3. Оценка степени экологической устойчивости ландшафта

Рассматривая вопросы устойчивости и оптимизации ландшафтов, очень важно располагать системой количественных оценок и характеристик изучаемых процессов.Более объективную оценку могут дать комплексные почвенно-агрохимические, эколого-физиологические и эколого- токсикологические исследования с применением методов системного анализа и математического моделирования. Наибольшая трудность заключается в выделении зон устойчивости агроэкосистемы, определении их границ и времени сохранения или достижения нового устойчивого состояния при наличии кратковременных или постоянных воздействий. Изменение структуры экосистемы или переход ее параметров в область неустойчивого состояния обусловливают потерю устойчивости. Несомненно, что в ряду параметров, ответственных за устойчивость и стабильность агроэкосистемы, первостепенное значение имеет продуктивность агроценозов, падение которой по самым причинам(например, дефицит или избыток элементов минерального питания, засуха или переувлажнение и т.д.) ниже заданного уровня свидетельствует о переходе агроэкосистемы в неустойчивую область. Однако, снижение урожайности - это уже конечная фаза реакции агроэкосистемы на имеющиеся возмущения, которой предшествуют изменения других параметров, таких, как и активность микробного сообщества, сбалансированность биогеохимических циклов элементов, уровень плодородия почвы. В этой связи заслуживает внимания возможность оценивать степень экологической устойчивости ландшафта с помощью коэффициента экологической стабилизации (КЭСЛ), интегрирующего качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта.

Согласно В.А Баранову, первый метод оценки с помощью этого коэффициента основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду:

где F_ст - площади, занятые стабильными элементами ландшафта -сельскохозяйственными культурами и растительными сообществами, оказывающими на него положительное влияние (леса, зеленые насаждения, естественные луга, заповедники, заказники и пахотные земли, занятые многолетними культурами: люцерной, клевером, травосмесями и др.).

F_нст- площади, занятые нестабильными элементами ландшафта(ежегодно обрабатываемые пашнями, земли с неустойчивым травяным покровом, склонами, площадями под застройкой и дорогами, зарастающими или заиленными водоемами, местами добычи полезных ископаемых, другими участками, подвергшимися антропогенному опустошению).

Оценку ландшафта производят по следующий шкале:

Стабильные элементы:

- Защитными насаждениями и кустарниками - 76 га

- Сенокосы -274 га

- Пастбища - 405 га

- Под лесом -78 га

- Пашня, занятая многолетними травами - 260 га

Не стабильные элементы:

- Пашня - 2840 га

- Приусадебные земли -295 га

- Под водой - 10 га

- Под дорогами, прогонами, просеками - 20 га

Подставим данные, получим:

КЭСЛ₁=(274+405+78+260)/(2840+295+10+20)=1017/2165=0,46

Коэффициент экологической стабилизации равен 0,46, это означает, что нестабильность ландшафта хорошо выражена.

Такой низкий коэффициент был получен из-за высокого содержания в хозяйстве не стабильных элементов, таких как пашня, дороги, прогоны и др. Но это можно исправить путем увеличения стабильных элементов.

Биологические элементы ландшафта оказывают неодинаковое влияние на ее стабильность. Для оценки необходимо учитывать не только площадь внутренние свойства, а также качественное состояние ( влажность и профиль биотопа, структура биомассы, геологическое строение, местоположение и морфология поверхности):

где:

f_i-площадь биотического элемента;

Кэ.з - коэффициент, характеризующий экологическое значение отдельных биотических элементов (площадь застройки - 0; пашня-0,14; виноградники-0,29; хвойные леса-0,38; сады, лесные культуры, лесополосы-0,43; огороды-0,5; луга-0,62; леса смешанные-0,63;пастбища - 0,68; водоемы и водотоки-0,79; лиственные леса-1,0)

К_r-коэффициент геолого-морфологической устойчивости рельефа (1,0-стабильный,0,7-нестабильный, например, рельеф песков, склонов, оползней)

F_т-площадь всей территории ландшафта.

Оценку ландшафта производят по следующей шкале:

Необходимо показать наличие биотических элементов в хозяйстве. Биотические элементы:

- Защитными насаждениями и кустарниками - 76 га,

- Сенокосы - 274 га

- Пастбища - 405 га

- Под лесом - 78 га

- Пашня, занятая многолетними травами - 260 га

- Пашня - 2840 га

- Приусадебные земли - 295 га

- Под водой - 10 га

- Под дорогами, прогонами, просеками - 20 га

К исходным данным по площади биотических элементов необходимыкоэффициенты, характеризующие экологическое значение отдельных биотических элементов, коэффициенты геолого-морфологической устойчивости рельефа. Подставив их в формулу, получим:

КЭСЛ₂=(76*1*1+274*0,68*1+405*0,68*1+78*0,63*1+260*0,14*1+2840*0,14*0,7+295*0*0,7+10*0,79*1+20*0*0,7)/4258=(76+186,32+275,4+49,14+36,4+278,32)/4258=901,58/4258=0,2.

Коэффициент экологической стабилизации равен 0,2, что характеризует ландшафт как нестабильный. Такой низкий коэффициент получен главным образом из-за земель под постройками и под пашней, так как качественное их состояние не является стабилизирующим фактором.

Получив два коэффициента экологической стабилизации, мы видим, что для агроландшафта необходим комплекс мер для повышения его устойчивости.