close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Оценка состояния антропогенной нагрузки и устойчивости экосистем Табасаранского района Республики Дагестан.

код для вставкиСкачать
УДК 911.9
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ И УСТОЙЧИВОСТИ
ЭКОСИСТЕМ ТАБАСАРАНСКОГО РАЙОНА
РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН
© 2011
Ахмедова Л.Ш., Гусейнова Н.О., Мирзабалаев Р.М.
Дагестанский государственный университет
Проблема необходимости нормирования антропогенной нагрузки на окружающую
среду в интересах повышения качества жизни людей была сформулирована более
четверти века назад. Но основная трудность в ее реализации заключается в
отсутствии региональных критериев нормирования антропогенно-техногенных
нагрузок. В целях преодоления этих трудностей разработана система экологических
норм и правил, основанная на расчетах эколого-техногенной емкости экосистем.
Предложенная методика нормирования антропогенных нагрузок наиболее эффективна
на районном уровне реализации, чему и посвящена настоящая статья.
The problem of the necessity of rationing the anthropogenous loading on the environment for
the interests of the improvement of people’s living quality was formulated more than 25 years
ago. But the basic difficulty in its realisation consists is in the absence of the regional criteria of
rationing the anthropogenous technogenic loadings. With a view of overcoming these
difficulties the system of ecological norms and rules based on the calculations of ecologotechnogenic ecosystems capacity is developed. The offered methods of rationing the
anthropogenous loadings are the most effective at the regional level of realization. The article
deals with these problems.
Ключевые слова: антропогенная
демографический индекс устойчивости.
нагрузка,
экологическая
емкость,
энерго-
Keywords: anthropogenous loading, ecological capacity, energo-demographic stability
index.
Необходимость
в
нормировании
трех уровнях анализа (биосфера – страна
антропогенной нагрузки на окружающую
– регион) должна заключаться в системе
среду в интересах повышения качества
субординированных мероприятий по
жизни людей была сформулирована
вхождению в разрешенные пределы
более четверти века назад. Со временем
емкости среды.
актуальность проблемы все более
В основу данного подхода положен
возрастала. Главная проблема в ее
экологически
аргументированный
решении заключается в отсутствии
критерий В. Г. Горшкова [3], согласно
региональных критериев нормирования
которому для стационарной биосферы
антропогенно-техногенных нагрузок. В
доля деструкции всеми позвоночными
целях преодоления этих трудностей
суши не должна превышать 1%
разработана система экологических норм
первичной продукции. Это равноценно
и правил, основанная на расчетах
потреблению 10% продукции на 10%
эколого-техногенной емкости экосистем
поверхности суши, или 100% продукции
[2].
на 1% площади, однако по всей суше оно
Выход за пороги емкости биосферы в
не
должно
превышать
1%.
В
результате роста численности населения
территориальных экосистемах значения
и
использования
невозобновимых
деструкции могут располагаться во всем
ресурсов земных недр составляет
диапазоне значений от 0 до 100%.
главную
причину
современных
Поскольку антропогенная нагрузка
экологических проблем в республике.
меняется по территории, стратегия
Поэтому стратегия экоразвития на всех
экоразвития региона должна строиться
на
основе
оценок
потенциалов
потребления
в
распределенных
параметрах с тем, чтобы суммарная
нагрузка не превышала емкость всей
анализируемой территории.
Опираясь на ранее изложенные
методические подходы [2], рассмотрим
элементы
модели
в
следующей
последовательности:
– естественные ресурсы энергии и
биопродукции земель;
–
потенциалы
энергои
биопотребления, т.е. емкость экосистем
и ее территориальная дифференциация;
–
фактическая
антропогенная
нагрузка на экосистемы и ее динамика в
зависимости от численности населения;
– индексация антропогенной нагрузки
и районирование территории по этому
показателю.
Конечная
цель
заключается
в
структурировании единой имитационнобалансовой модели территории. Как
пример реализации данной модели на
практике
нами
исследован
Табасаранский
район
Республики
Дагестан, расположенный в Южном
Дагестане.
Согласно структуре модели на
первом этапе необходимо вычислить
экологическую
емкость
экосистем
территории.
Таблица 1
Динамика численности и плотности
населения Табасаранского района [8]
Годы
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
N, тыс. чел
43,00
43,30
44,00
44,70
45,40
46,60
47,50
47,80
48,20
50,50
50,80
54,60
54,80
54,70
54,80
54,90
54,70
54,60
n, чел/км2
53,50
53,90
54,80
55,70
56,50
58,00
59,10
59,50
60,00
62,90
63,30
67,98
68,20
68,10
68,20
68,40
68,10
67,98
Исходные данные: высота местности
(h,м) – 620 м; геогр. широта (φº) – 41057';
площадь территории (S, км2) – 803,1 км2;
сумма
физиологически
активных
0
температур (Σtактив, С) – 2940,80C;
годовое количество осадков (Р, мм) –
512 мм; сумма средних суточных
значений дефицита влажности воздуха
(d, мб) – 1674 мб; численность и
плотность населения (N, чел.; n, чел/км2),
данные по динамике численности и
плотности
населения
района
представлены в таблице.
Определяем энергетическую базу
экосистем района, основанную на
данных
актинометрических
исследований и номограмме [2]: годовые
суммы суммарной радиации, суммы
радиации за безморозный период и
суммы
фотосинтетически
активной
радиации за этот период [9].
Алгоритм решения следующий:
Требуется
рассчитать
все три
величины в районе с. Хучни. По атласу и
климатическому справочнику находим
следующие данные: Н=597 м; φо=41о55`;
суммарная
радиация
–
117,03
ккал/(см2·год); безморозный период –
212 дней.
Решение:
1.
Вычисляем
продолжительность
безморозного
периода в %: ts=212/365·100=58,08%.
2. Переводим справочную годовую
сумму суммарной радиации по системе
СИ в удобную для последующих
расчетов размерность:
Q=117,03 ккал/(см2·год) х 4,1868·1010
кДж/(км2·год)=4,82·1012 кДж/(км2·год).
3. Вычисляем сумму суммарной
радиации за безморозный период:
Q´=0,58·4,82·1012=2,8·1012 кДж/(км2·год).
4.
Рассчитаем
сумму
фотосинтетически активной радиации за
безморозный период:
ФАР`=0,52х2,8·1012=1,45 кДж/(км2·год).
Следовательно, энергетическая база
экосистем
Табасаранского
района
выглядит следующим образом: средние
показатели
солнечной
радиации
(Qcp)=161,5·103кВт/км2,
или
4,82·1012кДж/(км2·год);
суммарная
солнечная радиация на всю площадь
района (Qs)=3870,9 кДж/год; суммарная
солнечная радиация за безморозный
период
(Q´)=2,8·1012
Дж/(км2·год);
фотосинтетически активная радиация
(QФАР)=1,45·1012 кДж/(км2·год).
На основе этих данных вычислим
энергетический
потенциал
продуктивности земель по методике,
изложенной в работах Шашко и Лосева.
Все вычисления занесены в таблицу 2.
/
0,01SQФАР
0,01x1, 45 × 1012
Pэ+ =
=
=
19 × 103
q
=
14,5 × 109
= 763,2m / км 2 .
19 × 103
Таблица 2
Среднегодовые показатели сумм суммарной радиации, ФАР
и потенциальной продуктивности земель Табасаранского района
Нас. пункт
с. Хучни
Высота, м
597
Безморозный период Суммарная радиация, 1012 кДж/км² Потенциальная продуктивность
дни
%
годовая безморозный период ФАР′ 1012
Рэ+, т/км²
12
212
58,08
3870,9
2,8·10
1,45
763,2
На
втором
этапе
определим
биоклиматический
потенциал
продуктивности земель Табасаранского
района по схеме методики [10]:
Алгоритм
решения
выглядит
следующим образом:
1. КУ=P/Σd=512/1674=0,31;
2. Kp = lg( 20 KУ ) = 0,79 ;
3. БКП = Кр
St > 10о
=
St баз
о
2940,1
= 2,32;
1000о
4. Бк=55 БКП=55·2,32=127,7;
+
5. Рb = kБ к = 0,023 × 127,7 = 2,938т / га ,
= 0,79
или 294 т/(км2·год)
На
третьем
этапе
вычислим
экологическую
емкость
земель
Табасаранского района по схеме:
1. Pу- = 0,01Pb+ =
= 0,01× 294m / км 2 × 2,94m / км 2 × год =
= 2940кг / км 2 × год,
нормированная плотность населения при
этом:
2. ºn=Pvˉ/0Pb=2940 кг/(км2·год):280
кг/(чел·год)=10,5 чел/км2,
то есть отношение экологической
емкости к норме биопотребления;
3. нормированная антропогенная
нагрузка вычисляется как произведение
нормированной плотности населения на
норму биопотребления:
0
РА=ºn · 0Pb=10,5 чел/км2 · 0,280
т/(чел·год)=2,94 т/км2;
4. переведем полученные данные в
единицы энергетической мощности
через эквивалент 19·103 МДж/т:
2,94 т/км2 · 19·103 МДж/т=55,9·103
МДж/ км2.
В качестве примера реализации
региональных критериев нормирования
антропогенно-техногенных
нагрузок
приведем вычисление антропогенной
нагрузки на экосистемы Табасаранского
района
(Справочные
данные
по
состоянию на 2008 год):
PA- = n × Pb = 67,98 × 0,280m / чел × год =
= 10,03т / км2 = q × 19,03т / км 2 =
= 19 × 103 МДж / м × 19,03т / км2 =
= 361,7 МДж / км 2 .
Отсюда индекс устойчивости экосистем
Табасаранского района будет равен
19,03m / км 2
Jsd=
= 6,47.
2,94m / км 2
Перепроверим полученные данные
через плотность населения:
Jsd =67,98 чел/км2: 10,5 чел/км2 =6,47
и по энергетике:
Jsd=361,7МДж/км2:55,9МДж/км2=6,47.
Как видим, по всем трем схемам
результаты
расчета
совпадают,
демонстрируя
нам
превышение
допустимой нагрузки почти в 6,5 раза по
территории района. Следовательно,
методика определения антропогеннотехноген-ных нагрузок на экосистемы
территории
через
энергодемографический индекс устойчивости
оправдывает себя в полной мере.
Таким образом, для достижения
большей объективности в оценке меры
антропогенной нагрузки отдельного
района на
биосферу необходимо
исходить
из
потенциалов
биопродуктивности
и
численности
населения, проживающего в пределах
государственно-административных
границ. В решении этой проблемы
возможны два подхода: первый –
суммирование оценок по природным
зонам района, второй – оценка
антропогенной нагрузки относительно
емкости среды по отдельным зонам с
последующим их суммированием по
району.
Второй
подход
нам
представляется предпочтительным во
всех аспектах решения фундаментальной
проблемы стабилизации экологической
ситуации в районе и ее возврата в рамки
допустимых пределов антропогенных
нагрузок.
Примечания
1. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. М. : Юнити, 2001. 566 с. 2. Ахмедова Л. Ш. Методы
измерения и оценки устойчивости геосистем: Учебно-метод. пособие. Махачкала : АЛЕФ, 2008.
100 с. 3. Горшков В. Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. М. : ВИНИТИ,
1995. XXVIII. С. 472. 4. Израэль Ю. А., Груза Г. В., Катцов В. М., Мелешко В. П. Изменения
глобального климата. Роль антропогенных воздействий // Метеорология и гидрология. 2001. №
5. С. 5–21. 5. Лосев А. П. Сборник задач и вопросов по агрометеорологии. Л. : Гидрометеоиздат,
1988. 144 с. 6. Поздняков Д. В., Тикунов В. С., Федотов А. П. Разработка и картографирование
интегральных показателей устойчивого развития стран мира // Вестник Московского
университета. Сер. 5. География. 2003. № 2. С. 19–29. 7. Одум Ю. Основы экологии / пер. с англ.
М., 1975. 740 с. 8. Сб. ЦСУ по РД Госкомстата «Социально-экономическое положение
Республики Дагестан (Январь–декабрь 1991–2008 гг.)». Махачкала, 2009. 9. Справочник по
климату СССР. Вып. 15. Ч. II. Л. : Гидрометеоиздат, 1970. С. 352. 10. Шашко Д. И.
Агроклиматические ресурсы СССР. Л. : Гидрометеоиздат, 1985. С. 247.
Статья поступила в редакцию 28.05.2011 г.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа