бедствия — катастрофы (Б) включает территории с полной потерей продуктивности, практически необратимыми нарушениями экосистем, полностью исключающими территорию из хозяйственного использования и требующими коренного улучшения. Деградация земель превышает 50 % площади.

Названные уровни экологического нарушения определяются с помощью ботанических, зоологических и почвенных критериев.

Ботанические критерии имеют наибольшее значение, поскольку они не только чувствительны к изменениям окружающей среды, но и наиболее лучшим образом прослеживают зоны экологического нарушения по размерам в пространстве и по интенсивности во времени.

Учитываются признаки на разных уровнях: организменном (фитопатологические изменения), популяционном (ухудшение видового состава и фитоценометрических признаков) и экосистемном (соотношение площади в ландшафте).

Зоологические критерии - показатели нарушения животного мира - могут рассматриваться как на ценотических уровнях: видовое разнообразие, пространственная структура, трофическая структура, биомасса и продуктивность, энергетика, — так и на популяционных: пространственная структура, численность и плотность, поведение, демографическая и генетическая структуры.

Зона риска выделяется главным образом по этологическим (поведенческим) критериям: потеря стадного поведения, изменение путей миграции, реакция толерантности. Зона кризиса характеризуется нарушением структуры популяций, групп и стай, сужением ареала распространения и обитания, нарушением продуктивного цикла. Зона бедствия отличается исчезновением части ареала или местообитания, массовой гибелью возрастных групп, резким ростом численности синантропных и нехарактерных видов, интенсивным ростом антропозоонозных и зоонозных заболеваний.

Критерии ухудшения свойств почв - один из наиболее сильных показателей зон экологического риска, кризиса или бедствия. Прежде всего это проявляется в снижении плодородия почв на большой площади и с высокой скоростью. Почвенно-эрозионные критерии связаны с вторично-антропогенными геоморфологическими процессами, ускоренными хозяйственной деятельностью человека. Эти процессы распространены и в естественных условиях, но нарушение человеком устойчивости растительного и почвенного покрова вызывает их значительное ускорение и расширение площади.