CC BY
29
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ ♦ SCIENTIFIC REPORTS
Раздел 1 ГЕОГРАФИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
Section 1 GEOGRAPHY AND ENVIRONMENTAL MANAGEMENT
УДК 502.333
ПОТЕНЦИАЛ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭКОСИСТЕМНЫХ УСЛУГ ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ АЛТАЙСКОГО КРАЯ
А.Е. Назаренко, Б.А. Красноярова
Институт водных и экологических проблем, Барнаул, E-mail: [email protected], [email protected]
В статье осуществлена попытка оценки потенциала обеспечивающих экосистем-ных услуг в региональном масштабе на примере природно-хозяйственных систем Алтайского края. В ходе исследования выявлено, что потенциал обеспечивающих экоси-стемных услуг внутри выделенных региональных природно-хозяйственных систем существенно различается, что является результатом влияния антропогенных факторов, сложившейся системы природопользования и эффективности менеджмента отдельных территорий и требует дальнейшего изучения.
Ключевые слова: экосистемные услуги, обеспечивающие экосистемные услуги, природно-хозяйственные системы, интегральная оценка, матрица Леопольда.
Дата поступления 16.02.2018
Важным инструментом для достижения компромиссов между деятельностью природопользователей и охраной окружающей среды служит объективное определение ценности экосистемных услуг в различных пространственных масштабах. Так, региональные оценки экосистемных услуг призваны выявить наличие потребности в трансформации системы землепользования на рассматриваемой территории [1]. Руководствуясь тем, что экосистемные услуги, понимаемые как блага, которые общество получает от экосистем, возникают при взаимодействии трех видов капитала: природного, человеческого и инфраструктурного. Для оценки были выбраны природно-хозяйственные системы Алтайского края (ПХС), представляющие собой хозяйственные системы, структура и функционирование которых
в значительной мере детерминированы природными условиями и ресурсами развития.
Выделение ПХС базируется на принципах системно-структурной организации территории как саморазвивающейся и саморегулирующейся упорядоченной материально-энергетической совокупности, существующей и управляемой как относительно устойчивое целое при преобладании внутренних связей над внешними [2]. Выделение природно-хозяйственных систем Западной Сибири было произведено коллективом лаборатории ландшафтно-водно-экологических проблем и природопользования ИВЭП СО РАН в 2016 г. и основывалось на следующих тематических базах данных (рис. 1):
Определение границ ПХС основано на принципах природно-хозяйственного
Bulletin AB RGS [Izvestiya AO RGO]. 2018. Ш2 (49)
районирования с широким использованием ГИС-технологий. Кроме того, ПХС как любая система, обладает свойствами целостности, иерархичности, управляемости, структурированности. Целостность ПХС определяется тесными связями природной и хозяйственной подсистем в объективно сложившихся границах [2]. В Алтайском крае выделяют четыре природно-хозяйственных системы: степную, лесостепную, предгорную лесостепную, горную и предгорную степную, горную (рис. 2).
Экосистемные услуги являются продуктом взаимодействия трех видов
капитала: природного, человеческого и инфраструктурного. Именно ПХС, на наш взгляд, являются той единицей пространственной организации природопользования, в рамках которой экоси-стемные услуги могут быть получены природопользователями. Согласно одной из наиболее известных классификаций экосистемных услуг, представленной в исследовании «Оценка экосистем на пороге тысячелетия» ЮНЭП, проведенном в 2005 г. [3], выделяют группы обеспечивающих, регулирующих, культурных и поддерживающих услуг (рис. 3).
Рис. 1. Иерархическая структура и база данных ПХС Западной Сибири [2]
Рис. 2. Природно-хозяйственные системы Алтайского края [2]
Выбор группы обеспечивающих экосистемных услуг (ОЭУ) обоснован тем, что экосистемные услуги для нее непосредственно связаны с различными видами природопользования (сельское хозяйство, водопользование, лесопользование, недропользование) и поддаются прямой оценке. Для проведения сравнительной оценки потенциала ОЭУ в муниципальных районах Алтайского края был выбран набор показателей, выступающих в качестве индикаторов потенциала каждой экосистемной услуги (табл. 1).
Использование абсолютных показателей при оценке потенциала обеспечивающих экосистемных услуг исходит из понятия потенциала как такового: потенциал - совокупность средств, условий, необходимых для ведения, поддержания, сохранения чего-либо. Дан-
ные о площади пашни, пастбищ и сенокосов, земель под водой и болот, а также о лесных площадях получены из формы 22-2 «Земельные ресурсы» по административным районам Алтайского края за 2015 г., данные о месторождениях подземных вод - из карты месторождений подземных вод и лечебных грязей Алтайского края, составленной во Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им. А.П. Карпинского [4].
Генетические ресурсы учитывались только в части, включающей «генетические ресурсы для продовольствия и биоразнообразия» (GRFA), индикатором которых согласно инструкции ФАО [5], может служить количество видов ресурсных растений, встречающихся на территории. Эти данные были получены из Красной книги Алтайского края [6].
Обеспечивающие услуги | Регулирующие услуги Культурные услуги | Поддерживающие услуги
Рис. 3. Классификация экосистемных услуг ЮНЭП и структура их общей стоимости по данным глобальных оценок Р. Костанца, % [3]
Таблица 1
Показатели, использованные для оценки обеспечивающих экосистемных услуг
Экосистемные услуги Показатели, выбранные в качестве индикаторов для сравнительной оценки районов Удельный вес экосистемных услуг, %
Продовольствие (Food) площадь пашни, пастбищ и сенокосов 4,2
Пресная вода (Fresh water) площадь земель под водой, болот, месторождения под- 5
земных вод
Древесные волокна (Fiber) лесные площади 2,1
Топливо (Fuel) поголовье скота, лесные площади, месторождения угля 2,1
Генетические ресурсы количество видов ресурсных растений, встречающихся 0,2
(Genetic resources for food на территории
and agriculture - GRFA)
Удельный вес обеспечи- в общей ценности экосистемных услуг территории 13,6
вающих услуг
ВиШПп АВ RGS [Izvestiya АО RGO]. 2018. N02 (49)
В дальнейшем путем составления сводных таблиц выбранных показателей была проведена сравнительная оценка потенциала ОЭУ районов Алтайского края. За основу для составления сводных таблиц была взята методика, предложенная Л. Леопольдом для оценки относительной значимости процессов и воздействий [7]. С целью получения наиболее объективных результатов данные были стандартизированы с помощью следующего преобразования (1):
= _ ~ ^шш) (1)
Таким образом, при совершении данного преобразования безразмерная величина X' будет находиться в интервале от 0 (при Xi=Xmin) до 1 (при
Xi=Xmax).
Далее для получения совокупных показателей ценности обеспечивающих экосистемных услуг в районах края была проведена интегральная оценка по следующей формуле (2):
5 = ЕГ=1(л(х*() (2)
где п - количество оцениваемых экосистемных услуг (в нашем случае, п=5), Ai - удельный вес экосистемной услуги (табл. 1), Xi - индекс значения экоси-стемной услуги для района, полученный с помощью преобразования (1).
Для того, чтобы исключить влияние площади муниципальных районов на
результаты исследования, при оценке были использованы средние удельные значения обеспечивающих экосистем-ных услуг в районах (в баллах на 1000 км2). На основании полученных результатов были построены картосхемы распределения ОЭУ как суммарно для природно-хозяйственных систем края, так и для картосхемы распределения продуктивности экосистемных услуг на единицу площади (рис. 4-5).
По нарастанию удельного значения обеспечивающих экосистемных услуг ПХС Алтайского края можно расположить в следующей последовательности: степная - предгорная лесостепная, горная - предгорная степная, горная - лесостепная (рис. 4). Однако следует отметить, что потенциал обеспечивающих экосистемных услуг в пределах природ-но-хозяйственных систем края распределен неравномерно, что подтверждается результатами оценки потенциала обеспечивающих экосистемных услуг для муниципальных районов Алтайского края (рис. 5).
Так, в пределах каждой ПХС можно выделить районы как с относительно высоким потенциалом обеспечивающих экосистемных услуг, так и районы, в которых этот потенциал отмечается на низком уровне.
Рис 4. Сравнительная оценка потенциала ОЭУ в границах природно-хозяйственных
систем Алтайского края
Рис. 5. Сравнительная оценка потенциала ОЭУ в границах природно-хозяйственных
систем и муниципальных районов
Таким образом, принадлежность к той или иной природной зоне является только одним из факторов, определяющих величину данного потенциала. Также потенциал обеспечивающих эко-системных услуг определяется и другими факторами, в числе которых можно выделить и антропогенные, влияющие на сокращение не только лесной растительности, но и биоразнообразия, а также площадь административного района. Полученные результаты позволяют сделать некоторые выводы.
1 . Потенциал обеспечивающих эко-системных услуг лесостепных природ-но-хозяйственных систем выше, чем потенциал степных природно-хозяйствен-ных систем.
2. Горный рельеф местности, а также расположение территории в границах переходных зон рельефа, являются важным фактором, влияющим на потенциал обеспечивающих экосистемных услуг территории. При этом для степных ПХС данный фактор является положительным и усиливает потенциал обеспечивающих экосистемных услуг, а
для лесостепных ПХС данный фактор является отрицательным и ослабляет потенциал обеспечивающих экосистем-ных услуг, что требует тщательного дальнейшего изучения.
3. Потенциал обеспечивающих эко-системных услуг в границах ПХС распределен неравномерно. Это связано с тем, что принадлежность территории к той или иной природной зоне является лишь одним из факторов, которые в совокупности влияют на величину потенциала обеспечивающих экосистемных услуг.
В заключение следует также отметить, что данные расчеты отражают, прежде всего, природную составляющую потенциала обеспечивающих эко-системных услуг. Однако также следует отметить, что потенциал обеспечивающих экосистемных услуг внутри выделенных региональных ПХС существенно различается, что является результатом влияния антропогенных факторов, сложившейся системы природопользования и эффективности менеджмента отдельных территорий и требует дальнейшего изучения.
Bulletin AB RGS [Izvestiya AO RGO]. 2018. No2 (49)
Список литературы
1. Costanza R. et al. Changes in the global value of ecosystem services // Global Environmental Change. - 2014. - V. 26. - P. 152-158.
2. Красноярова Б.А., Платонова С.Г., Шарабарина С.Н. Природно-хозяйственные системы Западной Сибири: особенности современной пространственной организации и функционирования на разных иерархических уровнях // Изв. АО РГО. - 2016. - № 4 (43). - С. 5-18.
3. MEA. Ecosystems and Human Well-being: A Framework for Assessment. - Island Press, 2003. - 266 p.
4. Карта месторождений подземных вод и лечебных грязей Алтайского края / Cайт Всероссийского научно-исслед. геологического института им. А.П. Карпинского. -URL: http://www.vsegei.ru/ru/info/gisatlas/sfo/altaysky_kray/19_mpi%20voda.jpg.
5. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture. Simplified guidelines for the preparation of brief country reports contributing to The State of the World's Biodiversity for Food and Agriculture. - URL: http://www.fao.org/fileadmin/templates/nr/docu-ments/CGRFA/CrossSectorial_SOWBFA/Guidelines_Brief_Reports_EN.pdf.
6. Красная книга Алтайского края. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2016. - 294 c.
7. Турков С.Л. Методы принятия решений в геоэкологии // Горный информационно-аналитический бюллетень. № 12. - М.: ООО «Горная книга», 2010. - С. 402-413.
References
1. Costanza R. et al. Changes in the global value of ecosystem services // Global Environmental Change. - 2014. - V. 26. - P. 152-158.
2. Krasnoyarova B.A., Platonova S.G., Sharabarina S.N. Prirodno-khozyaystvennye sistemy Zapadnoy Sibiri: osobennosti sovremennoy prostranstvennoy organizatsii i funktsionirovaniya na raznykh iyerarkhicheskikh urovnyakh // Izv. AO RGO. - 2016. - № 4 (43). - S. 5-18.
3. MEA. Ecosystems and Human Well-being: A Framework for Assessment. - Island Press, 2003. - 266 p.
4. Karta mestorozhdeny podzemnykh vod i lechebnykh gryazey Altayskogo kraya / Cayt Vserossyskogo nauchno-issledovatelskogo geologicheskogo instituta im. A.P. Karpinskogo. -URL: http://www.vsegei.ru/ru/info/gisatlas/sfo/altaysky_kray/19_mpi%20voda.jpg.
5. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture. Simplified guidelines for the preparation of brief country reports contributing to The State of the World's Biodiversity for Food and Agriculture. - URL: http://www.fao.org/fileadmin/templates/nr/docu-ments/CGRFA/CrossSectorial_SOWBFA/Guidelines_Brief_Reports_EN.pdf.
6. Krasnaya kniga Altayskogo kraya. Redkiye i nakhodyashchiyesya pod ugrozoy ischez-noveniya vidy rasteny. - Barnaul: Izd-vo Alt. un-ta, 2016. - 294 c.
7. Turkov S.L. Metody prinyatiya resheny v geoekologii // Gorny informatsionno-analitichesky byulleten. № 12. - M.: OOO «Gornaya kniga», 2010. - S. 402-413.
A POTENTIAL OF PROVIDING ECOSYSTEM SERVICES OF NATURAL-ECONOMIC SYSTEMS OF ALTAI KRAI
A.E. Nazarenko, B.A. Krasnoyarova
Institute for Water and Environmental Problems SB RAS, Barnaul, E-mail: [email protected], [email protected]
The article presents the regional assessment of the potential of providing ecosystem services by the example of natural-economic systems of Altai Krai. The research reveals that the potential for providing ecosystem services in various regional natural-economic systems differs significantly because of the anthropogenic impact, the established system of nature management and its efficiency in some regions. The potential calls for further investigation.
Keywords: ecosystem services, providing ecosystem services, natural-economic systems, integral assessment, Leopold matrix.
Received Fabruary 16, 2018
