CC BY
21
УДК 911.2
А.Н. Иванов, Г.С. Самойлова, В.В. Сурков
ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГАЗОПРОВОДОВ В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ
Введение. Развитие газовой инфраструктуры имеет важное значение для российской экономики. В последние годы проводятся крупномасштабные реконструкции системы существующих газопроводов и строительство новых. Необходимые составляющие этих работ — инженерно-экологические изыскания (МЭИ) и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), в составе которых важное место занимают ландшафтные исследования. Несмотря на то что состав МЭИ и ОВОС определен в ряде нормативных документов [3], на практике часто возникают трудности, связанные с выбором методических подходов, различным набором исследуемых показателей, методикой оценки антропогенной измененности ПТК, стыковкой компонентных и комплексных ландшафтных исследований [9]. Цель работы — использование ландшафтного метода для оценки негативных последствий при строительстве газопроводов.
Объект и методы исследования
Объект наших исследований — трасса проектируемого Северо-Европейского газопровода (СЕГ). Предполагается, что СЕГ свяжет крупнейшие газовые месторождения Ямала с европейскими странами, часть его пройдет по суше, часть — по дну Балтийского моря. Полевые исследования проводились в 2004—2005 гг. в пределах Ленинградской и Вологодской областей на участке трассы протяженностью около 600 км с условно выделенной зоной влияния на окружающие ландшафты шириной 1,5 км по обе стороны от оси проектируемого газопровода. Общая площадь исследованной территории составила 1800 км2. На весь отрезок трассы составлена ландшафтная карта масштаба 1:50 000, проведена оценка антропогенной нарушенности ПТК, разработаны прогноз неблагоприятных воздействий на природные комплексы и предложения по организации ландшафтно-эко-логического мониторинга.
Результаты ландшафтно-экологических исследований
Ландшафтная структура территории. Трасса СЕГ в пределах Вологодской и Ленинградской областей пересекает 11 равнинных ландшафтов [4, 5] (рисунок). Все они относятся к южнотаежным; естественная растительность представлена ельниками и сосновыми лесами с примесью мелколиственных пород. Геологический фундамент и рельеф ландшафтов разнообразны: здесь встречаются холмисто-моренные (3 ландшафта), моренные на карбонатных породах (1), озерные (2), озерно-ледниковые (2), плоские зан-
дровые (1), озерно-водно-ледниковые (1), озерно-ал-лювиальные (1) равнины. В пределах каждого ландшафта выделяется от 6 до 30 видов урочищ. Все ландшафты отличаются высокой заболоченностью (до 50%). Освоенность территории значительно меняется от ландшафта к ландшафту.
Грязовецкий ландшафт, по которому проходит восточный участок трассы, занимает северные и северо-западные окраины Даниловской возвышенности и отличается сложной внутренней структурой природных комплексов. Мелкохолмистые моренные гряды и плато, в пределах которых отмечаются наибольшие абсолютные высоты, значительное расчленение рельефа, невысокая заболоченность и пестрота ландшафтной структуры чередуются с плоскими и плосковолнистыми озерно-ледниковыми равнинами, сла-бодренируемыми и заболоченными, с редкой сетью логов и балок. Высокая освоенность моренных плато и значительное расчленение территории долинами рек и ложбинно-балочной сетью создает мелкоконтурную, сетчатую структуру урочищ, площадь которых редко превышает 2—3 км2. Естественная растительность — ельники кислично-зеленомошные с примесью осины и березы, они сохранились по вершинам холмов лишь на небольших участках, их сменили вторичные разнотравные хвойно-мелколиственные леса и луга на дерново-подзолистых почвах с незначительным поверхностным оглеением. Озерно-лед-никовые равнины, имеющие вид широких плоских или пологоволнистых депрессий, освоены хуже и заняты сырыми лесами, болотами и остаточными озерами.
Пришекснинский долинный ландшафт включает террасированную долину р. Шексны и сложенные озерными отложениями и валдайской мореной при-долинные склоны. Ландшафт сильно преобразован хозяйственной деятельностью, более половины его территории, в том числе дно долины р. Шексны, затоплено Рыбинским и Шекснинским водохранилищами. В пределах ландшафта расположены крупные промышленные зоны городов Череповец и Шексна, влияние которых распространяется на десятки километров, значительные площади распаханы. Дно долины Шексны в прошлом представляло плосковолнистую болотистую равнину, покрытую елово-березово-ольховыми лесами, осоково-сфагновыми сосновыми редколесьями, заболоченными ельниками, березняками и ольховниками. Сейчас большая часть ее осушена и распахана под посевы овса, ржи и кормовых травосмесей, занята сенокосами и пастбищами, промышленными объектами. Часть угодий заброшена, на них идет постепенное восстановление прежней рас-
Ландшафты в полосе СЕГ: А — общая схема (1—13 — ландшафты): 1 — Приладожская озерная равнина, 2 — Предглинтовая озерно-ледниковая равнина, 3 — Путиловское (Ордовикское) плато, 4 — Волховская озерно-ледниковая равнина, 5 — Тихвинская низина, 6 — Тихвинская гряда, 7 — С уд с к о - Ч а год с к и й, 8 — Молого-Судский, 9 — Кирилло-Белозерский, 10 — Пришекснинский, 11 — Грязовецкий, 12 — Ильменско-Волховский, 13 — Верхне-Сухонская низина; Б — роды ландшафтов и их доля: а — холмисто-моренные, б — озерные террасированные, в — озерно-ледниковые, г — озерно-водно-ледниковые, д — водно-ледниковые (зандровые), е — озерно-аллюви-
альные, ж — моренные на карбонатных породах, з — линия газопровода
тительности, поэтому здесь много кустарников и оль-хово-ивовых мелколесий на своеобразных окультуренных дерново-глеевых почвах. Сырые елово-бере-зовые, осиново-березовые леса, ивняки и ольшаники занимают нижние части покатых склонов долины, лога и балки.
Пологоволнистая, сложенная валдайской мореной Андогская гряда, образующая водораздел рек Шексна и Андога, входит в Белозерско-Кирилловский холмисто-моренный ландшафт. Большинство урочищ в коридоре трассы сохранило близкий к естественному облик. Ельники с участием березы и осины образуют практически единый массив; населенные пункты — деревни и небольшие поселки — редки, расположены по вершинам пологих увалов, которые распаханы или заняты сенокосами с густым и высоким разнотравно-злаковым травостоем. Плоские низины между ними, выстилаемые озерно-ледниковыми суглинками и супесями, также слабо освоены и заняты сырыми и заболоченными ольхово-осиновыми и елово-мелколиственными лесами; почвы оторфова-ны. Встречаются большие массивы сфагновых болот с сосновыми редколесьями.
Молого-Судский ландшафт занимает возвышенную пологоволнистую равнину в низовьях рек Молота, Суда, Андога и Чагода, прилегающую к Рыбинскому водохранилищу и сложенную озерными и озерно -
ледниковыми песками, которые переработаны эоловыми процессами и речной эрозией. Рельеф песчаных равнин с множеством замкнутых понижений способствует формированию обширных болот, большая часть которых верховые. Песчаные межболотные перемычки и хорошо дренируемые придолинные участки междуречий имеют волнистый или бугристо-дюнный рельеф с господством березово-сосновых зе-леномошно-травяно-кустарничковых лесов, по вершинам дюн — сухих сосняков на иллювиально-желе-зистых подзолах и дерновых альфегумусовых иллюви-ально-железистых почвах. Там, где распространены моренные суглинки, преобладают сырые и заболоченные ольхово-ивовые, осиновые и березово-еловые леса. На фоне заболоченных низин и болот четко обособляются урочища холмов-останцов, сложенных доломитами и известняками. На них расположены редкие деревни, много вырубок.
Судско-Чагодский зандровый ландшафт трасса пересекает на узком 25-километровом участке в долине р. Соминки. В геологическом отношении ландшафт представляет поздневалдайскую ложбину стока, наследуемую современной эрозионной сетью. Ландшафтная структура имеет бидоминантный характер. Водно-ледниковые плоские песчаные равнины низкого уровня, тянущиеся непосредственно вдоль р. Соминки, хорошо дренируются. Здесь господству-
ют мелкотравно-черничные сосняки-зеленомошни-ки. Водно-ледниковые равнины более высокого уровня, занимающие склоны долины и придолинные участки междуречий, сложены перемытой мореной, суглинками и оглиненными песками и заняты ельниками-кисличниками с примесью сосны и березы. Здесь много верховых болот, есть озовые гряды.
Пикалевский ландшафт возвышенных холмисто-моренных равнин (Тихвинская гряда) сформирован на конечно-моренных грядах валдайского ледника, его структура напоминает структуру Грязовецкого ландшафта. Пологоволнистые и холмисто-западинные, сложенные валунными суглинками плато чередуются с плоскими озерно-ледниковыми низинами, выполненными без валунными суглинками, супесями, реже песками. Ландшафтная структура очень мозаичная, преобладают фации плоских и пологовыпуклых вершин и покатых склонов с ельниками с примесью осины (на опесчаненных почвах — сосны) широко-травно-кислично-зеленомошными на дерново-подзолистых, иногда глееватых и дерновых альфегумусо-вых почвах. Распространены фации с вторичными мелколиственными лесами и залежными лугами на месте пашен. Плоские поверхности низин заняты ельниками с примесью осины и березы в сочетании с переходными сфагново-осоковыми болотами.
В пределах Тихвинской низменной озерно-водно-лед-никовой равнины проходит отрезок трассы между компрессорной станцией (КС) "Пикалёво" и правобережьем р. Нудоксы. Это плоская и слабоволнистая равнина, она сложена слоистыми песками и супесями, подстилаемыми моренными суглинками и карс-тующимися карбонатными породами. Основную поверхность равнины покрывают зеленомошные сосновые травяно-брусничные леса с примесью ели. Сухие бруснично-вересковые и лишайниковые сосняки преобладают на озовых холмах и грядах. Почвы представлены иллювиально-железистыми подзолами. В хуже дренируемых пологовогнутых понижених господствуют сырые и заболоченные березово-сосново-еловые леса на дерново-подзолисто-глеевых и тор-фяно-глеевых почвах. Около четверти таких депрессий занимают верховые болота с многочисленными остаточными озерами. На участках с близким залеганием карбонатных пород встречаются карстовые
птк.
Волховская озерно-ледниковая равнина включает наиболее протяженный участок трассы в пределах Ленинградской области. Ландшафт отличается большим разнообразием внутренней структуры: 16 видов сложных урочищ и 31 — простых. Доминируют плоские, практически нерасчлененные, слабодренирован-ные равнины с влажнотравными осиново-березовы-ми лесами с примесью сосны и ели на дерново-подзолистых почвах и заболоченные их варианты с тор-фянисто-подзолисто-глеевыми почвами. Большие площади занимают болота как "открытые" осоково-сфагновые, так и поросшие низкорослыми березово-сосновыми с примесью ольхи лесами. На западной
периферии, вблизи Путиловского плато, поверхность равнины повышается. Рельеф становится пологоува-листым, более расчлененным. Суглинки часто замещаются песками с мелким валунником, галькой, дресвой и щебнем, осиново-березовые леса — березово-еловыми и рябиново-черемуховыми. Здесь также много крупных верховых болот, часть из них мелиорирована.
На западном отрезке трасса проходит по границе нескольких ландшафтов, вытянутых узкими полосами вдоль южного берега Ладожского озера. Путилов-ское (Ордовикское) плато заходит в коридор трассы только северной окраинной частью, которая вряд ли отражает все разнообразие ПТК, свойственных ландшафту в целом. Само плато сложено карбонатными породами — известняками, доломитами, мергелями. Коренные породы перекрыты безвалунными суглинками небольшой мощности. Поверхность плато представляет слабонаклонную к северу плоскую равнину с березово-осиновыми разнотравно-вейниковыми лесами, местами с примесью ели и сосны на дерново-подзолистых почвах. Непосредственно вблизи трассы плато обрывается к котловине Ладожского озера в виде покатого или крутого уступа (глинта) высотой 25—30 м. В восточной части участка уступ местами размыт. Вдоль уступа фации со скудной травянистой растительностью чередуются с ольхово-черемуховы-ми мелколесьями в прибровочной части. Почвы плато вблизи уступа дерново-карбонатные.
Предглинтовая озерно-ледниковая равнина протягивается узкой полосой вдоль подножия уступа Ордовикского плато, в полосу трассы заходит несколькими языками. По сути, это верхняя озерная терраса, сложенная озерно-ледниковыми песками, глинами и суглинками. Поверхность ее представляет плоскую, местами заболоченную, слабонаклонную к северу равнину, занятую кустарничковыми сосновыми лесами на иллювиально-железистых супесчаных подзолах и влажнотравными березово-ольховыми лесами с примесью ели и осины на дерново-подзолисто-глее-вых почвах. Разработка месторождений торфа в значительной степени снивелировала границы между ПТК и сделала ландшафт, особенно в предглинтовой зоне, монотонным.
Ладожская озерная равнина, сложенная песками и супесями, местами заиленными, является низкой аккумулятивной озерной террасой с прирусловыми валами, дюнами, гривами и другими элементами рельефа флювиального и эолового происхождения. Поверхность заболочена, покрыта долгомошно-сфагно-выми сосняками, зеленомошными сосново-березо-выми лесами с участием ели и вторичными осиново-березовыми лесами с примесью сосны. Почвы торфя-но-подзолисто-глеевые, на валах и дюнах — иллюви-ально-железистые подзолы. Повышенная гидро-морфность характерна для всех ПТК последних двух ландшафтов, вне зависимости от их ранга и местоположения в рельефе. На месте старых торфоразрабо-
ток, мелиорированных болот — садоводческие товарищества.
Оценка антропогенной нарушенности ПТК в коридоре трассы является важным этапом ИЭИ и в значительной степени влияет на выбор трассы. Несмотря на большое число работ, посвященных оценке антропогенной измененности ландшафтов [1, 6, 8], общепринятого подхода в этой области нет. Вместе с тем в большинстве работ в последние годы используется близкая методика оценки степени антропогенной трансформации ПТК и их экологического состояния. Ее алгоритм состоит в следующем: а) на основе ландшафтных карт, дешифрирования космических снимков, полевых исследований внутри границ ландшафтных выделов выявляются вид использования земель и антропогенные модификации ПТК; б) каждому виду использования (антропогенной модификации) присваивается ранг нарушенности; число рангов зависит от разнообразия и глубины техногенного воздействия: более высокую степень нарушенности получают модификации с измененной литогенной основой, минимальную — со слабонарушенной биотой;
в) внутри ландшафтного выдела оценивается площадь, занимаемая каждым видом использования земель, с соответствующей глубиной трансформации;
г) на основе анализа антропогенной измененности и занимаемой площади трансформированных земель устанавливается общая степень антропогенной нарушенности конкретного ПТК; д) степень антропогенной нарушенности более крупных таксонов геосистемной иерархии (ландшафтов) определяется через средневзвешенную состояний их морфологических частей. Всего по этой методике в пределах зоны влияния газопровода выделено 5 категорий антропогенной нарушенности ПТК (таблица) — от очень слабой (условно-коренные ПТК с растительностью, близкой к зональной) до очень сильной (техногенные комплексы с постоянными поступлениями вещества и энергии со стороны человека).
К категории очень слабонарушенных урочищ относятся ПТК, непосредственно не используемые в хозяйстве, с нетронутым рельефом, почти полностью сохранившие зональный почвенно-растительный покров, соответствующий условиям увлажнения. В эту категорию попадают также комплексы с восстановленной после вырубок и близкой к естественной растительностью. Нарушения структуры — единичные тропы, грунтовые дороги, вырубки для местных нужд, канавы и т.п. занимают не более 5% территории урочища и не влияют на поверхностный и подземный сток.
Слабонарушенные урочища имеют измененный видовой состав растительности (например, березняки и кустарники вместо ельников и сосняков), но сохраняют прежний почвенный покров и микрорельеф. Вырубки, пустоши, грунтовые дороги занимают до 20% площади. Сюда также относятся фации и урочища с вырубками на разных стадиях сукцессий лесной растительности. Благодаря сохранению факторов,
формирующих природный комплекс, возможно относительно быстрое (50—120 лет) его восстановление естественным путем при снятии техногенной нагрузки.
Средняя степень нарушенности включает вырубку леса, частичную или полную распашку территории с изменением свойств почв (структуры генетических горизонтов, оглеения), значительное (не менее чем на 1/4 площади урочища или фации) изменение микрорельефа, частичное — условий поверхностного и подземного стока (прокладка дренажных канав, строительство прудов и плотин на малых реках). Нарушенные земли занимают от 20 до 50% площади природного комплекса. Восстановление естественных ПТК происходит более чем через 200 лет. В эту категорию попадают урочища, использующиеся как сельскохозяйственные угодья.
Сильная степень трансформации ПТК определяется уничтожением естественного почвенно-расти-тельного покрова, формированием техногенных почв, созданием искусственных фитоценозов, изменением рельефа или застройкой более чем на 50% площади урочища, регулированием стока и режима увлажнения плотинами и водохранилищами, сооружением мелиоративных систем, искусственным изменением русел рек, прокладкой железных и автомобильных дорог на насыпях и выемках. В этих условиях восстановление прежних урочищ невозможно, и с прекращением хозяйственной деятельности на месте подобных систем формируются новые, нехарактерные для ландшафта техногенные комплексы. В качестве примера можно привести урочища с площадками компрессорных станций "Шекснинская" или "Бабаевская".
Следует отметить, что неизмененных природных комплексов в полосе трассы сохранилось очень мало. Территория в течение многих веков испытывала антропогенное воздействие, поэтому ненарушенными или незначительно измененными являются только крупные болотные массивы, не подвергавшиеся осушению и торфоразработкам. На междуречных равнинах в разное время проводились вырубки, поэтому даже фации с восстановленными лесами с возрастом деревьев 120—130 лет занимают ничтожные островки. Однако именно эти комплексы, а не голоценовые являются коренными для современных ландшафтов, в которых хозяйственная деятельность человека давно является естественным процессом и вряд ли полностью может быть устранена. Именно эти комплексы восстанавливаются при временном (в историческом масштабе) ограничении техногенной деятельности на том или ином участке, которое, как правило, не превышает 150 лет. В коридоре трассы насчитывается семь видов антропогенного воздействия на природные комплексы: аграрное, лесохозяйственное, селитебное, транспортное, рекреационное, мелиоративное, разработка месторождений торфа и минерального сырья. Все они производят изменения в ландшафтной структуре — от минимального (локальное изменение биотических компонентов) до перестройки ландшафтной структуры на уровне урочи-
Оценка антропогенной нарушенное™ природных комплексов в пределах трассы СЕГ
Балл Степень антропогенной нарушенности Тип природопользования, основные виды хозяйственной деятельности Угодья, типы земель Общая характеристика современного состояния ПТК
1 Очень слабая (отсутствует) Примитивный экстенсивный (охота, собирательство), научная и природоохранная деятельность Неиспользуемые земли, водоохранные территории, заповедники, заказники, особо охраняемые территории Условно-коренные ПТК с растительностью, близкой к зональному (интразональ-ному) типу, ПТК с восстановленным по-чвенно-растительным покровом и преобладанием коренных пород-эдификаторов
2 Слабая Лесохозяйственный малоинтенсивный с последующим восстановлением насаждений Земли лесного фонда, выведенные из оборота, и длительное время не используемые пашни, сенокосы и пастбища Вторичные леса с преобладанием мелколиственных пород и одинаковым соотношением вторичных и коренных пород, ПТК с восстанавливающейся растительностью (кустарниками, мелколесьями), сохраняющие близкие к естественным почвы
3 Средняя Аграрный, лесохозяйственный со значительными по суммарной площади вырубками и последующим изменением типа природопользования Интенсивно использующиеся пашни, пастбища, сенокосы, вырубки, залежи и пустыри Луга и посевы на месте лесов, ПТК с пахотными и нарушенными почвами
4 Сильная Селитебно-аграрный с очаговой добычей полезных ископаемых Техногенные пустоши, населенные пункты сельского типа, мелиоративные системы, карьеры, торфяные выработки Техногенные модификации ПТК с искусственными фитоценозами, нарушенными почвами, микрорельефом и системой стока, с дренажными каналами, отвалами, выемками, насыпями, дамбами, плотинами, прудами и водохранилищами
5 Очень сильная (техногенные ПТК) Промышленно-селитебный Города, промышленные объекты и площадки, дорожная сеть Техногенные комплексы с насыпными и искусственными грунтами, регулируемым стоком и контролируемым оборотом вещества и энергии
ще—местность. В таблице отражен суммарный эффект от этих видов деятельности.
Показателями степени антропогенной трансформации ландшафтов служит число урочищ с разной степенью нарушенности и занимаемая ими площадь. В целом по 5-балльной шкале степень антропогенной нарушенности ПТК в коридоре трассы СЕГ оценивается как средняя. В Ленинградской области доля сильно- и среднеизмененных урочищ выше (до 50— 60%) из-за вовлечения в хозяйственный оборот болотных ПТК, более интенсивных вырубок лесов, высокой плотности населения, а также за счет разработки минерального сырья. Ландшафты Вологодской области изменены меньше. Наименее трансформированы природные комплексы Молого-Судского ландшафта, где доля сильноизмененных урочищ не превышает 3%, а имеющих среднюю степень трансформации — 6% от общего числа ПТК. Исключением является Пришекснинский ландшафт, представляющий аграрную природно-техногенную систему с единичными промышленными объектами и частично контролируемой системой стока. Естественных урочищ здесь осталось всего 25%, а больше половины их относится к категории со средней и сильной степенью нарушенности.
Прогноз развития неблагоприятных природных процессов. Предметом прогноза является возможное изменение вертикальной и горизонтальной структуры
ПТК в зоне влияния газопровода и развитие неблагоприятных природных процессов. Основной метод прогнозирования — прогноз по аналогии, являющийся одним из наиболее распространенных и корректных при подобных исследованиях [2]. Трасса СЕГ прокладывается в коридоре уже существующего около 30 лет газопровода, поэтому в основу прогноза положен анализ изменений ПТК, произошедших вблизи существующей трассы.
Наши исследования показывают, что значительных изменений в зоне влияния существующего газопровода не произошло, т.е. воздействие строящегося газопровода на ландшафтную структуру территории при нормальном режиме функционирования будет сравнительно небольшим. Выделяются три группы процессов, с которыми связаны локальные изменения структуры ПТК: а) формирование техногенных пустошей в полосе землеотвода; б) подтопление и заболачивание на участках, где трасса нарушает поверхностный и подземный сток; в) усиление линейной эрозии на длинных склонах холмов и речных долин при сведении древесно-кустарниковой растительности.
Механическое разрушение природных комплексов при прокладке трубы и вдольтрассовой дороги ограничивается узкой (по нормативам — 35 м) полосой землеотвода. Здесь возникает цепочка техногенных пустошей, лишенных почвенно-растительного
покрова, образующих элементарные комплексы среди существующих природных урочищ. Характер произошедших изменений и прогноз восстановления ПТК во многом определяются особенностями лито-генной основы.
Поверхность суглинистых пустошей обычно переувлажнена и подтоплена из-за небольших уклонов, уплотнения грунта тяжелой техникой и изрытого колейного микрорельефа. Через 20—50 лет на их месте восстанавливаются мелкоствольные ивово-ольхово-березовые леса высотой 7—15 м, обычно заболоченные, с осоково-разнотравным травостоем, дерново-глеевыми и оторфованными почвами. Для ландшафтной структуры это означает изменение тенденций развития ПТК. Вместо восстановления условно-коренных фаций с различными видами ельников на плоских суглинистых пустошах идет формирование сырых и заболоченных ПТК.
На песчаных пустошах эоловые процессы в течение 2—3 лет формируют бугристый микрорельеф амплитудой до 2 м с котловинами выдувания, мелкими подвижными дюнами и "барханами". Луговая стадия зарастания бугров и дюн идет медленнее, чем на суглинистых пустошах (от 10 до 30 лет), затем начинается восстановление березово-сосновых лесов. Котловины и понижения обычно заболачиваются.
При переходе газопровода через болотные ПТК формируются торфяные пустоши. Особенность торфяных пустошей — глубокие дренажные канавы и гати, остающиеся после укладки трубы. На месте первых через 10—15 лет образуются глубокие, зятянутые ряской озера, гати существуют многие десятилетия, постепенно разрушаясь и зарастая. На месте торфянистых пустошей возникает только два вида фаций — травяные низинные болота (хвощово-осоковые, тростниковые) и древесно-кустарниковые (из ивы, ольхи и березы).
Необходимо отметить, что техногенные пустоши формируются только в природных комплексах, занятых лесами и кустарниками. На сельскохозяйственных землях пустоши быстро распахиваются, засеиваются кормовыми травами и вводятся в сельскохозяйственный оборот. В целом техногенные пустоши занимают около 1% исследованной территории.
Подтопление и заболачивание развиваются на участках, где трасса газопровода прокладывается в насыпях. При пересечении склонов они могут играть роль дамб, которые меняют гидродинамическую схему движения потоков грунтовых вод и вызывают подтопление и заболачивание прилегающей территории. Основные следствия — усиление торфонакопле-ния в почвах, увеличение проективного покрытия сфагновых мхов, повышение в составе фитоценозов удельного веса растений-гигрофитов, снижение бонитета леса. Имеет место положительная обратная связь, когда на высокую естественную заболоченность южнотаежных ландшафтов накладывается антропогенно спровоцированное поднятие грунтовых вод и происходит дальнейшее усиление заболачива-
ния. Наибольшие изменения происходят в переходных лесоболотных комплексах, которые в силу своих экотонных свойств наиболее чутко реагируют на повышение увлажненности. Заболачивание отмечается во всех ландшафтах, но на локальных участках, в сумме занимающих не более 10% длины трассы. Изменения в структуре ПТК проявляются обычно на фациальном уровне на расстоянии 50—400 м от трубопровода.
Отдельная проблема — переходы через балки и долины малых рек. На практике при сооружении трубопроводов ручьи и малые реки на переходах чаще всего игнорируются. Их поймы в полосе землеотвода уничтожаются, русла перекапывают, иногда перекрывают гатями и "глухими" насыпями вдольтрассовых дорог. Водопропуски через такие насыпи обычно не функционируют. Уложенная на дно реки труба большого диаметра или насыпь вдольтрассовой дороги срабатывает как лесной залом. Вследствие этого выше по течению возникают сильнообводненные долинные болота, протяженность которых достигает 500—800 м. Примерно в половине исследованных ландшафтов на существующих трубопроводах подтоплено большинство долин малых рек и балок. В многолетнем плане (десятки лет) нарушения поверхностного стока с междуречий может привести к ухудшению бонитета лесов, ослаблению подзолистого процесса в почвах и усилению болотного, распространению кустарниковых болот и заболоченных осинников и березняков на месте сосновых и еловых лесов, на сельскохозяйственных землях — к ухудшению качества лугов и почв. С другой стороны, плотины, болота и озера в верховьях регулируют сток рек, препятствуют их усыханию в среднем и нижнем течении, снижают риск возникновения высоких паводков.
В холмисто-моренных ландшафтах сведение дре-весно-кустарниковой растительности вдоль трассы газопровода приводит к усилению процессов линейной эрозии, в целом нехарактерных для залесенных южнотаежных ПТК. На длинных пологих склонах холмов и речных долин сразу же формируется линейный сток. Ручейки на пустошах вдоль трассы закладываются по колеям дорог, дренажным канавам, цепочкам луж, случайным промоинам. Эти водотоки действуют почти весь теплый период года. Глубина ручейков на пустошах 5—20 см, ширина около 0,5 м, длина иногда превышает 2,5 км. В отдельных случаях линейная эрозия может протекать более интенсивно, формируя новые урочища (овраги, балки). Формирование промоин и оврагов продолжается 10—20 лет — до тех пор, пока пустошь не будет задернована полностью.
В целом воздействие газопровода на ландшафтную структуру имеет линейно-локальный характер и захватывает ПТК низкого ранга — фации, реже урочища. Суммарная площадь, где прогнозируется развитие неблагоприятных природных процессов и изменение структуры ПТК, не превышает 8—10% полосы трассы.
Комплексный ландшафтный мониторинг. Его
целью является оценка состояния и тенденций изменения ПТК под влиянием строительства и эксплуатации газопровода. Комплексный ландшафтный мониторинг включает три взаимосвязанные составляющие: структурную, функциональную и экологическую. В структурной составляющей предметом изучения является изменение морфологической структуры ландшафта, появление или исчезновение отдельных ПТК, изменение границ. При функционально-динамическом мониторинге анализируется изменение основных процессов функционирования ландшафта (биопродуктивность, влагооборот, эрозия и др.). В экологической составляющей мониторинга осуществляется интегральная экологическая оценка состояния и тенденций изменений ПТК.
Выбор площадок для мониторинга во многом определяется ландшафтной структурой [7]. Поскольку ПТК в ранге ландшафта рассматривается в качестве ключевой единицы геосистемной иерархии со специфической морфологической структурой и набором характерных процессов, площадки для мониторинга должны быть в каждом индивидуальном ландшафте или виде ландшафта. Выделяются также две группы объектов, которые обязательно должны быть представлены в системе мониторинга: а) все категории существующих и перспективных особо охраняемых природных территорий, частично пересекаемых трассой газопровода или находящихся в зоне возможного влияния; б) природные комплексы, где прогнозируется развитие неблагоприятных экзогенных процессов и изменение структуры ПТК, что рассмотрено выше.
Выводы. 1. Ландшафтный подход позволяет достаточно эффективно решать задачи, связанные с оценкой воздействия объектов трубопроводного транспорта на окружающую среду. Базовой основой исследований является ландшафтная карта. На изученном 600-километровом отрезке выделено 11 индивидуальных ландшафтов, пересекаемых трассой СЕГ. Все ландшафты относятся к равнинным южнотаежным и объединены в 7 родов (холмисто-моренные, моренные на карбонатных породах, озерные, озерно-ледниковые, озерно-водно-ледниковые, озерно-ал-лювиальные, зандровые). В пределах каждого ландшафта выделяется от 6 до 30 видов урочищ. Все ландшафты отличаются высокой заболоченностью (35—
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Демаков Ю.П. Оценка антропогенной нарушенности природных комплексов // Теоретические и практические аспекты устойчивого природопользования. Йошкар-Ола, 2004. С. 290-304.
2. Емельянов Л. Г. Теоретические основы комплексного физико-географического прогнозирования. М.. 1982.
3. Инженерно-экологические изыскания для строительства. СП 11-102-97. М.. 1997.
60%). Освоенность территории во многом коррелирует с ландшафтной структурой.
2. Оценка антропогенной нарушенности ПТК проведена по 5-балльной шкале — от очень слабой (условно-коренные ПТК с растительностью, близкой к зональной) до очень сильной (техногенные комплексы с нарушенной литогенной основой и постоянным поступлением вещества и энергии со стороны человека). Выделено 7 основных видов антропогенного воздействия: лесохозяйственный, аграрный, селитебный, рекреационный, транспортный, мелиоративный, разработка месторождений полезных ископаемых. В целом общая степень антропогенной нарушенности южнотаежных ПТК на исследуемой территории оценивается как средняя. Хозяйственная деятельность является одним из основных факторов формирования свойств ландшафтов, но не носит интенсивного площадного характера. Степень нарушенности зависит от специфики ландшафтной структуры и позиционного фактора. Сильнее изменены ландшафты Ленинградской области за счет более высокой плотности населения, значительного осушения болотных массивов, интенсивных рубок леса (сильно- и среднеизмененные урочища занимают до 50—60% в ландшафтах). В пределах Вологодской области в большинстве ландшафтов преобладает слабая степень антропогенной нарушенности.
3. Природные комплексы, где прогнозируется развитие неблагоприятных природных процессов при строительстве СЕГ, охватывают ПТК нижних уровней — фации, реже урочища. Их площадь не превышает 8—10% исследованной территории. Воздействие на ландшафтную структуру имеет линейно-локальный характер. Основные группы процессов: формирование техногенных пустошей, подтопление и заболачивание прилегающей территории, усиление процессов линейной эрозии.
4. Выбор площадок для мониторинга также во многом определяется ландшафтной структурой. Оптимальным является заложение площадок в каждом индивидуальном ландшафте в пределах фонового урочища с репрезентативным набором ПТК, а также при пересечении трассой особо охраняемых природных территорий и природных комплексов, в которых прогнозируется развитие неблагоприятных природных процессов.
4. Исаченко А.Г., Дашкевич З.В., Карнаухова Е.В. Физико-географическое районирование Северо-Запада СССР. Л., 1965.
5. Исаченко Г.Л., Резников Л.И. Динамика ландшафтов тайги Северо-Запада России. СПб., 1996.
6. Куракова Л.И., Романова Э.П. Современные ландшафты: содержание, классификация, тенденции развития // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1989. № 2. С. 31—37.
7. Максутова Н.К., Скупинова Е.А. Ландшафтный мониторинг охраняемых природных территорий. Вологда, 2003.
8. Николаев В.Л. Ландшафтоведение. М.. 2006.
9. Федоров A.C., Иванов Л.Н., Назырова Р.И. и др. К методике проведения инженерно-экологических изыска-
нии и оценки воздействия на окружающую среду при проектировании объектов трубопроводного транспорта // Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. 2006. № 3.
Кафедра физической географии и ландшафтоведения, лаборатория эрозии почв
Поступила в редакцию 18.04.2007
A.N. Ivanov, G.S. Samoflova, V.V. Surkov
LANDSCAPE-ECOLOGICAL INVESTIGATIONS FOR GAS PIPELINE
DESIGN IN THE FOREST ZONE
Application of landscape methods for the investigation of about 600 km long right-of-way of the North-European gas pipeline (Vologda and Leningrad oblasts) has made it possible to identify specific structure of 11 plain southern taiga landscapes and evaluate the degree of their disturbance by different economic activities using a five-point scale. The gas pipeline under construction has generally local and linear impact over adjacent landscapes. Natural ecosystems with forecasted adverse natural processes account for not more than 8—10% of the area under study. Monitoring plots were chosen with regard to the landscape structure and the intensity of man-induced adverse processes.
