Тасболат Б, соискатель Саулембаев А. Т.

Картографическая оценка антропогенной трансформаци и природно-территориальных комплексов (на примере Южно-Казахстанской области РК)

Знание закономерностей формирования природно-антропогенных систем, а так же анализ качественных и количественных характеристик, отражающих пространственно-временные состояния естественных ПТК и их антропогенных модификаций под влиянием различных видов антропогенного воздействия, является необходимым условием для разработки мероприятий по устойчивому развитию Южно-Казахстанской области.

Уровень и характер хозяйственного воздействия, ответные реакции на это воздействие оцениваются в показателях антропогенной трансформации естественных ПТК, включающих такие показатели, как вид и степень антропогенной нагрузки, естественная устойчивость природных комплексов к антропогенному воздействию [1].

Для оценки трансформации ПТК необходим анализ показателей по большому объему природных и социально-экономических параметров. В связи с этим, нами был избран метод ландшафтно-экологического картографирования, который позволяет отобразить обширную информацию по экологическому состоянию долинной ПХС с учетом пространственно временных параметров. Иногда при картографии  антропогенных ландшафтов речь идет об использовании земель и по таким картам нельзя судить о глубине антропогенной трансформации. Мы согласны с мнением И.И. Мамай [2] в том, что антропогенное воздействие может привести либо к смене одного состояния ПТК - другим, либо к замене всего комплекса или его отдельных структурных частей новыми ПТК, с новыми свойствами. Эти новые, природно-антропогенные ПТК не прервут единый эволюционно-динамический ряд, а станут его составной частью и будут сменяться новыми природно-антропогенными.

Картографический метод является основным методическим приемом при оценке антропогенной трансформации ПТК, причем их трансформация должна изучаться в рамках природных границ ландшафта с учетом его природных свойств, отражать виды и глубину трансформации [3, 4, 5]  

Для определения антропогенной трансформации природно-территориальных комплексов исследуемой территории использовались ряд методик по определению покомпонентной и интегральной хозяйственной нагрузки на территорию и установлению степени антропогенной трансформации ПТК на основе бальной оценки и факторного анализа [3, 4, 5, 6].

Создание «Карты антропогенной трансформации природно-территориальных комплексов Южно-Казахстанской области», масштаба 1:1000 000, предполагает использование значительного объема статистического и картографического материала. В основу составления данной карты легла ландшафтная карта на данный регион. Качественный уровень нарушенности ПТК при сельскохозяйственном освоении определялся на основе учета основных составляющих компонентов ландшафта (таблица 1).

Таблица 1 - Критерии классификации степени трансформации ландшафта [7]

Степень трансформации	Ландшафт
	Рельеф	Почвы	Животный мир	Расти-тельность
Слабая
Умеренная
Относительно сильная
Сильная

Для оценки степени антропогенной нарушенности района исследования рассчитывался показатель антропогенной измененности по формуле (1):

 [8]                                                                 (1)

А – показатель антропогенного преобразования ландшафта (в условных единицах);

m – показатель антропогенного воздействия, абсолютная единица измерения (т/га, м/га);

i - среднестатистическое значение антропогенного воздействия, которое определялось по формуле (2):

 [8]                                                                        (2)

 - сумма антропогенного воздействия

n - число районов.

Расчет показателя измененности ландшафта (Y) основывался на целевой функции [8,9,10]. Интегральным показателем при этом стали уровень и степень деградации ведущего фактора дифференциации ПТК – литогенная основа, преобразование которой ведет к изменению системы природных компонентов – составляющих ландшафт. Комплексный интегральный показатель строился на основе целевой функции (3), учитывающий вклад каждого из факторов:

Y = k₁ A₁ + k₂ A₂ + k₃ A₃ + k₄ A₄ – k₅ A₅ – k₆ A₆                         (3)

A₁ – фактор дефляции; A₂ – фактор водной эрозии, A₃ – фактор распаханности земель, A₄ – фактор техногенной нарушенности земель, A₅ и A₆ – факторы стабилизации геосистем (лесные массивы и пастбища); k_1-6 – коэффициенты влияния каждого фактора на степень деградации литогенной основы геосистем.

В связи с тем, что влияние указанных факторов на деградацию литогенной основы рассмотрено в раннее опубликованных работах [8-11], целевую функцию упростили и представили в следующем виде (4):

Y = S₁ + S₂ + S₃ + S₄ – S₅ – S₆                                                           (4)

S₁ – площадь земель, подверженных дефляции; S₂ - площадь земель, подверженных водной эрозии; S₃ – площадь распаханных земель; S₄ – площадь нарушенных земель; S₅ – площадь земель с лесными массивами; S₆ – площадь пастбищных угодий.

Показатели целевой функции, оказывающие неблагоприятное воздействие на состояние ландшафтов в зоне орошаемого земледелия, были взяты с положительным знаком (S_1-4), а показатели, повышающие устойчивость ландшафтов к антропогенному воздействию (S_5-6) – с отрицательным знаком. Таким образом, целевая функция отражает степень неблагоприятного антропогенного воздействия на зональные ландшафты долинной системы, с учетом устойчивости природных экологических факторов, при оптимальном природопользовании эта функция должна стремиться к минимуму. Полученные расчетным путем показатели степени антропогенной измененности ПТК в результате сельскохозяйственного производства были положены в основу при картографировании ландшафтов и их модификаций. Как отмечалось выше, были рассмотрены преобладающие виды антропогенного воздействия. Для района исследования следует выделить следующие виды антропогенного воздействия на ПТК:

- сельскохозяйственное, которое включает такие параметры, как степень распаханности территории, степень воздействия скота на ПТК, степень ирригационной освоенности;

- лесохозяйственное воздействие на ПТК, которое учитывает степень нарушенности  ленных и кустарниковых экосистем;

- промышленно-техногенное воздействие включает такие параметры как степень нарушенности территории вследствие разработки месторождений полезных ископаемых, карьеров, рудников.

Учитывались так же такие показатели как линейно-техногенное воздействие на ПТК (плотность автомобильных, железных дорог и трубопроводов), и плотность населенных пунктов в районе исследования.

Общий уровень антропогенной нарушенности является кумулятивным показателем всех вышеназванных видов антропогенного воздействия. Как было рассмотрено выше, оценка трансформации ПТК оценивалась по четырех бальной шкале: слабая, умеренная, относительно сильная, сильная [5, 12, 8].

Слабо трансформированные ПТК (площадь нарушений менее 20%). Данный тип характеризуется почти полным отсутствием негативных ландшафтно-экологических изменений, обусловленных антропогенными факторами. Слабые изменения в структуре природно-территориального комплекса (ПТК)  диагностируются по умеренной трансформации растительного покрова. Группа слабо измененных ландшафтов отличается от других возможностями устранения  негативных экологических последствий естественным путем, за счет процессов самовосстановления. При прекращении воздействия на ПТК происходит возврат их в состояние динамического равновесия.

В умеренно трансформированных ПТК (площадь нарушений 20-40%)  отмечаются изменения в почвенно-растительном покрове. Внутри- и межландшафтные связи в природных комплексах сохранены и при прекращении антропогенного воздействие наблюдается формирование условно коренных природно-территориальных комплексов.

Относительно сильно трансформированные ПТК (площадь нарушений 40-60%), характеризуются антропогенным воздействием, превышающим допустимые нагрузки. Отмечаются значительная трансформация почвенно-растительного покрова, перепланировка рельефа и существенная потеря природно-ресурсного потенциала.

В сильно трансформированных ПТК (площадь нарушений более 60%)  отмечаются глубокие, порой необратимые изменения всех составляющих природного комплекса, существенной коренной перестройкой или потерей внутренней морфологической структуры ландшафтов, глубокой трансформацией механизмов взаимосвязей компонентов, взаимозависимостей ПТК разного таксономического ранга.

На карте «Антропогенной трансформации природно-территориальных комплексов Южно-Казахстанской области» степень трансформации отражена цветом. Цифровыми индексами в числителе указаны преобладающие виды ландшафтов; в знаменателе римскими цифрами отражены преобладающие  виды антропогенного воздействия, а буквенными индексами – преобладающие антропогенные процессы.

На исследуемой территории  выделено четыре степени трансформации природно-территориальных комплексов:

Слабая степень трансформации  охватывает около 25% площади данного региона, приурочена к ландшафтам пластовых равнин, низкогорьям и высокогорьям с преобладающим пастбищным видом антропогенного воздействия. В разрезе административных районов слабая степень трансформации имеет место в природно-территориальных комплексах Сузакского, Толебийского, им Байдибека, Казыгуртского и Тюлькубасского районов  (Таблица 2).

Умеренная  степень трансформации на территории области  распространена во всех видах ландшафтов и охватывает 45% территории. Преобладающими видами антропогенного воздействия являются пастбищный, земледельческий и лесохозяйственный. Умеренная степень трансформации имеет место, во всех административных районах и охватывает от 10 до 90%  их территории.

Относительно сильная степень трансформации охватывает 15% ПТК региона исследования приурочена к ландшафтам эоловых, аллювиально-пролювиальных, пластовых равнин и долинных комплексов. Преобладающими видами антропогенного воздействия являются: пастбищный, земледельческий промышленно-техногенный. Относительно сильная степень трансформации имеет место  в Сузакском, Отрарском, Тюлькубаском, Арыском, Толебийском, Шардаринском и Сарыагашском административных районах, охватывая от 10 до 50 %  их территории.

Сильная степень трансформации распространена в ландшафтах древнеаллювиальных, делювиально-пролювиальных равнинах и мелкосопочниках, охватывает 15% ПТК территории. Преобладающими видами антропогенного воздействия являются промышленно-техногенный и незначительно - земледельческий. В разрезе административных районов сильная степень трансформации имеет место практически во всех районах  (за исключением Сузакского, Толебийского и Тюлькубасского), охватывая от 5 до 85% их территории.

Таблица 2 – Степень трансформации природно-территориальных

комплексов

Административный район	Степень трансформации ПТК				Доминирующий вид ландшафта
	Слабая (S<20%)	Умеренная (S=20-40%)	Относите льно сильная (S=40-60%)	Сильная (S> 60%)
1	2	3	4	5	6
1.Сузакский	50	40	10		Пластовые и эоловые равнины
2. Байдибекский	20	70		10	Пластовые равнины и низкогорья
3.Отрарский		75	20	<5	Эоловые и древнеаллювиальные равнины
4. Ордабасынский		30		70	Аллювиаль-но-пролювиальные равнины
5. Сайрамский		10	5	85	Аллювиаль-но-пролювиаль-ные равнины и мелкосопоч-ники
6. Тюлькубасский	10	60	30		Низкогорья,
7. Арысский		88	10	2	Древнеаллю-виальные  и эоловые равнины
8. Толебийский	50	30	20		Низкогорья, высокогорья
9. Шардаринский		35	50	15	Эоловые и древнеаллю-виальные равнины
10. Казыгуртский	10	87		3	Мелкосопоч-ник, низкогорья
11. Сарыагашский		50	30	20	Мелкосопоч-ник, древнеаллю-виальные равнины
12. Мактааральский				100	Древнеаллю-виальные  равнины

Анализ хозяйственного использования природно-территориальных комплексов показал, что на 70% их площади преобладающим видом антропогенного воздействия является пастбищный; на 20 % территории - земледельческий; на 10% всей площади ландшафты района исследования трансформируются в результате преобладания промышленно-техногенного и линейно-техногенного вида воздействия (Рисунок 1).

Рисунок 1 -  Ранжирование природно-территориальных комплексов по преобладающим видам антропогенного воздействия

Таким образом, картографический анализ антропогенной трансформации природно-территориальных комплексов показал, что наибольшие площади в районе исследования занимают умеренно трансформированные ПТК, где преобладающим видом антропогенного воздействия является пастбищный. Наиболее глубокие изменения природной среды отмечаются в ландшафтах земледельческого и промышленно-техногенного  использования, занимающих около 30% площади региона.

Литература

1. Кочуров Б.И., Иванов Ю.Г. Оценка эколого-хозяйственного состояния территории административного района //География и природные ресурсы. 1997. № 4. С. 49-54.

2. Мамай И. И.  Проблемы ландшафтной методологии // Ландшафтоведение:   теория, методы, региональные исследования, практика. Материалы 11 Международной ландшафтной конференции М. 2006. с. 17-21.

3. Николаев В.А., Ландшафтоведение, М. МГУ, 2000.

4. Рунова Т.Г. Волкова И.Н. Оценка антропогенного воздействия на среду для целей управления природопользованием //Изв. РАН. Сер. Географ. 1994. № 1. - С. 31-41.

5. Басова Т.А. Антропогенная нарушенность ландшафтов  // Республика Казахстан Т. 3. Окружающая среда и экология  Алматы, 2006. С. 181-188.

6. Исанбаева И.О. Методика оценки антропогенных нагрузок на ландшафты (на примере лесостепи Омского Прииртышья) // Ландшафтоведение:   теория, методы, региональные исследования, практика. Материалы 11 Международной ландшафтной конференции М. 2006. с. 47-50

7. Чигаркин А.В. Геоэкология Казахстана. – Алматы: Санат, 1995. – 160 с.

8. Рунова Т.Г., Волкова И.Н. Оценка антропогенного воздействия на среду для целей управления природопользованием //Изв. РАН. Сер. Географ. 1994. № 1, С. 31-41.

9. Жакупова А.А. Оценка экологической дестабилизации ландшафтов Казахстанского Притоболья на основе целевой функции //Международная конф. Новые подходы и методы в изучении природных и природно-хозяйственных систем. Алматы, 2000. С. 123-128.

10. Ландшафтная карта Казахстана, масштаба 1:2500000. Под редакцией Н.А. Гвоздецкого Изд. ГУГК, М., 1979.

11. Карта использования земель Казахстана, масштаб 1:100000000. Алма-Ата: ВИСХАГИ,  1991.

12. Белый А.В. Система геоэкологических индексов как новый метод в оценке природно-хозяйственных систем //Международная конф. «Новые подходы и методы в изучении природных и природно-хозяйственных систем». Алматы, 2000 г., С. 24-33.