Стурман В.И. Экологическое картографирование

Подождите немного. Документ загружается.

Типы лесов Состав Класс бонитета

Щ$Ш Сосняки лишайниковые

ЩШ Сосняки бруснично-лишайниковые

V'V' Сосняки ягодниково-зеленомошные

Щ Лиственничники бруснично-лишайниковые

ШШ Лиственничники ягодниково-зеленомошные

ШШ Кедрачи лишайниковые

ЩЩ Кедрачи ягодниково-зеленомошные

Кедрачи пойменные

щц Ельники ягодниково-зеленомошные

•ф

;ц Сосняки мшистые

Щ£ Ельники мшистые

Сосняки сфагновые

Кедрачи травяно-болотныс

10С+К

8С1Л1К+Б

8С2Л+К,Е, ед.Б

5ЛЗС2К ед. Б

7Л2С1Б+К6 Ос

6КЗЕ1С

4К4Е1Л1Б

4К5Е1Бед.Л,С

5Е2К2Л1С

6С2К1Е1Б+Л

5Е2К2С2Л ед. Б

7С1К1Е1Б

4К2Е2С2Б

Va-V6

Рис.

27. Фрагмент картосхемы коренных типов лесов [139]

следованиях. В последнем случае объектом картографирования ста-

новятся также состояние и тенденции развития растительных ком-

плексов: восстановительные сукцессии после пожаров и рубок, се-

рийные смены древостоев, стабилизация и др.

Выявление тенденций позволяет картографировать прогнози-

руемые будущие состояния растительности и ландшафтов в целом

в рамках ландшафтно-динамических сценариев [66]. Те или иные

ландшафтно-динамические сценарии, в свою очередь, могут быть

следствием выбора форм природопользования, что обычно дела-

ется в рамках процедуры ОВОС.

Схожий характер имеет методика картографирования степени

деградации почв [144], для которых определяются виды деградации

(физическая, химическая, биологическая) с балльными оценками

их уровня. Основной способ изображения — качественный фон.

Условия произрастания оцениваются по многочисленным по-

казателям тепло- и влагообеспеченности, ресурсов питательных

элементов. Наиболее распространенный прием интеграции пока-

зателей — суммирование баллов [111], что, однако, недостаточно

эффективно вследствие существенных различий в значимости от-

дельных параметров. Более корректно интеграция биоэкологичес-

ких параметров может быть осуществлена с помощью метода взве-

шенных баллов [156]. Его сущность заключается в установлении и

использовании корреляционных связей между частными показа-

телями на отдельных картах (плотности популяций, нарушенное -

ти растительного и почвенного покрова, эродированности и др.)

и картах, характеризующих ландшафты в целом:

где С

(

— показатель синтетической оценки в точке z;

К — вес i-ro признака, соответствующий коэффициенту кор-

реляции между показателями на данной частной и ландшафтной

картах;

t — значение i-ro признака (баллы) в точке z.

Картографирование состояния животного населения и усло-

вий его обитания распространено значительно меньше, вследствие

весьма трудоемких работ по определению численности и плотнос-

ти популяций. Состояние фауны характеризуется в категориях

видового разнообразия и ареалов отдельных видов, включая их ди-

намику. В отношении редких, наиболее строго охраняемых видов

проводится полевое картографирование местообитаний, с после-

дующей разработкой и юридическим оформлением охранных ме-

роприятий. При полевых работах весьма эффективно применение

в целях определения координат местообитаний охраняемых видов

современных приборов, использующих GPS-технологии.

Биоэкологическое картографирование, как и биоэкологические ис-

следования в целом, направлено на решение задач изучения и охраны

биоты и выполняются вне рамок географической науки. В связи с этим

потенциал последней используется недостаточно. Так, для анали-

за причин негативной динамики видового разнообразия и отдель-

ных ареалов, а также при разработке соответствующих природоох-

ранных мероприятий перспективен широко применяемый в гео-

графических исследованиях метод наложения карт, в частности,

ландшафтных и социально-экономического содержания.

4.6.2.

Биоиндикационное картографирование

Биоиндикационное картографирование, как распространенный

метод мониторинга состояния атмосферы и гидросферы, относи-

тельно хорошо обеспечено методической литературой. Для урба-

низированных территорий основной биоиндикатор — состояние

здоровья населения, в первую очередь детского. В сельской местно-

сти и относительно слабо измененных ландшафтах изучаются рас-

тения с определенными пределами газоустойчивости; для водо-

емов — наиболее устойчивые или, наоборот, чувствительные к

загрязнению организмы.

Основные элементы биоиндикационного картографирования:

• выбор территориальных единиц;

• выбор биоиндикаторов;

• наблюдение за состоянием биоиндикаторов;

• обработка и картографическое представление результатов

наблюдений.

Выбор территориальных единиц. Он определяется характе-

ром используемых в данном исследовании биоиндикаторов. В случаях

когда биоиндикаторы выбираются и изучаются непосредственно в

ходе картографирования, имеется возможность формирования

оптимальной сети районирования. Общее требование к территори-

альным единицам — объективность их обособления в силу барьер-

ной роли разделяющих их границ. Ведущий (по отношению к дру-

гим геокомпонентам) фактор перераспределения величин антропо-

генных воздействий — рельеф. Разработанная методика создания

морфологической основы ландшафтно-геоэкологических исследова-

ний подразумевает подразделение территории на однородные гра-

ни,

сочленяющиеся по ребрам рельефа (геотопологическое райони-

рование) (А. Н. Ласточкин [109]). Эти грани образуют территориаль-

ные ячейки, в пределах которых может производиться выбор

биоиндикационных объектов. Биота, обладая динамикой саморазви-

тия,

способна формировать собственную сеть территориальных яче-

ек. Их образуют растительные ассоциации, находящиеся на разных

стадиях сукцессии. Сочетание территориальных ячеек, выделенных

по геоморфологическим признакам и по длительновременным со-

стояниям геокомплексов, — наиболее эффективное решение про-

блемы районирования, но в силу трудоемкости осуществимо лишь

при очень детальных полевых исследованиях.

В случаях когда для картографических целей используется

индикационный потенциал объектов, изучаемых с некартографи-

ческой направленностью (медицинская статистика, материалы ле-

сотаксации и др.), выбор территориальных единиц вынужденно

определяется организацией соответствующей ведомственной ста-

тистики (административные районы, территории обслуживания по-

ликлиник, врачебные участки; лесничества, лесхозы, лесные квар-

талы).

Сетки районирования, как чужеродные по отношению к

техногенным потокам и ореолам загрязнения, способны искажать

территориальную структуру последнего, вызывая появление на

карте искусственных границ.

При биоиндикационном картографировании (особенно в слу-

чаях, когда в его выполнении не принимают участия географы)

вопрос выбора территориальных единиц может оставаться вообще

нерешенным либо решаться формально, с использованием гео-

метрически правильных сеток (растровое картографирование). В пер-

вом случае результаты исследований на отдельных участках произ-

вольно экстраполируются на неопределенные площади; во втором

случае на карте появляются искусственные прямолинейные гра-

ницы. Избежать того и другого можно при показе на карте место-

положений биоиндикационных объектов (обследованных деревьев

и их групп и т.п.), с отнесением характеристик непосредственно к

ним и возможностью проводить различия между интерпретацией

(изолинии, в том числе на участках отсутствия биоиндикаторов)

и фактическими данными.

Выбор биоиндикаторов. В большинстве случаев выбор биоин-

дикаторов также определяется состоянием медико-статистического

учета, естественным распространением или культивированием био-

индикационных объектов. В принципе всякая реакция организма на

загрязнение является биоиндикационной; но задача исследования

заключается в выявлении специфических реакций, позволяющих ус-

тановить характер и масштабы воздействия [20]. Как показано выше,

биоиндикационные закономерности имеют региональный характер.

Поэтому выбор биоиндикационных видов и реакций применитель-

но к условиям конкретной территории должен опираться на резуль-

таты биоэкологических и геогигиенических исследований.

Проблема выбора конкретных биоиндикаторов определённых

фитотоксикантов широко освещена в научной литературе. К рас-

тениям, используемым в качестве биоиндикаторов, предъявляют

следующие общие требования [61]:

• воздействия загрязнений должны приводить к хорошо за-

метным реакциям;

• эффекты воздействия должны быть хорошо воспроизводи-

мы при использовании растений генетически подобных по-

пуляций;

• эффекты воздействия должны характеризоваться специфи-

ческими симптомами, свойственными воздействию опре-

деленных веществ;

• растения должны быть чувствительны даже к низким кон-

центрациям поллютантов;

• растения должны быть устойчивыми к заболачиванию, бо-

лезням и иным неблагоприятным влияниям, не связанным

с загрязнениями.

Наблюдение за состоянием биоиндикаторов. Это — одна из

разновидностей медицинских и биологических исследований, кото-

рая осуществляется в процессе медицинской и лесохозяйственной

практики, а также целенаправленно с использованием критериев

оценки степени проявления характерных реакций на загрязнение.

Обработка и картографическое представление результа-

тов наблюдений. По содержанию они представляют собой ин-

теграцию показателей. Эти процедуры существенно дифференци-

рованы по типам биоиндикаторов; с использованием способа аре-

алов картографируется распространение отдельных видов. При этом

разные приемы графического представления ареалов (линии раз-

ного рисунка, штриховки, крап, в том числе разреженный) по-

зволяют учесть степень пространственной определенности границ.

Количественные и качественные характеристики биоиндика-

ционных реакций на уровне отдельных видов, будучи локализуе-

мыми в пределах территориальных единиц, наиболее адекватно

картируются с помощью картограмм и картодиаграмм. Картограм-

мами передают относительные характеристики, осредненные по

площадям территориальных ячеек; картодиаграммами — абсолют-

ные характеристики или их структуру, обычно по административ-

но-территориальным единицам.

Биоиндикационные реакции на уровне сообществ выражаются

с помощью показателей флористического и/или фаунистического

разнообразия, что наиболее адекватно отображается с помощью

картодиаграмм. При этом наряду с относительно простыми пока-

зателями числа видов определенных систематических групп при-

меняются производные оценочные показатели, такие как индекс

чистоты атмосферы (ИЧА) по данным лихеноиндикации:

где Q. — коэффициент токсикотолерантности вида i (среднее чис-

ло видов, сопровождающих вид i по всем пунктам); f

{

— степень

покрытия, отнесенная к частоте вида i в каждом пункте [20]. По-

добный показатель (индекс экологической ценности ландшафтов

—

ИЭЦ) применяется при биоиндикации на уровне биогеоценозов:

иэц

=£ERSV,

1=1

где п — число биоценозов;

Е — доля биоценоза i в общей площади;

— относительная редкость биоценоза i;

S — богатство видов растений в биоценозе i;

— богатство видов животных в биоценозе i.

4.6.3.

Медико-географическое

картографирование

Медико-географическое картографирование нацелено на отобра-

жение факторов среды, как позитивно, так и негативно влияющих

на здоровье человека. В зависимости от показа факторов среды или

результатов их воздействия (патологии), карты могут быть отнесены

к разным группам медико-географической классификации [130]:

• медико-географические карты и близкие к ним по содер-

жанию оценочные карты окружающей среды, отображаю-

щие природные и социальные предпосылки болезней;

• нозогеографические карты, характеризующие фактическое

распространение болезней.

Среди факторов болезней, составляющих предмет медико-гео-

графического картографирования, различают [84]:

• географические предпосылки, обусловленные социальны-

ми,

историческими и физико-географическими причина-

ми (потенциальные ареалы заболеваний);

• области источников заболеваний, связанные с видовым и

количественным составом переносчиков, интенсивностью

циркуляции возбудителя в природном очаге (фактические

нозоареалы).

Реализация природных предпосылок для заболеваний зависит от

населенности территорий, образа жизни населения, организации

здравоохранения. Поэтому фактическое распространение болезней

(предмет нозогеографического картографирования) может отличаться

от распространения соответствующих природных факторов.

Медико-географическое картографирование абиотичес-

ких факторов среды. Оно осуществляется главным образом на

основе метеорологических данных. При создании таких карт про-

водится интерпретация климатических параметров (годовые, се-

зонные, месячные и др. средние, максимальные и минимальные

температуры, суммы осадков, скорости ветров, параметры радиа-

ционного режима) и других характеристик (таких, как обеспечен-

ность микроэлементами, повторяемость опасных геодинамических

процессов и т.п.), с точки зрения экологии человека.

В целях такой интерпретации в рамках медико-биологических

исследований определяются оптимальные для человека интервалы

характеристик, а фактические их величины в тех или иных пунктах

рассматриваются как отклонения от оптимума. При этом составля-

ются многочисленные (преимущественно изолинейные) аналити-

ческие карты отдельных параметров (продолжительность

степень

выраженности комфортных

дискомфортных периодов, отдель-

ные факторы комфорта

дискомфорта).

На

синтетических картах

способом качественного (количественного) фона показываются

обобщающие качественные

или

полуколичественные (балльные)

оценки благоприятности климата

ландшафтов

целом (рис.

28).

Рис.

28.

Карта оценки экологического потенциала ландшафтов

по

мезорегионам

[65]

Легенда

карте оценки экологического потенциала ландшафтов

по мезорегионам

№

п/п

Уровень

экологичес-

кого потен-

циала

Баллы

Зональные типы

ландшафтов

Сравнительная

оценка при-

родных усло-

вий обитания

Основные фак-

торы экологи-

ческого диском-

форта

4 5 6

Наиболее

высокий

30-42

Субсредиземно-

морские

север-

ные влажнотро-

пические

Наиболее бла-

гоприятные

(оптимальные,

комфортные)

Наиболее

высокий

24-30

Предкавказские

степные

час-

тично широко-

лиственно-лес-

ные

Наиболее бла-

гоприятные

(оптимальные,

комфортные)

Некоторый

не-

достаток влаги

в степях

Продолжение легенды

2 3

20-24

Широколиственно-

лесные, восточ-

ноевропейские

ле-

состепные

и час-

тично подтаежные

южные

Некоторый

не-

достаток влаги

лесостепи

Относи-

тельно

высокий

18-20

Подтаежные (кроме

южной части

вос-

точноевропейских)

Благоприятные

(близкие

оптимальным,

прекомфорт-

ные)

Пониженная

теплообеспе-

ченность, из-

быточное

ув-

лажнение

Относи-

тельно

высокий

18-20

Западносибирские

лесостепные, вос-

точноевропейские

степные типичные

Благоприятные

(близкие

оптимальным,

прекомфорт-

ные)

Недостаточное

увлажнение

Относи-

тельно

высокий

16-18

Южнотаежные

(кроме

среднеси-

бирских)

Благоприятные

(близкие

оптимальным,

прекомфорт-

ные)

Пониженная

тепло-обеспе-

ченность, из-

быточное

ув-

лажнение

Относи-

тельно

высокий

16-18

Приволжские

и ми-

нусинские степные

типичные

Благоприятные

(близкие

оптимальным,

прекомфорт-

ные)

Недостаточная

влагообеспечен-

ность

Средний

12-16

Сред нетаежные

(кроме

централь-

ноякутских), сред-

несибирские

юж-

нотаежные

Условно

благо-

приятные

(пе-

реходные

от

малоблаго-

приятных

благоприят-

ным)

Низкая

тепло-

обеспечен-

ность, избыточ-

ное

увлажнение

Средний

12-16

Восточноевропейс-

кие сухостепные,

западносибирские

заволжские

степ-

ные

типичные

Условно

благо-

приятные

(пе-

реходные

от

малоблаго-

приятных

благоприят-

ным)

Низкая

влаго-

обеспеченность

Низкий

8-12

Северотаежные

(кроме

восточно-

сибирских)

Малоблаго-

приятные

(ги-

покомфорт-

ные)

Значительный

недостаток

теп-

ла,

избыток

влаги

Низкий

8-12

Полупустынные,

сибирские

сухо-

степные

Малоблаго-

приятные

(ги-

покомфорт-

ные)

Значительный

недостаток

вла-

ги,

избыток

тепла

Низкий

8-10

Центральноякут-

ские

среднетаеж-

ные

Малоблаго-

приятные

(ги-

покомфорт-

ные)

Недостаток

теп-

ла и атмосфер-

ной влаги,

мощная

много-

летняя мерзлота

Продолжение легенды

1 2 3 4

5 6

Очень низ-

кий

6-8 Лесотундровые, во-

сточносибирские

северотаежные

Неблагоприят-

ные (диском-

фортные)

Значительный

недостаток

тепла, избыток

влаги

Очень низ-

кий

6-8

Пустынные

Неблагоприят-

ные (диском-

фортные)

Крайний недо-

статок влаги,

избыток тепла

Очень низ-

кий

<6 Тундровые

Неблагоприят-

ные (диском-

фортные)

Крайний недо-

статок тепла и

избыток влаги

Экстремаль-

но низкий

Арктические

Абсолютно не-

благоприят-

ные (экстре-

мальные)

Экстремально

низкая тепло-

обеспеченность

От относи-

тельно вы-

сокого до

экстре-

мального,

изменчи-

вый по

высотным

поясам

22-25

Горные в зонах

широколиственных

лесов и предсуб-

тропических сте-

пей

От благопри-

ятных в ниж-

нем поясе до

экстремаль-

ных в верхнем

Расчлененный

рельеф, дест-

руктивные

природные

процессы, рез-

кое уменьше-

ние теплообес-

печенности с

высотой, часто

недостаток

влаги в котло-

винах и на

подветренных

склонах

От относи-

тельно вы-

сокого до

экстре-

мального,

изменчи-

вый по

высотным

поясам

14-20

Горные в южной

тайге, подтайге и

лесостепи

Относительно

благоприят-

ные в нижнем

поясе, мало-

благоприят-

ные в средне-

горье

Расчлененный

рельеф, дест-

руктивные

природные

процессы, рез-

кое уменьше-

ние теплообес-

печенности с

высотой, часто

недостаток

влаги в котло-

винах и на

подветренных

склонах

От относи-

тельно вы-

сокого до

экстре-

мального,

изменчи-

вый по

высотным

поясам

10-12

Горные в средней

тайге, средне- и

высокогорные в

степной зоне Юж-

ной Сибири

От малобла-

гоприятных в

котловинах до

экстремаль-

ных в высоко-

горьях

Расчлененный

рельеф, дест-

руктивные

природные

процессы, рез-

кое уменьше-

ние теплообес-

печенности с

высотой, часто

недостаток

влаги в котло-

винах и на

подветренных

склонах

От относи-

тельно вы-

сокого до

экстре-

мального,

изменчи-

вый по

высотным

поясам

5-10

Горные в северной

тайге и Субаркти-

ке

Крайне небла-

гоприятные и

экстремаль-

ные,

в котло-

винах небла-

гоприятные

Расчлененный

рельеф, дест-

руктивные

природные

процессы, рез-

кое уменьше-

ние теплообес-

печенности с

высотой, часто

недостаток

влаги в котло-

винах и на

подветренных

склонах

Медико-географическое картографирование биотических

факторов среды. Оно осуществляется на основе обобщения дан-

ных медицинской статистики, преимущественно в мелких мас-

штабах. При этом нозоареалы показывают иногда с подразделени-

ем по разновидностям болезней либо по степени риска заражения

Рис.

29. Изображение качественным фоном структуры потенциального

нозоареала кожных лейшманиозов [130]

(рис.

29). Соответственно, способы изображения для них — ареа-

лы,

качественный фон, иногда также значки.

Крупно- и среднемасштабное картографирование распростра-

нено меньше, так как предполагает значительно большую полно-

ту фактических данных. Крупномасштабные карты создаются в зна-

чительной мере на основе специальных полевых работ. Например,

при полевых исследованиях распространения иксодовых клещей

(переносчиков энцефалита) учитывается численность клещей (чис-

ло экземпляров на белом полотнище стандартного размера за 1 км

пешего маршрута), а также дается характеристика их местообита-

ний. Для обеспечения сопоставимости маршруты проводятся в ве-

сенний период максимальной активности.

При камеральной обработке проводится сопоставление полевой

карты распространения клещей с ландшафтными, зоогеографичес-

кими, геоботаническими, геоморфологическими картами, в целях

отнесения данных наблюдений к внутренне однородным территори-

альным единицам. Однако возможности интерпретации, как правило,

лимитируются недостаточной детальностью имеющихся в наличии

соответствующих карт. Так, минимальной таксономической едини-

цей, в пределах которой наблюдаются закономерности распределе-

ния иксодовых клещей, является группа фаций и соответствующая

единица растительного покрова [28] — элементарный выдел, число