Экологическая ёмкость Борисовского района Белгородской области и индикаторы устойчивого развития
| Вид материала | Документы |
СодержаниеГеофизические и биоэнергетические характеристики Прямая стоимость Косвенная стоимость Стоимость не использования Стоимость отложенной альтернативы (сохранение генофонда биоресурсов) |
- Учреждения по Уставу, 819.95kb.
- Управление образования администрации Белгородского района Белгородской области, 379.53kb.
- Белгородской области, 99.74kb.
- Утвердить план первоочередных мероприятий по реализации Стратегии (прилагается). Определить, 563.68kb.
- Ерации», законом Белгородской области от 24 сентября 2007 года №150 «Об особенностях, 381.13kb.
- Индексы и индикаторы устойчивого развития, 584.29kb.
- Программа развития муниципального общеобразовательного учреждения «бехтеевская средняя, 668.69kb.
- Муниципальное общеобразовательное учреждение дополнительного образования детей «Центр, 201.47kb.
- И. С. Лазаренко Волоконовского района Белгородской области Патриотическое воспитание, 434.54kb.
- Задачи: развитие устойчивого интереса к изучению иностранного языка, потребностей, 92.42kb.
Экологическая ёмкость Борисовского района Белгородской области и индикаторы устойчивого развития
Немченко В. А., ФГУ «Заповедник «Белогорье»
Идеи и решения по устойчивому развитию, озвученные и принятые на международных форумах «Рио-92» и «Йоханнесбург-2002», стимулировали во всём мире работы и разработки стратегий и программ различного уровня и критериев устойчивого развития [4, 11, 12, 17].
Реальное устойчивое развитие регионов требует создания оптимальной структуры землепользования (селитебные земли, с/х и промышленные территории, система ООПТ), которая обеспечивала бы стабильность функционирования антропогенно-трансформированных ландшафтов, сохранение биоразнообразия различного иерархического уровня, как основы сохранения потенциала самовосстановления биоты, согласно концепции биотической регуляции биосферы В.Г. Горшкова [8]. Создание экологического каркаса территории и системы устойчивого развития требует эколого-экономической оценки различных экосистем и ландшафтов конкретной территории, разработки практически эффективных индикаторов и критериев, на основе которых возможно создание такой системы и контроль её функционирования. В практическом осуществлении этих идей особую роль и значение играют ООПТ. Это банки генофонда, эталоны естественных экосистем и биосферного метаболизма (т.е. биоразнообразия различного иерархического уровня) и, наконец, ООПТ – это биомные ядра экологических каркасов территорий и важные элементы региональных полигонов моделей устойчивого развития.
Нашу работу мы начали с определения несущей ёмкости экосистем и ландшафтов Борисовского района. Район расположен на юго-западных склонах Среднерусской возвышенности, в зоне лесостепи (~ 50° 35´ с.ш., 36° в.д.). На основе карты природных комплексов докультурного периода (XVI век) Борисовского района [2], литературных и таксационных данных [3, 13, 15, 16] рассчитана ежегодная общая чистая первичная продукция (урожай) основных типов растительности и общая для района. Она составила 1298182,2615 т/год фитомассы. С учётом экологических правил 1 и 10 %%, индивидуальных энергетических потребностей 1 человека в развитых странах (250 000 ккал/сутки; [14]), экологическая ёмкость района (650,4 км2) составляет не более 60 человек (0,09 чел/км2). Для индустриальной эпохи (70 000 ккал/сутки) – 203 чел., для каменного века (4 000 ккал/сутки) – 3557 чел. В настоящий момент на территории района проживает 26 тыс. чел. (40 чел/км2), что значительно превышает несущую экологическую ёмкость территории района. При этом лесистость территории около 15%, а сельхозугодья составляют 77% площади района (в XVI в. – 68,4%-лес, 31,6% - луга…).
Произошли значительные трансформации естественных геосистем. Разработанная нами балансовая эколого-экономическая модель Борисовского района демонстрирует характерные и существенные перестройки структуры энергетического и водного балансов лесостепной территории в результате антропогенной деятельности.
Построение балансовой модели геосистем Борисовского района (табл. 1) проводилось с использованием результатов построения модели лесостепных геосистем, полученных на Курском стационаре (на базе Центрально-Черноземного заповедника) сотрудниками Института географии АН СССР [6, 9], данных научных исследований лесостепной зоны, Белгородской области и участков заповедника «Лес на Ворскле» и «Острасьевы яры» [1, 7, 13 и др.], а также официальной статотчётности по району, которая демонстрирует основные экосистемные характеристики и эффективность использования солнечной энергии и влаги ведущими геосистемами района.
Наиболее эффективно используют поступающую энергию лесные экосистемы, которые поглощают 56% против 24% ФАР (фотосинтетически активной радиации), поглощаемой зерновыми посевами. Радиационный баланс дубрав (их энергетическая база) более чем на 8 ккал/см2 больше, чем у геосистем луговой степи и зернового поля.
Таблица 1
^ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ГЕОСИСТЕМ БОРИСОВСКОГО РАЙОНА
| Геофизическая и энергетическая характеристика | Дубравы на суглинистых черноземных и серых лесных почвах, возрастом, лет: | Луговая степь на чернозем- ных почвах | Агроланд- шафт (поле ячменя), черноземные почвы | ||
| 40 | 80 | 250 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Суммарная солнечная радиация (Qj), ккал / см2 в год …. ФАР, ккал / см2 в год Радиационный баланс, ккал /см2 в год Поглощённая ФАР, ккал / см2 в год …… Q погл / Q фар …….. | 100 45,9 49 25,5 0,56 | 100 45,9 -* - - | 100 45,9 - - - | 100 45,9 40,2 18,4 0,40 | 100 45,9 40,8 11,2 0,24 |
| Осадки, мм / год ….. Транспирация, мм / год Физическое испарение, мм / год……… | 580 387 104 | 580 - - | 580 - - | 537 237 194 | 537 134 294 |
| Весенний сток, мм … Коэффициент весеннего стока ………… Суммарный годовой сток , мм ………….. Коэффициент годового стока ………… | 3,5 0,04 90 0,155 | - - - - | - - - - | 13 0,11 110 0,20 | 60 0,50 120 0,22 |
| Продукция органической массы, г /см2 в год ……. Энергетическая продук- ция, ккал/см2 в год, F …. КПД фотосинтеза,%: F / ФАР …………… КПД фотосинтеза: F / ФАР погл ……… | 0,19 0,76 1,66 3,00 | 0,07 0,28 0,61 - | 0,04 0,16 0,35 - | 0,14 0,56 1,22 3,05 | 0,12 0,48 1,05 4,29 |
Примечание: * - нет данных
Наблюдаются характерные и существенные различия водного баланса. Годовая транспирация выше в дубравах (387 мм против 134 мм на зерновом поле), при этом непродуктивное физическое испарение наибольшее именно на зерновом поле (294 мм против 104 мм в дубраве, т.е. почти в три раза больше). Показательны коэффициенты весеннего и годового стоков. На поле весной стекает 50% осадков, тогда как в дубравах пополняются запасы почвенной влаги в это время (коэф. весеннего стока – 0,04).
Энергетическая продукция наиболее высокая у 40-летних дубрав – 0,76 ккал/см2 в год, с КПД фотосинтеза по отношению к ФАР 1,66%. Для лесных экосистем характерно в процессе сукцессии стремление к нулевому эффекту энергопотоков. Поэтому 80- и 250-летние дубравы уступают луговым степям и агроландшафтам по величине энергетической продукции, однако с возрастом резко усиливаются экосистемные функции лесных площадей и их косвенная эколого-экономическая стоимость (табл. 2). Если же КПД фотосинтеза рассчитать по отношению к ФАРпогл., то наиболее эффектно «работает» зерновое поле – 4,29% и менее эффектно 40-летние дубравы – 3,0%. Исходя из данных табл.1 ясна необходимость залужения и облесения земельных неудобий, площадь которых в районе около 900 га (табл.3).
Нами также была предпринята попытка с позиций концепции общей экономической ценности (стоимости) природы [18], существующего опыта оценки биоразнообразия [5] и уровня цен за 2003-04 гг. в районе, показать финансовую значимость отдельных составляющих производственно-экономической деятельности человека и природных ресурсов на территории Борисовского района.
Прямая (потребительская) стоимость рассчитывалась по объёмам того или иного продукта и его стоимости (для грибов бралась средняя стоимость на местном рынке).
Депонирование углерода древесно-кустарниковой растительностью района оценивалось на основе лесотаксационных данных по запасам стволовой древесины, конверсионных коэффициентов из работы [10] и экспертной оценки стоимости одной тонны углекислого газа [18] в результате действия Киотского протокола – 10-50 долл. США (расчёт вёлся по курсу 1 долл. = 28 руб.).
Водоочистные функции болот района оценивались сравнением их фильтрующей способности (137 м3/сут./га) с фильтрующей способностью промышленной очистной установки (ПОУ) с пропускной способностью в 1500 м3/сут., сроком службы 50 лет и годовой приведённой стоимостью 1 тыс. долл. [18].
Охота, как природный ресурс, практически не значима на территории района. Но это перспективная статья доходов при её положительном развитии.
Стоимостная оценка от снижения эрозии почв природно-антропогенными ландшафтами (доходный подход) [18] рассчитывалась по ячменю для Борисовского р-на. Оценка природоохранных функций лесов (снижение загрязнения атмосферы) проводилась согласно [18] (затратный подход). Для расчёта текущей стоимости (капитализированной величины) за бесконечный период времени использовалась ставка дисконтирования 0,1. В результате текущая стоимость функций лесов по очищению атмосферы равна 206,0 тыс.руб/га, а капитализированная стоимость функции природно-антропогенных ландшафтов (дубрав и степей) за счёт снижения эрозии почв – 34,0 тыс.руб/га.
Стоимость существования (неиспользования) отражает экономические оценки тонких этических и эстетичесческих аспектов: ценность природы самой по себе (в т.ч. биоразнообразия видов и ландшафтов), эстетическая ценность природы для человека или общества. Подобные оценки сложно учитываюся экономическими показателями. По устным опросам жители Борисовского района в среднем готовы платить 13 руб. в год для сохранения дикой природы (7,5 тыс. чел. трудоспособного населения).
Таблица 2
Общая экономическая ценность биологических ресурсов Борисовского района
| Составляющие общей экономической ценности | Стоимость, тыс. руб. / год | |||
| Района, 65036 га | Дубрава, 55 лет,1га | Луговая степь (целинная),1га | Поле яч- меня,1 га | |
| ^ Прямая стоимость: | | | | |
| лесозаготовки (ГЛФ– 233га/год-лесосека) | 3029,0 | 13,0 | - | - |
| ячмень (зерно-солома) (3000 га) | 9990,0 | - | - | 3,33 |
| сенокос (1666 га) | 1166,2 | - | 1,6 | - |
| Охота: любительская браконьерская | 178,0 77,0 | нет данных | нет данных | нет данных |
| сбор грибов (потен- циальная стоимость) | 32510,0 | 3,25 | нет данных | - |
| Всего: | 46950,20 | 16,25 | 1,60 | 3,33 |
| ^ Косвенная стоимость: | | | | |
| связывание углекислого газа | древ.-куст. раст-ть (10003га) 10208,20 – 51041,10 | 1,18 – 5,88 | 10,08 – 50,40 | 5,50– 27,7 |
| водоочистные функции болот (789 га) | 2016,0 | - | - | - |
| снижение загрязнения атмосферы (экономия текущей стоимости) | 191343,30 | 20,60 | нет данных | нет данных |
| снижение эрозии почв | 14004,20 | 1,40 | нет данных | - |
| Всего: | 217571,70 – 258404,60 | 23,18 -27,88 | 10,08 – 50,40 | 5,50 – 27,7 |
| ^ Стоимость не использования (существования): | | |||
| Метод субъективных оценок (готовность платить) | 97,50 | нет данных | нет данных | нет данных |
| Всего: | 97,50 | - | - | - |
^ Стоимость отложенной альтернативы (сохранение генофонда биоресурсов) | ||||
| | - | - | - | - |
| Итого: | 264619,40 – 305452,30 | 39,43 -44,13 | 11,68 – 52,00 | 8,83 – 31,03 |
В настоящий момент сложно оценить стоимость отложенной альтернативы, связанной с консервацией биоресурсов для их возможного использования в будущем (лекарства, биотехнологии, будущая информация и др.). Однако трудно переоценить единственный источник информации (для науки и культуры в целом) о структуре и функционировании дубрав и луговых степей в доагрикультурный период. В качестве примера можно привести стоимость некоторых археологических находок и исторических памятников.
Депонирование углекислого газа наиболее значимо у травяных сообществ, особенно у луговой степи. С учётом связывания углекислого газа, снижения загрязнения атмосферы и снижения эрозии почв понятна экономическая выгода облесения и залужения земельных неудобий, перевод малопродуктивных пастбищ и сенокосов (в основном остепнённых балок и логов) и экономически убыточных полей в категории залежей или лесокультур.
Главный вывод – основная экономическая ценность природы заключена в области её экологических функций (косвенная стоимость), которая, в целом, почти в 5 раз, а по отдельным позициям и более, превышает сумму других составляющих общей экономической стоимости и, как правило, не учитывается при текущей производственной деятельности, а также и при перспективном планировании экономических проектов. Минимально это превышение у сельскохозяйственного поля (а значит и его экосистемное значение для ландшафта). Учёт стоимости “не использования” и “отложенной альтернативы” не изменит это соотношение, а скорее увеличит его. Эти данные и прямые экономические выгоды должны способствовать расширению заповедных территорий и других категорий ООПТ за счёт выше перечисленных земель и способствовать экологической реставрации и сохранению природных экосистем и ландшафтов района.
Таблица 3
Структура и экологическое состояние земельного фонда
Борисовского района (на 31.12.2008 г.)
| Категория земель | Степень нарушенности земель и их площадь, га | |||
| слабо (условно-естественные) | слабо и средне | средне | сильно | |
| Экологический каркас района | ||||
| ядра | узлы | экологические коридоры | ||
| Земли застройки | | | | 1278 |
| Дороги | | | | 1409 |
| Нарушенные земли | | | | 9 |
| Пашня | | | | 40076 |
| Многолетние насаждения(сады и т.п.) | | | 1328 | |
| Сенокосы | | | 1658 | |
| Пастбища | | | 6926 | |
| Покрытые лесом земли (гослесфо- нд, включая ПП «Хотмыжский») | | 6584 | | |
| древесно-кустар- никовая (лесопо- лосы и др.) | | | 2323 | |
| Болота | | 789 | | |
| Под водой | | | 586 | |
| Прочие земли (овраги и др.) | | | 882 | |
| Земли ООПТ | 1197 | | | |
| Итого: | 1197 | 7373 | 13703 | 42763 |
| % от общей площади района (65036 га-100%) | 1.84 | 11.34 | 21.07 | 65.75 |
Именно в практике экономического учёта экологических функций природы (и ООПТ) магистральный путь перехода к моделям устойчивого развития территорий и регионов, и реального сохранения биоразнообразия.
Состояние земельного фонда района, с точки зрения формирования экологического каркаса, представлено в табл. 3. Всего ~ 2% территории работает экологически полноценно (в смысле биотической регуляции по В.Г. Горшкову [8]). Данные табл. 1 и 2 демонстрируют экологические (экосистемные) и экономические характеристики основных категорий угодий (земель), необходимые для планирования и практического формирования оптимальной, с точки зрения концепции устойчивого развития, структуры землепользования территории района. Для этой цели важен, с нашей точки зрения, интегральный экономический показатель, вычисляемый как разница между общим бюджетом территории (района) и суммарными затратами на охрану и восстановление окружающей среды (включая человека) – на функционирование ООПТ (а также создание новых), очистные сооружения, качество жизни населения (здравоохранение, образование, социальные выплаты и др.) и т.п. Условно данный показатель демонстрирует объективные и реальные затраты на разрушение природы, что необходимо учитывать при планировании мероприятий по созданию экологического каркаса территории.
Решение проблем устойчивого развития территорий необходимо начинать с “диагностического” блока индикаторов, который оценивает нарушения естественных потоков энергии и вещества (а косвенно и информации) конкретных ландшафтов и экосистем (отдельные оценки данного блока продемонстрированы выше). Другие блоки (социальные и экономические индикаторы, экологические – по водным, земельным ресурсам и др., по химическому загрязнению, индикатор развития человеческого потенциала и т.п.) должны быть рабочими инструментами и индикаторами для оптимизации и восстановления нарушенных экологических балансов, с использованием биопотенциала самовосстановления и саморазвития отдельных экосистем и видов.
Данный процесс значительно тормозится отсутствием единого управленческо-исполнительного органа (с отдельной строкой бюджетного финансирования, что не исключает других источников), целевой функцией которого является устойчивое развитие конкретной территории (от района до страны в целом).
Литература
- Агроклиматический справочник по Белгородской области. - Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 140 с.
- Атлас Белгородской области. Природные ресурсы и экологическое состояние. – Белгород, 2005. 179 с.
- Базилевич Н.И., Родин Л.Е. Запасы органического вещества в подземной сфере растительных сообществ суши Земли // Методы изучения продуктивности корневых систем и организмов ризосферы: Тр. Междунар. Симпозиума (СССР, 28 августа-12 сентября 1968 г.). – Л.: Наука, Ленингр. отделение, 1968. С. 3-7.
- Белоусова А.П., Проскурина И.В. К проблеме экологической безопасности // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Обзорная информация. – М.: ВИНИТИ, 2007. №3. С. 3-21.
- Бобылёв С.Н. Экономика сохранения биоразнообразия. Повышение ценности природы (отв. ред. В.М. Захаров). – М.: Наука, 1999. 85 с.
- Водный баланс основных экосистем центральной лесостепи: Материалы экспериментальных исследований. – М.: Наука,1974. 176 с.
- Водные ресурсы и водный баланс территории СССР. – Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 199 с.
- Горшков В.Г. Энергетика биосферы и устойчивость состояния окружающей среды // Итоги науки и техники. Сер. теоретические и общие вопросы географии. Т. 7. – М.: ВИНИТИ, 1990. 238 с.
- Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафта. Метод балансов. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. 188 с.
- Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И. и др. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. – М.: Центр экологической политики России, 1995. 155 с.
- Марфенин Н.Н. Концепция «устойчивого развития» в развитии // Россия в окружающем мире: 2002 (Аналитический ежегодник). – М.: Изд-во МНЭПУ, 2002. С. 126-176.
- Мекуш Г.Е. Подходы к разработке индикаторов устойчивого развития на региональном уровне // География и природные ресурсы. 2006. №1. С. 18-24.
- Нешатаев Ю.Н., Добрецова Л.А., Самиляк С.И. Биологическая продуктивность и её сезонная динамика в разных ярусах дубового леса // Биологическая продуктивность и её факторы в лесостепной дубраве. Уч. зап. ЛГУ № 367, сер. биол. наук, вып. 53. – Л.: Изд-во Ленигр. ун-та, 1974. С. 119-152.
- Реймерс Н.Ф. Природопользование (словарь-справочник). – М.: Мысль, 1990. 639 с.
- Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. – М.-Л.: Наука, 1965. 253 с.
- Смольянинов А.Н. К вопросу о биологической продуктивности культур дуба в Шиповом лесу // Лесная геоботаника и биология древесных растений. – Тула, 1979. С. 128-130.
- Шелехова Т.Н. Проблема выбора критериев оценки качества жизни населения // География и природные ресурсы. 2006. №1. С. 108-114.
- Экономика сохранения биоразнообразия. Справочник (под ред. А.А. Тишкова). – М.: Проект ГЭФ «Сохранение биоразнообразия Российской Федерации». Институт экономики природопользования, 2002. 604 с.