ОЦЕНКА ДИНАМИКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ НАГРУЗОК И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМ МУНИЦИПАЛЬНЫХ РАЙОНОВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Григорьева О.И.

ORCID: 0000-0002-1760-9352, Консультант отдела учета и контроля РВ и РАО и государственной экологической экспертизы, Департамент агропромышленного комплекса и воспроизводства окружающей среды Белгородской области

ОЦЕНКА ДИНАМИКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ НАГРУЗОК И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМ МУНИЦИПАЛЬНЫХ РАЙОНОВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

Территория Белгородской области, как аграрно развитая территория, в наибольшей степени подвержена антропогенному воздействию, вследствие которого имеет высокую долю дестабилизирующих экологическое состояние угодий. В данной статье мы оценили временные и пространственные изменения распределения антропогенных нагрузок и экологическое состояние экосистем муниципальных районов. Для осуществления исследования нами были составлена карта административно-территориального деления 1954 года. Осуществлен анализ земельного фонда каждого муниципального района по статистическим данным земельного фонда в границах бывших колхозов и совхозов каждого муниципального района области промежутком 10 лет. Выявлены районы, которые улучшили экологическое состояние и из экологически не стабильных территорий перешли в статус неустойчиво стабильных территорий, также районы, нуждающиеся в дополнительных мероприятиях, улучшающих экологический баланс территории.

Ключевые слова: экологическая стабильность территорий, динамика земельного фонда.

Grigorieva O.I.

ORCID: 0000-0002-1760-9352, Consultant of the Department of Accounting and Control of Radioactive Substances and Radioactive Wastes of the State Ecological Expertise, Department of Agro-Industrial Complex and Reproduction of the Environment in Belgorod Region

EVALUATION OF DISTRIBUTION DYNAMICS OF ANTHROPOGENIC LOADS AND ECOLOGICAL STATE OF ECOSYSTEMS OF MUNICIPAL AREAS IN BELGOROD REGION

Abstract

The territory of the Belgorod region, as a developed agrarian area, is most susceptible to anthropogenic impact, due to which it has a high share of destabilizing ecological conditions of the land. In this article, we estimated temporal and spatial changes in the distribution of anthropogenic loads and the ecological state of ecosystems in municipal areas. We compiled a map of the administrative-territorial division of 1954 in order to carry out the research. The analysis of the land fund of each municipal district was carried out according to the statistical data of the land fund within the boundaries of the former collective and state farms of each municipal district of the region for a period of 10 years. We identified areas that improved the ecological status and moved from the environmentally unstable territories to the status of unstably stable areas, as well as areas that require additional measures that improve the ecological balance of the territory.

Keywords: ecological stability of territories, dynamics of the land fund.

Располагая земельными ресурсами, составляющими 0,2 % территории Российской Федерации и 13% территории Центрального Федерального округа (далее - ЦФО), Белгородская область занимает 1 место среди регионов ЦФО по удельному весу продукции сельского хозяйства, в 2 раза опережая показатели ближайших преследователей (Московская и Тамбовская область), 1 место по плотности сельскохозяйственных фондов, 1 место по добыче полезных ископаемых, 2 место по объему обрабатывающего производства, 3 место по густоте транспортных магистралей, при этом объемы производимой продукции имеют положительные тенденции. Так продукция сельского хозяйства (по растениеводческим и животноводческим отраслям) на территории области за последние 15 лет выросла в 12 раз, объем обрабатывающего производства вырос в 4,7 раз, объем добычи полезных ископаемых вырос в 2 раза. Увеличение промышленного и сельскохозяйственного производства, а также численности населения региона привело к резкому росту распаханных и нарушенных земель за счет сведения лесов, сокращения площади сенокосов и пастбищ, нарушая при этом эколого-хозяйственный баланс территории. В настоящее время под пашней находится более 60 процентов территории области, при этом посевные площади сельскохозяйственных культур составляют 53% от общей площади области. Площадь нарушенных земель в результате горнопромышленного производства составляет 0,2%.

С учетом сложившейся экономической политики региона важен выбор таких управленческих решений в области сохранения окружающей среды, при которых достигается удовлетворение экономических потребностей общества с минимизацией деградации окружающей среды. Такая позиция управления характеризует принцип устойчивого планирования, при этом для эффективного управления важен учет временных тенденций изменения устойчивости экосистем, для понимания которых необходимо изучать динамику учитываемых показателей с течением временных интервалов.

В качестве объекта исследования принят земельный фонд Белгородской области в период 1954-2000 гг.

Данный промежуток времени выбран по ряду причин: во-первых, 1954 год – год образования Белгородской области, до этого периода территория области входила в состав Воронежской и Курской областей, а во-вторых с этого периода сохранились ретроспективные статистические данные докладов управления Росреестра по Белгородской области по наличию и состоянию земель в границах административных районов области, содержащие сведения о наличии и распределении земель по угодьям.

В качестве методов нами применена формула расчета коэффициентов экологической стабильности территории [1, C. 141].

Статистические данные управления Федеральной службы Росреестра интегрированы в ГИС-среду и посредством программного комплекса QGIS осуществлены геопространственные анализы земельного фонда [2, C. 348] территории Белгородской области.

Ввиду постоянного переустройства границ административно-территориального деления области, проходящего на протяжении 38 лет, нами была составлена начальная векторная карта административно-территориального деления области по состоянию на 1954 год и в настоящее время (см. рис. 1), содержащая атрибутивную информацию земельного фонда муниципальных районов в границах бывших колхозов и совхозов промежутком через каждые 10 лет. Посредством программного комплекса QGIS осуществлены геопростанственные анализы земельного фонда территории Белгородской области. Для оценки сложившейся эколого-хозяйственной ситуации и мониторинга природных сред необходим сбор геоданных о природном и социально-экономическом потенциале территории [3, C. 7]. Координацию получаемой информации эффективно осуществлять с помощью ГИС-технологий [4, С. 126], [5, С. 158], [6, С. 41], [7, С. 58]. Они, с одной стороны, выступают средством анализа данных, моделирования и проектирования, обеспечивая междисциплинарную интеграцию экологии, землеустройства и экономики агропроизводства, с другой рассматриваются как ключевой инструмент поддержки принятия решений [8, С. 2176], [9, С. 106]. Комплексные исследования предполагают поиск оптимума между экономической эффективностью структуры землепользования и экологической стабильностью территории [10, С. 166].

Рис.1 – Административно-территориальное деление Белгородской области (1954-2017 гг.). Номера районов на карте: 1 – Александровкий (упразднён), 2– Алексеевский, 3 – Белгородский, 4 – Беленихинский (упразднён), 5 – Баброводворский (упразднён), 6 – Большетроицкий (упразднён), 7 – Борисовский, 8 – Будённовский (упразднён), 9 – Валуйский, 10 – Вейделевский, 11 – Великомихайловский (упразднён), 12 – Волоконовский, 13- Гостищевский (упразднён), 14 – Грайворонский, 15- Ивнянский, 16 – Красненский, 17- Краснояружский, 18 – Корочанский, 19 – Ладомировский (упразднён), 20 – Микояновский (упразднён), 21 – Никитовский (упразднён), 22 – Новооскольский, 23 – Ракитянский, 24 – Ровеньский, 25 – Скородненский (упразднён), 26 – Старооскольский, 27 – Томаровский (упразднён), 28 – Уразовский (упразднён), 29 – Чернянский, 30 – Шаталовский, 31 – Шебекинский

 

Сложность анализа динамики земельного фонда (Таблица 1) состояла в том, что на момент образования Белгородской области в её состав входил 31 административный район, а в нынешних границах это 19 муниципальных районов и 3 городских круга. В период с 1957 г. по 1991 г. было переименовано 5 районов, упразднен 21 район и образовано 10 районов. Внутренние преобразования муниципальных районов коснулись и изменения земельного фонда отдельных районов, укрупнение и упразднение которых приводило к динамике количественных характеристик структуры земельного фонда районов.

Таблица 1 – Динамика площади земельного фонда области в период с 1954 по 2015 гг.

Анализ земельного фонда по угодьям (см. рис. 2) показал, что в период с 1955 по 1995 год происходило сокращение площади пахотных угодий на 175 тыс. га, одновременно увеличивались площади естественных кормовых (67,5 тыс. га) и лесных (53 тыс. га) угодьями. В период с 1965-1985 гг. по всей территории области произошло резкое увеличение площади водных объектов (от 19 до 400%). Увеличилась и площадь под застроенной территорией, дорогами и нарушенными землями (16,5 тыс. га).

В период с 1995 по 2015 год статистические данные площади земельного фонда не изменялись.

 

Рис. 2 – Эпюры динамики земельного фонда Белгородской области

Наибольшее антропогенные изменения агроландшафтов области характерны для районов с преобладанием горнодобывающего-промышленно-техногенного воздействия. Такой антропогенный фактор характерен для территории областного центра, а также других городов и поселков, в которых располагаются промышленные предприятия, здесь наблюдается техногенная трансформация агроландшафтов. Увеличение доли земель, занятых промышленными сооружениями, транспортной логистикой, а также селитебной зоной с 1954 года произошло на 16,5 тыс. га. Горнодобывающая промышленность, представленная крупнейшими железорудными карьерами Губкинского и Старооскольского районов, а также карьерами общераспространённых полезных ископаемых (мела, песка, глины) способствовала увеличению площади нарушенных земель, отрицательно влияющих на эколого-ресурсное состояние агроландшафтов.

Антропогенное воздействие при сельскохозяйственной эксплуатации агроландшафтов характерно для всех районов области. Высокая доля распаханной территории потребовала от управленцев и аграриев принятие решений по оптимизации доли пашни. Так с 1954 года, в результате проводимых политических решений по сохранению земельных ресурсов повлекло сокращение пахотных земель. Наибольший пик сокращения пашни приходится на период с 1970-1985 год, в результате повсеместного почвенного обследования муниципальных районов (1958-1996 гг.) и проводимого на их основе внутрихозяйственного землеустройства колхозов и совхозов (1964-1985гг.) приняты проектные решения и реализованы на практике мероприятия по сокращению площади пашни в основном за счет мелиоративных мероприятий (увеличения малопродуктивных пахотных площадей, отводимых под сенокосы и пастбища, создания противоэрозионных лесных полос и облесения. Наибольшая доля уменьшения пахотных земель характерна для Белгородского (20,5%), Старооскольского (14,4%) и Яковлевского (14,4%) и районов. Наибольшая доля облесения в этот период характерна для степных юго-восточных районов области (Вейделевский район – увеличение площади облесенной территории на 185%, Ровеньский район – на 122%).

Для устойчивого развития муниципальных районов и городских округов Белгородской области, гармонизации на их территории природных, экономических и социально-демографических процессов, создания долгосрочных систем природопользования на основе регулируемого природно-антропогенного режима целесообразно разработать стратегию реализации проектов, планов, программ, концепций и мероприятий, направленных на сохранение, создание и воспроизводство благоприятной окружающей среды [11, С. 52].

Интенсивное изменение стабилизирующих и дестабилизирующих экологическую обстановку угодий не могла не отразиться на состоянии экологического баланса региона. Из полученных в результате проведенного анализа динамики земельного фонда значений (Таблица 2) видно, что 7 районов из 21 улучшили экологическое состояние и из экологически не стабильных территорий перешли в статус неустойчиво стабильных территории. Остальные 14 районов, несмотря на проведенные эколого-хозяйственные мероприятия, ещё нуждаются в дополнительных мероприятиях, улучшающих экологический баланс.

 

Таблица 2 – Значения коэффициентов экологической стабильности территории области

Для оценки эколого-хозяйственного баланса территорий необходимо учитывать степень антропогенного воздействия на протяжении ряда лет.

Баланс между основными потребностями человека и экологической целостностью должен быть гарантирован с течением времени. Необходимо применять комплексный подход к физическому планированию устройства агроландшафтов и управлению ими с уделением особого внимания экологическому состоянию экосистем.

Применение ГИС-инструментов для анализа земельного фонда в границах муниципальных районов области позволяет:

- автоматизировать расчеты оценочных параметров для характеристики каждого анализируемого объекта;

- визуально оценивать временные и пространственные изменения распределение антропогенных нагрузок и экологическое состояние экосистем муниципальных районов.

С целью дальнейшей типизации муниципальных районов по анализируемым параметрам необходимо применять подходы, основанные на методах математической статистики.

Список литературы / References

1. Волков С. Н. Землеустройство. В 9 т. Т. 2. Землеустроительное проектирование. Внутрихозяйственное землеустройство / С. Н. Волков. – М. : Колос, 2001. – 647 с.
2. Григорьева О. И. Применение данных государственного кадастра недвижимости для определения экологически нестабильных территории / О. И. Григорьева // Материалы международной научно-практической конференции «Структура и морфогенез почвенного покрова в условиях антропогенного воздействия». – Минск. – 2013. – С. 347-350.
3. Дегтярь А. В. Экология Белогорья в цифрах: монография / А. В. Дегтярь, О. И. Григорьева, Р. Ю. Татаринцев. – Белгород : КОНСТАНТА, 2016. – 122 с.
4. Лисецкий Ф. Н. Геопланирование сельских территорий: опыт реализации концепции бассейнового природопользования на региональном уровне / Ф. Н. Лисецкий, А. В. Землякова, А. Г. Нарожняя и др. // Вісник одеського національного університету. Географічні та геологічні науки. – 2014. – Т. 19, вип. 3. – С. 125-136.
5. Григорьева О. И. Геоинформационный анализ почвенно- геоморфологических связей в целях рациональной организации агроландшафтов на бассейновых принципах / О. И. Григорьева // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. – 2015. – Т. 30. – № 3 (200). – С. 157-166.
6. Григорьева О.И. Применение геоинформационных систем для мониторинга земель сельскохозяйственного назначения (на примере бассейна р. Ворсклица) / О. И. Григорьева // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции «Геоинформационное картографирование в регионах России». – Воронеж. – 2013. – С. 40-45.
7. Buryak Zh. A. Gis maintenance of rural territories geoplanning under basin principles / Zh. A. Buryak, O. I. Grigoryeva, Ya. V. Pavlyuk // International Journal of Advanced Studies. – 2014. – Vol. 4. – № 2. – P. 56-60.
8. Grigoreva O. I. Application оf basin approach for soil and water protection geoplanning of territory and environmental management / O. I. Grigoreva, Z. A. Buryak // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2016. – Vol. 7. – № 1. – P. 2175-2182.
9. Лисецкий Ф. Н. Научное сопровождение бассейновой организации природопользования в Белгородской области / Ф. Н. Лисецкий, О. И. Григорьева, Ж. А. Кириленко // В книге: Двадцать девятое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов доклады и краткие сообщения. Межвузовский научно-координационный совет по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов при МГУ. – 2014. – С. 106-107.
10. Hilferink M. Land Use Scanner: An integrated GIS based model for long term projections of land use in urban and rural areas / M. Hilferink, P. Rietveld. // Journal of Geographical Systems. – 1999. – Vol. 1. – № 2. – P. 155-177.
11. Lisetsky F. N. Implementation of the Basin-Administrative and Ecoregional Approaches to Environmentally Oriented Arrangement Inter-settlement Areas of the Belgorod Region / F. N. Lisetsky, J. A. Buryak, O. I. Grigoreva et al. // Biogeosystem Technique. – 2015. – Vol. – №3. – Is. 1. – P. 50-63.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Volkov S. N. Zemleustrojstvo. V 9 t. T. 2. Zemleustroitelnoe proektirovanie. Vnutrihozyaystvennoe zemleustroystvo [Land management. 9 t. T. 2. Land use planning. On farm land management] / S. N. Volkov. – M. : Kolos, 2001. – 647 p. [in Russian]
2. Grigoreva O. I. Primenenie dannyh gosudarstvennogo kadastra nedvizhimosti dlya opredeleniya ehkologicheski nestabilnyh territorii [Application of data of the state cadastre of real estate to determine the ecologically unstable territory] / O. I. Grigoreva // Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Struktura i morfogenez pochvennogo pokrova v usloviyah antropogennogo vozdeystviya» [Proceedings of the international scientific practical conference "Structure and morphogenesis of a soil cover in conditions of anthropogenic impact]. – Minsk. – 2013. – P. 347-350 [in Russian].
3. Degtyar A. V. Ekologiya Belogorya v cifrah: monografiya [Ecology of the mountains in numbers: monograph] / A. V. Degtyar, O. I. Grigoreva, R. Y. Tatarincev. – Belgorod : KONSTANTA, 2016. – 122 p [in Russian].
4. Liseckiy F. N. Geoplanirovanie selskih territorii: opyt realizacii koncepcii basseynovogo prirodopolzovaniya na regionalnom urovne [Geoplaning of the rural territories: experiences of implementing the concept of river basin environmental management at the regional level] / F. N. Liseckiy, A. V. Zemlyakova, A. G. Narozhnyaya i dr. // Vіsnik odeskogo nacіonalnogo unіversitetu. Geografіchnі ta geologіchnі nauki [Messenger of Odessa National University. Geographical and geological sciences]. – 2014. – V. 19 (3). – P. 125-136 [in Russian].
5. Grigoreva O. I. Geoinformacionniy analiz pochvenno- geomorfologicheskih svyazey v celyah racionalnoy organizacii agrolandshaftov na basseynovyh principah [GIS analysis of soil - geomorphological relations in the rational organization of agricultural lands in the basin principles] / O. I. Grigoreva // Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki [Belgorod State University Scientific bulletin. Series: Natural Sciences]. – 2015. – V. 30. – № 3 (200). – P. 157-166 [in Russian].
6. Grigoreva O. I. Primenenie geoinformacionnyh sistem dlya monitoringa zemel selskohozyajstvennogo naznacheniya (na primere basseyna r. Vorsklica) [Application of GIS for monitoring of agricultural lands (on the example of river basin Vorsklitsa)] / O. I. Grigoreva // Materialy V Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii «Geoinformacionnoe kartografirovanie v regionah Rossii» [Materials of the V All-Russian Scientific-practical conference "Geoinformation mapping in the regions of Russia"]. – Voronezh. – 2013. –P. 40-45 [in Russian].
7. Buryak Zh. A. Gis maintenance of rural territories geoplanning under basin principles / Zh. A. Buryak, O. I. Grigoryeva, Ya. V. Pavlyuk // International Journal of Advanced Studies. – 2014. – V. 4. – № 2. – P. 56-60.
8. Grigoreva O. I. Application оf basin approach for soil and water protection geoplanning of territory and environmental management / O. I. Grigoreva, Z. A. Buryak // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2016. – V. 7. – № 1. – P. 2175-2182.
9. Liseckiy F. N. Nauchnoe soprovozhdenie basseynovoy organizacii prirodopolzovaniya v Belgorodskoy oblasti / F. N. Liseckii, O. I. Grigoreva, Zh. A. Kirilenko [Scientific support of the basin organization of nature management in the Belgorod region] / F. N. Liseckiy, O. I. Grigorieva, Zh. A. Kirilenko // V knige: Dvadcat devyatoe plenarnoe mezhvuzovskoe koordinacionnoe soveshchanie po probleme ehrozionnyh, ruslovyh i ustevyh processov doklady i kratkie soobshcheniya. Mezhvuzovskiy nauchno-koordinacionnyj sovet po probleme ehrozionnyh, ruslovyh i ustevyh processov pri MGU [In the book: Twenty-ninth plenary interuniversity coordination meeting on the problem of erosion, channel and wellhead processes reports and brief reports. Interuniversity Scientific Coordination Council on the problem of erosion, channel and wellhead processes at Moscow State University]. – 2014. – P. 106-107 [in Russian].
10. Hilferink M. Land Use Scanner: An integrated GIS based model for long term projections of land use in urban and rural areas / M. Hilferink, P. Rietveld. // Journal of Geographical Systems. – 1999. – V. 1. – № 2. – P. 155-177.
11. Lisetsky F. N. Implementation of the Basin-Administrative and Ecoregional Approaches to Environmentally Oriented Arrangement Inter-settlement Areas of the Belgorod Region / F. N. Lisetsky, J. A. Buryak, O. I. Grigoreva et al. // Biogeosystem Technique. – 2015. – V. – №3. – Is. 1. – P. 50-63.