Содержание к диссертации
Введение
1. СОЦИАЛЬНО - ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РЕКРЕАЦИИ 10
1.1. Экологическое районирование Кемеровской области 13
1.2.Рекреационное зонирование Кемеровской области 14
2.ЭКОЛОГО - БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО РЕКРЕАЦИОННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ 20
2.1 . Принципы экологического нормирования рекреационных воздействий 24
2.2.Основные закономерности рекреационного освоения природных комплексов 33
3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ 38
4.ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ВОДОХРАНИЛИЩА КРАПИВИНСКОГО ГИДРОУЗЛА НА РЕКЕ ТОМИ 47
4.1. Проектная характеристика водохранилища 47
4.2. Природные условия района водохранилища 50
4.3.Растительность береговой полосы водохранилища 57
5.ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРАВЯНОГО ПОКРОВА В УСЛОВИЯХ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕКРЕАЦИОННЫХ НАГРУЗОК 65
5.1.Рекреационные изменения травяного покрова березового леса 66
5.2. Рекреационные изменения травяного покрова осиново-пихтового леса 89
5.3.Рекреационные изменения травяного покрова пихтово-осинового леса 93
5.4.Рекреационные изменения лугового сообщества 98
6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧАСТКОВ С ПРОГНОЗНОЙ РЕКРЕАЦИОННОЙ ЕМКОСТЬЮ В ВОДООХРАННОЙ ЗОНЕ КРАПИВИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА 108
ВЫВОДЫ 112
ЛИТЕРАТУРА 114
ПРИЛОЖЕНИЕ 138
- Экологическое районирование Кемеровской области
- Принципы экологического нормирования рекреационных воздействий
- Проектная характеристика водохранилища
Экологическое районирование Кемеровской области
В 1995 году в Кемеровской области была проведена оценка антропогенного воздействия на территориальные природные комплексы и осуществлено экологическое районирование. Районы выделены по принципу однородности природных условий и факторов антропогенного воздействия.
Такое районирование территории имеет относительный характер, отличается от природно-географического и не совпадает с административным делением области. Для оценки общей экологической ситуации в экологических районах совмещены природные условия и воздействующие на них техногенные факторы
В северной части области выделены Тонгульский, Тайгинский, Мариин-ский, Тисульский, Нижне-Томский районы, для которых характерны локальные нарушения почв, связанные с распашкой земель и карьерами. Почвенный покров нарушен агротехническими мероприятиями, переуплотнением почв сельскохозяйственными механизмами, интенсивным выпасом скота. Площади естественной растительности сильно сокращены, леса ослаблены атмосферными загрязнениями, нарушена структура растительности (Описание экологической карты..., 1996).
В горных территориях системы Кузнецкого Алатау выделены Барзаский, Верхне-Кийский, Тайдонский, НарыкскиЙ, Терсинско - Тотуясский, Алатаус-ский районы. Основные признаки этих районов - загрязнение атмосферы, связанное с переносом воздушных масс, разрушение почвенного покрова в поймах рек при дражных работах, открытая и закрытая угледобыча, интенсивная рубка леса на фоне экстенсивной лесоэксплуатации.
Южная часть области образует обособленную геоморфологическую структуру - Горную Шорию. В ее границах выделены четыре экологических района: Чумышский, Кондомский, Нижне-Мрасский и Верхне-Мрасский. Все они подвергаются воздействию переносимых атмосферных выбросов промышленных предприятий Южного Кузбасса. Здесь наблюдается развитие эрозионных процессов, разрушение почв при добыче полезных ископаемых. Почвы загрязнены тяжелыми металлами, интенсивно вырубаются леса. Восстановление хвойных пород после вырубок слабое.
С запада Кемеровская область отделена от Новосибирской области и Алтайского края Салаирским кряжем. В этой части территории Кемеровской области выделяются два экологических района: Салаиро-Чумышский и Гурьев-ско-Салаирский. Техногенное воздействие происходит за счет переноса загрязненных масс воздуха из промышленных районов Кузбасса. Содержание тяжелых металлов в почвах превышает фоновое в два раза. В результате экстенсивной лесоэксплуатации, черневая тайга сохраняется фрагментами.
В границах Кузнецкой котловины выделены Кузнецкий, Северо-Кузбасский, Кемеровский, Южно-Кузбаский районы, для которых характерны высокое фоновое загрязнение атмосферы промышленными выбросами, сбросы сточных вод, превышающая норму пылевая нагрузка.
Основные нарушения почв: высокий процент распаханности, ненормируе-мый выпас скота, применение высокотоксичных пестицидов и гербицидов. Здесь отмечается высокая плотность размещения промышленных объектов и как результат - снижение лесистости, нарушение структуры растительности, сокращение биологического разнообразия и общее разрушение природных экосистем.
Принципы экологического нормирования рекреационных воздействий
Негативные последствия рекреационной деятельности для растительных сообществ зависят от вида отдыха, числа отдыхающих и времени использования территории (Тарасов, 1980). Поэтому существуют базовые показатели: допустимая рекреационная нагрузка и, определяемая на ее основе, допустимая (экологическая) емкость рекреационного выдела.
Определение рекреационной емкости того или иного участка и интегрированная экстраполяция на всю территорию - основной этап количественной оценки рекреационных ресурсов. Рекреационная емкость - это главная хозяйственная характеристика организованного посещения территории. Ее правильное определение и учет могут гарантировать длительную сохранность ландшафтов. Величина рекреационной емкости зависит от устойчивости природных экосистем к нагрузкам и определяется максимальным количеством посетителей, которые могут находиться на определенной территории (единице площади) в течение определенного времени (Казанская, Каламкарова, 1971; 1975), предусмотренного режимом использования территории без нанесения ей ущерба (Родичкина, 1979). При определении допустимой рекреационной емкости, в первую очередь, должны учитываться характеристики устойчивости биогеоценоза. В широком смысле под устойчивостью понимают способ -25 ность биогеоценозов до определенного предела сопротивляться разрушению, противостоять антропогенному воздействию и восстанавливать свои естественные свойства (Теоретические основы..., 1975). За исходную оперативную единицу, обосновывающую мероприятия по организации отдыха с учетом оптимального использования ресурсов рекреации, принимается устойчивость фитоценозов к рекреационному воздействию. То есть тот уровень их использования, при котором структурно-функциональные свойства каждого конкретного фитоценоза не теряют способности к самовосстановлению (Казанская, 1972). И, следовательно, дифференцированно оцениваются возможности растительных сообществ противостоять действию элиминирующих факторов.
Исследованиям антропотолерантности (т.е. терпимости лесных сообществ к воздействию человека) посвящено достаточно много работ (Карписонова, 1967; Машинский, 1975; Чижова, 1977; Балодис, Романс, 1977; Таран, Спиридонов, 1977; Рысина, Рысин, 1987; Kostrowicki, 1981). Устойчивость может быть охарактеризована с двух позиций. Во-первых, способностью сообществ сохранять более или менее постоянное число видов и определенное количество особей в отдельных ценопопуляциях (Спиридонов,1978) и, во-вторых, возможностью системы относительно быстро возвращаться в «исходное» состояние при ослаблении внешнего воздействия (Hill, 1975).
В большинстве исследований, направленных на выявление устойчивости лесного биогеоценоза в качестве основной характеристики рассматривается качественное состояние древесного яруса и допустимые нагрузки рассчитываются исходя из условий сохранения его в ненарушенном виде (Гладкова, Гладков, 1979; Ханбеков, 1981; Кученева, Котов, 1986; Янчев, 1980).
Влияние рекреации ведет, в первую очередь, к ухудшению питания древесных растений (Спиридонов, 1983), При уплотнении почвы усыхают и ломаются корешки всасывающей зоны поверхностно расположенных корней. Питание деревьев ухудшается и потому, что внедряющиеся под полог леса травянистые растения поглощают питательные вещества, влагу и почвенный воздух, конкурируя с древесными растениями. Ухудшение питания ослабляет деревья, задерживает их рост и развитие (Котляров, Плотников, 1985), снижает их сопротивляемость к различным заболеваниям (Казанская, 1980; Левина, Петухова, 1980; Кучко, Кругов, 1986; Стороженко, 1985). При длительных и неумеренных нагрузках деревья испытывают значительное угнетение, сопровождаемое снижениеми прироста по высоте и диаметру (Зеленский, 1987). В ходе рекреационного воздействия деревья испытывают и механические повреждения стволов и ветвей, влияющие на долговечность древостоев (Барышников, Спиридонов, 1990).
Но древостой наиболее ценные компоненты лесного фитоценоза. Экстенсивное использование лесных сообществ до стадии разрушения древесного яруса приведет к полной потере функционального статуса рекреационного выдела (Цареградская, 1982). Поэтому необходимо регламентирование нагрузок на более ранних этапах изменения сообществ (Надеждина, 1978).
Первые компоненты биогеоценозов, принимающие пресс негативных рекреационных воздействий - почва, подстилка и травянистые растения. В результате ряда исследований (Таран, Спиридонов, Бакулин, 1976; Таран, Спиридонов, 1977; Спиридонов, 1987) было установлено, что рекреационное использование лесов приводит к значительным модификациям морфологических признаков почв и, главным образом, к уплотнению поверхностных горизонтов (Гончарова, Самсонова, Белопухов, 1986; Репшас, 1987; Jim Chi Yung, 1987). Ухудшаются свойства почвы: увеличивается объемный вес, уменьшается общая порозность, капилярная влагоемкость, увеличивается глубина промерзания (Харитоненко, Бучман, 1985; Исаков, Михайлова, 1990). Механическое разрушение 60-70 % структурных элементов в поверхностных слоях почвы ведет к нарушению хода химических и биологических процессов. Уплотнение почвы ухудшает условия жизнедеятельности почвенных микроорганизмов (Smeltzer at all, 1986), приводит к размельчению и разрушению подстилки (Бондарук, 1986). Одновременно уменьшается следующий горизонт почвы (Туткенс, 1988), состоящий из полуразложившихся растительных остатков. Все эти изменения в морфологии подстилки имеют отрицательное значение для круговорота биогенных элементов. Постепенное сокращение запасов подстилки, а затем полное исчезновение - одно из главных явлений в общей цепи изменений биогеоценозов, подвергающихся рекреационному воздействию (Казанская, 1980; Кузьмина, 1981).
Многие исследователи отмечают, что наиболее чутким индикатором изменений биогеоценозов является растительность напочвенного яруса, подвергающаяся воздействию как непосредственно (поверхностное механическое повреждение отдыхающими), так и опосредованно - через изменение физических свойств почвы (Полякова, Малышева, 1982). В результате растительные сообщества претерпевают качественные изменения, показателем которых, в первую очередь, является смена физиономического облика травянистых фитоце-нозов. На объективность таких процессов указывается в работах, связанных с изучением динамики дигрессии растительного покрова территорий рекреационного назначения (Казанская и др., 1971; 1977; Сорокин, 1978; Таран, 1985; Рысин, Полякова, 1987; Рысин, 1990). Совокупная оценка состояния растений нижних ярусов может служить не только показателем стадии дигрессии, но и свидетельствовать о почвенных и лесорастительных условиях рекреационных фитоценозов (Таран, Спиридонов, 1977; Груздева, 1978). Отсюда следует, что выявление количественных и качественных изменений в травянистом покрове под влиянием рекреационной деятельности имеет большое значение для оценки состояния насаждений, установления допустимых нагрузок и определения путей восстановления нарушенных фитоценозов (Смирнов, 1970; 1972).
Проектная характеристика водохранилища
В октябре 1972 года после утверждения экспертизой Госплана РСФСР была принята «Схема использования и охраны водных ресурсов реки Томи для водоснабжения промышленности, сельского хозяйства и населенных пунктов Кемеровской и Томской областей на период до 1985 года». Эта целевая программа наметила пути и средства улучшения водообеспечения и водопользования в Кузбассе. Ее выводы и рекомендации легли в основу конкретных мероприятий по строительству и реконструкции очистных сооружений для промышленных и хозяйственно-бытовых вод и послужили одним из аргументов необходимости сооружения на реке Томи водорегулирующего гидроузла. Так как даже самое экономное водопотребление, по расчетам СО «Союзводока-налпроект» не может обеспечить достаточное количество воды в реке ниже г. Новокузнецка в меженные периоды. Санитарный расход воды в Томи в районе Кемерово должен быть не менее 350 м3 в секунду, а фактически в межень он составлял 55 м в секунду (Технический проект...,, 1976).
30 октября 1973 года принято постановление Совета Министров СССР «О мерах по предотвращению загрязнения бассейна реки Томи неочищенными сточными водами и воздушного бассейна городов Кемерово и Новокузнецка промышленными выбросами». Позднее были приняты другие правительственные документы в развитие этого постановления. Министерствам и ведомствам поручалось выполнить 98 водоохранных мероприятий выше гидроузла, а Минэнерго СССР создать на реке Томи регулирующий гидроузел. Проектом гидроузла предусматривалось строительство водохранилища в среднем течении Томи, для обеспечения равномерного стока реки в районе г. Кемерово на протяжении всего года, разбавление поступающих после очистных сооружений г. Кемерова стоков до уровня ПДК и, используя самоочищающуюся способности реки, подготовить ее водные ресурсы для потребления в городах Юрге и Томске. Таким образом, строительство очистных сооружений в городах, поселках, на промышленных предприятиях выше гидроузла, и само сооружение гидроузла с водохранилищем рассматривались как единое, неразрывное, комплексное мероприятие.
По графику строительства, ввод водохранилища в эксплуатацию должен быть осуществлен в 1989 году. Но к пуску гидроузла оказались не готовы предприятия верхнего бьефа. Из всего числа запланированных мероприятий по глубокой очистке промышленных и бытовых стоков городов Новокузнецка, Междуреченска, Осинники не выполнены более половины. Строительство водохранилища было приостановлено, а гидротехнические сооружения законсервированы.
Очередное комплексное исследование водных ресурсов Кузбасса проведено в начале 90-х годов в процессе формирования «Территориальной комплексной программы охраны окружающей природной среды Кемеровской области до 2005 года» (1993). Исследования так же выявили дефицит водных ресурсов, ограничивающий возможность развития области. Перспективы водопользования и стабилизации водопотребления, обозначенные в программе, тесно увязаны с необходимостью завершения строительства гидроузла.
В связи с формированием новых социально- экономических условий в России, перечисленные документы претерпели ряд изменений. Но основные концептуальные подходы к проблеме водопользования в Кузбассе остались прежними. Главные положения структурной организации водопользования и водопотребления с учетом современного хозяйственного использования природных ресурсов и экологических требований к проекту гидроузла закреплены в Федеральной целевой программе «Коренное улучшение водохозяйственной и экологической обстановки в бассейне реки Томи» (1998). В программе определены основные задачи научно-исследовательских и проектно -49 изыскательских работ, направленные на решение целого ряда экологических проблем, связанных со строительством и эксплуатацией Крапивинского гидроузла, в том числе, и решение вопросов, поставленных Государственной экологической экспертизой и общественными экспертными заключениями (Сводное экспертное заключение..., 1997).
В ноябре 1999 года Министерством природных ресурсов Российской Федерации принимается решение о проведении научных исследований в бассейне реки Томи для оценки состояния водных ресурсов и перспектив водообес-печения в условиях развития промышленного производства в Кузбассе. В рамках реализации этого решения рассматривается вопрос о завершении строительства гидроузла. Критически пересматривается технический проект водохранилища и ставится задача о дополнительной проработке проектных решений в соответствии с современными подходами к решению экологических проблем. В 2000 - 2001 годах проводятся исследования по «Оценке воздействия Крапивинского гидроузла на почвы, растительность и животный мир региона» для очередной экологической экспертизы раздела проекта «Охрана окружающей среды».
