Геоэкологический анализ для регионального планирования и системной экспертизы территории: на примере Нижневартовского региона

Актуальность темы

исследования. Масштабное, быстрое освоение Севера Западной Сибири с его ранимыми экосистемами сопровождалось спонтанными и экологически необоснованными управленческими решениями при добыче углеводородов. Это привело к значительной деградации природной среды и соответственно к резкому ухудшению экологической обстановки во многих его регионах. Разрушения природной среды имеют тенденцию к дальнейшему увеличению, так как в эксплуатацию вводятся все новые и новые месторождения углеводородов.

Выдающимся примером подобных негативных явлений может служить Нижневартовский регион. Нижневартовский регион один из важнейших индустриальных центров страны. За период разработки месторождений добыто более 2 млрд. т нефти. В настоящее время каждая пятая тонна российской нефти добывается в Нижневартовском регионе. При этом работа природоохранных и экологических служб и организаций не всегда успешна. Чаще всего в их деятельности используются схемы политико-административного деления, так как по ним строится вся государственная статистика, а усилия направлены на исправление уже трансформированных компонентов природы без комплексного учета закономерностей их естественной пространственно-временной организации и системных взаимосвязей. Преодоление этой проблемы видится в использовании геосистемного подхода.

Важнейшей задачей выступает сохранение геосистем в устойчивом состоянии достаточно долго, чтобы сохранить среду обитания и хозяйственной деятельности для нынешних и будущих поколений. Это в свою очередь требует научно обоснованного регулирования антропогенного воздействия на природу.

Немаловажная роль при решении обозначенной задачи в Нижневартовском регионе отводится таким механизмам, как региональное планирование размещения хозяйства и селитьбы, а также системная экспертиза процессов взаимодействия природы и общества, планов освоения и развития региона. Для их осуществления необходим геоэкологический анализ территории региона с изучением динамики экологических свойств и ситуаций в границах геосистем, обусловленной естественными и антропогенными факторами. Разработка методологического инструментария для регионального геоэкологического анализа, по мнению значительного числа исследователей, находится на стадии развития. Эта актуальная проблема послужила основанием для выбора темы диссертационного исследования.

Нижневартовский регион — территория, включающая как города, являющиеся самостоятельными муниципальными образованиями, так и сам административный район с учетом ландшафтных границ. При этом Нижневартовский административный район самый большой по площади в Ханты-Мансийском автономном округе, расположен в восточной его части. Протяженность административного района с запада на восток составляет 620, с севера на юг 370 километров.

Объект исследования — территория Нижневартовского региона с имеющейся системой природно-территориальных комплексов.

Предмет исследования — пространственно-временные изменения экологически значимых свойств естественных и антропогенно преобразованных ландшафтов Нижневартовского региона.

Цель исследования — разработка и обоснование методических положений и способов геоэкологического анализа для регионального планирования и системной экспертизы.

Достижение поставленной цели потребовало: 1) разработки схемы физико-географической дифференциации объекта исследования до уровня ландшафтных районов с использованием существующих схем отраслевых, тематических, физико-географических и ландшафтных районировании территории Западно-Сибирской равнины и ее регионов;

2) выявления характера и степени нарушенное&tradeландшафтных районов с последующей их классификацией;

3) установления эколого-ландшафтных особенностей изучаемой территории для составления географической картины возникновения и проявления экологических проблем и ситуаций;

4) разработки методических подходов и способов, а также схем эколого-экономической и эколого-хозяйственного дифференциации Нижневартовского региона для проведения регионального планирования и системной экспертизы.

Теоретическая и методологическая основа исследования. В качестве теоретической основы нами выбраны главные идеи и положения физико-географического и ландшафтного районирования A.A. Григорьева, Д. Л. Арманда, H.A. Гвоздецкого, А. Г. Исаченко, Ф. Н. Милькова, H.H. Михайлова, В. А. Николаева, В. И. Прокаева, В. Б. Сочавы, H.A. Солнцева и других.

Для непосредственного решения поставленных в исследовании задач использован методологический инструментарий, основные положения которого отражены в работах Ф. Н. Рянского, В. В. Козина, В. И. Булатова, B.C. Михеева, Ю. И. Винокурова, Б. И. Кочурова, Ю. М. Цимбалея и других.

Методы исследования: описательный, сравнительно-географический, картографический, геоинформационный, математико-статистический, исторический, ландшафтной индикации, ландшафтного дешифрирования космоа-эрофотоснимков. При обработке и создании графических и картографических материалов использовался инструментарий ГИС-пакета Mapinfo v6.0 и программа растровой графики Adobe Photoshop v8.0 CS.

Исходные материалы. Использовались: топографические карты масштабов 1:200 000−1 000 000- отраслевые и тематические карты объекта исследования, территории Западно-Сибирской равнины и ее регионовразновременные космоаэрофотоснимкиотчеты о состоянии окружающей среды и природных ресурсов ХМАО и Нижневартовского района.

Научная новнзна. Определена современная структура природно-территориальных комплексов Нижневартовского региона с помощью фрактальной теории пространственно-временных размерностей (по Ф.Н. Рянско-му, 1992). Обосновано использование ландшафтного района в качестве основной территориальной и операционной единицы для регионального геоэкологического анализа. Реализован метод определения численных значений масштабов и глубины антропогенного воздействия на геокомплексы региона. Разработан интегральный показатель экологического состояния ПТК, предлагаемый для использования в качестве контролирующего элемента антропогенных воздействий — геоэкологический коэффициент. Показан способ адаптации к региональным особенностям экономического механизма регулирования природопользования с использованием геоэкологического коэффициента. С позиции эколого-ландшафтного (функционального) планирования территории впервые составлена схема эколого-хозяйственной дифференциации Нижневартовского региона с расчетом на перспективу.

Практическая значимость. Полученные выводы важны для органов управления административных подразделений региона, разрабатывающих планы мероприятий по природопользованию, комитетов по экологии и охране окружающей природной среды, по земельным ресурсам и землеустройству. Помимо этого, результаты исследования имеют значение для совершенствования естественнонаучного образования в регионе. Отдельные разделы диссертационной работы используются при изучении курсов «Геоэкология», «Ландшафтоведенне», «Антропогенное лапдшафтоведение», «Эколого-экономическое районирование в регионе», «Экономика природопользования», «Концепция выживания и устойчивого развития цивилизации».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались автором в период 2000;2006 гг. на межрегиональных, всероссийских и международных научно-практических конференциях: «Исследования эколого-географических проблем природопользования для обеспечения территориальной организации и устойчивого развития нефтегазовых регионов России:

Теория, методы и практика" (Нижневартовск, 2000) — «Социально-экономические проблемы регионального развития» (Нижневартовск, 2003) — «Взаимодействие общества и окружающей среды в условиях глобальных и региональных изменений» (Москва-Барнаул, 2003) — «Исследования эколого-географических проблем природопользования для обеспечения территориальной организации и устойчивого развития нефтегазовых регионов России: Теория, методы и практика» (Нижневартовск, 2003) — «Человеческое измерение регионального развития: экология, экологическое образование и воспитание» (Нижневартовск, 2004) — «Водные экосистемы, организмы, инновации» (Москва, 2005) — «Современные проблемы социальной географии» (Иркутск,.

2005) — «Организация территории: статика, динамика, управление» (Уфа,.

2006) — «Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика» (Москва, 2006).

Положения, выносимые на защиту:

1. С позиции ландшафтно-географического подхода региональный геоэкологический анализ должен проводиться с учетом ландшафтной структуры объекта исследования. Разработана схема физико-географического районирования территории Нижневартовского региона, позволившая изучить динамику экологических свойств и ситуаций в границах выявленных геосистем.

2. В результате антропогенных преобразований региональных геосистем л возникает потребность в выделении территорий, в пределах которых проявляются схожие изменения экологически значимых свойств. Проведенное эколого-ландшафтное районирование Нижневартовского региона позволило определить характер и уровни нарушенности, исходную и реальную устойчивость вновь образованных антропогенных модификаций ландшафтов.

3. В экономических методах регулирования природопользования роль адаптирующего элемента к экологическим особенностям региона выполняет коэффициент экологической ситуации и значимости территории. Разработан способ коррекции данного коэффициента и составлена схема эколого-экономической дифференциации Нижневартовского региона.

4. При разработке планов освоения и развития региона требуется соблюдение одного из основных принципов концепции «охраны окружающей среды» — превентивного учета экологических особенностей территории. С ориентацией на него разработана схема эколого-хозяйственной дифференциации исследуемой территории с расчетом на перспективу.

Структура II объем диссертационной работы. Работа состоит из введениядвух частей, разбитых на 3 раздела и 8 подразделовзаключениясписка литературы- 15 рисунков- 32 таблиц- 2-х приложений. Общий объем 179 страниц машинописного текста.

Результаты исследования эколого-ландшафтной дифференциации территории региона отражены на рисунке 12.

ЧАСТЬ II. РЕГИОНАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И СИСТЕМНАЯ ЭКСПЕРТИЗА В НИЖНЕВАРТОВСКОМ.

РЕГИОНЕ.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ РЕГИОНАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И СИСТЕМНОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ.

3.1. Подходы кэколого-соцнально-экономнческому районированию.

Ннжнсвартовского региона.

Исследование любой территории (например, страны и ее регионов) неизбежно приводит к установлению территориальных различий «от места к месту». При этом каждое явление (природное или социально-экономическое) занимает не всю территорию, а некоторую ее часть — ареал. Внутри ареала оно может охватывать его практически сплошь (континуально) или только отдельные части (дискретно).

Разделение территории (акватории) по какому-то признаку (явлению, условию) и степени его выраженности или по сочетанию признаков и есть пространственное дифференцирование, т. е. районирование в широком смысле. Следует иметь в виду, что такое дифференцирование всегда должно быть объективно, так как должно исходить из наличия или отсутствия, количественного выражения какого-либо признака.

Сущность процесса районирования — в выявлении своеобразных территориальных образований и их границ в пространстве. Сам термин «районирование» многозначен. Это: а) объективный процесс районообразованияб) субъективный процесс научного познания районов и фиксации их границ в виде сеток районирования, более или менее истинно отражающих объективную картину формирования районовв) законодательное закрепление познанных границ административным путем.

Анализ объективного процесса районообразования — одно из важнейших направлений исследований в географии, а центральным методологическим и методическим приемом познания пространственной организации общества выступает социально-экономическое районирование, которое представляет собой составную часть территориального планирования и, в свою очередь, нацелено на совершенствование управления пространственной организацией общества.

Район — это территория, отличающаяся от других по совокупности насыщающих ее элементов, обладающая единством и взаимосвязанностью составляющих элементов, а также целостностью, которая рассматривается как объективное условие и одновременно закономерный результат развития данной территории.

По мнению некоторых исследователей (Дмитриевский, 1990; Блануца, 1993) эколого-социально-экономическое районирование является новым видом выделения районов, возникшим на стыке природных и социально-экономических видов районирования. Точнее, это даже еще не столько устоявшийся вид районирования со своими принципами, методами и сферами приложения, сколько совокупность экологически ориентированных разновидностей районирования, находящихся в стадии становления. Такому виду дифференциации территории присущи следующие особенности.

1. Интегральное эколого-экономическое районирование находится сейчас в стадии становления. Поэтому нет единой концепции проведения районирования, теоретические работы преобладают над практическими, имеет место несопоставимость полученных результатов.

2. Наметилась тенденция к разделению всех исследовательских работ на некоторые группы. Наиболее четко прослеживаются различия в понимании сущности экологического района, отождествляемого с двумя понятиями -«район-ресурс» и «район-идея». Первое соответствует всем тем экологическим районам, которые выделяются по наличию каких-го значимых для человеческой деятельности ресурсов и условий окружающей среды (район как совокупность похожих экосистем, как территория с определенным качеством окружающей среды, как сфера с однотипной структурой и интенсивностью круговорота вещества и потоков энергии и т. д.). Второе понятие отражает пространственные особенности формирования регионального экологического самосознания населения и может объединять территории с различными ресурсами окружающей среды.

3. Характерна разном асштабность в проведении эколого-экономического районирования — от выделения районов на ограниченной территории до районирования страны в целом.

4. Преобладают работы, связывающие природное районирование с задачами экономики и управления. Можно говорить об «экономизации» и «кибернетизации» природного районирования. Так появились природно-хозяйственное, хозяйственно-природно-ресурсное и эколого-экономическое районирования, а также проблемное районирование для программно-целевого управления окружающей средой, экспертно-географическое и некоторые другие «управленческие» разновидности районирования.

5. Делаются первые попытки гуманизации экологического районирования. Это заключается в выдвижении на первый план исследования проблемы человека, переориентации районирования с задач охраны окружающей среды на задачи обеспечения экологической безопасности населения, использовании социологической информации, учете особенностей восприятия и понимания экологических проблем местным населением.

6. Во многих работах задачи эколого-экономического районирования формулируется в терминах математических теорий (вероятностной статистики, теорий графов, нечетких множеств и др.), что связано с попыткой многомерно-статистической трактовки понятия «эколого-экономический район» и служит проявлением математизации природного и экономического районировании.

Основной предмет исследования географии — пространственная (территориальная) организация объектов, явлений, процессов и в первую очередь общества, которая рассматривается как: а) совокупность процессов или действий по размещению предприятий сферы материального производства и непроизводственной сферы, размещению населения, природопользованию с учетом их отношений, связей, сопод-чиненности и взаимозависимостиб) сочетание функционирующих пространственных (территориальных) структур: расселения населения, производства, природопользования, объединяемых структурами управления и процессом общественного воспроизводства.

При социально-экономическом районировании важна оценка величины ресурсов. При оценивании величины ресурсов для каждой территории дается оценка природного потенциала каждого из них и всей совокупности ресурсов — общего природно-ресурсного (природного) потенциала (ПРП). ПРП — показатель, характеризующий совокупность естественных ресурсов. Он служит основой развития и функционирования территориально-производственных комплексов, выступает предпосылкой и фактором рациональной организации производительных сил, необходимым условием совершенствования регионального природопользования в целом.

Природные ресурсы понимаются при этом в самом широком смысле слова, в них включаются и природные условия, поскольку отделить природные ресурсы от природных условий сегодня все трудней и трудней. Тем самым физико-географическое положение, рельеф, экологический потенциал и т. п. должны учитываться при общей оценке природных ресурсов, при оценке ПРП.

ПРП не представляет собой чего-то застывшего. Под влиянием деятельности человека он может уменьшаться (изъятие практически невозобнови-мых природных ресурсов, например минерального сырья) или, наоборот, увеличиваться (улучшение судоходных качеств рек и озер путем создания шлюзов, каналовповышении продуктивности биоценозов, увеличение запасов рыбы и т. д.). Это обстоятельство следует постоянно учитывать при определении величины и структуры ПРП, особенно на перспективу — при всякого рода долгосрочных хозяйственных прогнозах.

География рассматривает общие проблемы освоения человеком природы и, что чрезвычайно существенно, территориальную дифференциацию этого процесса. Поэтому возникает региональный аспект географических исследований, районный разрез проблемы использования природы, природных ресурсов обществом. Анализ взаимодействия человека и природы в последние годы получил название экологического.

Ход экономико-экологических процессов приводит к формированию эколого-экономических районов, которые находятся в определенном соотношении с районами физико-географическими, природно-ресурсными, экономическими.

Эколого-экономический район — это часть территории, характеризующаяся совокупностью экономико-экологических процессов, отличающейся от соответствующей совокупности на смежных территориях. При этом экономико-экологические процессы определяются процессами социально-экономическими, развивающимися, однако, в определенных природных условиях, которые создают естественные предпосылки (естественный фон) экономико-экологических процессов.

Экономико-экологические процессы по-разному происходят в разных природных зонах и геокомплексах. Это связано с различной внутренней структурой ландшафта и системой связей в нем, различным набором зональных природных ресурсов (и, следовательно, разной степенью хозяйственного интереса к ним и различием форм использования), разной степенью уязвимости природы и направленности природных процессов при всякого рода антропогенных воздействиях на естественную среду.

Экономико-экологические процессы, связанные с добычей и переработкой минеральных ресурсов, азональны. Но зональность накладывает отпечаток на последствия эксплуатации минеральных ресурсов. Наиболее важное последствие эксплуатации полезных ископаемых — нарушение почвенно-растительного покрова. Вместе с гибелью почвенного покрова происходит и уничтожение естественной растительности, в первую очередь лесов и пастбищ. Восстанавливаются они далеко не везде. В ходе эксплуатации минеральных ресурсов обычно меняется и рельеф соответствующей территории.

Главная конечная цель эколого-ландшафтного районирования, по нашему мнению — оптимизация хозяйства. Для последней необходима, в первую очередь, его социально-экономическая модификация, максимально приближенная к нуждам хозяйственной деятельности. В такой ситуации удобнее использовать более общин термин «эколого-экономическое районирование», по сути увязывающий два районирования — эколого-ландшафтное и социально-экономическое (таблица 30).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Состояние окружающей природной среды Нижневартовского региона имеет тенденцию к ухудшению. Это отрицательно сказывается на экономике и населении. Данная диссертационная работа посвящена разработке и обоснованию инструментария для исследования этой актуальной проблемы. Современная география имеет основательную инструментальную базу для комплексного изучения проблем в системе «человек — природа» на разных уровнях. Ее преимущество в объекте исследования — географической среде. Она представляется не как хаотический набор отдельных природных компонентов или ресурсов, а сложно организованная целостность, состоящая из соподчиненных геосистем разных рангов. Население, хозяйство и природная среда изучаются в границах конкретных геосистем.

Основной задачей для населения региона выступает сохранение геосистем в устойчивом состоянии достаточно долго, чтобы сохранить среду обитания и хозяйственной деятельности для нынешних и будущих поколений. В ее решении важная роль отводится таким механизмам как региональное планирование и системная экспертиза. Первый призван обеспечить рациональное расселение и размещение хозяйства в регионе с учетом ландшафтно-экологических особенностей территории. Второй направлен на комплексное оценивание целостного процесса устойчивого развития региональных и локальных геосистем, включая вопросы рационального использования пространственных сочетаний ресурсов и охраны окружающей среды в тех или иных проектных решениях. В нашем исследовании учитывается географический аспект этих механизмов — география изучает не социальные и экономические отношения, а реальные или возможные следы этих отношений, интегрированные в ландшафтах. Результаты проведенного исследования позволили сформулировать основные выводы.

1. Установлено, что линейные размеры геосистем соседних таксономических уровней имеют кратность близкую значению п. Эта закономерность отражена во фрактальной теории пространственно-временных размерностей Ф. Н. Рянского (1992), позволившей нам «привести к общему знаменателю» разнообразные схемы физико-географического, ландшафтного, комплексного и отраслевого природного районирования Западной Сибири и ее регионов. На основе указанной теории нами разработаны: схема физико-географического районирования Западно-Сибирской равнины (с описанием выделенных таксонов) — схема физико-географического районирования и систематика таксонов Нижневартовского региона.

2. Изучение, решение и предупреждение региональных экологических проблем, а также оптимизацию природной среды следует осуществлять, основываясь на ландшафтно-географическом подходе. С экологической точки зрения особый интерес представляет собственно ландшафт (синоним район). В нем воплощается единство зональных, азональных и провинциальных условий. Ландшафтный район в нашем исследовании выступает в качестве главной территориальной и операционной единицы.

3. Эффективная работа регионального планирования и системной экспертизы обеспечивается информацией хполучаемой в результате геоэкологического анализа территории. Последний способствовал выявлению геоэкологических особенностей изучаемой территории и составлению региональной картины возникновения и проявления экологических проблем и ситуаций.

4. Основным агентом антропогенного воздействия на природную среду Нижневартовского региона является нефтегазодобывающая промышленность. Города, местная промышленность, коммунальное хозяйство, дорожно-транспортная сеть и даже лесное хозяйство большей частью развиты постольку, поскольку развита первая, а масштабы и глубина их воздействия несоизмеримы со специфическим воздействием нефтегазодобычи. Выяснено распределение антропогенной нагрузки и воздействия по территории Нижневартовского региона. Определены внутриландшафтная и общая нарушен-ность 48 ЛР.

5. Учет разрушений в ландшафтах и их систематизация с помощью соответствующих показателей, важнейшие из которых Сд (предельно допустимое состояние геосистемы), Ср (реальное геоэкологическое состояние), Кг (геоэкологический коэффициент), позволили выделить территории со сходным уровнем устойчивости и экологическим состоянием, выполнить эколо-го-ландшафтное районирование Нижневартовского региона.

Первый показатель выражается в процентах площадей, занятых естественными (коренными) геокомплексами н достаточных (необходимых) для самовосстановления без вмешательства человека, является нормативом для каждого ландшафтного типа. Второй определяется процентом действительных на данный момент измерения площадей естественных (ненарушенных) геокомплексов в исследуемой геосистеме. Третий выводится как отношение реального геоэкологического состояния Ср к предельно допустимому Сд (Ср/Сд = Кг). Он коррелирует с рядом других важных экологических показателей: устойчивость геосистемы, экологическая ситуация, комфортность среды и др.

6. Для того чтобы можно было подсчитать издержки от разрушения природных систем, затраты для восстановления экосистем, ущерб для экономики и здоровья населения необходимо эти разрушения численно отразить. Геоэкологический коэффициент, вбирая в себя разносторонние характеристики, определенным образом выражает эмерджентные свойства, характерные для реальных геосистем в целом. Это делает его универсальным и важным показателем при адаптации к региональным условиям экономического механизма регулирования антропогенного воздействия. Нами разработан способ коррекции коэффициента экологической ситуации и значимости территории Кэ. На его основе составлена схема эколого-экономической дифференциации объекта исследования.

7. При разработке планов освоения и развития региона требуется соблюдение одного из основных принципов концепции «охраны окружающей среды» — превентивного учета экологических особенностей территории. С ориентацией на него разработана перспективная схема эколого-хозяйственной дифференциации территории региона. Внутри выделенной иерархии таксонов ландшафтов мы предлагаем использовать геоэкологический коэффициент Кг. Последний предлагается в качестве контролирующего элемента, который должен поддерживаться на уровне 1,0 (а по возможности выше).

8. Учитывая разнообразие природных ресурсов, ландшафтные, лесорас-тительные и другие особенности региона, а также постоянно растущий процесс техногенеза, принимаются меры по увеличению природно-заповедного фонда. Основой для развития системы ООПТ предлагаются схемы физико-географического, ландшафтно-типологического и эколого-ландшафтного районирования с типологической характеристикой и систематикой геосистем региона.