CC BY
49
2004
Известия ТИНРО
Том 137
УДК 639.2.052
В.В.Жариков, Б.В.Преображенский (Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток)
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КАДАСТРА МОРСКИХ РЫБОПРОМЫСЛОВЫХ УЧАСТКОВ
Логика управления морскими рыбопромысловыми участками требует знания пространственной и функциональной структуры эксплуатируемых экосистем и наличия легитимной концептуальной схемы пользования угодьями. Основой этого знания могут служить прежде всего картографическое отображение структуры, экологическая паспортизация и составление кадастра подводных угодий. Разработка кадастра подводных угодий предполагает проведение следующей последовательности логических и технологических операций: представление пространственной структуры морской экосистемы с применением ландшафтной методологии, что ведет к появлению понятий морского подводного ландшафта, или бен-темы; разработка регионального перечня бентем для каждой природно-климатической; создание атласа-определителя бентем, с помощью которого их можно различать; разработка иерархической классификации бентем, что необходимо для обеспечения картографирования в разных масштабах; создание региональных справочных продукционных таблиц по всем типам бентем по фенологическим периодам; разработка региональной и локальной легенды как основы картографирования; картографирование бентем, создающее карту пространственной структуры морских подводных угодий; составление базы данных по компонентам ресурсного поля; определение продукционного баланса каждого бентемного выдела; составление трофодинамического баланса всей совокупности бентем акватории; расчет экологической стоимости для каждой бентемы; введение локального эталона заместительной марикультуры — "экологического протеза" для расчета финансовой стоимости каждой бентемы; разработка и ведение кадастра.
Zharikov V.V., Preobrazhensky B.V. Theoretical basis of the Cadastre of marine fishing grounds // Izv. TINRO. — 2004. — Vol. 137. — P. 271-284.
Logics of sea bottom fishing grounds management requires a certain degree of knowledge on the spatial and functional structure of their ecosystems and some concept of the grounds exploitation. The primary basis of this knowledge lies in cartographical image of structure, ecological passportization and designing of a cadastre. The development of the fishing grounds cadastre assumes realization of the following sequence of logical and technological operations: i) presenting the spatial structure of marine ecosystem through the landscape methodology, which results in the development of a concept of underwater landscape or bentheme; ii) development of regional reference list of the benthemes, specific for each natural climatic zone; iii) designing of the Bentheme Atlas, with which the benthemes can be distinguished; iv) development of hierarchical benthemes classification (essential for mapping); v) creation of the phenology-based regional reference tables for all types of benthemes; vi) development of the regional and local legends as the base for mapping; vii) mapping of the benthemes as a result of which the map of spatial structure of fishing grounds is compiled; viii) drawing up a database for the components of resources; ix) definition of production balance for each bentheme unit; x) drawing up the trophodynamic balance of entire multitude of benthemes within the aquatory; xi) calculating the
ecological cost for each bentheme unit; xii) introduction of the local standard of "supporting aquaculture" — as an ecological substitute for calculating the financial cost of each bentheme; xiii) design and maintenance of the cadastre.
Исследование подводных ландшафтов представляет собой новое направление в современной географии. Оно непосредственно связано с разработкой общей стратегии рационального природопользования в прибрежной зоне моря. Успешность разработки научных основ природопользования зависит в первую очередь от адекватности наших представлений о строении и функционировании природных систем. Суждения о состоянии наземных геосистем выносятся с относительной уверенностью на основе непосредственных наблюдений и с учетом многовекового опыта. Этого, к сожалению, нельзя сказать о подводных геосистемах, поскольку знания о них только формируются.
Начиная с конца 19-го века, когда с классической работы Мебиуса (Möbius, 1877) началось развитие морской биоценологии, многие исследователи указывали на наличие связи между биоценотическими характеристиками и морфологией донных ландшафтов. Так, С.А.Зернов (1936) в 1910 г. для обозначения участков дна однородных по природным условиям и занятых характерными сообществами морских организмов первым среди гидробиологов вслед за геологами употребил введенный А.Грессли (Шатский, 1986) термин "фация", а Л.С.Берг (1925) теоретически обосновал понятие подводного ландшафта.
К началу 50-х гг. прошлого века был проведен обстоятельный анализ факторов, определяющих формирование подводных ландшафтов. Были выделены вертикальные ландшафтные зоны, связанные с главными геоморфологическими элементами дна океана, обоснованы положения о целостности ландшафтной сферы и о формировании природных комплексов (геосистем) как на суше, так и на дне океана. В последующее десятилетие появляются работы, посвященные описанию морских геосистем, подробно рассматривается проблема широтной зональности Мирового океана.
В 60-е гг. 20-го века становится очевидным, что далее говорить о подводных ландшафтах можно только после того, как они описаны и нанесены на карту. В этот период были разработаны новые методы морских ландшафтных исследований, в первую очередь подводное картографирование на основе дешифрирования аэрофотоснимков морских мелководий.
С начала 1980-х гг. подводные ландшафты исследуются в Тихоокеанском институте географии. К бесспорным достижениям этого периода относится разработка методики подводного ландшафтного картографирования с использованием легководолазной техники. В ходе отработки отдельных звеньев и полевых операций подводного ландшафтоведения был накоплен большой многолетний материал по подводным ландшафтам Приморья, тропических и субтропических районов Мирового океана. Накопление фактического материала уже к концу 1980-х гг. позволило создать первую типологическую классификацию подводных ландшафтов. Определенный интерес представляли работы, связанные с исследованием трофодинамической структуры морских геосистем и роли гидродинамики в дифференциации ландшафтов морских мелководий. Во многом на результатах именно этих исследований основывается методика эколого-геогра-фической экспертизы при определении ущерба при разработке полезных ископаемых на шельфе.
Этот краткий исторический экскурс достаточно характеризует современный статус морского ландшафтоведения как самостоятельной части физической географии Мирового океана. Из учения, основные положения которого обычно только постулируются и, по определению, не требуют доказательств, оно становится полноценной научной теорией.
Развиваемая нами концепция подводного ландшафта связана с наземным ландшафтоведением методологической общностью. Однако в настоящее время
мы вынуждены констатировать, что пока невозможно определенно утверждать, что разновидности геосистем, элементы которых описываются под названием донных природных комплексов, фаций и ландшафтов, могут быть с полным правом отнесены к ландшафтам по их существенному наполнению.
Суть кардинальных расхождений между морскими и наземными ландшафтами заключается в том, что на морском дне фактически отсутствует почвенная компонента, а у автотрофов принципиально различны способы питания. Е сли на суше транспортировка биогенов к фотосинтетическому аппарату растений осуществляется через корневую систему из почвы, то фотосинтетики моря (за исключением морских трав) ассимилируют эти вещества через слоевище, непосредственно из морской воды. Вода является и субстратом, и передатчиком всех видов энергии. Эти отличия настолько глубоки, что мы зачастую вынуждены отказаться от заманчивой возможности переноса ряда основных положений наземного ландшафтоведения в практику подводных исследований. Даже сами выражения "морские ландшафты" или "морское ландшафтоведение" не только этимологически неуклюжи в применении к подводным геосистемам, но и весьма сомнительны по своей логической структуре.
Как и везде, в специальной области требуется специальный язык. Для подводного мира и его ландшафтов язык, оказывается, тоже надо вырабатывать заново. Поэтому остро ощущается необходимость нового обозначения для природных объединений морского дна, гомологичных наземным ландшафтам. Подводные или бентосные геосистемы любого ранга, возникающие в зоне сочленения литосферы, гидросферы и биосферы, мы предложили называть новым термином "бентема", производя его из слияния частей слов "бенталь" или "бентос" и "система".
Основные проблемы морского ландшафтоведения
Наиболее распространенные подходы к анализу сложных динамических систем, какими являются ландшафт и его биоцентрическое выражение — экосистема, — динамический (детерминистский) и статический (он же статистический). Ландшафтное картографирование в сочетании с трофодинамическими характеристиками позволяет судить о состоянии экосистем с позиций статического и динамического анализа.
Одним из важнейших вопросов подводного ландшафтоведения является разработка принципов классифицирования. В зависимости от введенного основания сравнения эти принципы могут быть типологическими или основанными на предпочтительном выделении одного из разделительных признаков. В основу различных предлагаемых решений классификационной задачи в отношении подводных ландшафтов кладутся энергетические, трофодинамические и гидродинамические классы. Проверка объективности выделения ландшафтных полей на основании прослеживания совпадения группировок донных фораминифер с донными ландшафтными выделами успешно проведена как по материалам Приморья, так и по Курильским островам (Преображенская, Троицкая, 1996).
Практическая ценность подводных ландшафтных исследований очевидна, в частности, для составления общих балансных оценок продуктивности крупных участков морских акваторий, для проведения экспертных оценок проектов размещения объектов марикультуры (Преображенский и др., 2000).
Принятие управляющих решений в отношении использования ресурсов морского дна без точного знания строения и функционирования морских донных экосистем служит основным источником крупных методологических и хозяйственных просчетов в развитии морского сельского хозяйства. Если распоряжение земельными ресурсами считается немыслимым без земельного кадастра, то о морском кадастре подводных и пелагических угодий пока еще не принято даже заводить речь.
С точки зрения пользователя небиологических ресурсов, живой пленкой, непрерывно покрывающей все поверхности морского дна, либо можно просто пренебречь и лишь формально сделать вежливый реверанс в сторону ставшей внезапно модной и уже надоевшей "экологии", либо за уничтожение или повреждение живых существ можно внести некую символическую плату и далее о них забыть. Собственно, так всегда на практике и поступают.
Для практических целей требуется не фациальная схема, а точная карта с границами, полями и выделами. Для этого сначала следует объект увидеть, как-то обозначить, затем дать ему адекватный перечень необходимых и достаточных характеристических признаков, а затем все эти признаки проанализировать, скомбинировать, проинтегрировать и создать некий номенклатурно и классификационно непротиворечивый собирательный образ. Это можно сделать только на базе строгого следования единой методологической канве, которая не даст отклониться от намеченного курса.
На этой основе методически правильно создавать ландшафтные карты и параллельно вести гидробиологическое опробование. К настоящему времени проведены вполне удачные эксперименты по реализации такого подхода.
Развитие общей теории морского подводного ландшафта и расчетной эко-лого-географической экспертизы сдерживается неразработанностью ряда общетеоретических положений, входящих в теорию ландшафта в качестве базовых параметров. Предполагается, что ряд этих параметров может быть непосредственно измерен в натуре, другие же требуют вычисления и экспериментальной проверки и моделирования.
Парциальная трофодинамическая структура полей дает основания для расчета общего системного трофодинамического баланса экосистемы. Отсюда напрямую выводятся базовые положения теории расчетной эколого-географической экспертизы. Проблема расчленяется на серию задач, требующих экспериментальной отработки отдельных компонентов. Важнейшими из задач являются:
— измерение трофодинамического баланса ландшафтных выделов в ранжированном по отдельным параметрам статическом пространстве: в световом поле, выраженном через статическую и динамическую индикатрису интегральной освещенности; в тепловом поле; в гидродинамическом поле, выраженном через индикатрисы интегрального значения ветро-волнового воздействия на морское дно на базе расчетных значений (коэффициента Эйди, вычисленного для каждой точки пространства ландшафтного поля);
— трофодинамический баланс в динамически изменяющемся ландшафтном поле с учетом фенологических состояний и природных катастроф, приводящих к образованию "сукцессионной пилы".
В настоящее время лаборатория морских ландшафтов ТИГ ДВО РАН перешла к разработке общетеоретической модели подводной ландшафтной системы.
Признавая ландшафт объектом, обладающим системными свойствами, проявляющимися в характере обмена веществ и трансформации энергии, можно определить его трофодинамическую структуру как совокупность связей между трофически специализированными и пространственно локализованными в определенных условиях единицами — трофодинамическими элементами ландшафта (Жариков, 1987). В этом случае каждый конкретный ландшафт, и в том числе бентема, может включать в себя продуцирующие, консументные и деструкцион-ные элементы, взаимосвязи между которыми определяют его целостные свойства. Парциальный вклад каждого из элементов в общий бюджет экосистемы определяет ее политрофичность, способность производить, утилизировать и накапливать органическое вещество, обусловливая такие интегральные свойства, как автотрофность, гетеротрофность и сбалансированность. Последние могут быть представлены через соотношения скорости образования органического вещества и его деструкции.
При исследовании трофодинамической структуры бентемы необходимо точное знание путей транспорта вещества и энергии между различными по степени автотрофности и гетеротрофности фациями. Так как функциональное смыкание трофодинамических элементов в целое происходит посредством горизонтальных связей, общий биотический баланс сложной геосистемы, в зависимости от характеристик фаций, может быть автотрофным, гетеротрофным или относительно сбалансированным. При оценке общего природно-ресурсного потенциала бентемы задача определения продукционного потенциала — способности производить и утилизировать органическое вещество, сохраняя условия непрерывности этого процесса, — может быть решена путем расчета трофодинамичес-кого баланса.
Если конечной целью исследования продукционных свойств экосистемы является составление ее биотического баланса, то для бентемы трофодинамичес-кий баланс является лишь частью общего баланса вещества и энергии, включающего радиационный, тепловой, водный и другие балансы.
Составление балансов — эффективное средство исследования круговорота вещества и энергии, участвующих в создании структуры ландшафта, характеризующих его функционирование и динамическую структуру, что подчеркивалось многими исследователями (Григорьев, 1966; Арманд, 1967, 1968; Дьяконов, 1988).
Подчеркнем, что знание балансов облегчает поиски путей воздействия на процессы, выбор способов их изменения в нужном направлении, т.е. служит не только орудием познания, но и орудием управления бентемами (рис. 1).
Преобладающая часть органического вещества в геосистемах создается при фотосинтезе. На последующих стадиях продукционного процесса происходит трансформация вещества гетеротрофными организмами с одновременной минерализацией его части при дыхании. Учитывая, что хемосинтез — второй авто-трофный процесс, протекающий с использованием энергии химического окисления некоторых простых неорганических соединений — в сравнении с фотосинтезом в обычных условиях не играет существенной роли, продукцию фотосинтеза можно считать единственным источником пищи для всех гетеротрофных организмов.
Общеизвестно, что производство органического вещества при фотосинтезе пропорционально выделению кислорода фотосинтетиками, а потребление кислорода соответствует затратам на окисление органики. Поэтому для определения величин первичной продукции и дыхания давно используются измерения концентрации кислорода в воде, происходящие за счет этих процессов. Величины фотосинтеза и дыхания биотической составляющей бентемы, рассчитываемые по изменениям концентрации кислорода за определенный период, могут быть получены двумя основными способами.
Первый способ — по схеме in vitro, с раздельной экспозицией проб на свету и в темноте, когда разница между концентрацией кислорода в пробах в начале и конце экспозиции в темноте соответствует величине дыхания, а суммарное количество кислорода, выделившегося на свету и израсходованного в темноте, показывает величину валового фотосинтеза.
Второй способ основан на измерениях концентраций кислорода, фиксируемых in situ, т.е. в окружающей среде. Идея здесь достаточно проста: содержание кислорода в воде, приходящей на мелководье с приливом и уходящей в море с отливом, изменяется в зависимости от вклада в кислородный режим водной массы со стороны фотосинтеза и дыхания биоты (Sargent, Austin, 1954). Изоляция бентем и выбранных их фрагментов in vitro дает возможность контролировать режим экспозиции и, таким образом, избежать характерных для второго способа трудностей интерпретации полученных данных, связанных с разделением изменений, произошедших за счет фотосинтеза и дыхания и привнесенных другими процессами — газообменом между водой и атмосферой, особенностями
гидрологического режима, суточным ходом температур и т.д. Однако при инк> бации возникает другая проблема — проблема артефактов, проявляющихся прежде всего в так называемом "скляночном эффекте", возникающем из-за развития на стенках сосудов бактериальной пленки
Подсчет продукционных потерь в экосистеме.
D=Pi Si+P2S2+... Р&=S PflSn.
Sm — площадь компенсационной мари культуры. Рта — продуктивность одного гектара самой дешевой марнкультуры
Площади нарушенных подводных угодий типа 4, 5,6 — 160 га; потерн первичной продукции — 36 т С/год; потери вторичной продукции — 102 т С/год; площадь компенсационной марнкультуры — 11 га; стоимость экологических потерь — $90.000 US.
Рис 1 Принципиальная схема оценки экологического ущерба и определения объема рекультивационных мероприятий при морской добыче песка
Fig. 1 Principal scheme of assessment of ecological loss and calculation of volume o( «cultivation activities after marine bottom sand dredging
Основным рабочим методом нами был избран метод прозрачных и черных пластиковых контейнеров, изолирующих участок дна, предложенный в свое время Уэллсом (Wells et al., 1973; Wells, 1974, 1977) для измерения метаболизма донных сообществ. Следует сразу отметить, что использование этого метода не дает возможности разделить дыхание автотрофов и гетеротрофов и, следовательно, проследить перераспределение энергии внутри сообщества невозможно Не учитывается раздельный вклад в метаболизм отдельных организмов и их группировок. Все полученные таким образом данные являются интегральными и относятся к бентеме в целом, позволяя количественно охарактеризовать от дельные бентемы по степени преобладания автотрофных или гетеротрофных процессов.
Примером исследования трофодинамического баланса на основе ландшафт-но-картографического представления структуры геосистемы являются работы, проведенные лабораторией морских ландшафтов ТИГ ДВО РАН в районе бухт Окуневой, Спокойной, Три Озера в связи с оценкой экологического ущерба от добычи песка на этом полигоне. Они включали подводное ландшафтное картографирование в масштабе 1: 5 000, измерения продукционных показателей ландшафтных полей, получение генеральной картины гидродинамических процессов и основных гидрохимических показателей. Сравнение интенсивности фотосинтеза в различных ландшафтных ситуациях (см. таблицу) демонстрирует, что максимальные значения этого показателя зафиксированы на полях зостеры (се-гетий, проективное покрытие зостерой около 30 %) — 1980 мг/м в сут. Несмотря на значительный разброс, связанный, по-видимому, с различиями в глубине, прозрачности воды и соответствующими световыми условиями, фотосинтез полей зостеры находился в пределах, указываемых в литературе для этих сообществ (Лысенко, Матюшин, 1984; Thayer et al., 1985). Для сравнения, валовый фотосинтез доминирующих по биомассе макрофитов в близлежащих районах составляет в среднем 1,2-1,5 гС/м в сут.
Фотосинтез (P) и дыхание (R) биотической составляющей фаций в районе бухт Окуневой, Спокойной, Три Озера, мл О/м2 ч Photosynthesis (P) and Respiration (R) of biotic component in facies of Okunevaya, Spokoinaya and Tri Ozera Bays, ml O/m2 hour
Фация H, м R P валовой Р чистый
Концизий и саксозий 0,5 54,3 ± 15,7 220,5 ± 59,6 166,2
5,0 50,5 ± 11,1 200,2 ± 42,3 149,7
10,0 10,6 ± 2,4 73,4 ± 28,1 62,8
Пельтий 4,0 25,7 ± 6,2 62,3 ± 12,3 36,6
7,0 22,1 ± 5,7 40,7 ± 10,4 18,6
Фрактум 5,0 12,5 ± 3,4 49,8 ± 7,3 37,3
10,0 30,9 ± 8,2 24,8 ± 1,9 -6,1
3,0 22,6 ± 8,6 42,4 ± 5,0 19,8
Ареноид 6,0 45,5 ± 11,5 43,1 ± 3,4 -2,3
9,0 35,1 ± 5,6 38,5 ± 3,5 3,4
20,0 11,1 ± 4,7 19,9 ± 4,3 8,8
Сегетий 1,5 30,1 77,2 47,1
3,0 72,0 ± 8,2 308,0 ± 31,9 236,0
6,0 64,9 ± 6,7 133,9 ± 27,7 69,0
Веррукоид 5,0 10,1 32,1 22,0
10,0 24,2 ± 6,6 19,8 ± 4,5 -4,4
Метагест 5,0 18,1 ± 3,3 55,2 ± 9,3 37,1
10,0 15,1 ± 4,0 36,4 ± 11,3 21,3
15,0 12,1 ± 2,0 13,2 ± 1,2 1,1
Скатебра 5,0 34,8 ± 11,6 37,9 ± 5,8 3,1
20,0 14,0 10,1 -3,9
30,0 8,7 ± 1,3 7,9 ± 0,9 -0,8
Ретина 3,0 20,1 ± 9,4 21,1 ± 1,9 1,0
15,0 17,4 ± 5,1 14,4 ± 2,9 -3,0
20,0 12,1 ± 1,9 11,9 ± 2,9 0,2
Примечание. Даны средние значения, ошибка среднего рассчитана при числе измерений от 6 до 10. Диагностические признаки фаций приведены в тексте. Н — глубина.
Нам не удалось провести измерений продукционных характеристик бен-тем с жесткими скальными и каменистыми грунтами (концизий и саксозий), однако хорошо известно, что сообщества твердых грунтов являются одними из наиболее продуктивных на шельфе. Для того чтобы в первом приближении оценить продукцию микрофитобентоса и перифитона в этих ситуациях, мы ис-
пользовали данные, полученные на твердых грунтах зал. Восток (Чербаджи и др., 1980), во многом сходного с бухтами исследуемого района. Другой бентемой, характеризующейся преимущественно жесткими каменистыми грунтами, является пельтий. Е го относительно высокая продуктивность, по-видимому, связана со значительными количествами корковых известковых водорослей, занимающих до 80 % поверхности твердого субстрата. Продукция автотрофов фрактума, площади которого граничат с пельтием, располагаясь ниже по склону, оказалась почти на треть ниже.
Фотосинтез бентем ареноид и метагест характеризовался величинами, обычными для микрофитобентоса мягких (песчаных и песчано-илистых) грунтов в умеренных водах.
Для всех основных типологических категорий бентем Приморского края составлены трофодинамические таблицы, характеризующие их продукционные свойства через фотосинтетическое производство кислорода и через дыхание. В идеально сбалансированной экосистеме сумма производства продукции и ее потребления равна нулю. Найти в природе идеальную "нулевую" экосистему чрезвычайно трудно, да и следует не всегда делать это. Главная задача заключается в установлении степени трофической или продукционной сбалансированности интересующей нас акватории и в удержании ее в этом состоянии, если это нам в какой-то степени удобно или необходимо. К примеру, если акватория обеспечивает себя первичной продукцией на 70 %, а остальные 30 % она импортирует извне, но при этом экосистема выглядит вполне благополучной, нам этого должно быть достаточно для принятия решения о поддержании именно этого баланса.
Анализируя полученные результаты, можно проследить следующие тенденции локализации продукционных процессов на подводном береговом склоне. Максимальные величины фотосинтеза отмечены для фаций, расположенных в верхней части склона, характеризующейся наиболее благоприятными для продуцентов световыми, температурными и гидродинамическими условиями: сегетий, концизий и саксозий. Ниже по склону обычно располагаются фации с менее высокими, по сравнению с приповерхностными участками, показателями фотосинтеза: это пельтий, фрактум, ареноид, метагест. Наименьшими показателями фотосинтеза характеризовались скатебра и ретина, занимающие нижние части склонов и днища бухт. Наблюдаемые обычно более высокие значения фотосинтеза на песчаных и песчано-гравийных грунтах, по сравнению с таковыми на илах, по-видимому, объясняются свойствами песка как субстрата, наиболее подходящего для развития донных микроводорослей.
Отношение P/R, превышающее единицу в сообществах сегетия, концизия и саксозия, свидетельствует о преобладании в них автотрофных процессов. Таким образом, можно утверждать, что в период исследований биотические компоненты приповерхностных фаций могли полностью обеспечивать себя энергией и экспортировали часть органического вещества. В фациях, занимающих днища бухт и прилегающие к ним участки склона, P/R оказалось значительно ниже единицы, т.е. деструкционные процессы преобладали над продукционными. На основе результатов этих исследований был предложены метод оценки экологического ущерба и определения объема рекультивационных мероприятий при морской добыче песка (Жариков, Преображенский, 1997), принципиальная схема которого представлена на рис 1.
Изучение ресурсообразующих систем береговой зоны включает определение природно-ресурсного потенциала акваторий и выбор вариантов его использования (Поярков, Каракин, 1981). Продукционные характеристики подводных геосистем являются важным показателем функционирования и как существенная составляющая входят в их природно-ресурсный и эколого-экономический потенциалы. При этом оценка природно-ресурсного потенциала представляет собой комплексную проблему, решение которой невозможно без проведения ис-
следований в следующих направлениях. Это, во-первых, изучение подводных геосистем с целью определения ареалов концентрации биологических ресурсов, исследования ресурсораспределяющих и ресурсолокализующих факторов. Во-вторых, изучение функционирования природных систем с целью разработки методов управления ими. Для решения этих задач необходим комплексный подход, которому наиболее полно соответствуют ландшафтные исследования.
Пространственная структура геосистемы может быть представлена в виде ландшафтной карты, отражающей, кроме прочего, распределение бентосных организмов и позволяющей провести учет биологических ресурсов. Создание функциональной модели на основе баланса продукции и деструкции позволяет выявить связи между отдельными фациями и их структурными блоками.
Прибрежно-кадастровая система как информационная база для принятия управленческих решений
В действующем законодательстве РФ понятие "береговая зона" отсутствует, хотя во многих странах мира действует специальное береговое законодательство, которое регулирует вопросы природопользования, охраны и защиты береговых ресурсов. В этих странах ни одно управленческое решение в масштабах государства, региона или отрасли не принимается без использования информации пространственно распределенной по территории (акватории), относящейся к компетенции органов, уполномоченных принимать такие решения. В настоящее время Европейский совет завершает разработку общеевропейского берегового кодекса, который будет носить рекомендательный характер. Очевидно, что прямое применение данного документа в России будет невозможно в связи со значительными отличиями правовых систем и характера природопользования.
Главной задачей формирования кадастровой системы береговой зоны моря (прибрежно-кадастровой системы) является информационное обеспечение эффективности управленческих решений при использовании природно-ресурсного потенциала. При этом в качестве объекта права пользования выступает прибрежный участок, представляющий собой ограниченную акваторию, определяемую в порядке, устанавливаемом законодательством. На основе документов, выдаваемых владельцу или пользователю государственным органом, фиксируются права и обязанности субъекта природопользования. Оформленный таким образом участок является учетной единицей кадастра береговой зоны. Требования кадастра, в свою очередь, определяют перечень подлежащих систематизации учетно-описательных характеристик. Таким образом, кадастровая система представляется в качестве высоко компьютеризированной информационной системы, опирающейся на принципы прибрежно-участкового построения и оперативного обновления пространственно-информационного содержания, а также имеющей государственное регулирование правовой значимости и технической защищенности кадастровой информации.
Решая проблему создания и внедрения прибрежно-кадастровой системы, необходимо сформулировать четкое представление о целях и задачах функционирования системы, ее значимости для других систем пространственно разнесенных сведений; определить, какими будут содержание и формы данных, предоставляемых системой, а также их правовые и технические характеристики. Следует определить, по каким сценариям может быть развернута кадастровая система береговой зоны. В первом приближении просматриваются два варианта: первый из них связан с принятием Берегового кодекса РФ и подразумевает построение системы на основе его положений. Условно этот вариант можно назвать "построением сверху вниз". Второй вариант основывается на законодательной инициативе "снизу" и подразумевает поэтапное построение системы на уровне субъекта федерации. От того, по какому варианту сценария она будет разворачиваться, будет зависеть, сколько ресурсов, времени и сил может быть затрачено на
создание подобной системы и развертывание специальной службы, обеспечивающей ее функционирование.
Служба прибрежного морского кадастра должна осуществлять исполнительные, контрольные, разрешительные, регулирующие и другие функции:
ведение кадастра и государственного учета расположенных на участках и прочно связанных с ними объектов недвижимого имущества;
мореустройство (область, аналогичная по задачам традиционному землеустройству);
государственная кадастровая оценка акваторий;
мониторинг акваторий;
государственный контроль над использованием и охраной акваторий.
Таким образом, для эффективного управления природопользованием в береговой зоне необходимо обосновать создание нового типа специализированного кадастра, определить его структуру и предполагаемое положение в системе управления использованием ресурсов на общегосударственном и региональном уровнях, выделить приоритетные направления кадастровых исследований, наметить содержательные и административные этапы формирования кадастра при-брежно-морской зоны.
Экологическая паспортизация акваторий как опыт кадастровых исследований в береговой зоне моря
Развитие цивилизованного подхода к природопользованию в прибрежной зоне морей РФ ставит вопрос о собственности на донные объекты, условиях аренды, соотношении между собственником объектов и собственником устройств, а также о собственности на полученную продукцию или товарную ценность. В связи с этим следует рассматривать и перспективы получения гарантий безопасности и страхования ущерба при событиях, ставящих под угрозу существование объектов хозяйствования в береговой зоне. Решение этих проблем зависит от того, насколько обстоятельно и оперативно будет разрешена проблема организации кадастровой службы по управлению природно-ресурсным потенциалом в береговой зоне моря в России. Если принять концепцию кадастра береговой зоны в качестве основы формирования пакета юридических документов, прилагаемого к той или иной акватории, то ни одна акватория не должна быть передана пользователю в аренду или иную форму пользования до тех пор, пока не проведены соответствующие кадастровые исследования. Все имеющиеся на настоящий момент пользовательские документы к акваториям должны быть приведены в соответствие с требованием кадастра.
Здесь уместно вспомнить опыт экологической паспортизации акваторий и рыбопромысловых участков, проводившейся под эгидой Госкомприроды. Назначение экологического паспорта заключалось в том, чтобы служить эталоном или "нулевым уровнем" для оценки результатов хозяйственного использования морских угодий. При этом под паспортизацией морской экосистемы понималась фиксация статической картины состояния морской геосистемы на некий момент времени, принятый за начало отсчета. Паспортизация должна была явиться реестровой ведомостью тех классов морских объектов, которые представляют собой основные элементы пространственной структуры экосистемы. Результат паспортизации мог бы стать основой для начала деятельности по практическому освоению морского дна и его угодий, по мониторингу и эколого-географической экспертизе любых проектов, связанных с развитием деятельности, как на мелководных морских акваториях, так и на глубоком шельфе. Однако и сейчас правовой механизм закрепления рыбопромысловых участков за пользователем не предусматривает экологического паспорта или документа, схожего с ним по сути.
Имеющийся опыт составления экспериментальных экологических паспортов отдельных акваторий Приморского края показывает, что в состав паспорта
логично вводить следующую информацию: карту рельефа дна в изолиниях; геоморфологическую карту или схему и геоморфологическое описание бассейна с указанием наиболее неустойчивых элементов рельефа; карту грунтов с гранулометрическими и геохимическими характеристиками; гидрохимическую характеристику водной массы по горизонтам; карту или схему морских течений по сезонам и синоптическим ситуациям; карту бентем; карту распределения важнейших объектов промысла с привязкой их к ландшафтным полям.
Наряду с картографическими материалами паспорт обычно включал сведения о загрязнении акватории, осадков и морских организмов тяжелыми металлами, гербицидами, пестицидами и нефтепродуктами; сведения о вирусо-бак-териологическом состоянии массовых гидробионтов; сведения о популяцион-но-генетическом благополучии массовых видов гидробионтов; опасных природных явлениях и объектах, угрожающих безопасности и материальному благополучию природопользователя. Паспорт завершался перечнем основных рекомендаций природопользователю по рациональному использованию данной акватории.
Сейчас можно утверждать, что создание прибрежно-кадастровой системы немыслимо без использования технологии ГИС. Материалы, полученные в ходе экологической паспортизации акваторий, могут быть использованы в ходе подбора картографического материала для формирования базового картографического обеспечения ГИС, фактологической базы данных и ее привязки к электронной карте. Таким образом, экологическая паспортизация несла определенные методические черты, присущие кадастровым исследованиям, а ее результаты могут быть использованы при построении общего кадастра прибрежно-морской зоны.
Логическая последовательность операций по созданию кадастра подводных угодий (рис. 2) включает в себя следующие действия.
1. Представление пространственной структуры морской экосистемы с применением ландшафтной методологии.
2. Разработка регионального перечня бентем.
3. Создание атласа-определителя.
4. Разработка иерархической классификации бентем.
5. Создание региональных справочных продукционных таблиц по всем типам бентем по фенологическим периодам.
6. Разработка региональной и локальной легенды как основы картографирования.
7. Картографирование бентем.
8. Составление базы данных по компонентам ресурсного поля.
9. Определение продукционного баланса каждого бентемного выдела.
10. Составление трофодина-мического баланса всей совокупности бентем акватории.
11. Расчет экологической стоимости для каждой бентемы.
Рис. 2. Логическая последовательность операций по созданию кадастра подводных угодий Fig. 2. Logistic pattern of Cadaster creation
12. Введение локального эталона заместительной марикультуры — "экологического протеза" — для расчета финансовой стоимости каждой бентемы.
13. Разработка и ведение кадастра.
Кадастр для морских рыбопромысловых участков
Создание кадастров является одним из существенных теоретических и практических аспектов комплексного управления прибрежной зоной. Как показали исследования, проведенные ранее, береговая зона является специфическим объектом природопользования, по отношению к которому эффективное управление возможно только с созданием соответствующей информационной и правовой базы (Жариков, Преображенский, 2002).
В общем смысле проблема состоит в том, чтобы на базе научного анализа строения и функционирования морских прибрежных геосистем, с учетом исторического отечественного и международного опыта использования прибрежных акваторий, а также современных реалий, определяющих права собственников и статус пользователей, разработать принципиальную схему создания комплексного кадастра береговой зоны. Нам представляется целесообразным его формирование на основе унифицированных элементов комплексных и частных кадастров (Жариков, Преображенский, 2003).
В рамках кадастровой системы береговой зоны необходимо предусмотреть создание нового типа специализированного кадастра — кадастра РПУ, основной задачей формирования которого является обеспечение эффективности управления прибрежной зоной при использовании морских биологических ресурсов. При этом следует определить его структуру, предполагаемое положение в составе комплексного кадастра береговой зоны, выделить приоритетные направления исследований, наметить содержательные и административные этапы формирования.
С самых общих методологических позиций, кадастр РПУ должен включать логико-семантический блок, где формулируются основные понятия и логические операторы связи; эколого-географический блок, содержащий информацию об акватории, а также реестры ресурсов и объектов природопользования; административно-юридический блок, включающий свод законодательных актов, на основании которых проводятся все операции по управлению, и несущий учетно-реги-страционные функции; производственно-экономический блок, содержащий характеристики ресурсов в натуральном и денежном выражении, производственные и эксплуатационные параметры, оценки операций, связанных с осуществлением права распоряжения и управления ресурсами.
Перспективной идеей при разработке кадастра РПУ может послужить идея берегового и акваториального ресурса как интегрального представления при-родно-ресурсного потенциала. В рамках этой концепции, во многом аналогичной представлениям В.П.Каракина и А.С.Шейнгауза (1990) о территориально-земельном ресурсе, состояние участка можно зафиксировать, используя небольшое число качественно определенных параметров, сводимых к интегральному показателю, динамика которого даст возможность контролировать состояние РПУ.
Современные тенденции развития государственности позволяют предполагать, что в перспективе типичной формой закрепления РПУ за пользователями в нашей стране станет аренда. Тогда плата за участки, передаваемые в аренду, должна включать платежи, зависящие от интегрального ресурсного показателя акватории, т.е., если усилиями пользователя состояние участка улучшается, он сможет рассчитывать на уменьшение арендной платы. Ухудшение состояния участка в процессе эксплуатации влечет увеличение платы и может служить основанием прекращения аренды или даже возмещения убытков, нанесенных нерадивым или нечестным арендатором.
Для применения принципов этой концепции на практике необходимо выбрать набор параметров, регистрируемых кадастром, по которым может быть рассчитан интегральный показатель состояния РПУ — комплексный акваториаль-ный ресурс. Для этого потребуется введение неких эталонных исследований по региональному принципу.
Учитывая большую экономическую и стратегическую важность развития прибрежной зоны морей, следует рекомендовать составление кадастровых описаний для экономически и экологически существенных прибрежных морских угодий, обратить особое внимание на важность ведения кадастра подводных морских угодий как базы для развития прибрежного морепользования.
В целях получения документально точного и объективного представления о динамике изменений, происходящих в морских экосистемах, мы считаем настоятельно необходимым как можно скорее приступить к формированию базовой системы опорных эталонных ландшафтно-экологических полигонов в морях России с публикацией справочной информации в печати.
Литература
Арманд Д.Л. Некоторые задачи и методы физики ландшафта // Геофизика ландшафта. — М., 1967. — С. 7-24.
Арманд Д.Л. Физическая география в наши дни. — М.: Знание, 1968. — 48 с.
Берг Л.С. География и ее положение в ряду других наук // Вопросы страноведения. — М.; Л., 1925. — С. 3-17.
Григорьев А.А. Закономерности строения и развития географической среды. — М.: Мысль, 1966. — 382 с.
Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафта. Метод балансов. — М.: МГУ, 1988. —
95 с.
Жариков В.В. Трофодинамический аспект в подводных ландшафтных исследованиях // Донные ландшафты Японского моря. — Владивосток: ДВО АН СССР, 1987. — С. 14-22.
Жариков В.В., Преображенский Б.В. Рекультивация морских донных экосистем (эколого-экономический аспект) // География и природные ресурсы. — 1997. — № 1. — С. 124-135.
Жариков В.В., Преображенский Б.В. Структура и базовые элементы кадастровой системы береговой зоны // Природно-ресурсный потенциал азиатской России и сопредельных стран: пути совершенствования и использования: Мат-лы междунар. науч. конф. — Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2002. — С. 126-127.
Жариков В.В., Преображенский Б.В. Концепция кадастра береговой зоны как основы комплексного управления прибрежными зонами // Природопользование в прибрежной зоне (Проблемы управления на Дальнем Востоке России). — Владивосток: Дальнаука, 2003. — С. 198-215.
Зернов С.А. Общая гидробиология. — М.: Биомедгиз, 1936. — 480 с.
Каракин В.П., Шейнгауз А.С. К новому природопользованию // Экологическая альтернатива. — М.: Мысль, 1990. — С. 644-646.
Лысенко В.Н., Матюшин В.М. Сезонные изменения роста и продукции зосте-ры в бухте Витязь Японского моря // Биол. моря. — 1984. — № 4. — С. 38-45.
Поярков Б.В., Каракин В.П. Общая концепция разработки подпрограммы. ("Рациональное природопользование", подпрограмма целевой комплексной программы "Дальний Восток"). — Владивосток, 1981. — 38 с.
Преображенская Т.В., Троицкая Т.С. Фораминиферы дальневосточных морей. Ч. 1. Фораминиферы литорали Малой Курильской гряды. — Владивосток: Дальнаука, 1996. — 122 с.
Преображенский Б.В., Жариков В.В., Дубейковский Л.В. Основы подводного ландшафтоведения. (Управление морскими экосистемами). — Владивосток: Даль-наука, 2000. — 351 с.
Чербаджи И.И., Пропп М.В., Рябушко В.И., Погребов В.Б. Фотосинтез и дыхание донных сообществ на твердых грунтах залива Восток // Биол. моря. — 1980. — № 4. — С. 46-53.
Шатский Н.С. Аманд Грессли: Портреты геологов. — М.: Наука, 1986. — 304 с.
Möbius K. Die Auster und die Austernwirtschaft. — Berlin; Wiegand: Hempel und Parey, 1877. — 126 S.
Sargent M., Austin T. Biological economy of coral reefs // Geol. Surv. U.S. Dep. Inter. — 1954. — Vol. 260-E. — P. 245-249.
Thayer G., Kenworthy W., Fonseca M. The ecology of eelgrass meadows of Atlantic coast: a community profile. — US Fish. Wildl. Serv. FMS/OBS-84/02, 1985. — 147 p.
Wells J. A comparative study of the metabolism of tropical benthic communinies // PCRS-3. — 1977. — Vol. 2. — P. 545-549.
Wells J. The metabolism of tropical benthic communities: in situ determinations and their implications // Mar. Techn. Soc. J. — 1974. — Vol. 8(8). — P. 9-11.
Wells J., Wells A., VanDerwalker J. In situ studies of metabolism in benthic reef commmunities // Helgoland. Wiss. Meeresuntersuch. — 1973. — Vol. 24. — P. 78-81.
Поступила в редакцию 4.03.04 г.
