Глава 3. Современное состояние природных и прородно-антропогенных геосистем
Историко-геоэкологический анализ позволяет исследовать особенности антропогенного преобразования геосистем и оценить их антропогенную трансформацию на различных этапах развития. Историко- геоэкологический анализ – это метод исследования пространственно-временных закономерностей взаимодействия общества и окружающей среды. Исследования антропогенной эволюции геосистем связаны с использованием геоэкологического и ландшафтно-исторического подходов и направлены на изучение всех факторов воздействия на геосистемы посредством различных видов природопользования за всю историю освоения того или иного региона. Под эволюцией (или развитием) геосистем понимается направленное, необратимое развитие геосистемы, в ходе которого происходит коренное изменение ее структуры и функционирования, приводящее к смене инварианта. Эволюционные изменения современных геосистем предполагают кардинальное изменение их структуры и определяют состояние среды обитания человека и качество жизни. Геоэкологическим аспектом исследования эволюции геосистем является оценка экологического состояния геосистем на различных этапах их освоения, начиная от появления первых существенных антропогенных вмешательств и до настоящего времени, а так же прогноз их возможного развития в будущем.
Историко-геоэкологический анализ антропогенной эволюции геосистем включает в себя: анализ природно-ландшафтных условий территории; анализ изменения системы расселения в ходе антропогенного освоения; анализ изменений условий природопользования; учет факторов антропогенной трансформации геосистем и их экологическую оценку; оценку изменения средообразующих функций геосистем; оценку геоэкологического риска, обусловленного эволюционными изменениями геосистем. Итоговым критерием геоэкологической оценки антропогенной трансформации геосистем выступает геоэкологический риск, оцениваемый по серии факторов. Обобщенный алгоритм метода приведен на рисунке.
Рис 3. Алгоритм историко-геоэкологического анализа антропогенных изменений геосистем юго-востока Беларуси
Исследования проводились на трех иерархических уровнях, что обусловлено спецификой объекта исследования и особенностями изменения его свойств в ходе антропогенного преобразования. Для выяснения истории антропогенного освоения юго-востока Беларуси проведена историческая периодизация с учетом особенностей хозяйства, землепользования, расселения, антропогенной трансформации ландшафтов и их экологических проблем.
В рамках исследования проводился сопряженный анализ источниковедческой базы, отражающей ландшафтные, палеогеографические и археологические исследования юго-востока Беларуси; определены связи между природно-ландшафтной структурой территории и особенностями антропогенного освоения; проведена реконструкция видов природопользования в разные временные срезы, а так же инвентаризация факторов антропогенного воздействия на ландшафты и их последствия; оценена антропогенная нагрузка на ландшафты; изучены изменения антропогенного воздействия в ходе истории освоения ландшафтов юго-востока Беларуси.
Изучение динамики структуры землепользования и антропогенной нагрузки, анализа антропогенных факторов трансформации геосистем, оценки изменений средообразующих функций природных и природно-антропогенных геосистем. Оценка средообразующих функций геосистем проводилась на основе определения экспертных оценок функций и их суммы с учетом средообразующей способности различных форм землепользования. Суммарная оценка средообразующих функции рассматривалась как величина средообразующего потенциала природно-антропогенных геосистем модельного района.
В ходе длительного антропогенного воздействия накапливающиеся преобразования приводят к необратимой трансформации геосистем. Особенно ярко данные процессы прослеживаются в пределах наиболее освоенных урбанизированных территорий. Исходя из этого, необратимые изменения природно-антропогенных геосистем оценивались на локальном уровне.
Для геоэкологического анализа геосистем локального уровня на территории выделено 17 урболандшафтных участков, для каждого из которых характерны определенные природно-ландшафтные условия и особенности застройки (тип градостроительного использования). Для участков оценен геоэкологический риск, обусловленный эволюционными изменениями геосистем, по двум группам факторов: по факторам, обусловленным деградацией экологического каркаса и нарушением его средообразующих свойств, и по факторам, обусловленным техногенным преобразованием морфолитогенной основы. Оценка риска, обусловленного состоянием экологического каркаса, выполнялась по ряду показателей: фрагментация лесного массива; площадь древесных насаждений; площадь зеленых зон (леса, кустарники, луга); площадь застроенных земель. Для оценки риска, связанного с техногенной трансформацией морфолитогенной основы, использовались показатели: пораженность территории экзогенными геологическими процессами; удельная площадь техногенных грунтов; вертикальная трансформация рельефа; удельная площадь высотной (6-18 этажей) застройки; плотность техногенных коммуникаций. В результате определялся комплексный показатель геоэкологического риска (ГЭР).
Геоэкологическая оценка на локальном уровне показала, что большая часть территории города характеризуется очень низкой и низкой степенью геоэкологического риска. В середине XX века геосистемы со средней степенью риска отсутствовали; в начале XXI века на их долю приходится 31%. В середине XX века наибольшие значений показателя геоэкологического риска (ГЭР) характерны для исторического центра города и Залинейного района, что связано с их интенсивным градостроительным развитием со второй половины XIX века. В начале XXI века наибольшие значения ГЭР отмечаются в урболандшафтных участках № 10 (Волотова) и № 14 (Залинейный). Эти участки характеризуются высокой плотностью застройки и транспортных коммуникаций и практически полным отсутствием элементов экологического каркаса.
Оценка геоэкологических рисков за 50 лет, с середины XX века до начала XXI века, показала, что основной тенденцией в пределах моренно-зандрового ландшафта являлось разрушение природного экологического каркаса, которое не компенсировалось созданием элементов искусственного экологического каркаса. Урболандшафтные участки в пределах моренно-зандрового ландшафта характеризуются наибольшим риском, обусловленным нарушением средообразующих свойств экологического каркаса. Урболандшафтные участки в пределах пойменных и частично аллювиально-террасированных геосистем, характеризующиеся искусственной морфолитогенной основой, представляют собой зоны повышенного геоэкологического риска, связанного с техногенным преобразованием морфолитогенной основы.
Таким образом, разработанная методика историко-геоэкологического анализа антропогенных изменений и эволюции геосистем позволяет определять закономерности антропогенного преобразования природных геосистем на различных этапах, а так же оценить их необратимые изменения в ходе освоения территории и является наиболее оптимальным методом оценки геоэкологического состояния территории на различных этапах освоения. Итоговым критерием геоэкологической оценки антропогенной трансформации геосистем выступает геоэкологический риск, оцениваемый по серии факторов. Применение данной методики на данной территории ранее не осуществлялось.