УДК 630.1

Семеняченко Виктор Викторович,

зам. директора Дмитровского филиала ГКУМО «Мособллес»

Груздев Владимир Станиславович,

Доктор географических наук, доцент

Груздева Людмила Петровна,

Доктор биологических наук, профессор

Суслов Сергей Владимирович,

Кандидат технических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству

Semenyachenko Viktor Viktorovich,

deputy. Director of the Dmitrov branch of GKUMO “Mosobles”

Gruzdev Vladimir Stanislavovich,

Doctor of Geographical Sciences, Associate Professor

Gruzdeva Lyudmila Petrovna,

Doctor of Biological Sciences, Professor

Suslov Sergey Vladimirovich,

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning

ПОСЛЕПОЖАРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ БИОГЕОЦЕНОЗОВ НА ГАРЯХ ЕЛОВЫХ ЛЕСОВ БЛИЖНЕГО ПОДМОСКОВЬЯ 

POST-FIRE CHANGES OF ECOSYSTEMS IN THE BURNED AREAS OF SPRUCE FORESTS MOSCOW REGION

Аннотация

На территории ближнего Подмосковья еловые леса относятся к зональному типу растительности, динамика зарастания гарей зависит от силы пожара, почвенных условий. Смены растительности на гарях относятся к демутационным и антропогенным сменам. В зависимости от послепожарного сочетания условий обсеменения и прожженности субстрата в пределах одного вида биогеоценоза формируется несколько типов гарей, представляющих эколого-динамические ряды сообществ. Процессы олуговения и экологического сдвига на гарях выражены слабее, чем на вырубках, здесь чаще происходит восстановление древостоя и возврат нижних ярусов к типу, близкому к исходному.

Abstract

On the territory of the Moscow region spruce forests are the zonal type, vegetation dynamics of burned areas depends on fire severity, soil conditions. The change of vegetation in the burned areas treat demutational and anthropogenic changes. Several types of burned areas representing ecological and time series communities form depending of post-fire changes combination of contamination and fire chenging substrate within one type of biogeocenosis. Processes of ecological shift in the burned areas is weaker than in the clearings, there often occurs the recovery of the forest and return the lower tiers of a type similar to the original.

Ключевые слова: биоценоз, еловые леса, растительные ассоциации, послепожарные изменения.

Key words: biocenosis, spruce forest, plant associations, post-fire changes.

Территория Ближнего Подмосковья относится к лесной зоне, подзоне широколиственно-хвойных лесов.  Еловые леса относятся к зональной растительности. В зависимости от плодородия и гранулометрического состава почв флористический состав еловых лесов неодинаков. В типах ельников могут формироваться ассоциации, относящиеся к следующим рядам ассоциаций: бореальные, субнеморальные и неморальные. Бореальные ассоциации относятся к более северным вариантам. В Ближнем Подмосковье они развиваются на супесчаных почвах, подстилаемых песками, и на двучленных отложениях.  В бореальной группе ассоциаций во всех ярусах ельников доминируют виды бореального географического элемента флоры. В древостое к бореальным элементам относятся: ель обыкновенная, сосна обыкновенная, береза повислая, осина. В подлеске к бореальным элементам относятся: ивы, крушина, рябина, черемуха. А в травяно-кустарничковом покрове к бореальным элементам флоры относятся: таежные виды (кислица, линнея, седмичник и др.) и боровые виды (брусника, черника, вереск, золотая розга и др.). В субнеморальной группе ассоциаций, развитых чаще на легких суглинках, неморальные (дубравные) элементы встречаются в подлеске (лещина и бересклеты), а также в травяно-кустарничковом покрове (сныть, копытень и др.).  Поэтому послепожарные изменения биогеоценозов зависят не только от вида и силы пожара, но также от типа леса и вида ассоциации.

Леса Ближнего Подмосковья подвержены сильному негативному воздействию рекреации [1]. В связи с развитием автомобильного транспорта население посещает леса не только вблизи населенных пунктов, но на машинах посещают и дальние лесные массивы. Поэтому большинство возникающих в Подмосковье лесных пожаров имеют антропогенное происхождение. Лесные пожары чаще всего возникают вблизи населенных пунктов, у дорог, около лесозаготовительных участков. Возникают пожары в основном летом.

По степени пожарной опасности академик И.С. Мелехов   разделил еловые леса на следующие группы: 1. Относительно легко загорающиеся – ельники брусничники; 2. Сренезагорающиеся – ельники черничники и кисличники; 3. Трудно загорающиеся и негоримые – ельники травяные [2,3]. Очень редко загораются заболоченные и приручейные типы леса.

Возникновение пожаров и горимость лесов в разных природных зонах изучалась многими исследователями [4,5,6,7]. Ими выяснено, что степень нарушения растительного покрова при пожаре зависит от типа леса, местообитания, вида и силы пожара. Большое значение имеет глубина прогорания подстилки и степень воздействия высоких температур.

Из многочисленных аспектов последствий лесных пожаров наиболее актуально выявление и прогнозирование послепожарной динамики растительного покрова лесов и их структурных компонентов во времени и пространстве. Такие исследования необходимы для обоснования научных принципов ведения лесного хозяйства.

Влияние пожаров на компоненты лесных биогеоценозов многообразно.   Смены растительности на гарях относятся к демутационным и антропогенным сменам. Многие исследователи считают пожары одной из основных причин антропогенных смен лесов в лесной зоне [8,4,3,9].            

В более населенных районах имеет место в основном пожары антропогенного происхождения [6], а в менее населенных они возникают в основном стихийно (гроза извержение вулканов, метеориты).  Пожары существовали задолго до появления человека [4,10]

Издавна и в первую очередь исследователей привлекали вопросы возобновления древостоя на гарях, при этом многие исследователи отмечали хорошую возобновимость ели на гарях и кострищах, образующихся после сжигания порубочных остатков. Несмотря на многочисленные публикации всё еще недостаточно изучена фитоценотическая роль пожаров как многостороннего биогеоценотического фактора, обусловливающего комплекс экологических изменений местообитаний и состава биогеоценозов.

При пожаре в лесу сгорает лесная подстилка, выгорает гумус, изменяю тся физические, химические и микробиологические свойства почвы, происходит уплотнение и иссушение почвы и снижение кислотности [5]. Нет единого мнения о влиянии пожаров на плодородие почвы. Ряд исследователей считает, что пожары обедняют почву. По нашему мнению, увеличение или снижение плодородия почвы после лесного пожара зависит от вида и силы последнего. Так, при полном прогорании органических остатков может увеличиться содержание азота в почве, что может быть причиной разрастания на гарях растений-нитрофилов (любящих азот). В ряде случаев реакция почвенного раствора на гарях становится щелочной, что объясняется увеличением содержания в почве солей щелочноземельных металлов. Уплотнение после пожара легкосуглинистых и супесчаных почв снижает аэрацию и способствует заболачиванию.

Динамика зарастания гарей во многих случаях зависит от степени воздействия огня [7].  На средне и сильно горевших участках в результате уплотнения грунта и застоя в отдельные периоды года влаги появляются мхи-пионеры, в роли которых выступают: фунария влагомерная, маршанция многоформная (Marschantia polymorpha). На слабо и средне горевших участках разрастается мох кукушкин лен обыкновенный (Polytrichum commune) и мох кукушкин лен волосконосный (Polytrichum piliferum).

Влияние пожаров на животный мир биогеоценозов не исчерпывается прямым воздействием.  Наиболее существенные последействия пожаров на животный мир реализуются в результате смен растительных сообществ. Смена растительных сообществ на гарях часто повышает их кормность и принадлежность их как стаций местообитания для других видов животных.  На хвойных сообществах размножаются мышевидные грызуны и увеличивается численность хищников, связанных с грызунами пищевыми цепями. Уничтожение во время пожара животных-разносчиков семян затягивает процесс демутации.

Низовой пожар приводит к гибели преимущественно менее огнестойких хвойных и лиственных деревьев, поэтому после пожара сохраняются более стойкие рослые сосны, у которых толщина коры в нижней части ствола достигает 1,5 см.

Изреживание огнем древостоев приводит к уменьшению их плотности, полноты, корневой конкуренции, общей продуктивности и семеношения, при падении полноты до 0,3. Если полнота снижается незначительно, то семенная продуктивность может возрастать. Пожар стимулирует освобождение из шишек на почве оставшихся семян, обеспечивая дополнительное обсеменение субстрата.

Пожар способствует распространению пионерных и лугово-лесных видов растений, со значительным участием в их составе «пирофитов» – относительно пожароустойчивых растений, способных быстро и обильно возобновляться и успешно развиваться на гарях.  Пирофиты травяно-кустарничкового покрова представлены преимущественно экобиоморфами геофитов и гемикриптофитов, которые после пожара возобновляются вегетативно, – от превентивных и адвентивных почек на корневищах и корнях, расположенных глубже 1-2 см в почве. Лишь немногие пирофиты распространяются на гари семенами – кипрей узколистный (иван-чай), вереск и др.

В первые 10-15 лет после пожара видовое разнообразие, сомкнутость и гетерогенность структуры травяно-кустарничкового покрова возрастает. Позднее же травяно-кустарничковый покров деградирует в связи с увеличением конкуренции со стороны подлеска и подроста и ухудшением почвенных условий. На сухих, бедных местообитаниях пожары снижают видовую насыщенность.  Пожар разрушает токсины и ингибиторы корней и почек вегетативного возобновления растений.

В зависимости от послепожарного сочетания условий обсеменения и прожженности субстрата в пределах одного вида биогеоценоза формируется несколько типов гарей, представляющих эколого-динамические ряды сообществ. В сильно поврежденных огнемдревостоях отмечаются вспышки массового размножения насекомых-ксилофагов — короедов, усачей, златок и долгоносиков, сопровождаемых специфической орнитофауной — дятлами, синицами, поползнем, горихвосткой.

Степень развития и способность к захвату территории у сохранившихся на гарях видов растений зависит от их способности к семенному и вегетативному размножению. Процессы олуговения и экологического сдвига на гарях выражены слабее, чем на вырубках, здесь чаще происходит восстановление древостоя и возврат нижних ярусов к типу, близкому к исходному.

Литература

1. Сорокин А.С. О некоторых проблемах охраны лесов в связи с их рекреационным использованием/ Сорокин А.С., Казакова И.К., Крайнова Н.Г.// Экология растений южной тайги. Калинин: КГУ. 1979. С. 103-108.
2. Мелехов И.С. Природа леса и лесные пожары. Архангельск. 1947. 60 с.
3. Мелехов И.С. Лесная пирология и ее задачи. / В сб. Лесная пром. 1965. С. 5-26.
4. Корчагин А.А. Влияние пожаров на лесную растительность и восстановление ее после пожара на европейском Севере // Тр. Бот. ин-та АН СССР. Серия — Геоботаника. Л. 1954. Вып.9.
5. Фирсова В.П.К вопросу о влиянии лесных пожаров на почву// Вопросы развития лесного хозяйства на Урале. Тр. Ин-та биологии УФАН АН СССР. Вып.16. 1960.
6. Червонный М.Г. Охрана лесов от пожаров. М.: Лесная промышленность.1973. 104 с.

7. Петров В.В. Возобновление растительности на гарях и кострищах в еловых лесах Калининского Верхневолжья /Петров В.В., Груздева Л.П.//Экология растений южной тайги. Калинин: КГУ. 1979. С.75-79.
8. Clements F.E. Plant succession. Carnegie Inst. Wash., Rub. 242. 1916.
9. Молчанов А.А. Скорость распространения лесных пожаров в зависимости от метеорологических условий и характера древостоя. Лесное хозяйство. 1940. № 6. С. 64-67.
10. Одум Ю. Основы экологии/ Пер. с англ.[Текст] – М. 1975. 740 с.

References

1. Sorokin A.S. About some problems of forest protection in connection with their recreational use / Sorokin AS, Kazakova IK, Krainova NG. // Ecology of plants of the southern taiga. Kalinin: KSU. 1979. P. 103-108.
2. Melekhov IS Nature of the forest and forest fires. Arkhangelsk. 1947. 60 p.
3. Melekhov I.S. Forest pyrology and its tasks. / In the collection. Forest industry. 1965. S. 5-26.
4. Korchagin AA Influence of fires on forest vegetation and its restoration after a fire in the European North // Proceedings of the Botanical Institute of the USSR Academy of Sciences. Series – Geobotany. L. 1954. Вып.9.
5. Firsova VP To the question of the influence of forest fires on the soil // Issues of the development of forestry in the Urals. Proceedings of the Institute of Biology, UAS of the USSR Academy of Sciences. Issue 16. 1960.
6. Chervonny M.G. Protection of forests from fires. M.: The forest industry.1973. 104 s.
7. Petrov V.V. Renewal of vegetation on garbage and fireplaces in spruce forests of Kalininsky Upper Volga Region / Petrov VV, Gruzdeva LP // Ecology of plants of southern taiga. Kalinin: KSU. 1979. P.75-79.Clements F.E. Plant succession. Carnegie Inst. Wash., Rub. 242. 1916.

9. Molchanov A.A. The speed of the spread of forest fires, depending on the meteorological conditions and the nature of the stand. Forestry. 1940. № 6. P. 64-67.
10. Odum Yu. Fundamentals of Ecology / Translated from English [Text] – M. 1975. 740 p.

УДК 330.15.362.3

Мурашева Алла Андреевна,

доктор экономических наук, профессор

Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Вдовенко Алла Владимировна,

кандидат технических наук, доцент

Тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск

Столяров Виктор Михайлович,

кандидат экономических наук, старший преподаватель

Лепехин Павел Павлович,

аспирант

Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Murasheva Alla Andreevna

Doctor of Economics, Professor

State university of land use planning, Moscow

Vdovenko Alla Vladimirovna

Candidate of technical sciences, associate professor

Pacific National University, Khabarovsk

Stolyarov Victor Mikhailovich

Candidate of economic sciences, senior lecturer

Lepekhin Pavel Pavlovich

Graduate student

State university of land use planning, Moscow

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОД В РЕЧНЫХ ПРИБРЕЖНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ (НА ПРИМЕРЕ Г. ХАБАРОВСКА)

ECONOMIC SUBSTANTIATION OF THE EFFICIENCY OF MEASURES AIMED TO PREVENT NEGATIVE EFFECTS OF WATER IN RIVER COASTAL TERRITORIES (ON THE EXAMPLE OF KHABAROVSK)

Аннотация

В статье приведена методика определения экономической эффективности реализации мероприятий, связанных с минимизацией негативного воздействия вод и оптимизацией инженерной защиты дальневосточных прибрежных территорий. В рамках представленной методики предлагается расчет таких основных экономических показателей как: чистый предотвращенный ущерб, экономическая эффективность капитальных вложений, срок окупаемости капитальных вложений и чистый экономический эффект. В статье рассмотрен один из районов г. Хабаровска.

Summary

The article provides a methodology for determining the economic efficiency of implementing measures related to minimizing the negative impact of water and optimizing the engineering protection of the Far Eastern coastal areas. Within the framework of the presented methodology, it is proposed to calculate such basic economic indicators as: net prevented damage, economic efficiency of capital investments, payback period of capital investments and net economic effect. The article considers one of the districts of Khabarovsk.

Ключевые слова: ущерб, оптимизация инженерной защиты, вредное воздействие вод, капитальные вложения, срок окупаемости, экономическая эффективность капитальных вложений, водная эрозия, паводок, Хабаровск

Keywords: damage, optimization of engineering protection, harmful effects of water, capital investments, payback period, economic efficiency of capital investments, water erosion, flood, Khabarovsk

Для определения экономической оценки ущербов от вредного воздействия вод и от аварии гидротехнического сооружения, для определения стоимостной оценки затрат на работы и мероприятия по предотвращению и ликвидации вредного воздействия вод и для определения эффективности инвестиций в основной капитал специалистами Отдела экономики и правового регулирования водопользования ФГУП «ВИЭМС» в 2006 году разработана «Методика оценки вероятностного ущерба от вредного воздействия вод и оценки эффективности осуществления превентивных водохозяйственных мероприятий» (Шпагина А.Н., Питерская С.Ю., Федорова А.В.). В данной работе эта методика применялась для обоснования мероприятий по оптимизации инженерной защиты дальневосточных прибрежных территорий.

Под экономическим ущербом от вредного (негативного) воздействия вод понимают затраты на ликвидацию ущерба и потери материальных ресурсов в стоимостном выражении, возникающие при наводнениях (затоплениях), подтоплениях и водной эрозии.

Для определения эффективности капитальных вложений рассчитывается чистый предотвращённый ущерб. Чистый предотвращённый ущерб за каждый год расчётного периода определяется как разница между полным ущербом за определённый год и годовыми эксплуатационными издержками по сооружениям защиты от вредного (негативного) воздействия вод.

Определение экономического эффекта защитных мероприятий основывается на методологии оценки эффекта через предотвращаемый экономический ущерб [1].

Под экономическим ущербом от негативного воздействия вод понимают затраты на ликвидацию ущерба и потери материальных ресурсов в стоимостном выражении, возникающие при наводнениях (затоплениях), подтоплениях и водной эрозии.

Эффект при осуществлении работ и мероприятий по защите от негативного воздействия вод равен предотвращенному ущербу (У_п). Этого можно добиться за счет инвестиционных вложений в защитные сооружения.

Интегральный предотвращенный ущерб равен сумме ущербов за расчетный период.

Для определения эффективности капитальных вложений рассчитывается чистый предотвращенный эффект.

Чистый предотвращенный ущерб (У^ч) за каждый год расчетного периода определяется как разница между полным ущербом за определенный год (У_i) и годовыми эксплуатационными издержками (И) по сооружениям защиты от вредного (негативного) воздействия вод [2]:

Годовой объем эксплуатационных издержек может быть определен посредством учета в капитальных вложениях на сооружение защитных сооружений понижающего коэффициента, принимаемого равным 0,08-0,11.

Сравнительная экономическая эффективность осуществления защитных мероприятий рассчитывается при сопоставлении вариантов инженерной защиты территорий и характеризует экономическое преимущество одного варианта перед другими возможными.

Если по вариантам инженерной защиты капитальные вложения осуществляются в разные сроки и эксплуатационные расходы изменяются во времени, то необходимо привести затраты более поздних лет к базисному году (первому году после ввода сооружения в эксплуатацию) путем учета коэффициента приведения.

Данная методика адаптирована на примере оценки эффективности мероприятий по защите от затопления территории Индустриального района г. Хабаровска на участке улицы Пионерская от Дендрария до ул. Союзной.

Индустриальный район г. Хабаровска является наиболее крупным по численности населения. Общая площадь его территория составляет 59,794 км². По состоянию на 01.01.2013 г. здесь проживает 215 009 человек, т.е. более трети всей численности городского населения, плотность населения превышает среднегородскую в 2,35 раза и составляет 3595,8 чел./км².

На территории района сосредоточен крупный промышленный потенциал, удельный вес которого в экономике города составляет около 40%. Здесь работает крупнейший и единственный на Дальнем Востоке завод по производству кабельной продукции «Амуркабель», химико-фармацевтический завод, действуют предприятия энергетики, транспорта и связи, машиностроения и металлообработки, судостроительный завод, предприятия строительного комплекса и производства строительных материалов, пищевой промышленности.

Наиболее важные хозяйственные объекты представлены ремонтно-эксплуатационной базой флота, рядом предприятий и сооружений жилищно-коммунального сектора.

Нуждающаяся в защите от затопления территория Индустриального района г. Хабаровска на участке ул. Пионерская от Дендрария до ул. Союзной находится на правом берегу устьевой части протоки Амурская, протяженностью 5,28 км (рис.1).

Рис. 1. Территория Индустриального района г. Хабаровска на участке ул. Пионерская от Дендрария до ул. Союзной

В геоморфологическом отношении – это низменная равнина поймы и надпойменной террасы протоки, подверженная периодическому затоплению в паводки и речной эрозии. Паводками 1% обеспеченности затапливается около 3,0 км² или 5% общей площади района.

Общая площадь затоплений, подтоплений и эрозии при 0,1% вероятности превышения уровня воды территории района на участке улицы Пионерская от Дендрария до ул. Союзной приведена в таблице 1.

Таблица 1. Общая площадь затоплений, подтоплений и эрозии при 0,1% вероятности превышения уровня воды (в га)

Водный режим Амурской протоки определяется в основном режимом р. Амур и, частично, р. Уссури. Наивысшие годовые уровни на Амурской протоке наблюдаются в период выпадения интенсивных дождей, чаще всего в августе-сентябре. За теплый период по протоке проходит 3-6 и более паводочных волн. Дождевые паводки, как правило, накладываются друг на друга и образуют многовершинный паводок продолжительностью 30-40 дней. Продолжительность больших наводнений может достигать 70 дней. Прохождение паводка на р. Уссури при низком стоянии и спаде уровня на р. Амур, вызывает подъем уровня в Амурской протоке.

На р. Амур в рассматриваемом районе в период прохождения паводков 0,5% и 3% обеспеченностью ширина разлива может достигать 20 км и более, при этом происходит слияние основного русла и русла Амурской протоки, полностью затапливается Большой Уссурийский остров, левый берег р. Амур затапливается на ширину более 13 км. Основной паводочный сток проходит по основному руслу р. Амур ≈ 70% суммарного стока, по поверхности Большого Уссурийского острова – 5% и 25% по руслу Амурской протоки.

Защищаемая от затопления территория Южного округа г. Хабаровска на участке ул. Пионерская от Дендрария до ул. Союзной находится на правом берегу устьевой части протоки Амурская в пределах 5,6-1,1 км судового хода. Проектируемый объект, исходя из своей специфики, расположен частично на территории г. Хабаровска, частично – на землях водного фонда (протока Амурская).

Для защиты, рассматриваемой речной прибрежной территории от негативного воздействия вод предусмотрено строительство гидротехнического сооружения, трасса которого представляет собой плавную лучеобразную кривую, направленную выпуклой стороной в сторону протоки Амурской (рис.2).

Функциональное назначение предлагаемого сооружения: защита городской территории от затопления и подтопления; защита береговой линии от разрушения; благоустройство прибрежных территорий, создание прогулочной набережной вдоль протоки Амурской. Общая протяженность проектируемого сооружения по защите от затопления территории южного округа г. Хабаровска разделена на три характерных участка и составляет 5452,79 м.

Общая стоимость строительства объекта в ценах 2014 года (с учетом НДС 18%) составляет 3 289 743,46 тыс. рублей.

Стоимость ущерба определена дифференцированно по 0,1% обеспеченности по следующим группам объектов: промышленные предприятия, производственные объекты; коммуникации, автодороги, мосты, ЛЭП – высоковольтные и низковольтные, линии связи, кабельные магистральные линии, контактная сеть; инженерные сети, водопроводные сети, тепловые сети, канализационные сети, газопровод, очистные сооружения в комплексе (Вдовенко, 2015) [3].

Рис. 2. Защитное ГТС на участке ул. Пионерская от Дендрария до ул. Союзной 

Чистый предотвращенный ущерб в текущих ценах 5 283 074,28 рублей.

Расчет суммарного экономического эффекта составил 5 620 098.4 рублей. Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений в защитные мероприятия от паводков (наводнений) (Эн) равен 1,75. Срок окупаемости капитальных вложений – 1,94 года. Представленные расчеты свидетельствуют об эффективности рассмотренных противопаводковых инженерных мероприятий.

Литература:

1. Методика оценки вероятности ущерба от вредного воздействия вод и оценки эффективности осуществления превентивных водохозяйственных мероприятий [Текст]. – М.: ФГУП «ВИЭМС», 2006.
2. Cекисова И.А. Разработка и апробация системы оценки состояния гидротехнических сооружений речных низконапорных гидроузлов [Текст]: дис. … канд.техн.наук: 23.07 / И.А. Секисова. – М.: Моск. гос. ун-т природообустройства, 2008.
3. Вдовенко В.А. Обоснование выбора противопаводковой инженерной защиты прибрежной территории [Электронный ресурс] / В.А. Вдовенко, А.В. Ким, А.Е. Ситник // Ученые заметки ТОГУ: электрон. науч. изд. – 2015. – №4. – С.59–66.
4. Мурашева А.А., Эффективность управления природопользованием региона (на примере Дальневосточного федерального округа) [текст]: монография / А.А. Мурашева. – М.:ГУЗ, 2006. – 213 с.
5. THE SOLUTIONS OF THE AGRICULTURAL LAND USE MONITORING PROBLEMS/ Vershinin V.V., Murasheva A.A., Shirokova V.A., Khutorova A.O., Shapovalov D.A., Tarbaev V.A.//International Journal of Environmental and Science Education.- 2016. Т. 11. № 12. С. 5058-5069.
6. Мурашева А.А., Вдовенко А.В. Экономические механизмы регулирования земельных отношений/Мурашева А.А., Вдовенко А.В.//
   Аграрная наука.- 2008. № 2. С. 5-9.
7. Развитие сельских территорий и землеустройство: проблемы экологии, экономики и демографии. /Хуторова А.О., Демидова М.М., Донцов А.В.// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель.- 2012. № 6 (90). С. 70-73.

References:

1. Methodology for assessing the likelihood of damage from harmful effects of water and assessing the effectiveness of implementing preventive water management measures [Text]. – Moscow: FSUE “VIEMS”, 2006.
2. Sekisova I.A. Development and approbation of the system for assessing the state of hydraulic structures of river low-pressure hydrounits [Text]: dis. … candidate of technical sciences: 05.23.07 / IA. Sekisova. – Moscow: Moscow. state. University of Environmental Engineering, 2008.
3. Vdovenko V.A. Justification of the choice of flood protection engineering protection of the coastal area [Electronic resource] / V.A. Vdovenko, A.V. Kim, A.E. Sytnik // Scientists notes: the electron. sci. ed. – 2015. – № 4. – P.59-66.
4. Murasheva AA, Efficiency of environmental management in the region (exemplified by the Far Eastern Federal District) [text]: monograph / A.A. Murasheva. – М.: SULUP, 2006. – 213 p.
5. THE SOLUTIONS OF THE AGRICULTURAL LAND USE MONITORING PROBLEMS/ Vershinin V.V., Murasheva A.A., Shirokova V.A., Khutorova A.O., Shapovalov D.A., Tarbaev V.A.//International Journal of Environmental and Science Education.- 2016. Т. 11. № 12. P. 5058-5069.
6. Murasheva AA, Vdovenko A.V. Economic mechanisms of regulation of land relations / Murasheva AA, Vdovenko A.V. / /Agrarian Science. – 2008. № 2. P. 5-9.
7. Development of rural areas and land management: the problems of ecology, economics and demography. / Khutorova AO, Demidova MM, Dontsov AV / Land management, cadastre and land monitoring. 2012. № 6 (90). Pp. 70-73.

УДК 551.521.5:577.4.621.03

Маркелов Данила Андреевич

Доктор технических наук, профессор

Шаповалов Дмитрий Анатольевич

Доктор технических наук, профессор

Хуторова Алла Олеговна

Кандидат географических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Минеева Надежда Яковлевна

Доктор географических наук, профессор

Акользин Андрей Павлович

Доктор технических наук, профессор

ООО «КАРТЭК», г. Москва

Григорьева Марина Александровна

Кандидат географических наук, доцент

Чукмасова Екатерина Андреевна

ФГБОУ ВПО Бурятский государственный университет, г.Улан-Удэ

Нямдаваа Гэндэнжавын

Кандидат географических наук, профессор

Департамент управления окружающей среды и природными ресурсами Министерства окружающей среды и туризма Монголии, г. Улан-Батор, Монголия

Markelov Danila Andreevich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Shapovalov Dmitry Anatolyevich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Khutorova Alla Olegovna

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning, Moscow

Mineeva Nadezhda Yakovlevna

Doctor of Geographical Sciences, Professor

Akolzin Andrey Pavlovich

Doctor of Technical Sciences, Professor

KARTEK LLC, Moscow

Grigoryeva Marina Alexandrovna

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor

Chukmasova Ekaterina Andreevna

FGBOU VPO Buryat State University, Ulan-Ude

Nyamdavaa Gendenhavin

Candidate of Geographical Sciences, Professor

Department of Environment and Natural Resources Management, Ministry of Environment and Tourism of Mongolia, Ulaanbaatar, Mongolia

ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ТЕРРИТОРИИ КАК ОСНОВА ФОРМИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ДИЕТЫ  В УСЛОВИЯХ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ

LANDSCAPE-GEOCHEMICAL STRUCTURE OF THE TERRITORY AS THE BASIS FOR THE DEVELOPMENT OF THE REGIONAL DIET IN THE CONDITIONS OF IMPORT REPLACEMENT

Аннотация

Принципы санитарно-гигиенического нормирования, предлагая защищать каждого отдельного человека, и только генофонд в природных сообществах, подразумевают: высокую устойчивость экосистем, и безграничность биосферы и природных систем. Очевидно, что эти принципы сопряжены с риском быстрого исчерпания емкости среды, а действующие стандарты качества среды не гарантирует сохранности и функционирования природных систем как единых сообществ. Действующий принцип санитарно-гигиенического нормирования «если защищен человек, то защищена и природа», должен быть заменен на принцип: «человек может быть здоров только в здоровой окружающей среде». В статье рассмотрены разработка и внедрение этнических диет для социумов с учетом геохимической формулы ландшафта проживания.

Summary

The principles of sanitary and hygienic regulation, suggesting the protection of each individual, and only the gene pool in natural communities, imply: the high stability of ecosystems, and the infinity of the biosphere and natural systems. Obviously, these principles entail the risk of a rapid depletion of the capacity of the environment, and the current environmental quality standards do not guarantee the preservation and functioning of natural systems as single communities. The current principle of sanitary and hygienic rationing “if a person is protected, then nature is protected”, should be replaced by the principle: “a person can be healthy only in a healthy environment”. The article considers the development and implementation of ethnic diets for societies taking into account the geochemical formula of the landscape of residence.

Ключевые слова

Санитарно-гигиеническое нормирование; этнические диеты; геохимическая формула ландшафта.

Keywords

Sanitary and hygienic standardization; ethnic diets; geochemical formula of the landscape.

Введение

Природопользование в мире осуществляется на основе санитарно – гигиенического нормирования, принятого для защиты людей и предусматривающего обязательную защиту и безопасность каждого человека.

Критерием нормирования является отсутствие в настоящем и будущем состоянии человека отклонений от нормы. Принципы санитарно-гигиенического нормирования, предлагая защищать каждого отдельного человека, и только генофонд в природных сообществах, подразумевают: 1) высокую устойчивость, в том числе радиоустойчивость, экосистем, и 2) безграничность биосферы и природных систем. Очевидно, что эти принципы сопряжены с риском быстрого исчерпания радиоэкологической емкости среды, а действующие стандарты качества среды не гарантирует сохранности и функционирования природных систем как единых сообществ. Действующий принцип санитарно-гигиенического  нормирования  «ЕСЛИ ЗАЩИЩЕН ЧЕЛОВЕК, ТО ЗАЩИЩЕНА И ПРИРОДА», должен быть заменен на принцип: «ЧЕЛОВЕК МОЖЕТ БЫТЬ ЗДОРОВ ТОЛЬКО В ЗДОРОВОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ». В настоящем исследовании предлагается концептуальная модель геоинформационного обеспечения геоэкологической и в том числе радиоэкологической безопасности, которая построена на единственном основополагающем постулате: биопотенциал территории не должен быть исчерпан [1-13].

Объект и методика

Реальный механизм обеспечения защиты человека и территории состоит в: оздоровлении окружающей среды, природных систем, рекультивации земель, дезактивации загрязненных территорий и т.д., оздоровлении промышленной среды; оздоровлении среды обитания человека (жилища, производственные помещения, места отдыха и досуга, пляжи, парки, стадионы, здания культурно-массовых зрелищ); оздоровлении образа жизни населения в целом, и отдельных групп повышенного профессионального риска; организации и обеспечении рекомендациями по рациональному сбалансированному питанию.

Методика – биоиндикация геохимического состояния тестовых экосистем [5-7]

Тяжелые металлы – это химические элементы, обладающие свойствами металлов и металлоидов. Показано, что тяжелые металлы отрицательно действуют на живое вещество даже при небольших концентрациях. Выделяют три категории опасности (токсичности) тяжелых металлов: высоко опасные – мышьяк (As), кадмий (Cd), ртуть (Hg), селен (Se), свинец (Pb), цинк (Zn), умеренно опасные – бор (B), кобальт (Co), никель (Ni), молибден (Mo), медь (Cu), сурьма (Sb), хром (Cr), мало опасные – барий (Ba), вольфрам (W), ванадий (V), марганец (Mn), стронций (Sr).

Главные источники поступления тяжелых металлов в биосферу следующие: промышленные предприятия, автотранспорт, фосфорные удобрения, пестициды, сапропель, шлаки, бытовой мусор. Тяжелые металлы попадают в организм человека как с воздухом и питьевой водой, так и пищей, причем до 60 % тяжелых металлов поступает в организм с растительной пищей. В растительную пищу – злаковые и овощные культуры – тяжелые металлы поступают из почвы. Поэтому почвенно-растительные условия любой местности имеют первостепенное значение в миграции тяжелых металлов.

Биотичность элемента определяется как отношение содержания в живом организме к кларку биосферы. С этим же показателем сопоставим и коэффициент биологического поглощения, оцениваемый как отношение содержания в растении к содержанию в почве.

Рассмотрим особенности содержания тяжелых металлов в почве и растениях фоновых экосистем Иволгинской котловины.

Ртуть (Hg). Серебристо-белый металл, жидкий. А-200,59. В природных водах содержится в количествах 0,00003 – 0, 0028 мг/л. Пороговая концентрация, определяемая органолептически – 5 мг/л. Смертельная доза 75-300 мг/сутки с питьевой водой. Является кумулятивным ядом, мутаген. Ртуть и ее производные относятся к числу 17 наиболее опасных химических веществ в окружающей среде. Ртуть вызывает мутации у растений, насекомых и млекопитающих. ПДК в питьевой воде не нормируется. ПДК в питьевой воде по Европейскому стандарту – 0,01 мг/л. ПДК для вод хозяйственно-бытового назначения -0,005 мг/л. ПДК в почве по валовому содержанию – 2,1 мг/кг, ПДК в почве свинец + ртуть – 20,0+1,0 мг/кг. Биотичность ртути не определяется. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 0,02-0,82 мг/кг, в растениях – 0,006-0,056 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы лугово-каштановые степных экосистем, дерново-таежные сосновых лесных экосистем; виды растений – хвощ, брусника, коротконожка перистая, астрагал, сосна; экосистемы лесные сосновые и типично степные осоково-ковыльные.

Кадмий (Cd). Серебристо белый металл. А-112,40. Концентрации в воде 0,0013 мг/л. Суточное потребление с водой составляет 0,003 мг/л. Органолептически определяется при концентрации 2 мг/л – мутный цвет, 25 мг/л вяжущий привкус. Содержание в воде 28 мг/л вредно для сахарной свеклы. Хлорид, нитрат, сульфат кадмия в концентрации 50 мг/л токсичен для растений при поливе. Кадмий и его производные относятся к числу 17 наиболее опасных химических веществ в окружающей среде. Кадмий вызывает мутации у микроорганизмов, растений, насекомых и млекопитающих. ПДК в питьевой воде – 0,01 мг/л. ПДК для кратковременного орошения – 0,05 мг/л, ПДК для длительного орошения – 0,005 мг/л.ПДК в атмосфере –  0,0003 мг/м³.Биотичность не определяется. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 0,12-0,70 мг/кг, в растениях – 0,05-0,52мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы дерново-таежные сосновых лесных экосистем; виды растений – донник лекарственный, цимбария даурская, брусника, камнеломник колючий, карагана гривистая, сосна; экосистемы лесные сосновые и березово-осиновые.

Свинец (Pb). Голубовато-серый металл. А-207,2. В природных водах содержится в количествах 0,001-0,023 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 2 мг/л – металлический привкус. Увеличивает токсичность других металлов и подозрителен по мутагенному воздействию. Хлорид свинца в концентрации 0,01-1,0 мг/л приводит к гибели флоры и фауны водоемов.Свинец аккумулируется растениями и почвой. Для растений токсичен в количестве 5 мг/л, для растений соединения свинца вредны во всех концентрациях. Свинец и его производные относятся к числу 17 наиболее опасных химических веществ в окружающей среде. Свинец вызывает мутации у растений, насекомых и млекопитающих. ПДК для питьевой воды не установлена. ПДК в почве валовое содержание – 30,0мг/кг – общесанитарный критерий. ПДК в почве валовое содержание – 35 мг/кг – транслокационный критерий. ПДК в почве свинец+ртуть – 20,0+1,0 – транслокационный критерий. Биотичность свинца составляет в тундре-0,17, в лесной зоне 0,13-0,18, в степной зоне – 0,2, в пустыне – 0,22. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах   15-52   мг/кг, в растениях – 0,35-3,3 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы лугово-каштановые, горные дерново-таежные; виды растений – брусника, осина, хвощ луговой, астрагал приподнимающийся, донник лекарственный, чина приземистая, прострел раскрытый; экосистемы степная осоково-ковыльная с караганой малой, лесная осиново-сосновая, лесные осиновые типы.

Цинк (Zn). Серебристо-белый металл. А-65,38. В природных водах содержится в количествах 0,0001-5,77 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 2 мг/л – металлический привкус. Малотоксичен, вода с концентрацией 0,1-1 мг/л вредно сказывается на сельскохозяйственных культурах. ПДК в питьевой воде – 5,0 мг/л.ПДК в водах хозяйственно-бытового назначения – 1,0 мг/л.ПДК в почве – 23,0 мг/кг.Биотичность в тундре –0,13, в лесной зоне 0,16-0,9, в степи- 0,28, в пустыне – 0,12. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 30-84 мг/кг, в растениях – 2-126 мг/кг.  Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, лугово-каштановая, виды растений- брусника, костяника, грушанка круглолистная, астрагал приподнимающийся, донник лекарственый, чина приземистая; экосистемы лесные сосновые, лиственнично-сосновые, осиновые, степная тонконогово-чабрецово-лапчатковая.

Медь (Cu). Металл красного цвета. А-63,55. В природных водах содержится в количествах 10^-3 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 0,5 мг/л – окрашивает воду. Вода с концентрации 0,1 мг/л токсична для растений. Концентрация в воде 0,17-0.20 мг/л токсична для сахарной свеклы, 0,5 мг/л – сильно токсична для льна, 1,0 мг/л – корни гороха, ячменя приостанавливают рост. ПДК для питьевой воды – 0,02 мг/л– рекомендована. ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л–установлена – европейский стандарт. ПДК для питьевой воды в СССР – 1,0 мг/л. ПДК для вод, используемых для орошения сельскохозяйственных культур, – 0,2-5,0 мг/л.  ПДК в почве (подвижные формы) – 3,0 мг/кг. Биотичность меди составляет в тундре-0,27, в лесной зоне 0,29-0,43, в степной зоне – 0,34, в пустыне – 0,82. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 20-60 мг/кг, в растениях – 1,6-16,3 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, луговые каштановые; виды растений – брусника, осина, осока стоповидная, костяника, горноколосник, грушанка круглолистная, цимбария даурская, астрагал приподнимающийся, донник лекарственный, сосна кедровая, чина приземистая; экосистемы лесная осиновая коротконожковая, лиственнично-сосновая, степная осоково-ковыльная с караганой малой.

Хром (Cr). Серый металл. А-52,0. В природных водах содержится в количествах 10^-2 – 10^-3 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации 1 мг/л – горький привкус. Сульфат хрома в концентрации 2 мг/л окрашивает воду в голубой цвет. Характеризуется как токсикант, канцероген, аллерген. Концентрации 1,8-5,0 мг/л при длительном использовании токсичны. Воздействие в концентрации 2,3 мг/л сразу приводит к гибели живых организмов. ПДК для питьевой воды не установлена в СССР. ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л. установлена ВОЗ. ПДК для водоемов – 0,1 мг/л. ПДК в почве подвижные соединения –  6,0 мг/кг – общесанитарный критерий. ПДК в почве валовое содержание – 0,05 мг/кг – общесанитарный критерий. Биотичность хрома составляет в тундре-0,06, в лесной зоне 0,022-0,08, в степной зоне – 0,12, в пустыне – 0,039. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах   42-91   мг/кг, в растениях –  0,07 – 0,95  мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, виды растений – береза, осока стоповидная, осока большехвостая, чина приземистая, коротконожка перистая, орляк, осина, астрагал повислоплодный, астрагал приподнимающийся, тырса, спирея извилистая, хвощ луговой, звездчатка раскидистая, грушанка мягкокрасная, грушанка круглолистная, камнеломник колючий, кермек Гмелина; экосистемы лесная березово-осиновая осоково-коротконожково-ирисовая, лесная осиновая коротконожковая, сосновая чиново-коротконожковая, осиновые коротконожковые варианты.

Ванадий (V). Металл светло-серого цвета. А-59,94. В природных водах содержится в количествах 0,0002-0,040 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации ванадата аммония 30 мг/л – вода желтого цвета.Токсичен, увеличивает содержание холестерина в живых организмах.Концентрации в воде 10 мг/л токсичны для растений, 10-20 мг/л тормозит рост и развитие льна, сахарной свеклы и других сельскохозяйственных культур, орошаемых водой, содержащей ванадий. ПДК для питьевой воды не установлена. ПДК в водоемах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования – 0,1 мг/л.ПДК в почве   – 150,0 мг/кг, общесанитарный критерий. ПДК в почве марганец+ванадий – 1000,+100,0 общесанитарный критерий. Биотичность ванадия составляет в тундре-0,055, в лесной зоне 0,03-0,1, в степной зоне – 0,1, в пустыне – 0,08. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 50-120 мг/кг, в растениях – 0,07 –  0,55 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные; виды растений – береза, костяника, рододендрон даурский, осока стоповидная, брусника, чина приземистая, коротконожка перистая, прострел раскрытый, мятлик кистевидный, лиственница сибирская, цимбария даурская, астрагал приподнимающийся, пырей ползучий, осина; экосистемы лесная осиново-березовая хвощево-боровая, лесная осиновая коротконожковая, лесная кустарниковая, осиново-сосновая, лиственнично-сосновая.

Мышьяк (As). Металл сероватого цвета. А-74,92. В природных водах содержится в количествах 0,064 мг/л. В связи с широким применением соединений мышьяка в качестве ядохимикатов в сельском и лесном хозяйстве обнаруживается в природных водах в больших количествах. Органолептически не проявляется даже при концентрации 100 мг/л, не окрашивает воду, не изменяет ее прозрачность. Все соединения мышьяка ядовиты. Концентрация 0,3-1,0 мг/л токсична и опасна. Мышьяк способен к кумуляции в организме, канцероген. Мышьяк кумулируется почвой. На растения губительно действует мышьяк в концентрации      3 мг/л. Мышьяк токсичен для растений при поливе при концентрации 0,5-1,0 мг/л. ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л. ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования – 0,05 мг/л. ПДК для воды, используемой для орошения сельскохозяйственных культур, –   1 мг/л. ПДК в почве валовое содержание – 2,0 мг/кг – общесанитарный критерий. Биотичности нет. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 2,8-15 мг/кг, в растениях – 0,04-2,6 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, лугово-каштановые; виды растений –осина, сосна, чина приземистая, коротконожка перистая, брусника, астрагал повислоплодный, горноколосник колючий, келерия тонкая, звездчатка раскидистая, подмаренник северный, ель сибирская, мятлик кистевидный, лапчатка вильчатая, астра альпийская, лилия приземистая; экосистемы лесные сосново-осиновые, осиновые, сосновые.

Серебро (Ag). Металл белого цвета. А-107,87. В природных водах содержится в количествах 0,0001-0,085 мг/л. В питьевой воде –0,0008 мг/л. Органолептически не проявляется. В повышенных концентрациях в питьевой воде оказывает токсичное действие на живые организмы. Смертельная доза для человека 10 г нитрата серебра. Концентрация 0,01 мг/л, применяемая для стерилизации воды, не оказывает на людей токсического действия, не раздражает слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, не изменяет вкуса воды. Многие соли серебра при концентрации 1 г вызывают аграрию – окрашивание в голубовато-серый цвет кожи, глаз, слизистых оболочек. Канцероген. ПДК для питьевой воды не установлена.ПДК для питьевой воды – 0,05 мг/л в США.ПДК для водоемов 0,05 – рекомендована.ПДК в почве нет. В дождевой воде 2,9-3,18 мг/л, удобрениях 50 мг/кг, Биотичность серебра составляет в степной зоне – 0,42, в пустыне – 0,3. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 0,05-0,40 мг/кг, в растениях – 0,03-0,90 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные; виды растений – осока большехвостая, брусника, орляк, костяника, ирис русский, чина приземистая, хвощ луговой, осока вздутая, астра альпийская, лук тонкий, грушанка мягкокрасная, цимбария даурская, астрагал приподнимающийся, лилия приземистая; экосистемы лесные осиново-березовая и сосново-лиственничная.

Стронций (Sr). Серебристо-белый  металл. А-87,62. В природных водах содержится в количествах 0,06- 5,0 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации хлорида стронция -13,0 мг/л, нитрата стронция – 12 мг/л, запах ощущается при концентрациях в 20 – 30 раз больших. При поступлении в организм в больших концентрациях оказывает общетоксическое действие, характеризуется как нервный и мышечный яд. Гидроксид стронция вызывает ожоги слизистой оболочки глаза. Соли стронция при приеме внутрь вызывают понос и паралич. В концентрации 42 мг/л снижает воспроизводство дафний. ЛД₅₀ для дафний –75 мг/л. На растения токсичное воздействие оказывает при концентрации 100 мг/л воды. ПДК для питьевой воды – 2 мг/л установлена. ПДК для водоемов –2 мг/л. ПДК в почве нет. Кларк – 3,7 ·10^-2 % . Норма содержания стронция в почве – 600 мг/кг, избыточное содержание 600-1 000 мг/кг вызывает уровскую болезнь. В растениях содержание стронция 1-10 000 мг/кг, обычное –10-150 мг/кг. Например, в клевере содержится до 219 мг/кг, в люцерне – 662 мг/кг, в луке –50 мг/кг, салате – 74 мг/кг. Биотичность стронция составляет в тундре-0,036, в лесной зоне 0,055- 0,24, в степной зоне – 0,6, в пустыне – 1-6.В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 180-720 мг/кг, в растениях – 8-1300 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные; виды растений – чина приземистая, брусника, астрагал повислоплодный, орляк, карагана карликовая, люцерна серповидная, лук тонкий, цимбария даурская; экосистемы лесные сосново-осиновые и лситвеннично-сосновые. Максимальные накопители – чина приземистая и астрагал приподнимающийся.

Барий (Ba). Серебристо-белый металл. А-137,34. В природных водах содержится в количествах 10^-1 – 10^-3 мг/л. Органолептически проявляется при концентрациях: при 4,0 мг/л –цвет мутный, при 4,0 мг/л хлорида бария и 5 мг/л карбоната и нитрата бария – ощущается привкус. Летальная доза 550 – 600 мг/кг массы тела. При поступлении в организм в больших концентрациях оказывает общетоксическое действие, вызывает отравление, характеризуется как токсикант. Токсические концентрации для людей с питьевой водой: ацетат 2,0 мг/л, карбонат – 1,0 мг/л и цианид – 0,01 мг/л. Концентрация 10,0 мг/л вызывает гибель элодеи канадской. ПДК для питьевой воды в СССР не нормируется.ПДК для питьевой воды в США – 0,05 мг/л. ПДК для водоемов –4,0 мг/л.ПДК в почве нет. Избыточное содержание в почве 600 – 1000 мг/кг. Кларк – 4,7 ·10^-2 %. Содержание бария в почвах России (мг/кг): гистосоли и другие органические почвы – 84, подзолы и песчаные почвы – 220, суглинистые и глинистые – 240, флювисоли – 240, черноземы – 525, лесные – 560, лесные и пылеватые – 960. В аридных условиях количество бария значительно увеличивается.  В растениях содержание бария (мг/кг): злаки –160, (зерно 5,5), клевер – 170, люцерна – 100, фасоль стручки – 7, бобы –8, капуста –5, салат – 10, морковь – 13, лук –12, картофель – 5. Помидоры –2 , яблоки – 2. В деревьях и кустарниках отмечалось больше 10 000 мг/кг. Биотичность бария составляет в тундре – 1,5, в лесной зоне 2,1 – 14, в степной зоне – 1,4, в пустыне – 1,6. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах   190-620   мг/кг, в растениях –  8,9 – 160 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются горные дерново-таежные; виды растений – чина приземистая, астрагал повислоплодный, брусника, карагана карликовая, ирис русский, пырей сибирский, мятлик кистевидный, цимбария даурская, келерия тонкая; экосистемы лесные осиновые, сосново-лиственничные.

Никель (Ni). Серебристо-белый металл. А-58,70. В природных водах содержится в количествах 0,0008- 0,0056 мг/л. В источниках водоснабжения обнаружен в концентрации 0,0117 мг/л. Органолептически проявляется при концентрации сульфата и хлорида никеля 50,0 мг/л –металлический привкус, окрашивает воду в концентрации 1000 мг/л, 1 мг/л увеличивает мутность воды.Смертельная доза для теплокровных животных 34 мг/кг массы. Токсичен и вызывает аллергию. По некоторым данным канцероген и мутаген. Сульфат никеля в концентрации 2,5 мг/л в воде вызывает гибель растений Хлороз овса – 1 мг/л, задержка роста – 2,5 мг/л. Концентрации в воде 15,9-29,4 мг/л задерживают рост сахарной свеклы, помидоров, картофеля, овса. ПДК для питьевой воды не установлена. ПДК для водоемов –0,1 мг/л установлена. ПДК для речной воды – 0,13 мг/л – рекомендована. ПДК в почве подвижные формы 4,0 мг/кг. Биотичность никеля составляет в тундре-0,21, в лесной зоне 0,026- 0,066, в степной зоне – 0,062, в пустыне – 0,059. В эталонных экосистемах тестовых территорий Иволгинской котловины выявлены следующие пределы содержания: в почвах 18-44 мг/кг, в растениях – 0,12- 0,85 мг/кг. Максимальным содержанием характеризуются почвы горные дерново-таежные, лугово-каштановые; виды растений – береза, осока большехвостая, брусника, костяника, чина приземистая, коротконожка перистая, орляк, астрагал повислоплодный, астрагал приподнимающийся, хвощ луговой, купырь лесной, полынь обыкновенная, келерия тонкая, чабрец минусинский, ирис русский, карагана карликовая,  пырей сибирский, осина, кермек Гмелина, горноколосник колючий; экосистемы лесная осиново-березовая, осиновая, степная осоково-ковыльная с караганой малой.

Оценка накопительной способности растений по отношению к тяжелым металлам позволила проследить следующие особенности формирования биогеохимической ситуации в Иволгинской котловине.По превышению максимальных содержаний элемента над минимальным выделяются несколько групп тяжелых металлов.

В почве: первая группа превышений в 2-3 раза включает Pb, Zn, Cu, Cr, V, Ni; вторая группа превышений в 4-5 раз включает As, Sr, Ba; третья группа превышений в 6-8 раз включает Cd, Ag; особняком стоит резко контрастный в 41 раз Hg.

В растениях превышения значительно выше, чем в почве: так первая группа превышений в 7-9 раз включает Ni, Hg, Pb, V; вторая группа превышений в 10-20 раз включает Cd, Zn, Cu, Cr, Ba; третья группа превышений в 30 раз включает Ag; четвертая группа превышений в 65-72 раза включает As, Sr. То есть по контрастности накопления растениями выделяются Ag, As, Sr что индицирует наличие природных аномалий этих элементов в геокомплексах: серебра, мышьяка, стронция.

Максимальной зональной биотичностью   характеризуется барий – 1,4, затем стронций –0,6, далее серебро –0,42. Для Иволгинской котловины выявлен следующий ряд биотичности тяжелых металлов: серебро –2,3, стронций – 1,8, цинк – 1,5, свинец –0,64, медь –0,271, барий –0,258. Мышьяк и ртуть не охарактеризованы показателем биотичности в зональном аспекте, поэтому они не вошли в составленный ряд.  Выявленные ряды совпадений зональной и провинциальной биотичности тяжелых металлов подтвердили действие закона географической зональности, правильность методики исследования, репрезентативность заложенных пробных площадей и создали базис для экстраполяции результатов. Более высокая провинциальная биотичность по сравнению с зональной у таких элементов, как серебро (почти в 6 раз), стронций (в 3 раза), индицирует наличие природных аномалий этих элементов в геокомплексах. 

Таким образом, биоиндикация геохимической обстановки в геокомплексах Иволгинской котловины позволила выявить виды накопители тяжелых металлов, на основании коэффициентов накопления установить ряды биотичности и констатировать наличие природных аномалий тяжелых металлов.

Полученная информация составила базу данных для разработки сценариев щадящего земледелия в условиях импортозамещения.

Результаты исследования

Основу проекта составляет карта Геохимические ландшафты [14].

Концепция защиты состоит в принципе адаптации жизни и функционирования биосферы к геохимическим ландшафтам в соответствии с законами и правилами.

1. Правило экологической индивидуальности Л. Г. Раменского: каждый вид специфичен по экологическим возможностям адаптации, двух идентичных видов не существует.
2. Аксиома адаптированности, или экологическая аксиома Ч. Дарвина: каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него совокупности условий существования – экологической нише.
3. Закон относительной независимости адаптации: высокая адаптированность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни (наоборот, она может ограничивать эти возможности в силу физиолого-морфологических особенностей организмов).
4. Экологическое правило С. С. Шварца: каждое изменение условий существования прямо или косвенно вызывает соответствующие перемены в способах реализации энергетического баланса организма; чем выше уровень систематической категории или больше их классификационное различие, тем значительнее отличие в энергетических процессах. 
   Таким образом:

– Вся жизнь в биосфере развивается по единым законам во взаимосвязи.

– Все закономерности, характерные для живого, имеют адаптивный характер.

– Каждый организм, вид, популяция, сообщество выступают индикатором окружающей среды.

То есть, куда мы ни шагнём – попадём в закон необратимости эволюции Л. Долло. Куда мы ни взглянем – попадём в правило конструктивной эмерджентности (надёжная система может быть сложена из ненадёжных элементов или подсистем, не способных к индивидуальному существованию). Попадём в принцип Ле Шателье –Брауна (при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.)

В биосфере механизм осуществления принципа Ле Шателье – Брауна основывается на функционировании систем живого.

Функционирование систем живого служит основным регулятором общеземных процессов (Вернадский).

Из этого следует, что необходимо знать геохимический ландшафт, как метку своего адаптационного синдрома.

На карте каждый ландшафт охарактеризован геохимической формулой: Типоморфные элементы / Дефицитные элементы / Избыточные элементы. Эта формула и определяет адаптационный синдром биоты и человека.

Вода, пища, воздух – составляющие энергетического баланса и принципа Ле Шателье – Брауна.

Индикаторы нарушения принципа – болезни.

Сценарии принятия решений – ликвидировать болезни путём составления этнических диет в соответствии с геохимией ландшафта (пример – йодированная соль в СССР повсеместно).

Выводы

1. Функционирование биоты и человека адаптировано к окружающей среде, а именно, к геохимической формуле ландшафта. (15-24)
2. Нарушения в функционировании популяций и социумов, как болезни, определяются принципом Ле Шателье – Брауна – потеря устойчивого равновесия.

Практические рекомендации

1. Разработка этнических диет для социумов с учетом геохимической формулы ландшафта проживания.
2. Внедрение этнических диет, как профилактики эндемичных заболеваний.
3. Внедрение этнических диет в системы питания на производстве.
4. Внедрение этнических диет как систем питания в службы рынка и маркетинга.
5. Внедрение карты с геохимической формулой ландшафта в каждый магазин, клуб, спортзал, библиотеку, ресторан, столовую, рынок,

Литература

1. Маркелов Д.А., Шаповалов Д.А.. Актуальные проблемы развития инновационных технологий с позиций геоэкологической безопасности АПК // Электронный журнал: наука, техника и образование (ISSN 2413-6220)- СВ1/2016 (8) (специальный выпуск МЭФ г. Калуга) –  С.1-9. http://nto-journal.ru/uploads/articles/17394bd7f47dd5f3192c7b83555a90b7.pdf-Электронный журнал: наука, техника и образование. НТО. Выпуск СВ1/2016 (8) (специальный выпуск МЭФ г. Калуга) http://nto-journal.ru/issues/9/
2. Маркелов Д.А. Радиоэкологическое состояние территорий. Оценка, диагностика, прогнозирование. – М.: Интернет-издательство «Prondo.ru», 2011. – 240 с. http://prondo.ru/radioekologicheskoje-sostojanije-territorij.-ocenka-diagnostika-prognozirovanije.html
3. Маркелов Д.А., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Природный радиационный фон / Природный радиационный фон. Радионуклиды в биосфере. – М.: Интернет-издательство «Prondo.ru», 2011. – С.1-48. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
4. Маркелов Д.А., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Радионуклиды в биосфере / Природный радиационный фон. Радионуклиды в биосфере. – М.: Интернет-издательство «Prondo.ru», 2011. – С. 49-108. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
5. Григорьева М.А., Маркелов Д.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Геохимическое состояние Иволгинской котловины. – М.: «Папирус ПРО», 2001. 48с.
6. Григорьева М.А., Маркелов Д.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Радиоэкологическое состояние Иволгинской котловины. – М.: «Папирус ПРО», 2001. 60с.
7. Григорьева М.А., Маркелов Д.А., Полынова О.Е., Маркелов А.В., Минеева Н.Я. Природные условия Иволгинской котловины и оценка их роли в формировании радиоэкологической обстановки. – М.: «Папирус ПРО», 2001. 48с.
8. Маркелов Д.А., Григорьева М.А. Экономика природопользования с учетом биосферного потенциала земель. Вестник Бурятского университета. Сер 3. География, геология. Вып.7. — Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2006. С. 162-171
9. Маркелов Д.А., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Соболев А.И., Акользин А.П. Инновационные технологии обеспечения экологической безопасности // Вестник Российской академии естественных наук. – Т.11.- № 5. – 2011. – С. 50-52.
10. Маркелов Д.А., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Собо­лев А.И., Акользин А.П. Геоэкологическая типология земель как элемент геоэкологического стандарта территорий // Вестник Российской академии естественных наук. – Т.11.- № 5. – 2011. – С. 74-77.
11. Григорьева М. А., Маркелов Д. А., Маркелов А. В., Минеева Н. Я., Полынова О. Е., Акользин А. П. Технологии распознавания территории по образу на карте, космо-, аэрофотоснимке, фотографии (ГИС-технологии «с одного взгляда») //Вестник бурятского государственного университета. 2015. – Выпуск 4(1) – Биология, география – С. 169-176. http://www.bsu.ru/ content/page/1454/biologiya-4(1).pdf
12. https://geoecostd.com/ru/projects/ Проекты
13. https://geoecostd.com/ru/technologies/ Технологии
14. Геохимические ландшафты //http://geochemland.ru/uchebnye-materialy/fgam – Физико-географический атлас мира. Москва, 1964. СССР. Геохимические ландшафты
15. Груздева Л.П., Шаповалов Д.А., Груздев B.C. Биотестирование токсичности почв в радиусе действия техногенных выбросов металлургического комбината //Земледелие. –  – № 4. – С. 16-17.
16. Шаповалов Д.А., Груздев В.С. Влияние техногенных выбросов на почву и растительность на примере ОАО «Северсталь» //Экология и промышленность России. – 2008. – № 7. – С. 32-35.
17. Белорусцева Е.В., Шаповалов Д.А. Оценка динамики и прогноз развития негативных процессов на землях сельскохозяйственного назначения калужской области с применением ГИС-технологий // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. – 2009. – № 9 (57). – С. 34-43.
18. Щербаков А.Ю., Карев С.Ю., Абрамцев В.С., Прохоров И.С., Шаповалов Д.А., Скибарко А.П. Вопросы подготовки и контроля качества искусственно созданных грунтов для озеленения Московских газонов // Экологические системы и приборы. – 2012.- № 10. – С. 28-33.
19. Маркелов Д.А., Минеева Н.Я., Полынова О. Е., Григорьева М.А., Акользин А.П.,   Nyamdavaa G. Очистка и реабилитация водоемов, почв, земель, загрязненных радиоактивными отходами уранодобывающих предприятий на территории Российской Федерации, Монголии, Казахстана, Узбекистана и других государств (Проект) // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st international conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – С. 48-52.
20. Маркелов Д.А., Минеева Н.Я.,   Полынова О. Е.,   Григорьева М.А., Акользин А.П., Голубчиков Ю.Н.,   Nyamdavaa G. Ландшафтно-зональные портреты (образы) территорий как нормативы жизнеобеспечивающего функционирования биосферы // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st international conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – С. 90-98
21. Маркелов Д.А, Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Акользин А.П., Шаповалов Д.А., Хуторова А.О.. Устойчивость как механизм защиты биосферы (биобарьерная концепция защиты). // “Проблемы региональной экологии”- №5. – 2016. – С.
22. Д.А. Маркелов, А.В. Маркелов, Н.Я. Минеева, М.А. Григорьева, А.П, Акользин, Д.А. Шаповалов, А.О. Хуторова. Экологический контроль территории на основе бинарной биоиндикации “Экоморфа-радиотолерантность”  //”Проблемы региональной экологии” – №4 – 2016 – С. 62-68 http://www.ecoregion.ru/annot/pre-N4-2016.pdf, http://www.ecoregion.ru/ journal.php?jrn=pre&jrs_page=1&pre_page=1&eut_page=1&tpe_page=1&lng=rus&num=77
23. Маркелов Д.А., Кочуров Б.И., Голубчиков Ю.Н., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Акользин А.П., Шаповалов Д.А., Хуторова А.О. геоэкологический стандарт территории и стратегия «геополитики коршуна»//Проблемы региональной экологии. 2017. № 2. С. 32-44.
24. Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Крючкова Г.А., Маркелов Д.А., Даниленко Е.А., Петров А.С., Григорьева М.А., Прокуронов И.Б., Титов В.Н., Малышева Н.Н., И.А. Соболев, С. А. Дмитриев. Разработка биомониторинга природопользования при обращении с РАО в лесной зоне / Материалы международного симпозиума «Инженерная экология-2003». М., 2003. – С. 95-100

References

1. Markelov DA, Shapovalov DA Actual problems of development of innovative technologies from positions of geoecological safety of agribusiness // Electronic Journal: Science, Engineering and Education (ISSN 2413-6220) – СВ1 / 2016 (8) (special issue of the IEF of Kaluga) – P.1-9. http://nto-journal.ru/uploads/articles/17394bd7f47dd5f3192c7b83555a90b7.pdf-Electronic Journal: Science, Technology and Education. NTO. Issue CB1 / 2016 (8) (special issue of the Ministry of Economic Development of the city of Kaluga) http://nto-journal.ru/issues/9/
2. Markelov DA Radioecological state of territories. Evaluation, diagnosis, forecasting. – M.: Internet-publishing house “Prondo.ru”, 2011. – 240 p. http://prondo.ru/radioekologicheskoje-sostojanije-territorij.-ocenka-diagnostika-prognozirovanije.html
3. Markelov DA, Grigorieva MA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Natural radiation background / Natural radiation background. Radionuclides in the biosphere. – M.: Internet-publishing house “Prondo.ru”, 2011. – P.1-48. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
4. Markelov DA, Grigorieva MA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Radionuclides in the biosphere / Natural radiation background. Radionuclides in the biosphere. – M.: Internet-publishing “Prondo.ru”, 2011. – P. 49-108. http://prondo.ru/prirodnyj-radiacionnyj-fon.-radionuklidy-v-biosfere.html
5. Grigorieva MA, Markelov DA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. The geochemical state of the Ivolginskaya basin.- M .: Papirus PRO, 2001. 48s.
6. Grigorieva MA, Markelov DA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Radioecological condition of the Ivolginsky basin. – M.: “Papyrus PRO”, 2001. 60s.
7. Grigorieva MA, Markelov DA, Polynova OE, Markelov AV, Mineeva N.Ya. Natural conditions of the Ivolginsky basin and assessment of their role in the formation of radioecological conditions. – M.: “Papyrus PRO”, 2001. 48s.
8. Markelov DA, Grigorieva MA Economics of nature management, taking into account the biosphere potential of lands. Bulletin of Buryat University. Ser 3. Geography, geology. Issue 7. – Ulan-Ude: Publishing house of the Buryat State University, 2006. pp. 162-171
9. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Polynova OE, Sobolev AI, Akolzin AP Innovative technologies for ensuring environmental security / / Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. – T.11.- № 5. – 2011. – P. 50-52.
10. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Polynova OE, Sobolev AI, Akolzin AP Geoecological land typology as an element of the geo-ecological standard of territories // Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. – T.11.- No. 5. – 2011. – P. 74-77.
11. Grigorieva MA, Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N. Ya., Polynova OE, Akolzin AP Technologies of terrestrial recognition by the image on the map, cosmos, aerial photography, photography (GIS-technology “at a glance”) // Herald of the Buryat State University. 2015. – Issue 4 (1) – BIOLOGY, GEOGRAPHY – P. 169-176. http://www.bsu.ru/content/page/1454/biologiya-4(1).pdf
12. https://geoecostd.com/en/projects/ Projects
13. https://geoecostd.com/en/technologies/ Technologies
14. Geochemical landscapes //http://geochemland.ru/uchebnye-materialy/ fgam – Physical-geographical atlas of the world.Moscow, 1964.SSR.Geochemical landscapes
15. Gruzdeva LP, Shapovalov DA, Gruzdev B.C. Biotestirovanie toxicity of soils in the radius of action of technogenic emissions of the metallurgical combine // Zheradelie. – 2008. – No. 4. – P. 16-17.
16. Shapovalov DA, Gruzdev VS The impact of technogenic emissions on soil and vegetation on the example of OAO Severstal // Ecology and Industry of Russia. – 2008. – No. 7. – P. 32-35.
17. Belokortseva EV, Shapovalov DA Estimation of the dynamics and forecast of the development of negative processes on the lands of agricultural designation of the Kaluga region using GIS-technologies // Land management, cadastre and land monitoring. – 2009. – No. 9 (57). – P. 34-43.
18. Shcherbakov A.Yu., Karev S.Yu., Abramtsev VS, Prokhorov IS, Shapovalov DA, Skibarko A.P. The questions of preparation and quality control of artificially created soils for planting of Moscow lawns // Ecological systems and devices. – 2012.- No. 10. – P. 28-33.
19. Markelov DA, Mineeva N.Ya., Polynova OE, Grigorieva MA, Akolzin AP, Nyamdavaa G. Cleaning and rehabilitation of water bodies, soils, lands contaminated with radioactive waste of uranium mining enterprises at The territory of the Russian Federation, Mongolia, Kazakhstan, Uzbekistan and other countries (Draft) // Natural condition and terriorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st in-ternational conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – P. 48-52.
20. Markelov DA, Mineeva N.Ya., Polynova OE, Grigorieva MA, Akolzin AP, Golubchikov Yu.N., Nyamdavaa G. Landscape-zonal portraits (images) of territories as standards of life-supporting functioning of the biosphere // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st interna-tional conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – P. 90-98
21. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Akolzin AP, Shapovalov DA, Khutorova AO. Stability as a mechanism for protecting the biosphere (biobarrier protection concept). // “Problems of regional ecology” – №5. – 2016. – S.
22. D.A. Markelov, A.V. Markelov, N.Ya. Mineeva, MA Grigorieva, A.P., Akolzin, D.A. Shapovalov, A.O. Khutorov. Ecological control of the territory on the basis of binary bioindication “Ecomorf-radio-tolerance” // “Problems of regional ecology” – №4 – 2016 – P. 62-68 http://www.ecoregion.ru/annot/pre-N4-2016. pdf, http://www.ecoregion.ru/journal.php?jrn=pre&jrs_page=1&pre_page= 1&eut_page=1&tpe_page=1&lng=rus&num=77
23. Markelov DA, Kochurov BI, Golubchikov Yu.N., Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Akolzin AP, Shapovalov DA, Khutorova A.O. geoecological standard of the territory and the strategy of the “geo-policy of the kite” // Problems of regional ecology. 2017. № 2. P. 32-44.
24. Markelov AV, Mineeva N.Ya., Kryuchkova GA, Markelov DA, Danilenko EA, Petrov AS, Grigorieva MA, Prokuronov IB, Titov V.N., Malysheva N.N., I.A. Sobolev, S. A. Dmitriev. Development of biomonitoring of nature management in the treatment of radioactive waste in the forest zone / Materials of the international symposium “Engineering Ecology-2003”. M., 2003. – P. 95-100

УДК 551.521.5:577.4.621.03

Маркелов Данила Андреевич

Доктор технических наук, профессор

Шаповалов Дмитрий Анатольевич

Доктор технических наук, профессор

Хуторова Алла Олеговна

Кандидат географических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Минеева Надежда Яковлевна

Доктор географических наук, профессор

Акользин Андрей Павлович

Доктор технических наук, профессор

ООО «КАРТЭК», г. Москва

Григорьева Марина Александровна

Кандидат географических наук, доцент

Чукмасова Екатерина Андреевна

ФГБОУ ВПО Бурятский государственный университет, г.Улан-Удэ

Нямдаваа Гэндэнжавын

Кандидат географических наук, профессор

Департамент управления окружающей среды и природными ресурсами Министерства окружающей среды и туризма Монголии, г. Улан-Батор, Монголия

Markelov Danila Andreevich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Shapovalov Dmitry Anatolyevich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Khutorova Alla Olegovna

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning, Moscow

Mineeva Nadezhda Yakovlevna

Doctor of Geographical Sciences, Professor

Akolzin Andrey Pavlovich

Doctor of Technical Sciences, Professor

KARTEK LLC, Moscow

Grigoryeva Marina Alexandrovna

Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor

Chukmasova Ekaterina Andreevna

FGBOU VPO Buryat State University, Ulan-Ude

Nyamdavaa Gendenhavin

Candidate of Geographical Sciences, Professor

Department of Environment and Natural Resources Management, Ministry of Environment and Tourism of Mongolia, Ulaanbaatar, Mongolia

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ КАК БАЗИС ЭКОНОМИКИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В СВЕТЕ НОВОЙ ПАРАДИГМЫ ПРОЦВЕТАНИЯ ОБЩЕСТВА

GEOECOLOGICAL SAFETY AS A BASIS OF NATURE USE’S ECONOMICS WITH A NEW PARADIGM OF THE SOCIETY’S PROSPERITY

Аннотация

Геоэкологическая безопасность — это комплекс состояний, явлений и действий, поддерживающих экологический баланс на Земле и в любых ее регионах. Территория, как стратегический ресурс государства, выступает ареной биосферных процессов, баланс которых обеспечивает устойчивое развитие. Методология геоэкологической стандартизации территории, как новое научное направление, построена на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов средствами ГИС технологий для обеспечения экологической безопасности. При стандартизации проводится обоснование интервала допустимых значений конкретных переменных и эталонов, что необходимо для управления природно-техническими системами территорий. Экономика природопользования реализована в новом концептуально-стратегическом направлении, обеспечивающем новую парадигму процветания общества.

Summary

Geoecological security is a complex of states, phenomena and actions that support the ecological balance on the Earth and in any of its regions. The territory, as a strategic resource of the state, is the arena of biosphere processes, the balance of which ensures sustainable development. The methodology of geoecological standardization of the territory, as a new scientific direction, is based on the algorithmization of the interconnectedness of natural processes by means of GIS technologies for ensuring environmental safety. In standardization, the validation interval for the allowed values of specific variables and standards is justified, which is necessary for the management of the natural and technical systems of the territories. The economy of nature management is implemented in a new conceptual and strategic direction, providing a new paradigm for the prosperity of society.

Ключевые слова

Геоэкологическая безопасность; геоэкологический стандарт территории; экономика природопользования.

Keywords

Geoecological safety; geoecological standard of the territory; environmental economics.

Введение

Геоэкологическая безопасность определяется как комплекс состояний, явлений и действий, поддерживающих экологический баланс на Земле и в любых ее регионах.    Геоэкологическая безопасность – это составная часть экологической безопасности, входящая в свою очередь в область условий безопасности жизнедеятельности человека, которая возможна только при сохранении биосферы, базирующейся на таких геосферах, как литосфера, атмосфера и гидросфера.

Территория, являясь стратегическим ресурсом государства, выступает ареной биосферных процессов, баланс которых обеспечивает устойчивое развитие. Геоэкологическое состояние территории является функцией ее геоэкологической структуры, любые вещества, поступившие в природные системы, становятся их частью, вовлекаются в круговорот и подчиняются законам природы.

Геоэкологический стандарт – это типовое геоэкологическое состояние и типовые уровни химических, радиационных и других параметров в соответствии с типичными ландшафтно-зональными условиями.

Объект и методика

Методология геоэкологической стандартизации территории, как новое научное направление, построена на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов средствами ГИС технологий для обеспечения экологической безопасности. 

Понятие территории включает совокупность геотехнических и природных систем, ответственных за устойчивое развитие биосферы, от которой зависит безопасность населения, окружающей среды и государства. При стандартизации проводится обоснование интервала допустимых значений конкретных переменных и эталонов, что необходимо для управления природно-техническими системами территорий.

Объектами исследования выбраны территории с представленными геосистемами. Региональный охват Баз данных (БД) представлен следующими блоками:

Европейская территория России (биомы хвойно-широколиственных лесов, широколиственных лесов, лесостепей, степей, южных степей). Европейская территория России и Латвии: Москва – Центрально-лесной биосферный заповедник – Заповедник «Слитере» Латвия (биом биомы хвойно-широколиственных лесов). Европейская территория: окраинные области Балтийского щита и Атлантики: Санкт-Петербург-Копенгаген-Гамбург-Лондон-Гавр-Роттердам. Европейская территория России и Украины: Москва – Чернобыль (биомы хвойно-широколиственных лесов, широколиственных лесов, лесостепей, степей). Подтатранский район Карпатской горной страны в Словакии (высотная поясность). Уезд Сыпин провинции Гирин, Китай (биомы степей). Город Сыпин провинции Гирин, Китай (урбогеосистемы, биом степей). Московская область (биомы хвойно-широколиственных лесов, южной тайги). Москва (биом хвойно-широколиственных лесов). Костромская область (биомы южной тайги и хвойно-широколиственных лесов). Республика Карелия (биом тайги). Заповедник «Белогорье» (биомы широколиственных лесов, лесостепей, степей). Нижегородская область (биомы южной тайги, хвойно-широколиственных лесов). Волгоградская область (биомы степей, полупустынь). Мурманская область (биомы тайги, лесотундры, тундры). Республика Бурятия (биомы тайги, степи). Норильский промышленный регион (биомы тундры, лесотундры). Приморский край (биом хвойно-широколиственных лесов). Латвия (биом хвойно-широколиственных лесов). Литва (биом хвойно-широколиственных лесов). Бахрейн (биом пустыни).

Результаты исследования

Все региональные исследования реализованы в виде проектов [1-6]. Нами разработаны новые ГИС технологии обеспечения геоэкологической безопасности территории в системе природопользования, которые включают технологический регламент, ГИС обеспечение, аппаратно-программные комплексы сбора информации, ввода, хранения, обработки и представления информации.

ГИС технологии организованы по модульному принципу на единой платформе ввода, хранения, обработки и представления данных, БД и СУБД, открыты для обновления, актуализации и модернизации составляющих блоков [5,6].

Каждый модуль функционирует автономно в режиме реального времени и представляет инструментальное средство (прибор) контроля геоэкологической безопасности и управления территорией.

Паспорт технологий содержит общие и индивидуальные характеристики:

– общие: инструментальное средство- модуль ГИС;  составные блоки: видеоэкранные формы, справочники, диалоговые интерфейсы, системы  вода информации, алгоритмы расчета, анализа информационных связей и выбора ограничений, программное обеспечение обработки, ЦКО — карты и космоснимки, базы данных установок и настроек модуля, системы представления и формирования выходной продукции и отчетных форм, руководство пользователя, программы обучающих курсов; критерии распознавания:  физиономичные индикаторы — растения и их сообщества (2300 видов растений со шкалами толерантности к 10 прямодействующим факторам), назначение: обеспечение экологической безопасности и управления территорией;

– индивидуальные: объект контроля; контролируемые параметры.

Паспорт технологии «Распознавание геоэкологической структуры территории»

Объект контроля: Геоэкологическая структура территории — пространственный портрет и геотопология сукцессионных систем.

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов.2. Стадии развития экосистем — ботанико-географический район, руководящие виды, парцеллы, демутационные комплексы, экогенетические комплексы, породный состав древостоя, формула древостоя. 3. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты).

Паспорт технологии «Распознавание геодинамической и функциональной структуры территории»

Объект контроля: Геодинамическая и функциональная структура территории- пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы.

Контролируемые параметры:1. Типы режимов факторов. 2. Стадии развития экосистем — ботанико-географический район, руководящие виды, парцеллы, демутационные комплексы, экогенетические комплексы, породный состав древостоя, формула древостоя. 3. Геодинамические характеристики состояния экосистем — характерное время парцелл, характерное время экогенетических комплексов, возраст древостоя и характерное время древостоя. 4. Функциональные характеристики – запас фитомассы травостоя, максимальный запас фитомассы экогенетических комплексов, возраст и запас стволовой древесины древостоя. 5. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты).

Паспорт технологии «Распознавание радиобиобарьерной структуры территории»

Объект контроля: Биобарьерная структура территории, пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания радионуклидов и других веществ в биобарьерах: почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте (в целом), экосистеме (в целом).

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов. 2. Стадии развития экосистем — ботанико-географический район, руководящие виды, парцеллы, демутационные комплексы, экогенетические комплексы, породный состав древостоя, формула древостоя. 3. Геодинамические характеристики состояния экосистем — характерное время парцелл, характерное время экогенетических комплексов, возраст древостоя и характерное время древостоя. 4. Функциональные характеристики – запас фитомассы травостоя, максимальный запас фитомассы экогенетических комплексов, возраст и запас стволовой древесины древостоя. 5. Радиобиобарьерные характеристики. 6. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты).

Паспорт технологии «Распознавание геоэкологического стандарта территории»

Объект контроля: Геоэкологическое состояние территории: пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания химических элементов в биобарьерах (почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте в целом, экосистеме в целом), измеренными, расчетными, прогнозными и нормативными параметрами нагрузки на экосистемы, экологической емкости систем, их реакции и индексов опасности, надежности, эффективности.

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов. 2. Стадии развития экосистем — ботанико-географический район, руководящие виды, парцеллы, демутационные комплексы, экогенетические комплексы, породный состав древостоя, формула древостоя.3. Геодинамические характеристики состояния экосистем — характерное время парцелл, характерное время экогенетических комплексов, возраст древостоя и характерное время древостоя.4. Функциональные характеристики – запас фитомассы травостоя, максимальный запас фитомассы экогенетических комплексов, возраст и запас стволовой древесины древостоя. 5. Радиобиобарьерные характеристики. 6. Радиоэкологические параметры: измеренные и расчетные показатели содержания и доз от ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих. Индекс радиационной опасности. 7. Геохимические показатели: класс водной миграции, тип и формула геохимического ландшафта, уровни содержания тяжелых металлов. 8. Геоэкологические показатели: предельные и реальные характеристики экологической емкости ландшафта, потенциалы вместимости, индексы надежности и эффективности биобарьеров, коэффициенты возмещения ущерба за использование и по восстановлению ресурса территории. 9. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты).

Паспорт технологии «Распознавание радиоэкологического стандарта территории»

Объект контроля: Радиоэкологическое состояние территории: пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания радионуклидов и других веществ в биобарьерах (почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте в целом, экосистеме в целом), параметрами измеренными (содержание радионуклидов ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu в почве) и расчетными (предельно допустимое содержание ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu в почве, актуальное и предельно допустимое содержание ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu в грибах, в дождевых червях, в высших млекопитающих; актуальные и предельно допустимые поглощенные дозы от ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих; индекс радиационной опасности).

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов. 2. Стадии развития экосистем — ботанико-географический район, руководящие виды, парцеллы, демутационные комплексы, экогенетические комплексы, породный состав древостоя, формула древостоя. 3. Геодинамические характеристики состояния экосистем — характерное время парцелл, характерное время экогенетических комплексов, возраст древостоя и характерное время древостоя. 4. Функциональные характеристики – запас фитомассы травостоя, максимальный запас фитомассы экогенетических комплексов, возраст и запас стволовой древесины древостоя. 5. Радиобиобарьерные характеристики. 6. Радиоэкологические параметры: измеренные и расчетные показатели содержания и доз от ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих. Индекс радиационной опасности.7. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты).

Паспорт технологии «Прогнозирование радиоэкологического состояния территории»

Составные блоки:

1. 1. Базы данных «Описания»: 116 пробных площадок, 574 вида растений. Рассчитаны альфа- и бета- разнообразие, типы режимов факторов, экологические свиты в диапазонах природных факторов в интервале широт 44° и 57° с.ш.
2. Базы данных «Толерантность»: Шкалы толерантности 2300 видов по отношению к 10 прямодействующим факторам.
3. Базы данных «Радиометрия»: Значения содержания ∑α, ∑β, ⁹⁰Sr, ⁴⁰K, ¹³⁷Cs для 116 пробных площадок.
4. Базы данных «Связи»: Установленные связи для: 49 видов, 8 радиометрических показателей, 10 прямодействующих факторов, 10 свит. Всего 4000 матриц.

Объект контроля: Радиоэкологическое состояние территории: пространственный портрет — геотопология сукцессионных систем с константными показателями характерного времени, возраста, запаса фитомассы, содержания радионуклидов и других веществ в биобарьерах (почве, подстилке, грибах, мохово-лишайниковом ярусе, травяно-кустарничковом ярусе, древостое, биоте в целом, экосистеме в целом), параметрами измеренными (содержание радионуклидов ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu в почве) и расчетными (предельно допустимое содержание ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu в почве, актуальное и предельно допустимое содержание ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu в грибах, в дождевых червях, в высших млекопитающих; актуальные и предельно допустимые поглощенные дозы от ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих; индекс радиационной опасности).

Контролируемые параметры: 1. Типы режимов факторов.2. Радиоэкологические параметры: измеренные и расчетные показатели содержания и доз от ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu на поверхности почвы, в толще почвы, в дождевых червях, грибах, высших млекопитающих. Индекс радиационной опасности. 3. Пространственные портреты территории и топологическая структура (карты). Технологический регламент: 1. Расчёт типов режимов факторов. 2.  Позиционирование видов на шкалах толерантности и расчёт дельт. 3. Анализ связи дельт с данными радиометрии. 4. Прогноз значений содержания радионуклидов на основе выявленных связей.

Результаты исследований представляют инструментальные средства для контроля, управления и обеспечения безопасности территорий на основе геоэкологического стандарта (7-17). Экономика природопользования реализована в новом концептуально-стратегическом направлении, обеспечивающем новую парадигму процветания общества.

Выводы

Геоэкологическая безопасность – это составная часть экологической безопасности, входящая в свою очередь в область условий безопасности жизнедеятельности человека, которая возможна только при сохранении биосферы, базирующейся на таких геосферах, как литосфера, атмосфера и гидросфера. Территория, являясь стратегическим ресурсом государства, выступает ареной биосферных процессов, баланс которых обеспечивает устойчивое развитие. Геоэкологическое состояние территории является функцией ее геоэкологической структуры, любые вещества, поступившие в природные системы, становятся их частью, вовлекаются в круговорот и подчиняются законам природы.

Геоэкологический стандарт – это типовое геоэкологическое состояние и типовые уровни химических, радиационных и других параметров в соответствии с типичными ландшафтно-зональными условиями. Методология геоэкологической стандартизации территории, как новое научное направление, построена на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов средствами ГИС технологий для обеспечения экологической безопасности. Алгоритмизация взаимосвязанности природных процессов и технические решения реализованы в модулях ГИС, как приборах контроля и системах геоэкологической безопасности. Модули ГИС «Геоэкологический стандарт» отображают параметры геоэкологической, геодинамической, функциональной, биобарьерной структуры территории и представляют собой новый способ аналитического контроля окружающей среды.

ГИС технологии организованы по модульному принципу на единой платформе ввода, хранения, обработки и представления данных, БД и СУБД, открыты для обновления, актуализации и модернизации составляющих блоков. Каждый модуль функционирует автономно в режиме реального времени и представляет инструментальное средство (прибор) контроля геоэкологической безопасности и управления территорией.

Созданные модули, функционирующие на основе алгоритмизации взаимосвязанности природных процессов, как приборы нового поколения, предоставляют пользователю инструмент управления и регулирования природопользованием по физиономичному портрету территории. Экономика природопользования реализована в новом концептуально-стратегическом направлении, обеспечивающем новую парадигму процветания общества.

Литература

1. Маркелов Д.А., Григорьева М.А. Экономика природопользования с учетом биосферного потенциала земель. Вестник Бурятского университета. Сер 3. География, геология. Вып.7. — Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2006. С. 162-171
2. Маркелов Д.А., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Соболев А.И., Акользин А.П. Инновационные технологии обеспечения экологической безопасности // Вестник Российской академии естественных наук.- Т.11.- № 5. – 2011. – С. 50-52.
3. Маркелов Д.А., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Полынова О.Е., Собо­лев А.И., Акользин А.П. Геоэкологическая типология земель как элемент геоэкологического стандарта территорий // Вестник Российской академии естественных наук.- Т.11.- № 5. – 2011. – С. 74-77.
4. Григорьева М. А., Маркелов Д. А., Маркелов А. В., Минеева Н. Я., Полынова О. Е., Акользин А. П. Технологии распознавания территории по образу на карте, космо-, аэрофотоснимке, фотографии (ГИС-технологии «с одного взгляда») //вестник бурятского государственного университета. 2015. – Выпуск 4(1) – БИОЛОГИЯ, ГЕОГРАФИЯ – С. 169-176. Http://www.bsu.ru/content/page/1454/biologiya-4(1).pdf
5. Https://geoecostd.com/ru/projects/  Проекты
6. Https://geoecostd.com/ru/technologies/ Технологии
7. Груздева Л.П., Шаповалов Д.А., Груздев B.C. Биотестирование токсичности почв в радиусе действия техногенных выбросов металлургического комбината //Земледелие. –  – № 4. – С. 16-17.
8. Шаповалов Д.А., Груздев В.С. Влияние техногенных выбросов на почву и растительность на примере ОАО «Северсталь» //Экология и промышленность России. – 2008. – № 7. – С. 32-35.
9. Белорусцева Е.В., Шаповалов Д.А. Оценка динамики и прогноз развития негативных процессов на землях сельскохозяйственного назначения калужской области с применением ГИС-технологий // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. – 2009. – № 9 (57). – С. 34-43.
10. Щербаков А.Ю., Карев С.Ю., Абрамцев В.С., Прохоров И.С., Шаповалов Д.А., Скибарко А.П. Вопросы подготовки и контроля качества искусственно созданных грунтов для озеленения Московских газонов // Экологические системы и приборы. – 2012.- № 10. – С. 28-33.
11. Маркелов Д.А., Минеева Н.Я., Полынова О. Е.,   Григорьева М.А., Акользин А.П.,   Nyamdavaa G. Очистка  и реабилитация  водоемов, почв, земель,   загрязненных радиоактивными отходами уранодобывающих предприятий на территории Российской Федерации, Монголии, Казахстана, Узбекистана и других государств (Проект) // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st international conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – С. 48-52.
12. Маркелов Д.А., Минеева Н.Я.,   Полынова О. Е.,   Григорьева М.А.,     Акользин А.П.,  Голубчиков Ю.Н.,   Nyamdavaa G. Ландшафтно-зональные портреты (образы) территорий как нормативы  жизнеобеспечивающего  функционирования биосферы // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st international conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – С. 90-98
13. Маркелов Д.А, Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Акользин А.П., Шаповалов Д.А., Хуторова А.О.. Устойчивость как механизм защиты биосферы (биобарьерная концепция защиты). // “Проблемы региональной экологии”- №5. – 2016. – С. Http://www.ecoregion.ru/journal.php%3Fnum%3Dlast% 26jrn%3Dpre%26lng%3Drus
14. Д.А. Маркелов, А.В. Маркелов, Н.Я. Минеева, М.А. Григорьева, А.П, Акользин, Д.А. Шаповалов, А.О. Хуторова. Экологический контроль территории на основе бинарной биоиндикации “Экоморфа-радиотолерантность”  //”Проблемы региональной экологии” – №4 – 2016 – С. 62-68 http://www.ecoregion.ru/annot/pre-N4-2016.pdf, http://www.ecoregion.ru/ journal.php?Jrn=pre&jrs_page=1&pre_page =1&eut_page=1&tpe_page=1&lng=rus&num=77
15. Маркелов Д.А., Шаповалов Д.А.. Актуальные проблемы развития инновационных технологий с позиций геоэкологической безопасности АПК // Электронный журнал: наука, техника и образование (ISSN 2413-6220)- СВ1/2016 (8) (специальный выпуск МЭФ г. Калуга) –  С.1-9. Http://nto-journal.ru/uploads/articles/17394bd7f47dd5f3192c7b83555a90b7.pdf, Электронный журнал: наука, техника и образование. НТО. Выпуск СВ1/2016 (8) (специальный выпуск МЭФ г. Калуга) http://nto-journal.ru/issues/9/
16. Маркелов Д.А., Кочуров Б.И., Голубчиков Ю.Н., Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Григорьева М.А., Акользин А.П., Шаповалов Д.А., Хуторова А.О. геоэкологический стандарт территории и стратегия «геополитики коршуна»//Проблемы региональной экологии. 2017. № 2. С. 32-44.
17. Маркелов А.В., Минеева Н.Я., Крючкова Г.А., Маркелов Д.А., Даниленко Е.А., Петров А.С., Григорьева М.А., Прокуронов И.Б., Титов В.Н., Малышева Н.Н., И.А. Соболев, С. А. Дмитриев. Разработка биомониторинга природопользования при обращении с РАО в лесной зоне / Материалы международного симпозиума «Инженерная экология-2003». М., 2003. – С. 95-100
18. Мурашева А.А., Вдовенко А.В. Экономические механизмы регулирования земельных отношений/Мурашева А.А., Вдовенко А.В.//Аграрная наука.- 2008. № 2. С. 5-9.

References

1. Markelov DA, Grigorieva MA Economics of nature management, taking into account the biosphere potential of lands. Bulletin of the Buryat University. Ser 3. Geography, geology. Issue 7. – Ulan-Ude: Publishing house of the Buryat State University, 2006. pp. 162-171
2. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Polynova OE, Sobolev AI, Akolzin AP Innovative technologies for ensuring environmental security / / Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. – T.11.- № 5. – 2011. – P. 50-52.
3. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Polynova OE, Sobolev AI, Akolzin AP Geoecological land typology as an element of the geo-ecological standard of territories // Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences. – T.11.- No. 5. – 2011. – P. 74-77.
4. Grigorieva MA, Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N. Ya., Polynova OE, Akolzin AP Technologies for recognition of terrigenous territory by the image on the map, cosmo-, aerial photography, photography (GIS technology “at a glance”) // bulletin of the Buryat State University. 2015. – Issue 4 (1) – BIOLOGY, GEOGRAPHY – P. 169-176. Http://www.bsu.ru/content/page/1454/biologiya-4(1).pdf
5. Https://geoecostd.com/en/projects/ Projects
6. Https://geoecostd.com/en/technologies/ Technologies
7. Gruzdeva LP, Shapovalov DA, Gruzdev B.C. Biotestirovanie toxicity of soils in the radius of action of technogenic emissions of the metallurgical combine // Zheradelie. – 2008. – No. 4. – P. 16-17.
8. Shapovalov DA, Gruzdev VS The impact of technogenic emissions on soil and vegetation on the example of OAO Severstal // Ecology and Industry of Russia. – 2008. – No. 7. – P. 32-35.
9. Belorustseva EV, Shapovalov DA Estimation of the dynamics and forecast of the development of negative processes on the lands of agricultural designation of the Kaluga region using GIS-technologies // Land management, cadastre and land monitoring. – 2009. – No. 9 (57). – P. 34-43.
10. Shcherbakov A.Yu., Karev S.Yu., Abramtsev VS, Prokhorov IS, Shapovalov DA, Skibarko A.P. The questions of preparation and quality control of artificially created soils for planting of Moscow lawns // Ecological systems and devices. – 2012.- No. 10. – P. 28-33.
11. Markelov DA, Mineeva N.Ya., Polynova OE, Grigorieva MA, Akolzin AP, Nyamdavaa G. Cleaning and rehabilitation of water bodies, soils, lands contaminated with radioactive waste of uranium mining companies enterprises in the territory of the Russian Federation, Mongolia, Kazakhstan, Uzbekistan and other countries (Project) // Ulaanbaatar, 16th September, 2015. – P. 48-52.
12. Markelov DA, Mineeva N.Ya., Polynova OE, Grigorieva MA, Akolzin AP, Golubchikov Yu.N., Nyamdavaa G. Landscaping-area portraits (images) of territories as standards of life-supporting functioning of the biosphere // Natural condition and territorial location aspects influencing in socio-economic development: (the 2st interna-tional conference proceedings) Ulaanbaatar, 16-th September, 2015. – P. 90-98
13. Markelov DA, Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Akolzin AP, Shapovalov DA, Khutorova AO. Stability as a mechanism for protecting the biosphere (biobarrier protection concept). // “Problems of regional ecology” – №5. – 2016. – S. Http://www.ecoregion.ru/journal.php%3Fnum%3Dlast%26jrn% 3Dpre %26lng%3Drus
14. D.A. Markelov, A.V. Markelov, N.Ya. Mineeva, MA Grigorieva, A.P., Akolzin, D.A. Shapovalov, A.O. Khutorov. Ecological control of the territory on the basis of binary bioindication “Ecomorf-radio-tolerance” // “Problems of regional ecology” – №4 – 2016 – P. 62-68 http://www.ecoregion.ru/annot/pre-N4-2016. pdf, http://www.ecoregion.ru/journal.php?Jrn=pre&jrs_page=1&pre_page =1&eut_page=1&tpe_page=1&lng=rus&num=77
15. Markelov DA, Shapovalov DA Actual problems of development of innovative technologies from positions of geoecological safety of the agroindustrial complex // Electronic Journal: Science, Technology and Education (ISSN 2413-6220) – СВ1 / 2016 (8) (special issue of the IEF of Kaluga) – P.1-9. Http://nto-journal.ru/uploads/articles/17394bd7f47dd5f3192c7b83555a90b7.pdf, Electron Journal: Science, Technology and Education. NTO. Issue CB1 / 2016 (8) (special issue of the Ministry of Economic Development of the city of Kaluga) http://nto-journal.ru/issues/9/
16. Markelov DA, Kochurov BI, Golubchikov Yu.N., Markelov AV, Mineeva N.Ya., Grigorieva MA, Akolzin AP, Shapovalov DA, Khutorova A.O. geoecological standard of the territory and the strategy of the “geo-policy of the kite” //Problems of regional ecology. 2017. № 2. P. 32-44.

17. Markelov AV, Mineeva N.Ya., Kryuchkova GA, Markelov DA, Danilenko EA, Petrov AS, Grigorieva MA, Prokuronov IB, Titov V.N., Malysheva N.N., I.A. Sobolev, S. A. Dmitriev. Development of biomonitoring of nature management in the treatment of radioactive waste in the forest zone / Materials of the international symposium “Engineering Ecology-2003”. M., 2003. – P. 95-100
18. Murasheva AA, Vdovenko A.V. Economic mechanisms of regulation of land relations / Murasheva AA, Vdovenko A.V. // Agrarian Science.- 2008. № 2. P. 5-9.

УДК 631.6.02

Донцов Александр Владимирович,

доктор географических наук, профессор

Гостищев Дмитрий Петрович

доктор технических наук, профессор

Соколова Татьяна Альбиновна

кандидат географических наук, доцент

Хватыш Наталья Вячеславовна

кандидат биологических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Dontsov Aleksandr Vladimirovich,

Doctor of Geographical Sciences, Professor

Gostishchev Dmitry Petrovich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Sokolova Tatyana Albinovna

Candidate of geographical sciences, associate professor

Khvatish Natalia Vyacheslavovna

Candidate of biological Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning, Moscow

Региональные особенности борьбы с эрозией земель

Regional features of combating land erosion

Аннотация

В статье, основываясь на фундаментальных трудах ученых-эрозионников и географов, нами сделана попытка рассмотреть географические предпосылки и особенности эрозии почв, и региональные меры борьбы с ней в Дальневосточном регионе России, в частности Амуро-Зее-Буреинском междуречье Амурской области. В этих условиях первоочередной задачей рационального использования земель и их охраны является землеустройство, которое должно быть противоэрозионным, чтобы борьба с эрозией была максимально успешной в результате осуществления органической связи противоэрозионных мероприятий с региональными системами сельского хозяйства. В статье показано, что при этом есть необходимость производственных и экспериментальных проверок, и изучений, равно как и дальнейших исследований по обоснованию предлагаемых приемов противоэрозионной защиты.

Abstract

In the article, based on the fundamental works of erosion scientists and geographers, we made an attempt to consider the geographic background and features of soil erosion, and regional measures to combat it in the Far Eastern region of Russia, in particular the Amuro-Zee-Bureya interfluve of the Amur Region. In these conditions, the priority task of rational land use and protection is land management, which must be anti-erosion, so that erosion control is maximally successful as a result of the implementation of the organic link between erosion control measures and regional agricultural systems. The article shows that there is a need for production and experimental checks and studies, as well as further research to justify the proposed anti-erosion protection techniques.

Ключевые слова: эрозия земель, землеустройство, противоэрозионная защита, проектирование, региональные особенности, рациональное использование, сельскохозяйственные земли

Ключевые слова: land erosion, land management, erosion protection, design, regional features, rational use, agricultural land

Использование земель России сильно затрудняют ее сложные природные условия. Холодный пояс и горные области с суровыми неблагоприятными климатическими условиями занимают две трети территории, и лишь оставшаяся ее часть относительно благоприятна для ведения земледелия и животноводства. Сельскохозяйственное производство в России осуществляется, в основном, при низкой биологической продуктивности земель, что объясняется их географическим положением и постоянным ухудшением качественного и мелиоративного состояния почв.

На большей части территории страны почвенный покров сельскохозяйственных угодий, прежде всего пашни, продолжает деградировать. Треть площадей сельскохозяйственных угодий  в составе земель сельскохозяйственного назначения подвержена эрозии и дефляции или их совместному проявлению; значительные площади земель переувлажнены и заболочены, и требуют осушения; в мелиорации нуждаются большие площади засоленных, солонцеватых земель и земель с солонцеватыми комплексами; прогрессирует опустынивание;  увеличиваются площади земель, загрязненных тяжелыми металлами, нефтью и нефтепродуктами, радионуклидами; повсеместно отходы производства и потребления захламляют землю и др. [1].

В этих условиях первоочередной задачей рационального использования земель и их охраны является землеустройство, которое должно быть противоэрозионным, чтобы борьба с эрозией была максимально успешной в результате осуществления органической связи противоэрозионных мероприятий с региональными системами сельского хозяйства.

Поскольку система борьбы с эрозией почв, как по постановке задачи, так и по составу слагающих ее элементов представляет неотъемлемую часть правильной системы ведения сельскохозяйственной отрасли, то в соответствии с этим и региональные системы противоэрозионных мероприятий должны являться составной частью местных систем сельского хозяйства. Иными словами, главной предпосылкой противоэрозионно-эффективной и хозяйственно-целесообразной борьбы с эрозией на землях сельскохозяйственных организаций является неразрывная связь противоэрозионных мероприятий со всей передовой системой ведения сельского хозяйства.

Системы противоэрозионных мероприятий и ее региональных типов, как известно, составляет комплекс защитных средств и приемов, направленных на регулирование поверхностного стока, защиту почв от смыва, размыва и намыва, восстановление и повышение плодородия смытых почв и вовлечение смытых и бросовых земель в рациональное хозяйственное использование. В зависимости от природно-климатических и экономических условий, уровня хозяйствования и ряда других в системе мер по борьбе с эрозией применяют разнообразные противоэрозионные мероприятия, но в сложившейся практике противоэрозионного проектирования в большинстве случаев имеют в виду четыре их группы: организационно-хозяйственные, агромелиоративные, агролесомелиоративные и гидромелиоративные. При этом организационно-хозяйственным противоэрозионным мероприятиям принадлежит особая роль, поскольку они, не являясь сами по себе мелиоративными, предполагают обоснование необходимости применения тех или иных мелиоративных противоэрозионных мер и создание организационно-хозяйственных предпосылок для их осуществления, обеспечивая при этом правильное размещение и сочетание всех мер борьбы с эрозией на водосборных площадях, своевременное и качественное претворение проектов в жизнь, а также функцию постоянного контроля за осуществлением всеми землепользователями необходимых противоэрозионных мер [3].

При противоэрозионном проектировании важно исходить из понимания сущности противоэрозионной системы вообще и ее применения к конкретным водосборам, в частности. Различия в характере проявления эрозионных процессов на малых водосборах и мер борьбы с ними, в зависимости от форм поверхностного стока и характера использования территории, важно с точки зрения определения необходимых противоэрозионных мер, наиболее эффективных в мелиоративном и хозяйственном отношениях. В практике землеустроительного проектирования и, прежде всего, противоэрозионной организации территории на региональном уровне, изучению характера и особенностей водосборов, равно как и рельефа территории в целом, должно уделяться особое внимание. Дифференциация склонов по характеру проявления эрозии почв лежит в основе деления земель при установлении категорий эрозионной опасности, где земли подразделяются на группы, включающие в себя разные категории, отличающиеся по пригодности для обработки, равно как и для сельскохозяйственного использования. Поскольку сельскохозяйственные организации, расположенные в районах с развитой эрозией почв, имеют на своей территории не только целые водосборы, но и несколько их, то в пределах конкретных землепользований могут быть различные категории земель.

Система защиты эродируемой территории должна содержать:

• определение состава, средств и приемов противоэрозионной защиты в соответствии с местными природными и хозяйственными условиями, и наличием площадей эродированных и эродируемых земель;
• установление степени и форм участия составных частей общего противоэрозионного комплекса с учетом особенностей эрозионных процессов, а также направления сельского хозяйства (размеры, организационно-производственная структура, специализация);
• размещение средств и приемов противоэрозионной защиты на всех землях сельскохозяйственных организаций, дифференцируя при этом противоэрозионные мероприятия с учетом состояния эродированности территории и природно-климатических и социальных факторов развития эрозии по крупным частям водосборов [5].

Как считает С.И. Сильвестров, для установления региональных систем противоэрозионных мероприятий и выделения их ареалов необходимо сочетать типы мелиоративной направленности этих систем и их организационно-хозяйственной сложности. Ареалы различной направленности систем противоэрозионных мероприятий, выделенные с учетом природных, а типы сложности – с учетом хозяйственных условий, при наложении друг на друга образуют региональные типы противоэрозионных систем. При этом под направленностью систем противоэрозионных мероприятий имеют в виду как главную цель противоэрозионной защиты, так и средства для достижения этой цели [7].

Поскольку территория нашей страны характерна разными формами развития эрозии и разнообразием природных и хозяйственных условий, то главная мелиоративная цель противоэрозионной защиты земель слагается из целого ряда частных задач, имеющих разное ведущее или подчиненное значение с учетом природно-экономических условий: защита почв от смыва и размыва; задержание и использование вод склонового и руслового стоков; борьба с засухой, дефляцией, селями, паводками, ирригационной эрозией. А главными элементами средств противоэрозионной защиты могут быть: почвозащитные севообороты; обработка почв, направленная на сокращение (задержание) стока; приемы снежной мелиорации; лесомелиоративные и гидромелиоративные противоэрозионные мероприятия; культуртехнические меры и др. Какие-то из перечисленных элементов в одних районах будут играть главную роль, в других – подчиненное значение, если они применимы вообще [4].

Основываясь на фундаментальных трудах ученых-эрозионников и географов, нами сделана попытка рассмотреть географические предпосылки и особенности эрозии почв, и региональные меры борьбы с ней в Дальневосточном регионе России, в частности Амуро-Зее-Буреинском междуречье Амурской области. Исходя из принципов и критериев оптимизации систем противоэрозионных мероприятий для территории страны, российское Приамурье получило название Дальневосточного лесного типа направленности противоэрозионных систем и включает округа: Амурско-Уссурийский, Амурско-Зейский, Приханкайский, Зейско-Буреинский, Южно-Сихотэ-Алинский и Южно-Сахалинский [5].

Из перечисленных округов первые два относятся к умеренно теплой зоне с достаточным (периодически избыточным) увлажнением. Последующие два округа относятся к теплой зоне с неустойчивым (периодически недостаточным) увлажнением. Все четыре округа входят в равнинную провинцию и характеризуются типами ведения сельского хозяйства: Амурско-Уссурийский округ – овоще-картофеле-зерноживотноводческим; последующие три округа – зерно-картофеле-животноводческим. Южно-Сихотэ-Алинский и Южно-Сахалинский округа входят в достаточно (периодически избыточную) увлажненную, умеренно теплую фитоклиматическую зону горной провинции с овоще-картофеле-зерноживотноводческим типом ведения сельского хозяйства.

Материалы картирования типов направленности противоэрозионного воздействия, характеристика ареалов по особенностям развития эрозии в них, а также обобщенные материалы опыта борьбы с эрозией почв научных организаций в ряде географических районов страны, позволили установить, во-первых, связь между типами водного и теплового режимов и характером развития эрозии, а, во-вторых, сформулировать особенности противоэрозионной защиты земель.

Так, противоэрозионная агротехника включает в себя весь набор приемов и средств по задержанию или ослаблению стока при обработке почв. Противоэрозионная лесомелиорация, гидротехника и культуртехника предполагают использование стокорегулирующей и почвозащитной роли лесных насаждений; задержание и регулирование склонового и руслового стока; укрепление и выполаживание оврагов; террасирование склонов и планировку территории. Противоэрозионные методы предполагают и условия сооружения и эксплуатации ирригационной сети; улучшение и регулируемое использование естественных кормовых угодий.

Географические основы борьбы с эрозией почв наряду с установлением региональных типов противоэрозионных систем предполагают их типизацию по степени организационно-хозяйственной сложности, в основу которой положено соотношение площадей сельскохозяйственных угодий, леса, кустарника и др. При этом каждый из видов угодий различается как по характеру влияния на эрозию, так и по принципу проектирования и размещения комплекса противоэрозионных мероприятий [6].

При районировании территории страны по основным факторам эрозии для всех округов на основе данных земельного учета были установлены соотношения угодий с выделением их крайних типов: а. Лесо-луго-полевой тип с господством леса при значительном или умеренном удельном весе естественных кормовых угодий и очаговом земледелии; б. Полевой тип с господством пашни при незначительном удельном весе естественных кормовых угодий и леса; в. Пастбищный тип при господстве пастбищ при небольшом удельном весе или отсутствии пашни и леса; г. Плодо-полевой тип с преобладанием многолетних культур и пашни при незначительном удельном весе леса и естественных кормовых угодий. Общим же количественным показателем для выработки градации (шкалы) служит отношение площади неземледельческих угодий к угодьям, находящимся в обработке [6].

Используя показатели типов и соотношения угодий, степени и характера земледельческой освоенности, распространенности естественных кормовых угодий, леса и кустарника, и отношения неземледельческой площади к земледельческой выделены ареалы типов сложности систем противоэрозионных мероприятий применительно к Амуро-Зее-Буреинскому междуречью Амурской области. Очевидно, что для влажных районов характерны типы сложности с господством или преобладанием леса; типы сложности с преобладанием естественных кормовых угодий относятся, главным образом, к сухим и жарким районам, а типы сложности с господством и преобладанием освоенных земледельческих площадей присущи территориям с благоприятными условиями водного и теплового режима. Ареалы типов сложности противоэрозионных систем применительно к округам Дальневосточного типа направленности и, в частности, Амурской области и её земледельческой зоны сводятся к следующему:

1. Лесо-поле-луговой тип сложности на возвышенностях предполагает повышение на эродированных участках доли сельскохозяйственных почвозащитных культур, с применением в необходимых случаях почвозащитных севооборотов; залужение и облесение наиболее эродированных участков; соблюдение требований к проектированию, размещению полей и рабочих участков длинными сторонами (в направлении основной обработки) поперек склона; проведение культуртехнических мероприятий на естественных кормовых угодьях и регулирование выпаса скота на склонах; сведение к минимуму или запрещение рубок леса на крутых берегах рек и мероприятия по быстрому естественному возобновлению лесной растительности. Аналогичные противоэрозионно-профилактические требования должны предусматриваться для лесо-поле-лугового типа сложности в горах.
2. Поле-лесо-луговой тип сложности на возвышенностях предполагает противоэрозионную организацию сельскохозяйственных территорий и учет противоэрозионно-профилактических мер путем проектирования и правильного размещения на эродируемых пахотных склонах почвозащитных севооборотов с культурами сплошного сева и многолетними травами; проектирование полей и рабочих участков длинными сторонами поперек склонов с размещением в необходимых случаях по их границам луговых буферных полос; залужение и облесение наиболее эродированных участков земель, проведение оврагоукрепительных лесомелиоративных и гидротехнических противоэрозионных мероприятий; проведение мероприятий по улучшению естественных кормовых угодий и регулирование выпаса скота; ограничение рубок леса и применение лесовосстановительных мер [5].

Выделение ареалов типов направленности и типов сложности противоэрозионных систем с их характеристиками позволяет установить типы систем противоэрозионных мероприятий посредством наложения карты типов сложности на карту типов направленности. Образовавшиеся при этом регионы с определенной направленностью и сложностью противоэрозионных систем определяют принципиальное содержание местных типов противоэрозионной защиты.

Дифференциация ареалов типов направленности на районы связана как с экономическими факторами, обусловливающими разную земледельческую освоенность климатически относительно схожих районов, так и со значительными типами макрорельефа – горы, возвышенности и др. Районы отличаются один от другого или степенью сложности при одном типе направленности, или разным характером направленности при их одинаковой сложности противоэрозионных систем, или и тем и другим. Данное обстоятельство и определяет основные различия в содержании и формах региональных типов систем борьбы с эрозией [7].

Поскольку Амуро-Зее-Буреинское междуречье является основной земледельческой зоной Амурской области, наш интерес представляли Амурско-Зейский и Зейско- Буреинский возвышенные районы в пределах междуречья.

Амурско-Зейский возвышенный район характеризуется элювиально- делювиальными и озерно-аллювиальными легкоразмываемыми, рыхлыми покровными отложениями с преобладанием бурых лесных оподзоленных почв на земледельчески освоенных территориях. Глубины местных базисов эрозии, в основном, составляют 40–60 м, а на приречных полосах рек Амура и Зеи – достигают 70–120 м. Коэффициент расчлененности территории равен 0,5–1 км/км² и возрастает до 1,7–3 км/км² в направлении к рекам Амуру и Зеи [2].

Эрозия почв района проявляется при распашке земель со значительными уклонами и прогрессирует по мере продвижения к приречным полосам рек Амура и Зеи. Почвы теряют гумус, который до освоения составлял до 12%, лишаются плодородия и легко поддаются дальнейшему смыву, в том числе и на выбитых скотом пастбищах. Прогрессирующие эрозионные процессы объясняются и слабой стокорегулирующей, почвозащитной ролью лесной растительности, значительные площади которой освоены в пашню, изрежены в результате нерегулируемого выпаса скота, уничтожаются пожарами. В результате, наряду со смывом и размывом почв, нарушается водный режим, усиливается поверхностный сток, и формируются паводки в период муссонных дождей, вызывающие наводнения, нередко катастрофичные.

Приведенные условия района требуют, как специальных, так и профилактических средств, и приемов борьбы с эрозией. В общем виде, они сводятся к принятию мер по дифференцированному размещению культур в разных типах севооборотов; противоэрозионной агротехнике; улучшению травостоя на пастбищах и регулируемому выпасу скота; охране и регулированию использования лесов, особенно I и II групп; борьбе с лесными пожарами и соблюдению объемов заготавливаемой древесины, а также совершенствованию способов трелевки древесины, сохраняющим прирост и ослабление паводков и наводнений в долинах рек Амура и Зеи.

Для Зейско-Буреинского возвышенного района, с глубинами местных базисов эрозии от 40–80 м до 100–140 м на правобережье Зеи и левобережье Амура, горизонтальной расчлененностью от 0,5–1,5 км/км² до 3,5 км/км² в междуречье Амура и Зеи, выпуклыми склонами, наличием значительных площадей бедных гумусом (3–5%) и имеющих непрочную структуру почв, характерны эрозионные процессы на пашне, прогрессирующие ввиду постоянного ухудшения природных свойств почв после распашки. Наряду с эрозией почв в засушливые годы весной на распыленных почвах и песках наблюдается дефляция [2].

Основными средствами противоэрозионной защиты земель района должно быть использование противоэрозионных свойств естественной и искусственной растительности; дифференцированное размещение сельскохозяйственных культур в системе севооборотов, в том числе почвозащитных зерно- соевых севооборотах с использованием многолетних трав; специальная агротехника с водозадерживающей зяблевой обработкой почв на склонах, глубокой прямолинейно-контурной вспашкой поперек склонов, бороздованием и агровалованием, созданием буферных полос из многолетних трав в сочетании с узкими ветроломными и снегораспределительными лесными полосами; дифференциация кормовых угодий с учетом эрозионной опасности и требований регулируемого использования; прекращение практики выпаса скота в лесах, входящих в территорию земледельческой освоенности; отнесении водоохранных, балочных и прибалочных лесов, и лесов в наиболее земледельчески освоенных местах к I и II группам лесопользования; воздержание от земледелия на систематически заливаемой площади речных долин. К перечисленным можно отнести и другие противоэрозионные меры в борьбе со смывом почв, дефляцией, развитием оврагов, для защиты от паводков и наводнений [8].

Таким образом, приведенные особенности Дальневосточного региона, способствующие развитию эрозии и дефляции, требуют специальных, специфических приемов и методов хозяйствования, мелиорации и защиты. Основные массивы земель Дальнего Востока уже освоены, поэтому борьба с эрозией почв в регионе, сохранение и повышение плодородия почв важны еще и потому, что дальнейшее расширение площадей сельскохозяйственных угодий и, прежде всего, пашни возможно лишь за счет ввода в эксплуатацию менее продуктивных земель, что требует значительных капитальных затрат на их мелиорацию и защиту от эрозии.

Очевидно, что перечисленные мероприятия по защите земель от эрозии не всегда правомерно рассматривать как рекомендации для их осуществления в практической деятельности. Задача исследований заключается в стремлении достичь наиболее целесообразного соответствия региональных географических особенностей территории рекомендуемым средствам и приемам защиты земель, эффективным в борьбе с эрозией почв, а также в хозяйственном отношении. При этом очевидна необходимость производственных и экспериментальных проверок, и изучений, равно как и дальнейших исследований по обоснованию предлагаемых приемов противоэрозионной защиты. Но в любом случае ведущее место во всех противоэрозионных требованиях принадлежит установлению роли главных звеньев противоэрозионных систем и их связи с основными способами использования сельскохозяйственных угодий и леса в системе противоэрозионной организации территории [6,7].

Изложенные выше положения нашли свою реализацию в экспериментальном проекте противоэрозионной организации территории на землепользование СХПК «Русь» Завитинского района Амурской области, являющееся типичным сельскохозяйственным предприятием Зее-Буреинского междуречья Амурской области с высокой степенью эродированности территории (рис.1).

Комплекс противоэрозионных мероприятий для условий Дальнего Востока, разработанный в проекте, направлен на ликвидацию или предупреждение процессов эрозии с учетом зональности и экономичности предусматриваемых защитных мер, и призван обеспечить:

Рис.1. Проект противоэрозионной организации территории СХПК «РУСЬ» Амурской области

• правильное размещение полей, рабочих участков, защитных лесных полос, дорог и других линейных элементов организации территории с учетом климатических особенностей, рельефа, почв;
• введение, обоснование и освоение различных типов и видов севооборотов с учетом почвозащитных свойств и эрозионной опасности возделывания сельскохозяйственных культур;
• проектирование системы лесных насаждений на территории землепользований, включая различные типы лесных полос и посадок, а также обеспечение охраны и регулирования использования лесов I и II групп лесопользования в прибрежных полосах рек Амура, Зеи и их притоков, по склонам балок, в местах произрастания сосновых боров на легких почвах;
• сочетание комплексных мелиоративных мероприятий и гидротехнических противоэрозионных приемов с противоэрозионной агротехникой и лесомелиорацией;
• мероприятия по восстановлению плодородия эродированных почв, залужение и облесение малопродуктивных и непригодных для сельскохозяйственного использования земель;
• проведение мероприятий по предотвращению эрозии почв с целью улучшения естественных кормовых угодий и повышения их продуктивности, и подчинения системе выпаса скота; обеспечение территорий, находящихся под угрозой наводнения, противопаводковыми сооружениями; сохранение или восстановление древесно-кустарниковой растительности в прирусловых зонах рек, а на систематически заливаемой площади – воздержание от земледелия.

Литература:

1. Волков С.Н. Землеустройство. Региональное землеустройство [Текст]. Т.9 / С.Н. Волков. –М.: Колос, 2009. – 707 с.: ил.
2. Донцов А.В. Региональные аспекты эрозии сельскохозяйственных земель и землепользования Амурской области [Текст] / А.В. Донцов, С.А. Родоманская, В.А. Широков. – Благовещенск: ДальГАУ, 2010. – 274 с.
3. Заславский М.Н. Эрозия почв [Текст] / М.Н. Заславский. – М.: Мысль, 1979. – 246 с.
4. Защита почв от эрозии на Дальнем Востоке [Текст]: рекомендации. М.: Россельхозиздат, 1980. – 47 с.
5. Районирование территории СССР по основным факторам эрозии [Текст]. – М.: Наука, 1965. – 234 с.
6. Региональные системы противоэрозионных мероприятий [Текст] / Отв.ред. Д.Л. Арманд. – М.: Мысль, 1972. – 544 с.
7. Сильвестров С.И. Географические основы борьбы с эрозией [Текст] /С.И. Сильвестров//Региональные системы противоэрозионных мероприятий. – М.: Мысль,1972. – 544 с.
8. Система земледелия Амурской области [Текст] / Отв. ред. В.А. Тильба. – Благовещенск: ИПК «Приамурье», 2003. – 304 с.
9. Мурашева А.А. Эффективность управления природопользованием региона (на примере Дальневосточного федерального округа) [Текст] /
   А.А. Мурашева// Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Государственный университет по землеустройству.-М.: ГУЗ, 2006. – 215с.
10. Вершинин В.В., Мурашева А.А., Экология землепользования. [Текст] / Учебное пособие для высших образовательных организаций по направлению подготовки «Землеустройство и кадастры». [Текст] / Вершинин В.В., Мурашева А.А., Шуравилин А.В., Широкова В.А., Хуторова А.О.//Допущено учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области землеустройства и кадастров в качестве учебного пособия для студентов высших образовательных организаций, обучающихся по направлению “землеустройство и кадастры”.- Москва, 2015. Том Часть 1.
11. Деградация сельскохозяйственных земель России и меры по ее предотвращению. [Текст] / Романенко Г.А., Иванов А.Л., Ушачев И.Г., Лачуга Ю.Ф., Завалин А.А., Захаренко В.А., Клюкач В.А., Свинцов И.П., Кузнецов М.С., Гостищев Д.П., Ларионова А.М., Карпухин А.И., Исаев В.А., Дворникова Н.В., Гулюк Г.Г., Хитров Н.Б., Рожков В.А., Каштанов А.Н., Апарин Б.Ф., Булгаков Д.С. и др.// в сборнике: Современное сельскохозяйственное землепользование в России: состояние, проблемы и перспективы. В рамках программы сотрудничества ЕС-Россия (Тасис) Москва, 2007. С. 87-174.

References:

1. Volkov S.N. Land management. Regional land management [Text]. Т.9 / С.Н. Volkov. -M.: Kolos, 2009. – 707 p.: ill.
2. Dontsov A.V. Regional Aspects of Agricultural Land Erosion and Land Use in the Amur Region [Text] / A.V. Dontsov, S.A. Rodomanskaya, V.A. Shirokov. – Blagoveshchensk: DalGaU, 2010. – 274 p.
3. Zaslavsky M.N. Soil erosion [Text] / M.N. Zaslavsky. – Moscow: Thought, 1979. – 246 p.
4. Protection of soils from erosion in the Far East [Text]: recommendations. Moscow: Rosselkhozizdat, 1980. – 47 p.
5. Zoning of the territory of the USSR on the main factors of erosion [Text]. – Moscow: Nauka, 1965. – 234 p.
6. Regional systems of anti-erosion measures [Text] / Anv. D.L. Armand. – Moscow: Thought, 1972. – 544 p.
7. SI Silvestrov. Geographical basis for erosion control [Text] / С.И. Sylvestrov // Regional systems of anti-erosion measures. – M.: Thought, 1972. – 544 p.
8. The system of agriculture of the Amur Region [Text] / Otv. Ed. V.A. Tilba. – Blagoveshchensk: IPC “Priamurye”, 2003. – 304 p.
9. Murasheva A.A. Efficiency of environmental management in the region (by the example of the Far Eastern Federal District) [Text] / A.A. Murasheva // Ministry of Agriculture of the Russian Federation, Federal State Educational Institution of Higher Professional Education State University for Land Management. -M .: State Educational Institution, 2006. – 215p.

10. Vershinin VV, Murasheva AA, Ecology of land use. [Text] / Textbook for higher educational organizations in the field of training “Land management and cadastres”. [Text] / Vershinin VV, Murasheva AA, Shuravilin AV, Shirokova VA, Khutorova AO // Approved by the educational and methodological association of higher educational institutions of the Russian Federation for education in the field of land management and cadastres as a textbook for students of higher educational organizations studying in the field of “land management and cadastres.” – Moscow, 2015. Volume Part 1.
11. The degradation of agricultural land in Russia and measures to prevent it. [Text] / Romanenko GA, Ivanov AL, Ushachev IG, Lachuga Yu.F., Zavalin AA, Zakharenko VA, Klukach VA, Svintsov IP ., Kuznetsov MS, Gostishchev DP, Larionova AM, Karpukhin AI, Isaev VA, Dvornikova NV, Gulyuk GG, Khitrov NB, Rozhkov VA, Kashtanov AN, Aparin BF, Bulgakov DS , etc. in the collection: Modern agricultural land use in Russia: state, problems and prospects. Within the framework of the EU-Russia Cooperation Program (Tacis) Moscow, 2007. P. 87-174.

УДК 63. 574. 585.4

Груздева Людмила Петровна,

Доктор биологических наук, профессор

Груздев Владимир Станиславович,

Доктор географических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству

Семеняченко Виктор Викторович,

зам. директора Дмитровского филиала ГКУМО «Мособллес»

Суслов Сергей Владимирович,

Кандидат технических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству

Gruzdeva Lyudmila Petrovna,

Doctor of Biological Sciences, Professor

Gruzdev Vladimir Stanislavovich,

Doctor of Geographical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning

Semenyachenko Viktor Viktorovich,

deputy. Director of the Dmitrov branch of GKUMO “Mosobles”

Suslov Sergey Vladimirovich,

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning

СТАБИЛИЗИРУЮЩАЯ РОЛЬ ЭКОТОНОВ В АГРОЛАНДШАФТАХ

THE STABILIZING ROLE OF ECOTONES IN AGRICULTURAL LANDSCAPES

Аннотация

В связи с усилением антропогенных влияний на агроландшафты необходима оптимизация их структуры и функционирования. Современные ландшафты лесной зоны представляют собой мозаичную систему, состоящую из разнообразных агроландшафтов   и соседствующих с ними природных ландшафтов, занятых различными лесами и болотами, а также селитебных ландшафтов. Экотоны, переходные биогеоценозы, граничащие с другими биогеоценозами в агроландшафте, это защитные лесные полосы, посевы высокостебельных кулисных растений, небольшие болотца, сообщества балок и пр. Экотоны увеличивают устойчивость агроландшафтов, выполняют барьерные функции.

Abstract

In connection with the increased anthropogenic effects on the agricultural lands necessary to optimize their structure and functioning. Contemporary landscapes of the forest zone constitutes a mosaic system, consisting of a variety of agricultural landscapes and adjacent to them nature landscapes occupied by various forests and swamps, as well as residential landscapes. Ecotones, transitional ecosystems, neighbouring ecosystems in the agricultural landscape, this protective forest strips, plantings of tall control plants, a small swamp, community of steel I-beams, etc. The ecotones increase the stability of agrolandscapes, perform barrier functions.

Ключевые слова: агроландшафт, экотон, антропогенное влияние, агротехногенез, функционирование агроланшафта.

Key words: agrolandscape, ecotone, anthropogenic influence, agrotechnogenic, the functioning of agrolandscape.

Ухудшение экологической ситуации в окружающей среде, ограниченность запасов минеральных не возобновляемых ресурсов, постоянно возрастающая стоимость производства удобрений, пестицидов и других средств защиты растений вызывают необходимость принятия мер по рациональные и экономные использования земельных и минеральных ресурсов.

В настоящее время в связи с усилением антропогенных влияний на агроландшафты возникла необходимость в оптимизации их структуры и функционирования, что обеспечит получение стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур и экологически чистой высококачественной продукции. Особенно важное значение с этих позиций имеет защита почв от эрозии и загрязнения, которое может иметь местное происхождение или быть результатом выпадения осадков из загрязненных воздушных масс. Стремление оптимизировать функционирование агроландшафтов привело к формированию концепции адаптивно-ландшафтных систем земледелия, внедрение которых увеличит возможности стабилизации и восстановления агроландшафтов.

В 80-е годы ХХ века на базе классического ландшафтоведения, с одной стороны, и ландшафтной экологии сельскохозяйственных земель – с другой сформировалась и получила внедрение в практику земледелия концепция агроландшафта, как научная основа адаптивного ландшафтного земледелия [1,2].

Агроландшафты – природно-хозяйственные территориальные системы сельскохозяйственного назначения. Элементарная (простейшая) часть системы, относительно однородная по строению и технологии хозяйственного использования – агроландшафтный контур (участок пашни, пастбищ), который представляет собой единую технологическую систему, образует агроландшафтные массивы, формирует организацию территории конкретного сельхозпредприятия. Агроландшафты, включая территории населенных пунктов и ферм, занимают около 37% суши, из них 12% – это земледельческие площади и 25% пастбища.

По современным представлениям агроландшафт – это природно-антропогенная территориальная система физико-географической, региональной размерности, выполняющая ресурсовоспроизводящую, средообразующую и природоохранную функции, состоящая из природных и измененных природных комплексов, инженерных сооружений, дорог и сельских населенных пунктов с сопутствующей им социально-экономической инфраструктурой. В составе агроландшафта имеются блоки контролирования, регулирования и управления. Целостность системы обусловлена информационными, энергетическими и вещественными потоками. Николаев [1,2] подчеркивает, что согласно закону необходимого разнообразия систем, управляющая подсистема тогда успешно справляется со своими функциями, когда она будет устроена так же разнообразно, как и управляемая. Применительно к сельскохозяйственным землям это значит, что сельскохозяйственное производство, землеустройство, мелиорация, социально-экономическая инфраструктура должны быть организованы столь же разнообразно, как и ландшафтная структура местности.

Агроландщафты эволюционировали одновременно с эволюцией человека и общественных формаций. В современных агроландшафтах применяется различная техника, мелиорация, химизация и пр. поэтому можно говорить о воздействии техногенеза на агроландшафты, в том числе,- об изменении геохимии агроландщафтов.  Анализ воздействия перечисленных факторов на агроландшафты привёл в ХХ веке к формированию «Концепции геотехнических систем». Одним из первых на воздействие техники на природу обратил внимание в начале 30-х годов А.Е. Ферсман, который вычленил влияние техники как особый вид антропогенного воздействия на природную среду и   предложил для его обозначения термин “техногенез”. 

Современные ландшафты лесной зоны представляют собой мозаичную систему, состоящую из разнообразных агроландшафтов (пашня, пастбища, естественные луга, многолетние насаждения) и соседствующих с ними природных ландшафтов, занятых лесами, болотами, а также селитебных ландшафтов.  Агроландшафты представляют особый отряд техногенных ландшафтов, важнейшей геохимической характеристикой которого, как и в большинстве природных ландшафтов, служит биологический круговорот атомов, отличающийся от исходных: запасы и структура фитомассы полностью трансформируются, сильно трансформируется круговорот азота и других биогенных элементов.

Главное назначение агроландшафта – производить максимум сельскохозяйственной продукции – вступает в противоречие с загрязнением среды, возникающим в результате химизации и других видов агротехногенеза, а также в некоторых регионах в результате поступления загрязнённых предприятиями воздушных масс. Основным источником поступления тяжѐлых металлов (ТМ) в агроландшафты являются нестандартизованные удобрения. ТМ включаются в местные миграционные циклы и частично выносятся за пределы агроландшафтов. Исследования химического состава почв и растений указывают на селективную концентрацию в растениях приоритетных токсикантов (Hg, Cd, Pb). В то же время растения обладают защитным механизмом против высоких концентраций ТМ. Поэтому при экологических оценках агроландшафтов необходимо учитывать видовую биогеохимическую специализацию сельскохозяйственных культур, обусловливающую разную способность к поглощению и накоплению загрязняющих веществ.

Агротехногенез – древнейшая форма техногенеза. Влияние его на природную среду особенно велико в регионах длительного интенсивного земледелия, где оно сопоставимо или даже превышает промышленное. Агротехногенез, в отличие от большинства других видов техногенеза, имеет свои положительные экологические стороны. Это противодействие минеральному голоданию растений, улучшение водного режима в ландшафтах.

Наиболее традиционными видами агротехногенного воздействия на ландшафты являются агротехническая обработка почвы, внесение в почву минеральных и органических удобрений, почвенных мелиорантов и пестицидов, проведение водной мелиорации (орошение, осушение) (рис1).

Рис.1. Схема функционирования агроландшафта [3]

Сопутствующими результатами агротехногенеза являются нарушения растительного покрова, которые в южных регионах могут приводить к развитию процессов опустынивания. Экологическое разнообразие в агроландшафтах подтверждается наличием природных и полуприродных биогеоценозов между сельскохозяйственными угодьями, лесом и другими антропогенными элементами агроландшафта, выполняющих в ландшафтах роль экотонов. Экотонами являются переходные биогеоценозы, граничащие с другими биогеоценозами. Примером природных экотонов в лесной зоне являются опушки леса, небольшие болота, прибрежно-водные экотоны и другие. Экотоны отличает более богатый видовой состав флоры и фауны, проявляются биогеценотические и межбиогеоценотические связи и обычно имеет место более высокая продуктивность. В агроландшафте роль экотонов выполняют защитные лесные полосы, посевы высокостебельных кулисных растений, небольшие болотца, сообщества балок и пр. Экотоны увеличивают устойчивость агроландшафтов.

Экотоны в агроландшафте выполняют барьерные функции, что связано с наличием у деревьев, кустарников и кулисных растений глубокой и разветвленной корневой системы, а также с их влиянием на структуру почвы и её химический состав. Лесные полосы и посевы кулисных растений в агроландшафте выполняют функцию биологического барьера, что связано с тем, что эти растения перехватывают многие элементы и вещества, мигрирующие с пахотных земель, тем самым способствуют очищению почв и вод и получению экологически чистой продукции. Они также задерживают твердый и жидкий поверхностный сток, то есть, выполняют кольматирующую функцию и сдерживают водную эрозию почв.

В центральных районах лесной зоны европейской территории страны среди агроландшафтов преобладает полевой тип, при функционировании которого основные виды антропогенного воздействия включают распашку почвенного слоя, внесение удобрений и пестицидов, орошение или осушение, введение севооборотов.  Почти полностью уничтожается естественный растительный покров, изменяются почвы, и создаются специфические пахотные почвы, характеризующиеся разной степенью окультуренности. В частности, при распахивании, почвы разрыхляются, улучшается их водный режим, что приводит к усилению биологической активности – увеличивается численность микроорганизмов, усиливаются процессы минерализации органического вещества. Вместе с тем использование тяжелой техники вызывает уплотнение почв, снижение ее водопроницаемости и усиление почвенной эрозии при воздействие талых и дождевых вод и при воздействии ветра.

В настоящее время внедрение эколого-ландшафтного подхода к земледелию связано в основном с решением проблем защиты почв от эрозии и загрязнения на основе правильной организации территории агроландшафтов с учетом барьерных функций экотонов. Барьерные функции лесных полос связаны с перехватыванием древесными и кустарниковыми растениями твердого и растворенного стока, а также с благотворным влиянием на структуру, водный, воздушный, ветровой и тепловой режимы сельхозугодий. Уничтожение экотонов для увеличения количества пашни, превышающее допустимые экологические нормы, увеличение площади распаханных территорий за счет склонов приводит к усилению процессов почвенной эрозии. Это определяет необходимость соблюдения правил землепользования, учёта биогеохимических функций экотонов и реализации мер по оптимизации структуры агроландшафтов.

В России стали развиваться идеи противоэрозионного проектирования территории агроландшафтов. Были предприняты попытки проектирования ландшафтно-контурно-мелиоративных систем земледелия, в которых структура агроландшафта формируется в основном за счет стокорегулирующих компонентов: агролесомелиоративных насаждений, сочетаемых с валами, водоулавливающими канавами, водонакопительными прудами, водосбросными сооружениями и пр. Все эти компоненты в агроландшафте выполняют роль экотонов и способствуют их самоочищению и саморегуляции. Валы и валы-канавы, создаваемые в комплексе с водорегулирующими лесными полосами на почвах тяжелого гранулометрического состава, как экотоны, не только перехватывают поверхностный сток, но и путем фильтрации очищают его.

Основываясь на эколого-ландшафтном и агроэкосистемном подходах Б.М.Миркин и др. [3] предложили расчетным путем конструировать равновесные агроэкосистемы (в состоянии сестайнинга). При этом авторы под сестайнингом понимают такое равновесное состояние агроэкосистем, при котором имеет место восстановление почвенного плодородия, увеличение продуктивности природных кормовых угодий, регулирование гидрологического и гидрохимического режима агроландшафтов, сохранение и восстановление биоразнообразия за счет использования природных и созданных человеком в агроландшафте экотонов.

В.И. Кирюшин [6] на современном этапе предложил формировать адаптивно-ландшафтные системы земледелия с учетом следующих факторов:

-общественные (рыночные) потребности (рынок продуктов, потребности животноводства, требования переработки продукции);

-агроэкологические параметры земель (природно-ресурсный потенциал);

-агроэкологические требования сельскохозяйственных культур и их средообразующее влияние;

-производственно-ресурсный потенциал, уровни интенсификации;

-хозяйственные уклады, социальная инфраструктура;

-качество продукции и среды обитания, экологические ограничения.

На основе учета этой группы факторов предложено учитывать классификацию агроэкологических групп земель, выделяемых по ведущему агроэкологическому фактору (плакорные, эрозионные, переувлажненные, и другие) в соответствии с агроэкологической классификацией земель, которая разрабатывается для каждой природно-сельскохозяйственной провинции. При использовании адаптивно-ландшафтных систем земледелия их звенья формируются в пределах агроэкологических типов земель, а размещение экотонов дифференцировано в соответствии с элементарными ареалами агроландшафта. В целом, организация территории агроландшафта осуществляется с учетом структуры ландшафта и условий его функционирования.

При классификации адаптивно-ландшафтных систем земледелия учитывают комплекс природных условий, основные направления растениеводства и животноводства, формы и уровни интенсификации сельского хозяйства, использования земли и воспроизводства её плодородия и возможные границы применения химизации земледелия и растениеводства.

На основе ландшафтно-экологической классификации земель проводят их агроэкологическую оценку в пределах элементарных ареалов агроландшафта. При этом типы земель ранжируются по степени пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур на категории и группы земель по характеру и способу преодоления ограничивающих факторов при возделывании культур. С учетом данной классификации разрабатываются системы севооборотов, мелиоративных и противоэрозионных мероприятий и формируются технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

Согласно принципу природно-сельскохозяйственной адаптивности, структура и функционирование агроландшафта должны быть максимально адаптированы к местным природным условиям, к исходному природному ландшафту, на месте которого образовался агроландшафт.

Направления адаптации агроландшафтов в основном сводятся к следующему:

-вписывание сельскохозяйственных угодий в морфологическую структуру исходного природного ландшафта;

-обязательное включение в состав агроландшафта элементов экологической инфраструктуры;

-строгий адаптивный отбор систем земледелия, соответствующий природным свойствам земель;

-внедрение адаптивно-ландшафтных систем земледелия;

– внедрение ресурсосберегающих технологий выращивания

сельскохозяйственных культур.

Таким образом, роль экотонов в агроландшафте велика и разнообразна и при конструировании   агроландшафтов  необходимо изучать структуру природных ландшафтов, провести анализ геохимической сопряженности ландшафтов, выявить имеющиеся природные экотоны и их барьерные функции, а при недостаточном количестве природных экотонов запланировать и создать в агроландшафте искусственные экотоны, что позволит стабилизировать функционирование агроландшафтов, увеличить их самоочищающую способность и позволит производить сельскохозяйственную продукцию в достаточном объеме и высокого качества.

Литература

1. Николаев В.А. Принцип историзма в современном ландшафтоведении //Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 1986. № 2.
2. Николаев В.А. Концепция агроландшафта // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр.1987. № 2.
3. Николаев В.А. К теории ландшафтного полигенеза // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 2006, № 6. С. 3-8.
4. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. М. 1892.
5. Миркин Б. М., Наука о растительности: (история и современное состояние основных концепций)./Миркин Б. М., Наумова Л. Г.//— Уфа: Гилем, 1998. — 413 с.
6. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия – Пущино, 1993, 64 с.

References

1. Nikolaev V.A. The Principle of Historicism in Contemporary Landscape Studies // Vestn. Moscow. un-ta. Ser. 5. Geogr. 1986. № 2.
2. Nikolaev V.A. The concept of agrolandscape // Vestn. Moscow. un-ta. Ser. 5. Geogr.1987. № 2.
3. Nikolaev V.A. Towards the theory of landscape polygenesis. Vestn. Moscow. un-ta. Ser. 5, Geography. 2006, No. 6. P. 3-8.
4. Dokuchaev V.V. Our steppes are before and now. M. 1892.
5. Mirkin BM, Science of vegetation: (history and the current state of the basic concepts). / Mirkin BM, Naumova L. ////- Ufa: Gilem, 1998. – 413 p.
6. Kiryushin V.I. The concept of adaptive-landscape agriculture – Pushchino, 1993, 64 p.

УДК 630.1

Груздева Людмила Петровна,

Доктор биологических наук, профессор

Груздев Владимир Станиславович,

Доктор географических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству

Семеняченко Виктор Викторович,

зам. директора Дмитровского филиала ГКУМО «Мособллес»

Суслов Сергей Владимирович,

Кандидат технических наук, доцент

Государственный университет по землеустройству

Gruzdeva Lyudmila Petrovna,

Doctor of Biological Sciences, Professor

Gruzdev Vladimir Stanislavovich,

Doctor of Geographical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning

Viktor Viktorovich Semenyachenko,

deputy. Director of the Dmitrov branch of GKUMO “Mosobles”

Suslov Sergey Vladimirovich,

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

State University of Land Use Planning

РОЛЬ ЛЕСОВ В СОХРАНЕНИИ И ФОРМИРОВАНИИ КАЧЕСТВА ВОДЫ ВОДОХРАНИЛИЩ ПОДМОСКОВЬЯ

THE ROLE OF FORESTS IN MAINTAINING AND DEVELOPING THE QUALITY OF WATER RESERVOIRS OF MOSCOW REGION

Аннотация

Водоохранные и водорегулирующие свойства лесов значительно выше, чем лугов, посевов озимых и зависят также от породного состава лесных биогеоценозов и гранулометрического состава почв. Влияние лесных биогеоценозов водоохранных зон на вынос солей из почвы подтверждается исследованиями, проведенными в бассейнах верховья реки Москвы и Клязьмы. От структуры и состава биогеоценозов водоохранных зон зависит не только объем поверхностного стока в водоемы, но также и химический состав стока. Индикаторами антропогенного загрязнения лесов водоохранных зон могут служить зелёные мхи, аккумулирующие тяжёлые металлы существенно более других видов лесной растительности.

Abstract

Water protection and water regulating properties of forests is much higher than the meadows, crops cereals, and depend on the species composition of forest ecosystems and soil texture. The influence of forest ecosystems of water protection zones on salt removal from the soil was confirmed by studies conducted in the basins of the upper reaches of the Moskva River and Klyazma River. From the structure and composition of the ecosystems of water protection zones depends not only on the amount of surface runoff in ponds, but also the chemical composition of runoff. Indicators of anthropogenic pollution of water protection zones of forests can serve as the green mosses that accumulate heavy metals significantly more than other types of forest vegetation.

Ключевые слова: лесные насаждения, экосистема, водоохранные зоны, лесные почвы, поверхностный сток.

Key words: forest, ecosystem, riparian zones, forest soils, surface runoff.

В России наибольшая часть территории относится к лесной зоне. В этой зоне зональной растительностью (тип растительности) является лесная растительность, на практике называемая лесами или лесными насаждениями. Термин «лесные насаждения» применяется лесоводами как для природных, так и для искусственных лесов.

Лесные насаждения занимают особое место в биосфере, являясь сложной саморегулирующейся экосистемой, которая благотворно влияет на состояние окружающей среды (ОС). По устойчивости и приспособленности к изменениям внешних условий лес превосходит все экосистемы суши.  В России значительные массивы лесов в европейской части сосредоточены в Нечернозёмной зоне.

Охранять качество природных вод призваны водоохранные зоны (ВЗ), выделенные вокруг водохранилищ и вдоль рек. В Подмосковье водохранилища относятся в основном к двум системам: 1. Система водохранилищ канала имени Москвы; 2. Система Москворецко-Окских водохранилищ.

Водоохранной зоной является территория, примыкающая к акватории водного объекта, на которой установлен специальный режим использования и охраны природных ресурсов и осуществления иной хозяйственной деятельности [1].  Нами исследовались ВЗ системы водохранилищ канала имени Москвы и частично системы Москворецких водохранилищ.

Водохранилище и его водосбор представляют собой единую взаимосвязанную природную систему. Водосбор влияет на формирование в водохранилище количества и качества природных вод, а водохранилище влияет на прилегающие к нему ландшафты водоохранных зон и их биоразнообразие [2]. Основные источники загрязнения природных вод — промышленные, бытовые и животноводческие стоки, стоки с сельхозугодий и городских территорий [3]. В настоящее время возросла роль атмосферного загрязнения, имеющего глобальное, региональное и локальное происхождение.

Для защиты водоемов от загрязнения и заиления необходимо, чтобы ВЗ включали в основном лесные биогеоценозы, которые наиболее полно очищают поверхностный сток. В лесных биогеоценозах почва имеет высокую водопоглощающую способность. Повышение водопоглощения почвы увеличивается в результате проведения комплекса водоохранных мероприятий – организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных.

Водоохранные и водорегулирующие свойства лесов значительно выше, чем лугов, посевов озимых и зависят также от породного состава лесных биогеоценозов и гранулометрического состава почв (табл. 1).

Таблица 1. Изменения коэффициента стока на разных почвах в подзоне широколиственно-хвойных лесов Московской области (По: Молчанов, 1977)

Из таблицы 1 можно видеть, что особенно хорошо задерживает влагу сосновый лес, что связано с наличием у сосен глубокой корневой системы, и вода просачивается глубоко в почву по ходам корней. В еловом лесу водопоглотительная способность почвы значительно меньше, что связано с наличием у ели поверхностной корневой системы, а также более сильным развитием подзолистого процесса и формированием уплотненного подзолистого горизонта. Почва смешанных лесов несколько лучше поглощает воду, чем почва еловых лесов.

Многолетними опытами на стоковых площадках показано, что лесные биогеоценозы уменьшают поверхностный сток в водоемы. При этом показано, что большое значение имеет корневая система растительного покрова. Чем она мощнее и чем глубже проникает в почву, тем больше поглощается воды и полнее задерживаются продукты смыва почвы [4].

Большое влияние на поверхностный сток оказывает процент лесистости территории (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость коэффициента поверхностного стока от лесистости территории (По: В.И. Рутковский, 1948)

Коэффициент поверхностного стока зависит также от ширины водоохранных лесных полос.  По исследованиям в Московской области с безлесного склона длиной 190 м почвой поглощается 23% поверхностного стока, а с 30-метровой лесной полосы — 84%, с 45-метровой — 92%, с 82-метровой — 98% [4].

От структуры и состава биогеоценозов ВЗ зависит не только объем поверхностного стока в водоемы, но также и химический состав стока. Дождевые воды, проходя через кроны деревьев и кустарников обогащаются минеральными веществами, количество и качество которых зависит от характера и состояния насаждений, от состава и густоты древостоя. Проходя через травяно-кустарничковый покров и лесную подстилку воды дополнительно обогащаются органическими и минеральными веществами. При прохождении атмосферных осадков через почву химический состав вод продолжает изменяться — количество органических веществ уменьшается, а минеральных увеличивается. Установлено, что при прохождении осадков через кроны из полога ели интенсивно вымывается калий, из березы — кальций, а из сосны — калий и кальций. За 4 месяца жидкими осадками из крон деревьев вымывается 8-9 кг/га кальция и калия, 2-3 кг/га магния и аммиачного азота.

Влияние лесных биогеоценозов ВЗ на вынос солей из почвы подтверждается исследованиями, проведенными в бассейнах верховья реки Москвы и Клязьмы (табл. 3).

Таблица 3. Вынос солей из почвы весенними талыми водами(кг/га) [5]

Лесные биогеоценозы ВЗ очищают поверхностный сток с сельхозугодий, задерживая биогены и пестициды. Лесные насаждения ВЗ выполняют роль фильтра-очистителя, улучшающего органолептические свойства и химический состав воды, поступающей с водосборов в водоемы [4].

Система водохранилищ канала имени Москвы снабжает водой г. Москву. Иваньковское водохранилище, созданное на Верхней Волге, расположено в Тверской области.  Из него по каналу имени Москвы вода поступает в Пестовское, Пяловское и связанное с ними питьевое Учинское водохранилище.  К основным составляющим водного баланса Иваньковского водохранилища относится поверхностный сток, на долю которого приходится 97,5% общего прихода воды, и сброс воды через гидроузел – 80% общего расхода.

На качество воды Волжского источника большое влияние оказывают ландшафты бассейна верхней Волги.  Так как бассейн изобилует обширными болотами, то вода отличается (особенно зимой) высокой цветностью, своеобразным вкусом и запахом.  Для улучшения качества воды создано Учинское (Акуловское) водохранилище [6], которое отделено от судоходной трассы водораздельного бьефа двумя земляными плотинами с водопропускными сооружениями. Вверх по течению, от створа Иваньковской плотины, расположен ряд городов, загрязняющих промышленными и бытовыми стоками волжскую воду, что ухудшает её органолептические свойства. Очистка волжской воды на городских водопроводных станциях сопряжена с расходованием большого количества химических реагентов.

При оценке загрязнения водных объектов и их донных отложений (ДО) предложено использовать показатель химического загрязнения (ПХЗ-10). Расчет ведут по 10 соединениям, ПДК которых превышает норму. Изучение влияния ВЗ на качество воды и состав ДО нас проводилось в ВЗ Учинского, Пестовского, Пяловского, Клязьминского и Озернинского водохранилищ. Были заложены профили в ландшафтах ВЗ перпендикулярно к урезу воды водохранилища, взяты и проанализированы образцы почв и некоторых растений (табл. 4).

Таблица 4. Химический состав почвы и мха на топоэкологическом профиле в районе Лосиного мыса Учинского водохранилища

 Хорошими индикаторами загрязнения атмосферного воздуха являются мхи и лишайники.  Они растут медленно и накапливают выпадающие из воздуха загрязнения.  Из таблицы 4 видно, что зеленые мхи по сравнению с почвой содержат в 2 раза больше кадмия, в 1,5 раза цинка. Наоборот, содержание Mn, Co, Cu, Pb, Hg во мхах несколько меньше, чем в почве. Это говорит о том, что близость г. Москвы и г. Мытищи приводит к поступлению в ВЗ загрязненного воздуха, из которого выпадают Cd, Zn, Ni, Cr и прочие загрязнители.  Как видно из таблицы 4, химический состав почвы в районе Лосиного мыса зависит от вида сообщества и близости к урезу воды.

 Под ельником и смешанным лесом почвы кислые, а на олуговелых участках, подверженных подтоплению и периодическому затоплению, при которых происходит аккумуляция веществ из воды, почвы слабо кислые.  Сравнение содержания тяжелых металлов (ТМ) и почв с ОДК и ПДК показало, что в целом оно не достигает этих величин. Сходные данные получены и на других профилях.

Анализ химического состава почв и растительности на профилях, заложенных в ВЗ в районах Пушкинского залива, залива Рыбхоза и Папанинского залива показало, что на химический состав почвы и мхов влияет удаленность от городских агломераций. Выявлено, что тростник по сравнению с мхами содержит кадмия в 3 раза меньше, меди — в 2 раза, никеля — в 9 раз, ртути в 3 раза. Это подтверждает индикаторные функции зеленых мхов.

Особый интерес, с точки зрения формирования качества природных вод, представляет изучение распределения и выноса элементов в сопряженном ландшафтно-геохимическом ряду [6,7].  Наибольший вынос веществ осуществляется поверхностным стоком.  Поступление веществ с водосбора в водохранилище регулируется биогеоценозами ВЗ. Малые реки, впадающие в Учинское водохранилище, привносят более загрязненную воду, что связано с наличием в их ВЗ значительного количества пашни (табл.5).

Таблица 5. Сопоставление среднегодового химического состава вод по створам Учинского водохранилища

Из данных таблицы 5 можно видеть, что воды Учинского водохранилища в районе водозабора значительно чище, чем вода впадающих водотоков. Это объясняется хорошим состоянием его водоохранной зоны и тем, что доочистка воды в водохранилище осуществляется в результате отстаивания вод и внутриводоемных процессов.  Благотворное влияние лесов ВЗ особенно проявляется во время ливней и паводков. Очень важна кольматирующая функция лесов, препятствующая заилению водохранилища. Исследованиями Лаборатории лесоведения выявлено, что полоса леса шириной 9 м задерживает 90% продуктов смыва, 14м — 100%, полоса шириной 20 м поглощает весь твердый сток и 60% растворенных веществ.

Водоохранные зоны защищают водохранилища от заиления, химического, бактериального и паразитарного загрязнения. Эффективность функционирования ВЗ зависит от ландшафтов водосборов и их антропогенной нарушенности. Интенсивность выноса химических элементов с водосборов в водохранилища определяется степенью их вовлечения в водную миграцию [8].

  В результате внутри водоемных процессов многие растворенные вещества выпадают в осадок и накапливаются в ДО. Содержание многих химических элементов в воде обусловлено химическим составом почвообразующих пород ВЗ и антропогенными воздействиями.

Литература

1. Водный кодекс Российской Федерации от16.11.95 № 167-ФЗ // Сборник кодексов РФ. Кн.3. – М.: Дело, 1999.- С. 97-156.
2. Груздева Л.П. О сохранении биологического разнообразия в условиях техногенного загрязнения ландшафтов зеленой зоны г. Москвы/Груздева Л.П., Груздев В.С., Соколова Т.А., Суслов С.В. // Итоги научных исследований сотрудников ГУЗа в 2001 году. Том 2. М.: ГУЗ. С. 94-104.
3. Матарзин Ю.М. Формирование водохранилищ и их влияние на окружающую среду /Матарзин Ю.М., Богословский В.Б., Мацкевич И.К. // Пермь, 1981. 102 с.
4. Николаенко В.Т. Лес и защита водоемов от загрязнения. М.: Лесная промышленность. 1980. 263 с.
5. Рахманов В.В. О водорегулирующей и почвозащитной роли лесных насаждений – Метеорология и гидрология. 1949. № 1.
6. Груздева Л.П. Анализ функционирования водоохранной зоны Учинского водохранилища/Груздева Л.П., Груздев В.С., Суслов С.В. // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель 2015. № 7. С. 67-71.
7. Груздева Л.П. Структура и состав компонентов ландшафтов водоохранной зоны Озернинского водохранилища /Груздева Л.П., Груздев В.С., Суслов С.В.// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2016. № 4. С. 69-74.
8. Груздева Л.П. Экологическая оценка состояния водных объектов // Экологический анализ окружающей среды в целях ее рационального использования и прогноза изменений. Монография. М.: ГУЗ. 2001. С. 163-173.

References

1. Water Code of the Russian Federation as of 16.11.95 No. 167-FZ // Collection of Codes of the Russian Federation. Book 3. – Moscow: The Case, 1999.- P. 97-156.
2. 2. Gruzdeva L.P. On the Preservation of Biological Diversity in Conditions of Technogenic Pollution of the Green Landscapes of Moscow City / Gruzdeva LP, Gruzdev VS, Sokolova TA, Suslov SV // Results of scientific research of the employees of the State Unitary Enterprise in 2001. Volume 2. M.: SULUP. Pp. 94-104.
3. Matarzin Yu.M. Formation of reservoirs and their impact on the environment / Matarzin Yu.M., Bogoslovsky VB, Matskevich I.K. // Perm, 1981. 102 p.
4. Nikolaenko V.T. Forest and water protection from pollution. M.: The forest industry. 1980. 263 p.
5. Rakhmanov V.V. On the water-regulating and soil-protective role of forest plantations – Meteorology and hydrology. 1949. № 1.
6. Gruzdeva L.P. Analysis of the functioning of the water protection zone of the Uchinsk reservoir / Gruzdeva LP, Gruzdev VS, Suslov S.V.//Land management, cadastre and land monitoring 2015. № 7. P. 67-71.
7. Gruzdeva LP Structure and composition of the landscape components of the water protection zone of the Ozerninsky reservoir / Gruzdeva LP, Gruzdev VS, Suslov SV / Land management, cadastre and land monitoring. 2016. № 4. P. 69-74.
8. Gruzdeva L.P. Ecological assessment of the state of water bodies / / Environmental analysis of the environment for its rational use and forecast changes. Monograph. M.: SULUP. 2001. P. 163-173.

УДК 635.21: 635.262

Горбатенко Т.С.

аспирант

Вершинин В.В.

доктор экономических наук, профессор,

Государственный университет по землеустройству.

Gorbatenko T.S.

postgraduate student

VershininV.V., Doctorof Economics, professor

ИЗМЕНЕНИЕ БИОКЛИМАТИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ИСПАРЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ В ПОЙМЕ РЕКИ АХТУБА (ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЧЕСНОКА)

THE CHANGE IN BIOCLIMATIC COEFFICIENTS OF EVAPORATION DEPENDING ON THE HUMIDITY IN THE FLOODPLAIN OF THE RIVER AKHTUBA (FOR GROWING GARLIC)

Аннотация

В статье приводятся некоторые результаты наблюдений автора, связанные с природно-климатическими факторами, которые влияют на изменения биоклиматического коэффициента испарения. Анализируется динамика фактов вегетационного сезона, когда солнечные лучи и температурный режим оказывают воздействие на испарения влаги в почве. Неоднозначность колебания высокого уровня показателя температуры воздуха интенсивно испаряет влагу в почве, что требует обратить внимание на режим полива культуры.

Ключевые слова. Земельные ресурсы, влагообеспеченность, чеснок, мелиоративные действия, температурный режим, закрытый и открытый грунт.

Abstract

The article presents some results of the observations of the author related to climatic factors that affect the change of bioclimatic factor of evaporation. We analyze the dynamics of the facts of the growing season when sunlight and temperature affect the evaporation of moisture in the soil. The ambiguity of high-level fluctuations of temperature of air intensely evaporates the moisture in the soil, which requires paying attention to watering crops.

Keywords. Land resources, soil conditions, garlic, reclamation actions, temperature control, indoor and outdoor soil.

Факторный анализ в современной науке является достаточно новым методом, который применяется в исключительных ситуациях. В рамках данного исследования полагаем, что наиболее проблематичным является технолого-эксплуатационные факторы, которые все чаще проявляются на изменения биоклиматических коэффициентов испарения влаги в почве. Ориентируясь на мнение С.А. Голубевой, можем определить, что в последнее десятилетие ухудшение качественного состояния земельных ресурсов и их плодородия происходит из-за снижения общей культуры земледелия. Различные агротехнические нарушения при выращивании сельскохозяйственных культур (сжигание стерни, неиспользование растительных остатков, переуплотнение почвы), а также нарушения структуры производства, переход к монокультурам, снижение посевов многолетних и однолетних трав, зернобобовых, фиксирующих азот, приводят к увеличению площади эродированных почв (на 0,4…1,5 млн. га), росту количества оврагов (до 24 тыс. га)» [1, с.89]. Таким образом следует согласиться с тем, что перечень отрицательных деяний, которые приводят к износу почвенного покрова и потере его качественных свойств становится все больше.

Существует проблемный критерий, который поднимает на научном уровне познания В.М. Курачев, классифицируя почвы техногенных ландшафтов и отмечает о том, что «в отличие от воды и атмосферного воздуха, которые являются лишь миграционными средами, почва представляет собой наиболее объективный и стабильный индикатор техногенного загрязнения. Она четко отражает распространение загрязняющих веществ и их фактическое распределение в компонентах природной среды. Как показывают исследования, многообразие форм хозяйственной деятельности, приводящее к разностороннему воздействию на окружающие ландшафты со стороны искусственно созданных технических объектов, локализованных на определённой территории, приводит к образованию природно-техногенных систем, функционирование которых сопровождается значительным снижением биологической продуктивности ландшафтов, а зачастую деградацией и необратимыми изменениями биоценозов» [2, с.257]. В данном контексте имеет место быть умозаключению С.И. Мироновой, которая резюмирует, что «в урбанизированных регионах зеленые растения выступают как универсальные природные фильтры в доочистке атмосферы, воды и почвы от промышленных, бытовых, сельскохозяйственных загрязнений, и как единственные продуценты кислорода атмосферы нашей планеты. Они несут большую фитомелиоративную, рекреационную и эстетическую нагрузку» [3, с.12]. В данном направлении следует выделить и условия сельскохозяйственной нагрузки, когда почвенный покров и влагообеспеченность могут фильтровать факторы загрязнения и индикации растениями, среди которых чеснок является универсальной культурой.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Г. Сузан, посвятивший свою научную деятельность ареалу овощеводства, селекции и семеноводства, изучая научные труды своих коллег характеризует следующее: «в литературе отмечается, что температурные условия в период хранения посадочного материала оказывают существенное влияние на рост и развитие растений в период вегетации. Данные по хранению чеснока в литературе весьма противоречивы. Одни авторы считают оптимум хранения 18…20 ^оС (В.А. Комиссаров и С.В. Карлович), другие 0, +1, +3 ^оС (Д. Нацентов и Е.И. Езерская), третьи холод до -5 ^оС (И.А. Тюленева и др.)» [4, с.46-47]. Отсюда следует, что выбор культуры для исследования по данной теме актуален.

Использование посадочного материала позволил Е.В. Труфляку, И.С. Скоробогаченко и В.Ю. Сапрыкину провести лабораторный опыт в целях определения зависимости качества всходов и развития растений от расположения зубков чеснока и луковиц в почве при посеве. Проанализировав полученные результаты, авторы обосновывают, что «важнейшим условием получения высоких урожаев чеснока и лука является их качественный посев. В настоящее время отсутствуют простые в использовании ручные сеялки для дачников и огородников, обеспечивающие ориентированный посев зубков чеснока и луковиц» [5, с.3].

«Известно, что сельскохозяйственные мелиоративные процессы тесно связаны с погодными условиями, имеющими случайную природу. Случайными во многом являются также ресурсы воды в источниках, ее качественные характеристики. Такие случайные природные процессы накладывают существенную специфику на методику оценки эколого-экономической эффективности мелиоративных мероприятий и организацию рационального мелиоративного природопользования. Вместе с тем зачастую оценка экономической эффективности мелиорации проводится по оптимистическому уровню, т.е. в предположении наиболее благоприятных условий использования мелиорированных земель. Такая оценка не реальна: она не отражает всего многообразия условий формирования эколого-экономического эффекта. Разработанные модели стохастической оптимизации с дискретными исходами условий производства позволяют рассчитать реальные оценки эффективности мелиорации» [6, с.40] – так заключают свое научное видение группа ученых – А.С. Чешев, Л.А. Александровская и П.В. Поляков.

Исследование влияния на влагообеспечение в почве погодных условий в районе опытного поля в годы проведения экспериментов по возделыванию сельскохозяйственной культуры чеснока довольно неравнозначны и отличались наступлением жары в ареале сельскохозяйственного растениеводства. Однако летний период всегда остается крайне засушливым сезоном с высокой интенсивностью солнечного воздействия на почву и растения. Частично эту проблему можно решить, сделав навес для культуры, но для поля это слишком дорого и накладно, хоть и окажет значительное положительное влияние.

Рассмотрим сезонную динамику интенсивного воздействия прямых солнечных лучей на возделываемую культуру в период вегетации чеснока в май-июнь-июль месяцы.

Таблица 1 – Интенсивность солнечного света воздействующее на культуру в период вегетации

Природно-климатические наблюдения, представленные в таблице, указывает на то, что закономерность освещения в закрытом и открытом грунте при возделывании чеснока и влияния тепла от прямого солнечного воздействия требует внимания к влагообеспеченности почвы. Сравнивая показатели можно регулировать режим полива с учетом сохранности влаги в почве по видам полива: капельное орошение, полив напуском и дождевание. В таблице наглядно видно, что закрытый грунт способствует наименьшему испарению, когда как открытый грунт потребует значительного поливочного усилия. Соответственно коэффициент испарения при открытом грунте возделывания культуры, особенно при больших объемах и площадях, будет высоким.

Не менее значимым природно-климатическим фактором является температурный режим. Несмотря на то, что температура воздуха фактически высокий, а во многих случаях являет жару, следует заключить, что коэффициент испарения в течение вегетационного периода культуры значимо высок.

Таблица 2 – Температура воздуха в вегетационный период чеснока ярового (в тени), С⁰

Колебание температуры, даже высокой температуры, которое в тени показывает высокую степень испаряемости влаги позволяет укрепиться в мнении, что коэффициент испарения должен составлять достаточно высокую градацию. Максимальные температурные значения в течение дня порой бывают с резкими перепадами. В ранней стадии вегетационного процесса и в самый пик высокой температурной шкалы приходится на конец поливочного режима и его существенного сокращения. Учитывая то, что температура воздуха в таблице приводится в режиме тени, при открытом грунте увеличение шкалы градуса возможно не менее чем на «5» шкал.

В Таблице 3 наблюдаем разность температур между открытым и закрытым грунтом и чем больше температура воздуха и сильнее интенсивность солнечного освещения, тем больше увеличивается разность между температурами почвы. В закрытом грунте разность мала, но в открытом грунте она существенна. Однако мы наблюдаем, что при поливе капельным орошением разница не столь велика и даже в жаркие солнечные дни при поливе капельницами температура почвы не столь высока и не имеет увеличения разности температур в слоях почвы.

В летний период в засушливом районе, с высокой интенсивностью солнечного воздействия на почву и растения, сельскохозяйственную культуру чеснок предпочтительнее поливать при помощи капельных лент, как на открытом, так и на закрытом грунте.

Рис. 1 – Степень колебания интенсивности солнечного света

Из данного рисунка видно, что при закрытом грунте интенсивность солнечного воздействия (освещенность) имеет редкие, но не значительные колебания, на открытом грунте колебания более частые и высокие, которые доходят до очень сильного солнечного воздействия, что фактически достигает эффекта обжигания.

Таблица 4 – PH-индикатор почвы на период вегетации чеснока ярового

По данной таблице мы можем говорить, что в закрытом грунте почва более устойчивая и в основном близка к нейтральности. Но в открытом грунте почва становится более соленой и сильнее всего это проявляется при воздействие высоких температур и сильного солнечного освещения.

Из всех этих показателей мы можем выделить то что район подвержен сильному воздействию солнечного света, который в летний период принимает пиковое значение и является весьма серьезно угрозой для урожайности сельскохозяйственных культур. Сравнение разных типов полива выделяет капельное орошении как наиболее эффективное, экономичное, а главное поддерживающие более стабильное состояние почвы, как при открытом, так и в закрытом грунте. Однако одного правильного полива мало и для получения хорошего урожая необходимо защитить культура от климата.

Литература

1. Голубева, С.А. Использование земель и консервация деградированных сельскохозяйственных угодий в Ульяновской области [Текст] / Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, №5, 2010. С.89-92.
2. Курачев, В.М. Классификация почв техногенных ландшафтов [Текст] / Сибирский экологический журнал, №3, 2002. С.255-261.
3. Миронова, С.И. Промышленная ботаника и рекультивация нарушенных земель (учебно-методическое пособие) [Текст] / Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, №6, 2010. С.12-13.
4. Сузан, В.Г. Температурные условия хранения воздушных луковичек озимого чеснока [Текст] / Аграрный вестник Урала, №10(52), 2008. С.46-48.
5. Труфляк, Е.В., Скоробогаченко, И.С., Сапрыкин, В.Ю. Ручная сеялка точно-ориентированного посева зубчиков чеснока и луковиц [Электронный ресурс] / Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014. С.17. Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/132.pdf
6. Чешев, А.С., Александровская, Л.А., Поляков, П.В. Методологические подходы эколого-экономической оценки природоохранных мелиораций [Текст] / Terra Economicus, №2, том 8, часть 3, 2010. С.37-41.

References

1. Golubeva, S.A. Use of land and conservation of degraded agricultural lands in the Ulyanovsk region [Text] / Bulletin of the Federal State Educational Institution of Higher Professional Education of the Moscow State University of Economics, No. 5, 2010. P.89-92.
2. Kurachev, V.M. Classification of soils of technogenic landscapes [Text] / Siberian Ecological Journal, No. 3, 2002. P.255-261.
3. Mironova, S.I. Industrial botany and reclamation of disturbed lands (educational-methodical manual) [Text] / International Journal of Applied and Fundamental Research, No.6, 2010. P.12-13.
4. Suzan, V.G. Temperature conditions of storage of air onions of winter garlic [Text] / Agrarian Herald of the Urals, No. 10 (52), 2008. P.46-48.
5. Truflyak, EV, Skorobogachenko, IS, Saprykin, V.Yu. Manual seeder of precision-oriented sowing of cloves of garlic and onions [Electronic resource] / scientific journal KubGAU, №104 (10), 2014. P.17. Access mode: http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/132.pdf
6. Cheshev, AS, Aleksandrovskaya, LA, Polyakov, P.V. Methodological approaches to the environmental and economic assessment of environmental amelioration [Text] / Terra Economicus, №2, volume 8, part 3, 2010. P.37-41.

УДК 336.7

 Денисова Наталья Николаевна, студентка 3 курса магистратуры “Финансы в банковской сфере”финансово-экономического факультета Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, г.Брянск

Разумовская Ольга Алеексеевна, студентка 3 курса магистратуры “Финансы в банковской сфере”финансово-экономического факультета Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, г.Брянск

Ковалева Наталья Николаевна, кандидат экономических наук, доцент, декан финансово-экономического факультета Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, г.Брянск

Denisova Natalya Nikolaevna, 3rd year student of a magistracy “Finance in the banking sector” financial-economic faculty Bryansk State University named after Academician I.G. Petrovsky, Bryansk

Razumovskaya Olga Alekseevna, 3rd year student of a magistracy “Finance in the banking sector” financial-economic faculty Bryansk State University named after Academician I.G. Petrovsky, Bryansk

Kovaleva Natalia Nikolaevna, candidate of economic Sciences, associate Professor, Dean of financial-economic faculty Bryansk State University named after Academician I.G. Petrovsky, Bryansk

Стратегическое развитие рынка безналичных розничных платежей в России

Strategic market development non-cash retail payments in Russia

Аннотация

В статье анализируется современное состояние российского рынка безналичных розничных платежей. Представлена статистика по его основным инструментам: банковским картам, элекронным денежным средствам, мобильному и интернет-банкингу. Предложены механизмы стимулирования развития безналичных розничных платежей, рассмотрены концептуальные подходы их  стратегического развития. Сделан прогноз развития рынка безналичных розничных платежей на ближайшие несколько лет. Ожидается, что при сохранении столь высоких темпов роста  безналичных платежей, их объем  при расчетах за товары и услуги к 2020 г. достигнет 17,5%.

Summary

It gives a detailed analysis of current situation on the market of cashless payments. It is presented statistics of its main instruments: bankcards, e-cash, mobile and Internet banking. The author put forward suggestion on mechanisms to stimulate the development of cashless retail payments, conceptual approaches in its strategic development are considered. The author forecast the development of the market of cashless retail payments for the next few years. It is expected that volume of cashless payments will reach 17.5%. by 2020 while such high growth rate of its is going on.

Ключевые слова: безналичные платежи, банковские карты,  электронные деньги, интернет-банкинг, модель Гомперца.

Key words: non-cash-payments; banking cards; electronic money;  e-banking ; Gomperc diffusion model.

Благодаря бурному развитию интернета, рынка программного обеспечения и микроэлектроники за последние десятилетия произошли активные изменения современной системы розничных платежей. Ее состояние характеризуется тенденцией роста доли безналичных платежей и постепенного сокращения доли наличных платежей.

К основным инструментам розничного безналичного рынка платежей относятся:

-банковские карты,

электронные кошельки, осуществляющие операции с электронными денежными средствами

платежи, осуществляемые в системе удаленного обслуживания (мобильные платежи, Интернет банкинг)

– платежи в предприятиях торговли и услуг

Рынок платежей, который ранее являлся исключительной привилегией коммерческих банков, подвержен постоянной атаке со стороны небанковских организаций.

Согласно статистики Центрального банка, число банковских карт, выпущенных коммерческими банками в России постоянно увеличивается. [1].

Несмотря на незначительное замедление объема эмиссии в период кризиса 2014 года, тенденция роста сохраняется. Общий объем эмиссии пластиковых карт отечественных банков за 2016 год увеличился на 4,5% и составил 254,8 млн, или 1,7 карты в расчете на 1 человека. (рис.1)

рис.1 – Количество расчётных и кредитных карт, эмитированных кредитными организациями (млн.ед)

Исследование, проводимое Национальным агенством финансовых исследований в 2015 году, показало что пластиковые карты имеют подавляющее большинство россиян (73%), а примерно у трети их две или более, но при этом постоянно используют только одну из них. Ни одной пластиковой карты не имеют 24 % населения.[2]

Использование банковских карт населением как платёжного средства активно растёт, в то время как частота операций по снятию наличных остаётся на том же уровне. В 2016 г. примерно 80% от всех транзакций составили операций по оплате товаров и услуг банковскими картами, проведенных с помощью платёжных карт гражданами России (рис. 2).

рис.2 – Количество операций, совершённых на территории России и за её пределами с использованием платёжных карт, эмитированных российскими кредитными организациями (в млн. ед.)

Ниже приведена детальная динамика операций, поступающих от абонентских устройств мобильной связи (рис. 3). Наблюдается рост объема платежей, передаваемых электронным способом. Несмотря на то, что за последние 3 года количество транзакций, передаваемых с устройств мобильной связи, увеличилось в 5 раз,но их доля в денежном выражении составила лишь 0,67% на 2016г. По прежнему распоряжения на основной объем средств 67,6% поступают от физических лиц в бумажном виде (рис. 3). Что свидетельствует о пока ещё недостаточной степени доверия потребителя к использованию мобильного банкинга. Чаще всего это оплаты недорогих товаров и услуг и переводы небольших сумм.[3]

рис.3 –  Объём распоряжений по платежам от физлиц поданные в кредитные организации (в млрд. руб.)

По результатам исследования e-Finance User Index 2016 выявлено, что 64,5% интернет-пользователей в России (35,3 млн человек) пользуются Интернет-банком хотя бы в одном российском банке. В двух банках – 25% пользователей, 7% пользователей – в трех, и только 3% – в четырех и более. [4]

На сегодняшний день наиболее популярные Интернет-банки среди российских пользователей: Сбербанк Онлайн, ВТБ24 – онлайн, Интернет-банки Тинькофф Банка, Альфа-клик Альфа-Банка и Банка Русский Стандарт. С большим отрывом по количеству пользователей лидирует Сбербанк 81,8% всех российских пользователей Интернет-банкинга (28,9 млн чел.) пользуются Интернет-банком «Сбербанк Онлайн» (рис. 4).

рис.4 – Распределение пользователей по количеству банков, в которых они пользуются Интернет-банком / Топ-10 российских Интернет-банков по числу пользователей (в % относительно всей аудитории Интернет-банкинга в России)

Электронные денежные средства (ЭДС) в России появились позже, чем банковские карты (Webmoney 1998г) как средство для платежей в интернете. Количество электронных кошельков за последние три года практически не меняется (рис. 5). Это можно объяснить активным ростом количества банковских карт, необходимого основной массе потребителей для расчётов в Интернете, с практически аналогичным функционалом. [5]

рис.5 – Кол-во банковских карт против кол-ва электронных кошельков (в млн ед.)

Прогрессирующим драйвером развития безналичных платежей является интернет-торговля. По состоянию на конец 2016 года объемы интернет-торговли в России выросли на 21% и составили 920 млрд.руб.А в 2015 году темп роста достигал всего лишь 7 %. По прогнозу Ассоциации компаний интернет-торговли объемы рынка в 2017 году превысят 1 трлн.руб и достинет отметки в 1,1 трлн.руб. (рис.6)

рис.6 – Объём рынка Интернет-торговли и объём трансграничной Интернет-торговли (импорта) РФ, млрд. руб.

Проблемы и перспективы развития безналичных платежей в розничном платежном обороте в настоящее время активно обсуждается прессой, профессионалами и экспертами экономического сообщества.

На сегодняшний день небанковские организаций в лице операторов электронных кошельков и мобильной связи оказывают мощное давление на коммерческие банки. Однако конкуренция коммерческих банков и небанковских организаций на безналичном рынке платежей может поспособствовать более эффективному осуществлению розничных платежей и созданию новых условий функционирования традиционных платежных систем за счёт:

• расширения набора альтернативных способов платежей для конечного пользователя
• обеспечения более быстрого или круглосуточного обслуживания
• повышения уровня финансовой доступности,
• снижения себестоимости размера комиссий платежа и его обработки
• поиска и выхода на новые рынки с определенными видами платежей.
• технологического развития путем разработки и внедрения собственных инноваций.

Рассмотрим прогноз динамики доли безналичных платежей в розничном товарооботе, составленный Центральным Банком РФ на период до 2020 г. на основе модели Гомперца. [1]

Рисунок 7 – Прогноз динамики доли безналичных платежей в розничном товарооботе до 2020 года

Полученные результаты прогноза свидетельствуют о сохранении в долгосрочной перспективе темпов роста безналичных платежей в розничном товарообороте. Объем  безналичных платежей при расчетах за товары и услуги к 2020 г. достигнет 17,5%.(рис.7) В случае сохранения тенденции столь высоких темпов роста объемов безналичных платежей,к 2025 г они охватят еще большую долю рынка розничных платежей.

В стратегическом развитии рынка розничных безналичных платежей обозначились следующие концептуальные подходы:[6]

Первый подход основывается на постепенном переходе к увеличению доли безналичных платежей в розничном обороте на основе повышения уровня безопасности электронных платежей, удешевлению тарифов по традиционным кредитовым переводам для физических лиц, развитию инфраструктуры.

 Второй подход предполагает активную позицию, т.е. разработка ряда механизмов, мер и инструментов для стимулирования более активного развития безналичного оборота, в том числе законодательный запрет физическим лицам оплачивать покупки наличными свыше установленной суммы.

 На наш взгляд, стратегическое развитие рынка безналичных платежей должно происходить как и за счет формирования инфраструктуры рынка безналичных платежей, повышение их безопасности и уровня использования, так и путем введения административных мер и ограничений на использование наличности при розничных расчетах.

Библиографический список:

1. Официальный сайт ЦБ РФ. URL: http:// www.cbr.ru/statistics
2. Официальный сайт Национального агенства финансовых исследований URL: http:// www.nafi.ru
3. Лейнонен, Х. Мобильные платежи: что нового, а что из хорошо забытого старого? / Х. Лейнонен, А. С. Обаева, П. В. Сумбулов // Деньги и кредит. – 2012. – № 3. – С. 39-48
4. Криворучко, С. В. Особенности перевода электронных денежных средств / С. В. Криворучко, В. А. Лопатин // Деньги и кредит. – 2012. – № 9. – С. 50-57
5. Н. В. Коротаева Проблемы и перспективы развития в России безналичных платежей // Социально-экономические явления и процессы .- 2012 .- №12(046 ).- с.166-174
6. А.В.Трачук, Д.Ю.Голембиовский Перспективы распространения безналичных розничных платежей // Деньги и кредит. 2012. № 7. С. 24-32

УДК 631.338.43

Иванов Николай Иванович,

доктор экономических наук, доцент,

заведующий кафедрой экономической

теории и менеджмента,

Государственный университет по землеустройству, Москва

Чемодин Юрий Александрович,

кандидат технических наук, доцент кафедры экономической

теории и менеджмента,

Государственный университет по землеустройству, Москва

Ivanov N.I.  Doctor of Economics, Associate Professor of the State University of Land Use Planning, nickibut@yandex.ru

Chemodin Yu.А., Ph.D. in Engineering Sciences, Associate Professor of the State University of Land Use Planning, yur.stroim-hotel@yandex.ru

Повышение эффективности функционирования тепличных хозяйств на основе взаимодействия с автоматизированными комплексами безотходной утилизации твердых бытовых отходов

Increase of greenhouse facilities efficiency on the basis of interaction with automated complexes for non-waste recycling of municipal solid waste

Аннотация

Основная цель данной научной статьи показать широкому кругу производителей парниковой сельскохозяйственной продукции возможности экономии расходов на энергообеспечение, которое требуется в процессе производства. В работе отмечается, что одним из основных факторов сдерживания конкурентоспособности отечественных сельскохозяйственных предприятий тепличного типа, являются высокие затраты на приобретение электрической и тепловой энергии.

Авторами предлагается методика по поиску альтернативных дешёвых источников энергии на основе полной утилизации твёрдых бытовых отходов с использованием технологии плазменной газификации и плавления. При этом предусматривается совмещение в единое предприятие ряда технологических процессов – сортировка отходов, утилизация отходов, производство электрической и тепловой энергии, переработка вторичного сырья, перевод электроэнергии и тепла в тепличное хозяйство.

S u m m a r y

The main purpose of this research article is to present possibilities of saving expenses for energy supply which is required during the production process to the wide range of producers of greenhouse agricultural goods. It has been noted that high expenses for electric and heat energy purchase are one of the main deterrents of competitive advantage of domestic agricultural greenhouse factories.

The authors suggest a technique for the search of alternative low cost energy sources based on complete recycling of municipal solid waste using the plasma gasification and melting technology. At the same time, integration into a single enterprise of technological processes such as: waste sorting, recycling, electric and heat energy production, secondary raw materials processing, electricity and heat transfer to greenhouse facilities, is provided.

Ключевые слова: тепличное хозяйство, сельскохозяйственная продукция, утилизация твердых бытовых отходов, энергообеспечение, электроэнергия и тепло, конкурентоспособность, вторичное сырьё, плазменная газификация и плавление.

Key words: greenhouse facilities, agricultural goods, recycling of municipal solid waste, power supply, electric energy and heat, competitive advantage, secondary raw materials, plasma gasification and melting.

По данным федерального статистического наблюдения по состоянию на 01.01.2017 г. в системе российского агропромышленного комплекса функционирует около 200 тепличных хозяйств на общей площади свыше 2300 га.

В Постановлении Правительства РФ от 14.02.2012 №717 «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования производства сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия до 2020 года» намечено увеличить площадь тепличных хозяйств до 6000 га.

Учитывая климатические условия Российской Федерации, тепличные хозяйства предположительно будут развиваться в основном на южных территориях страны (Краснодарский, Ставропольский края, Астраханская область, Крым), что вряд ли значительно снизит расходы населения на приобретение овощей на всей обширной территории страны. Актуальность этого вопроса особенно ярко проявилась в период, когда расширились ограничения для реализации на отечественном рынке многих видов продовольственных товаров из зарубежных стран и возникла необходимость замещения части сельскохозяйственной продукции. [1, 4]

Повышение себестоимости продукции в тепличных хозяйствах, которое фиксировалось Правительством РФ в 2014-2015 годах вызвало необходимость проведения определенных оптимизационных мероприятий при развитии этих объектов. Так, 24 июня 2015 г. №624 Постановлением Правительства РФ было принято решение о субсидировании 20% капитальных затрат на строительство объектов в тепличных хозяйствах и части процентной ставки по кредиту, при условии окупаемости тепличного хозяйства до 8 лет. Эти условия оговорены с учетом применения в строительстве объектов тепличного хозяйства передовых материалов и технологий для выращивания овощей.

Для повышения урожайности рекомендуется применение гидропоники, повышающей экологическую чистоту продукции. Рациональным решением является совершенствование светоосвещения, позволяющего за счет светового потока ускорить рост растений. Применение новых технологических решений по оценкам экспертов[1] позволяет повысить урожайность до 100 кг/м² год.

Крупнейшие тепличные хозяйства в России размещаются в настоящее время в Карачаево-Черкесской республике, Краснодарском крае и Московской области. Их площадь достигает 100 га при ежегодном сборе урожая до 33 тыс. тонн. Несмотря на создание более благоприятных условий для развития тепличных хозяйств в Российской Федерации, по оценкам специалистов Союз тепличных хозяйств России отмечаются также многочисленные проблемы в данном секторе агропромышленного комплекса:

– низкая доходность, приблизительно 15-20%;

– значительные сроки окупаемости капитальных вложений 6-8 и более лет;

– высокая стоимость возведения теплиц и освоения земельных участков;

– невысокие конкурентные преимущества в сравнении с более эффективными зарубежными проектами;

– сезонный спрос на продукцию;

– отсутствие квалифицированных кадров.

С нашей точки зрения, основным сдерживающим фактором, влияющим, фактически, на все перечисленные проблемы, является низкая доходность. Рассмотрим эту проблему.

Тепличное хозяйство очень энергоёмкое производство. Исходя из практики отдельных производств, затраты на электроэнергию составляют от 35 до 55% в составе себестоимости, тепловой энергии до 20%.

Постоянный рост тарифов на тепловую и электрическую энергию приводит к снижению доходов хозяйств, это увеличивает сроки окупаемости, делая их недостаточно рентабельными.

      Проблемным остаётся вопрос затрат на строительство тепличных хозяйств из-за постоянного повышения стоимости строительных материалов (металлопроката, бетона, поликарбоната), введения налога на землю по кадастровой стоимости, нередко превышающей рыночную.

Следовательно, для оптимального решения вопроса эффективности тепличных хозяйств следует решить два вопроса:

– снижение тарифов на электроэнергию и тепло;

– сокращение затрат на строительство и проектирование.

Если рассмотреть технологию и архитектурные решения по организации тепличных хозяйств, эксплуатируемых на территории России, следует отметить отсутствие единого подхода владельцев к порядку проведения строительных работ, материалам покрытия, используемым источникам энергии, земельным участкам, что с нашей точки зрения, снижает эффективность выращивания продукции и повышает её себестоимость. 

В связи с тем, что формирование устойчивого рынка овощей планируется в нашей стране при достижении общей площади на уровне 6000 га, целесообразна разработка единых требований для строительства и эксплуатации тепличных хозяйств, обеспечения их электроэнергией и теплом в соответствии с тарифами, позволяющими эффективное выращивание овощей, зелени, ягод, получение достойного дохода. Необходим комплексный подход к решению поставленной задачи и поиск оптимальных решений по снижению затрат в части энергообеспечения.

Одним из примеров таких решений, предлагается использование методики по созданию автономного автоматизированного комплекса безотходной утилизации ТБО с использованием метода плазменной газификации и плавления (далее – Комплекса), обеспечивающего решение проблемы 100% утилизации отходов жизнедеятельности человека. [3] При этом предусматривается совмещение в единое предприятие определенных процессов:

– сортировки отходов с целью выделения вторичного сырья;

– утилизации отходов, не подлежащих вторичному использованию с применением метода плазменной газификации и плавления;

– производства тепловой и электрической энергии за счет использования пиролизного газа, выделяемого в процессе утилизации;

– переработки вторичного сырья в изделия и товары с использованием электрической и тепловой энергии  собственного производства, на производственных линиях по переработке этого сырья, устанавливаемых в помещениях Комплекса;

– создания тепличного хозяйства с использованием электроэнергии и тепла, производимых Комплексом. 

Графическая схема планировки территории Комплекса представлена на рисунке 1.

Объемы электроэнергии и тепла, полученных в результате работы Комплекса, могут быть достаточно значительными – до 50 и более Мвт/час электроэнергии и до 70 Мвт/час тепловой энергии, что может обеспечить, не только потребность собственных нужд Комплекса и тепличного хозяйства площадью до 80 га, но и среднего по масштабам города районного значения с населением до 150 тыс. человек.

Рисунок 1 – Технологическая схема завода безотходной утилизации ТБО методом плазменной газификации и плавления

Следует отметить, что сортировка ТБО является источником значительного количества вторичного сырья. Из производимых в России на 2016 год 63 млн тонн твердых бытовых отходов в соответствии с имеющимися статистическими данными можно выделить: [2, 5]

– бумагу и картон – 35%;

– пищевые отходы – 41%,

– пластик – 3%;

– стекло, стеклобой – 8%;

– металл (черный, цветной) – 4%;

– текстиль и др. – 9%.

Вопросам переработки и утилизации отходов уделяется со стороны Правительства РФ значительное внимание. С 1998 года действуют положения Федерального закона №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления». С учетом внесенных в него в период 2014-2016 годов поправок, введены твердые тарифы муниципалитетов на сбор и транспортировку отходов, сформулирован перечень отходов, подлежащих утилизации, вводится поэтапный запрет на захоронение отходов, который должен быть обеспечен к 2020 году. Четко определены перспективы управления отходами в связи с необходимостью ликвидации возникших экологических проблем:

– увеличение количества мусороперерабатывающих заводов;

– строительство заводов переработки отходов полного цикла;

– твердые тарифы на сбор и транспортировку отходов;

– внедрение современных технологий и механизмов для утилизации отходов;

– разработка регламента по организации работ, проводимых с отходами.

Несмотря на требование увеличения количества мусороперерабатывающих заводов, вопрос с конкретной технологией утилизации в РФ не решен, а возможных решений может быть множество, причём все ныне применяемые методы имеют в настоящее время разные недостатки, которые значительно снижают их эффективность и не дают необходимого результата – полной утилизации и быстрое время окупаемости капитальных вложений.

С нашей точки зрения, наиболее важным пунктом Закона является “строительство заводов переработки отходов полного цикла”, создание которых позволит практически решить вопросы утилизации ТБО и развития отдельных отраслей экономики, в том числе АПК. Именно условие концентрации в едином предприятии процессов сортировки, переработки, утилизации отходов, выработки энергетических ресурсов и выращивания сельскохозяйственной продукции позволит успешно вести производство сельскохозяйственной продукции с низкой себестоимостью и обеспечивать их конкурентоспособность.

В качестве примера возможного решения озвученной проблемы экологической, энергетической, промышленной, сельскохозяйственной, авторами разработан вариант реализации проекта на конкретном примере, где за основу принято возведение Комплекса на территории одного из муниципальных района с неблагоприятными климатическими условиями для выращивания сельскохозяйственной продукции (Сибирский федеральный округ) с численностью населения до 150 тыс. человек и размещением тепличного хозяйства в непосредственной близости от территории предприятия по утилизации бытовых отходов. Статистически зафиксированный на территории района объем отходов, производимый населением, составляет в среднем 1400000 тонн в год.

По произведенным расчетам объем электроэнергии, извлекаемой двигателем в системе Комплекса, составляет около 37 МВт/час. Он используется для функционирования Комплекса – приблизительно 2.5 МВт/час, а также для обслуживания тепличного хозяйства – около 7,0 Мвт/час. Оставшаяся электроэнергия и тепло реализуются для нужд населения и производственных предприятий района.

Тепличное хозяйство возводится на территории 80 га в непосредственной близости от заводского корпуса, к теплице прокладываются инженерные сети – горячая и холодная вода, электроэнергия, системы автоматизации процесса, система охлаждения.

Каркас тепличного хозяйства монтируется из оцинкованных металлоконструкций облегчённого типа, с использованием для обрамления контура и кровли поликарбонатных плит, обеспечивающих необходимую защиту от атмосферных осадков и колебаний температуры. Использование лёгкого поликарбоната снижает нагрузку на металлоконструкции, по сравнению со стеклом и обеспечивает сокращение потребления электрической и тепловой энергий.

Для выращивания урожаев используется гидропоника, увеличивающая посадочные площади, снижающая затраты на регулярную замену грунта и обеспечивающая экологическую чистоту выращиваемой продукции.

На территории тепличного хозяйства предусматриваются цеха упаковки, выращивания рассады, холодильные цеха, химическая лаборатория, места для поселения опылителей (семей шмелей), разъездная и погрузочные площадки.

Хозяйство должно иметь необходимые средства механизации труда и полную автоматизацию процесса освещения (светодиодное освещение), полива, поддержания необходимого температурного режима, вентиляции. Выделяются отдельные площади для выращивания цветов и ягод.

Рациональный подход, представленный в описании комплекса, обеспечивает высокий уровень окупаемости значительных затрат, требуемых на его возведение, что достигается за счет:

– предварительной сортировки ТБО и выделения вторичного сырья;

– производства электроэнергии и тепла при использовании пиролизного газа;

– установки линий переработки вторичного сырья с использованием дешевой электроэнергии и реализации продукций от этих линий;

– реализации крупного объема сельскохозяйственной продукции по оптимальной стоимости;

– использования собственной электроэнергии и тепла в собственных тепличных хозяйствах;

– реализации электроэнергии и тепла по стабильным реальным тарифам.

При капитальных затратах на оборудование и строительство Комплекса и создание тепличного хозяйства 6109129 тыс. рублей (табл. 1) и ежегодных затратах на эксплуатацию 311567 тыс. рублей (табл. 2) годовая выручка Комплекса и функционирования тепличного хозяйства от производственной и хозяйственной деятельности в период эксплуатации составит 4822650 тыс. рублей (рис. 2).

Таблица 1 – Затраты на оборудование и строительство Комплекса

Таблица 2 – Ежегодные затраты Комплекса и тепличного хозяйства в период эксплуатации

Доход складывается от реализации услуг по доставке и утилизации ТБО, продажи электроэнергии и тепла, продукции переработки вторичного сырья, продукции тепличного хозяйства.

Окупаемость капитальных затрат на строительство составляет 2-2,5 года после вывода Комплекса на проектную мощность.

Рисунок 2 – Структура доходов Комплекса и тепличного хозяйства в период эксплуатации, %

С нашей точки зрения, строительство и эксплуатация предлагаемого Комплекса может стать драйвером развития не только отдельных подотраслей агропромышленного комплекса страны, но и создать условия для развития сельских муниципальных районов в различных климатических зонах.

Наличие дешевой и постоянно восполняемой энергии с успехом может явиться градообразующим звеном освоения территорий – они будут иметь энергетический потенциал своего развития, который не зависит от условий по доставке топлива для труднодоступных, в частности, северных территорий. Наличие дешевых энергетических мощностей поможет создать конкурентное обеспечение населения сельскохозяйственной продукцией, выращенной силами местных сельскохозяйственных предприятий.

Литература

1. Скопинцева Е. Минсельхоз пообещал построить 1500 га теплиц. / Е. Скопинцева // Экономика и жизнь. – 2016. – № 22. – С. 4-6.
2. Технология отходов [Текст] : Монография / Л.Я. Шубов, М.Е. Ставровский, А.В. Олейник. – М.: Инфра-М, 2011. – 352 с.
3. Чемодин Ю.А. О возможности высвобождения земельных ресурсов страны при обеспечении комплексного подхода к утилизации отходов, производимых населением Российской Федерации [Текст] Ю.А. Чемодин / Экономические преобразования в земельно-имущественном комплексе России: анализ и пути решения // Сборник научных статей и тезисов Межд. науч.-практ. конф. – М.: ГУЗ, 2017. – с. 89-92.
4. Ассоциация «Теплицы России» [Электронный ресурс] – Интервью с Министром сельского хозяйства России Александром Ткачёвым 22.01.2016 г. Режим доступа – http://rusteplica.ru/публикации/минсельхоз-россии/ткачев.html#more-2541
5. Инновационные механизмы управления отходами [Текст] : Монография / Р.Г. Мамин, Т.П. Ветрова, Л.А. Шилова. – М.: МГСУ, 2013. – 136 с.
6. Земля против мусора [Электронный ресурс] – Мир прогнозов. Режим доступа – http://www.mirprognozov.ru/prognosis/sosity/zemlya-protiv-musora/

The literature

1. Skopintseva. The Ministry of Agriculture Promised to Build 1,500 Hectares of Greenhouses. / E. Skopintseva // Economics and Life. – 2016. – No. 22. – P. 4-6.
2. Waste Technology [Text]: Monograph / L. Ya. Shubov, M. E. Stavrovsky, A.V. Oleynik. – M.: Infra-M, 2011. – 352 p.
3. A. Chemodin. Opportunities to Release the Country’s Land Resources Providing a Comprehensive Approach to the Recycling of Waste Generated by Population of the Russian Federation [Text] Yu. A. Chemodin / Economic Conversions in the Land and Property Complex of Russia: Analysis and Solutions // Collection of research articles and abstracts of International scientific and practical conference – M.: State University of Land Use Planning, 2017. – p. 89-92.
4. The Greenhouses of Russia Association [digital resource] Interview with Alexander Tkachev, Minister of Agriculture of Russia, 22.01.2016 Access mode –http://rusteplica.ru/публикации/минсельхоз-россии/ткачев.html#more-2541
5. Innovative Instruments of Waste Management [Text]: Monograph / R.G. Mamin, Т.P. Vetrova, L.A. Shilova. – M.: Moscow State University of Civil Engineering, 2013. – 136 p.
6. The earth against garbage [digital resource] World of forecasts. Access mode –http://www.mirprognozov.ru/prognosis/sosity/zemlya-protiv-musora/