8.2.3. Гээ агроландшафтных систем
Геоэкологическая экспертиза агроландшафтных систем (ГЭЭ АЛС), с учетом обозначенных предмета исследования и четырех базовых видов экспертиз (компонентной, экологической, геоэкологической и социальноэкономической - см. раздел 1.3.), осуществляется на разных пространственно-административных уровнях. Наиболее общим является государственный. Он может быть вычленен из проработок концепции развития сельского хозяйства страны. На регионально-областном уровне ГЭЭ АЛС в том или ином виде проводится при составлении землеустроительных схем. Она увязывает общегосударственную концепцию с конкретными условиями области. Аналогичное назначение имеют районные схемы землеустройства, которые учитывают уже особенности районов. Локальный уровень отражает сельскохозяйственную организацию кооперативного или фермерского хозяйства. В условиях жесткого государственного планирования реализация обозначенной схемы развития с.-х. шла вплоть до самого нижнего уровня. При рыночной экономике регулирование должно производиться уже через налоги, инвестиции и субсидии.
В данной работе будет рассмотрена методика осуществления ГЭЭ АЛС локального уровня организации с.-х. производства, где прежде всего проявляются особенности ГЭЭ.
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ГЭЭ АЛС.В сельскохозяйственное производство ГЭЭ АЛС еще не внедрена (за исключением экспертизы проектов промышленных объектов по переработке с.-х. продукции). Необходимость же внедрения ГЭЭ в сельскохозяйственное производство обусловливается тем, что эта отрасль как никакая другая базируется на прямом использовании природных ресурсов, а при организации и управлении сельскохозяйственным производством пока не задействованы резервы ландшафтоведческой или геоэкологической науки.
В настоящее время на практике ГЭЭ заменена деятельностью различного рода комиссий и комитетов, а отсутствие в них специалистов геоэкологов пытаются компенсировать методическими разработками по оценке разнообразия агроландшафтных систем (Яцухно и др., 1995).
ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ОБ АГРОЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМАХ.Под агроландшафтными системами (АЛС) будем понимать сложные образования географической оболочки, представляющие собой целостные сочетания естественных природных элементов (рельефа, почв, растительности, и др.) и антропогенных условий использования их при сельскохозяйственной деятельности, включая производственные, мелиоративные, природоохранные инфраструктуры и другие объекты сельскохозяйственного назначения. АЛС образуют относительно однородные участки территории с определенным типом взаимосвязей и взаимодействий входящих элементов (Методические указания, 1990, Николаев, 1992).
Следует учитывать, что АЛС, в отличие от естественных ПТК, представляют собой разомкнутые системы с управляемым круговоротом веществ и энергии. Поэтому нельзя говорить о саморегуляции агроландшафта (что характерно для природных систем).
Границы единиц АЛС - это, как правило, четкие ( в отличие от природных) рубежи, часто исторически сформировавшиеся на основе накопленного опыта использования земельных, водных и лесных ресурсов, опыта организации территории.
АЛС отличается от ПТК своеобразием формирования водного режима, водной эрозии, дефляции, почвообразования, а также биологического и геохимического круговоротов веществ. Важной особенностью агроландшафта является упрощение его как биологической системы, нарушение в нем тех биохимических и физических процессов, которые восстанавливают потенциальную продуктивность ландшафта. В пределах агроландшафта образуются зоны загрязнения ( концентрации токсичных веществ вдоль дорог, вблизи карьеров, животноводческих ферм и др.).
АЛС - результат новых, по сравнению с ПТК, пространственно-временных отношений. По мере развития АЛС становятся все более автономными с возрастающими показателями, характерными для определенной АЛС (например, оросительных АЛС).
Анализ, моделирование и геоэкологическая оценка АЛС включают следующие виды работ:
моделирование и оценка почвообразовательного процесса, включая баланс гумуса и других составляющих плодородия;
моделирование и оценка водной эрозии и дефляции;
определение составляющих водного баланса и общего режима увлажнения;
выявление агроклиматических особенностей территории, в том числе микроклиматических;
характеристика и оценка производственной и мелиоративной инфраструктур, их состояния и функционирования;
оценка загрязненности окружающей среды (включая загрязненность воздуха из-за близости промышленных предприятий, карьеров; распространение минерализованных (кислых) осадков; качество водных ресурсов; загрязненность почв);
оценка развития естественной растительности и сорняков;
оценка условий, определяющих использование биологических методов защиты растений.
При оценке АЛС должны быть уточнены специфические особенности региона, а также такие, как состояние популяции мышевидных грызунов, почвенной фауны и др.
Наиболее полную информацию об объекте ГЭЭ АЛС дают ландшафтная и агроландшафтная карты. Метод создания последней разработан в Одесском госуниверситете (Методические указания…, 1990).
ГЭЭ АЛС, как и всякая экспертиза предприятий, опирается на социально-экономический анализ их деятельности с детальным рассмотрением аспектов, имеющих экономическое значение. В рамках геоэкологической экспертизы такой анализ предполагается с учетом схемы ГЭЭ АЛС, показанной на рис.8.2.4. Раскрытие содержания предлагаемой схемы осуществлено на основе литературных данных (Тарарико и др. 1992, Гродзинский, Шищенко, 1993, Швебс, 1987, Шищенко, 1988, Николаев, 1992, Светличный, 1995, Мищенко, 1986, Полевой, 1992, Позняк, 1997 и др.).
Отдельные блоки приведенной схемы раскрыты в процессе проведения реальных экспертиз.
Территориальная геоэкологическая организация АЛС и окружающей среды (блок 1). Данный блок предопределяет изучение структурной организации объекта экспертизы и среды как природных, так и прородно-хозяйственных объектов. Исходной информационной базой исследований являются данные о компонентной структуре. Для отдельных репрезентативных АЛС целесообразно проведение исследований по углубленной программе, предусматривающей, в том числе, полевую ландшафтную и агроландшафтную съемки. В остальных случаях можно ограничиваться камеральными ландшафтными и агроландшафтными схемами (без подробных полевых работ), составленными на основе топографической и почвенной карт, а также землеустроительного проекта (схемы). В дальнейшем при широком использовании ГИС и организации системы агроэкологического мониторинга процедура построения камеральных картосхем может быть полностью автоматизирована (см.разд.9.3).
Завершающим этапом данного блока работ должны быть агроэкологические карты и оценки экологической ситуации для объекта и среды. Их наполнение зависит от имеющихся исходных данных. Практически перечисленные виды работ с целью проведения ГЭЭ АЛС и дальнейшей организации агроэкологического мониторинга выполнены в Украине лишь для нескольких объектов
Оценка средообразующих свойств (блок 2). К средообразующим геосистемам относятся лесные массивы и лесные полосы, целинные участки степи, водные объекты, а также природоохранные территории и отчасти рекреационные зоны. Необходимо подчеркнуть, что только объект экспертизы (например, фермерский участок) не может раскрыть особенности средообразующих свойств геосистем. Здесь важно понимание агроэкологической ситуации территории в ранге местности. Только такая информация может дать представление о выработке рекомендаций собственно для объекта экспертизы. Исходной позицией рассмотрения данного этапа является тезис, сформированный еще В.В. Докучаевым о зональной закономерности соотношения пашни, лесов и водных объектов ("Наши степи прежде и теперь", 1892). Конкретные же решения по данному вопросу пока чаще принимаются на уровне экспертного анализа.
Коадаптация хозяйственной и природной подсистем в пределах АЛС (блок 3). Подчеркнем, что в данном блоке рассматривается только объект экспертизы. Взаимодействие же его со средой - это следующий этап. Естественно, что исследования начинаются (первый подблок) с кадастра природных ресурсов и условий и их относительной (балльной) и абсолютной (денежной) оценок (см. рис. 8.24). Кадастровые работы сами по себе являются прерогативой государства и должны быть положены в основу региональной хозяйственной деятельности, в том числе ГЭЭ.
Здесь же устанавливаются как благоприятные, так и неблагоприятные условия, формирующие экологическую ситуацию, определяется степень участия того или иного элемента в производстве продукции, а также осуществляется учет того или иного участка в технологическом процессе (севообороте и др.).
В задачу исследований входит выявление тех процессов, которые благоприятствуют или затрудняют "жизнедеятельность" агроландшафта и всей хозяйственной деятельности человека. Ряд явлений, влияющих на экологическую обстановку, носит зональный характер. Это позволяет, детально изучив технологический процесс на региональных опытных станциях, распространять полученные выводы на другие объекты в пределах данной зоны.
Негативными естественными факторами, влияющими на экологическую обстановку и технологический режим, являются ускоренная ветровая и водная эрозии почв, градобитие, весенние и осенние заморозки, засухи, суховеи, пыльные бури, засоление, подтопление и заболачивание почв и др. По каждому из данных явлений дается развернутая характеристика их проявления, выявляется тенденция развития естественных процессов.
Второй подблок– соотношение ландшафтной структуры и угодий– внешне напоминает оценку сложившегося соотношения пашни, лесов и водных объектов. Но это только внешнее сходство. Здесь имеются ввиду другие аспекты. Прежде всего, это степень ландшафтной однородности агроландшафтных массивов (полей севооборотов) и расположение полей с определенными севооборотами на землях, наиболее соответствующих их хозяйственному назначению. Для примера укажем достаточно распространенную ошибку использования пропашных культур на среднеэродированных почвах или попытку интенсивного ведения полеводства на засоленных почвах Присивашья. Через 2-3 года такие почвы теряют свои качества и пополняют собой ареал деградированных земель степной зоны. Оценка этих и других подобных процессов предусматривается третьим подблоком. Следует иметь ввиду, что на практике в процессе с.-х. производства стремятся к выравниванию пространственной неоднородности ландшафтной структуры путем применения крупномасштабных и энергоемких (культурно-технических, гидромелиоративных, агрохимических и агротехнологических) мероприятий. До некоторой степени это удается. Однако по справедливому замечанию Г.И.Швебса (1989, с.16), "главный недостаток такой стратегии землепользования состоит в том, что она нацеливает земледелие на ликвидацию естественных механизмов регуляции жизнеобеспечения, заменяя их системой искусственных приемов". Все это ведет к разрушению естественного потенциала. Поэтому при экспертном анализе необходимо базироваться на концепции адаптивного земледелия (Маринич и др., 1990, Яцухно и др. 1995 и др.).
Третий подблоквключает экспертную оценку антропогенных процессов, формирующих геоэкологическую ситуацию в пределах агроландшафта. Сюда следует отнести, например, мелиорации и их последствия и др.
Следует также оценить степень соответствия природных условий технологическим сельскохозяйственным процессам: типу севооборота, технологии обработки почв, виду мелиорации и т.д.
Среди рекомендаций рационального землепользования известны приемы контурного, контурно-мелиоративного земледелия и др.(Швебс, 1985, Каштанов и др., 1994). Их организация с геоэкологических позиций должна проводиться с учетом всего многообразия ландшафтных особенностей территории ("Методические указания...." 1990).
Коадаптация АЛС со средой (блок 4). Первый подблок ориентирует на увязку хозяйственной деятельности и региональной биосистемы. Здесь необходимо учесть наличие мест размножения и обитания полезных диких растений и животных, в том числе птиц и насекомых (например, диких пчел), а также биокоридоров между большими лесными массивами, участками пойм, болот и др.
Второй подблок включает анализ мелиоративных мероприятий в пределах объекта экспертизы и их влияния на сток воды и наносы за пределы объекта. Рассмотрим данный вопрос на примере. Предположим, на объекте ГЭЭ сооружены пруды, задерживающие сток воды редкой повторяемости. Тогда во все годы, когда не будет превышен этот уровень водности, водопотребители, расположенные ниже по течению, не будут получать воду вообще. В случае же значительного превышения водности и при отсутствии водосливных сооружений на плотинах объекта (что наиболее характерно) может произойти их прорыв и формирование лавиноподобного водного потока с выносом большого количества наносов в нижележащие участки. В ряде случаев это нарушит экологический режим других объектов. В качестве примера можно привести заключение ГЭЭ по Куяльницкому лиману, о котором говорилось выше. Обилие прудов в бассейне основной водной артерии р.Б.Куяльник в сочетании с ее спрямлением в какой-то степени ухудшили режим важного бальнеологического объекта - Куяльницкого лимана.
Третий подблок включает рассмотрение выноса загрязняющих веществ (нитратов, пестицидов и др.) в водные потоки. По некоторым оценкам, загрязнение вод в реках в значительной степени (до 90%) определяется выносом полютантов, образовавшихся в процессе сельскохозяйственного использования земель и переработки с.-х. продукции. Особую остроту данный вопрос приобретает при территориальной близости объекта ГЭЭ к водозаборам.
Четвертый подблок посвящен анализу загрязнения воздушной среды объектом ГЭЭ. Этот вопрос имеет существенное значение только в районах распространения дефляции. При отсутствии необходимых мероприятий (лесных полос, кулисных посевов, занятого пара и т.д.) в случае дефляции происходит вынос пыли за пределы объекта. Она может отложиться в ближайших понижениях долин и оврагов, но может быть и перенесена на значительные расстояния, существенно изменяя состояние воздушной среды. Некоторое загрязнение атмосферы происходит также при обработке посевов с применением авиации.
Экологическое состояние продукции (блок 5). Для сельского хозяйства это очень важный этап работ, хотя и не имеющий прямого отношения к проблемам территориальной организации. Осуществляется он в рамках действующих санитарно-гигиенических норм и правил. Здесь же мы хотим подчеркнуть некоторые геоэкологические особенности, связанные с близостью полей к автомобильным и железнодорожным трассам, а также концентрированным выбросам промышленного производства. В этих условиях, а также вблизи птицефабрик, животноводческих ферм образуются природно-хозяйственные контуры с повышенной токсичностью продукции. Очевидно, более целесообразным является выращивание на этих участках технических и кормовых культур.
Прогноз экологической ситуации (блок 6) включает три подблока (рис.8.24) и состоит как из покомпонентной оценки будущих процессов (водной эрозии, дефляции, засоления, содержания гумуса и биогенных элементов N, P, K и др.), так и интегральной оценки, например, с применением моделей рационального использования земель (Швебс, 1988).
Экспертное заключение (блок 7).Как уже отмечалось, ГЭЭ АЛС в рассмотренном варианте на практике не производится. Чаще всего выполняются лишь элементы данной схемы, причем выводы в условиях рыночных отношений очень сильно подвержены конъюнктуре. И все же представляется, что предложенная схема, обогащенная элементами социально-экологической экспертизы, может найти применение для отдельных хозяйств разных географических зон и опытных станций при государственном анализе ситуации, разработке, нормативно-законодательных и подзаконных актов, регулирующих рациональное использование земельных ресурсов, вопросов налоговой политики и инвестиций в области сельскохозяйственного производства. С учетом сделанных замечаний экспертное заключение должно включать конкретные рекомендации по объекту ГЭЭ, а также обобщенные выводы, которые следует учитывать в законотворческом процессе, направляя хозяйственную деятельность на регулирование механизма коадаптации ПХТС.