Экологический  мониторинг и экологическая экспертиза

Содержание


5.2. Критерии и показатели оценки состояния экосистем



Оценка экологического состояния территории состоит из интегральной морфологической оценки состояния экосистемы с расшифровкой её через характеристику состояния среды обитания.



Выделяют биотические критериии, которые включают в себя три класса показателей: тематические, пространственные и динамические.


Тематические критерии

В их состав входят ботанические (геоботанические и биохимические), зоологические и почвенные показатели. За исключением биохимических, они характеризуют ресурсный потенциал экосистемы.

Ботанические критерии и показатели имеют наибольшее значение. Они чувствительны к нарушениям окружающей среды и прослеживают зоны экологического состояния по размерам в пространстве и по стадиям нарушения во времени (табл. 3.3).


Таблица 3.3 - Ботанические критерии оценки нарушенности экосистем

Оценочные показатели

Классы состояния экосистем

норма (Н)

риск (Р)

кризис (К)

бедствие (Б)

Ухудшение видового состава и характерных видов флоры

Естественная смена (суб)доминантов

Уменшение обилия господствующих видов

Смена господствующих видов на вторичные

Уменьшение обилия вторичных видов

Повреждение растительности (напри-мер дымом заводов)

Отсутствие повреждений

Повреждение наиболее чувствительных видов

Повреждение средне чувствительных видов

Повреждение слабочувствительных видов

Относительная площадь коренных (квази-) сообществ, %

Более 60

60-40

30-20

Менее 10

Биоразнообразие, уменьшение индекса разнообразия Симпсона, %

Менее 10

10-20

25-50

Более 50

Лесистость, % от региональной

Более 80

70-60

50-30

Менее 10

Гибель посевов, % площади

Менее 5

5-15

15-30

Более 30

Проективное покрытие пастбищной растительности,

% от нормального

Более 80

70-60

50-20

Менее 10

Продуктивность пастбищной растительности,

% от потенциальной

Более 80

70-60

20-10

Менее 5


В ботанических нарушениях учитывают показатели признаков негативных изменений на разных уровнях:

– организменном (фитопатологические изменения);

– популяционном (ухудшение видового состава);

– экосистемном ( соотношение площадей в ландшафте).



Биохимические критерии экологического нарушения основаны на измерениях аномалий в содержании химических веществ в растениях.



При учете биохимических критериев измеряется содержание токсичных и биологически активных микроэлементов в укосах растений с пробных площадок (по содержанию химических веществ в сухой массе травянистых растений, мг/кг) (табл. 3.4).


Таблица 3.4 - Биохимические критерии нарушения экосистем

Показатели

Норма (Н)

Риск (Р)

Кризис (К)

Бедствие (Б)

Соотношение углерод/азот в растениях

8-12

6-8

4-6

Менее 4

Содержание свинца, ртути по превышению максимально допустимого уровня

1,1-1,5

2 -4

5-10

Более 10



Зоологические критерии нарушения животного мира рассматриваются как на ценотическом, так и на популяционном уровне.




Ценотический уровень – это биогеоценоз или экосистема.



Показателями нарушенности животного мира на ценотическом уровне являются изменения:

- видового разнообразия;

- пространственной и трофической структуры;

- биомассы и продуктивности;

- энергетики.

Показателями нарушенности животного мира на популяционном уровне являются изменения:

- пространственной структуры;

- численности и плотности;

- поведения;

- демографической и генетической структуры.

Характеристика стадий экологического нарушения территорий по зоологическим критериям приведена в табл. 3.5.


Таблица 3.5 - Зоологические критерии нарушенности зкосистем

Показатели

Норма (Н)

Риск (Р)

Кризис (К)

Бедствие (Б)

Частота антропозоонозных заболеваний

Случайная

Спорадическая

Регулярная

Массовая

Падеж домашних животных

Случайно, менее 10%

Спорадически, 10-20%

Регулярно, 20-50%

Массово, более 50%

Уменьшение биоразнообразия

На 5% от исходного

На 10-20%

На 25-50%

Более 50%

Плотность популяции вида индикатора, % к исходной (шт./тыс. га)

Менее 10

На 10-20

На 20-50

более 50


*Примечание.

Зоонозы (зоо… + nosos – болезнь) – инфекционные заболевания животных, передающиеся человеку (бешенство, сап, чума, туляремия, сибирская язва, ящур, туберкулёз, бруцеллёз и др.). Антропозоонозы (антропо…+ греч. nosos – болезнь) – группа инфекционных заболеваний, возбудители которых способны поражать только человека (грипп, тиф, дифтерия).



Зона риска выделяется по критериям начальной стадии нарушения – синантропизация, потеря стадного поведения, изменение путей миграции, реакция толерантности.




Толерантность – устойчивость, способность организма выносить отклонения факторов среды от оптимальных.




Синантропизация – приспособление организмов к обитанию вблизи человека: воробьи, вороны, утки, ондатра, лисицы в черте города.




Зона кризиса характеризуется нарушением структуры популяций, сужением ареала, нарушением продуктивного цикла.




Зона бедствия отличается исчезновением части ареала или местообитания, массовой гибелью животных, резким ростом численности синантропных и нехарактерных видов, интенсивным ростом антропозоонозных и зоонозных заболеваний.



Почвенные критерии

Ухудшение свойств почв является одним из наиболее сильных факторов формирования зон экологического риска, кризиса или бедствия. Прежде всего, это снижение плодородия почв на большой площади и с высокой скоростью. Неблагоприятной хозяйственной деятельностью человека ускоряются и эрозионные процессы. Эти процессы распространены и в естественных условиях, но нарушение человеком устойчивости растительного и почвенного покрова вызывает их значительное ускорение и расширение площади (например, вырубкой лесов, распашкой почв, перевыпасом пастбищ и т.п.).

Пример выделения зон экологического состояния по почвенным критериям приведен в табл. 3.6.


Таблица 3.6 - Почвенные критерии нарушения экосистем

Оценочные показатели

Классы геоэкологического состояния педосферы

норма (Н)

риск (Р)

кризис (К)

бедствие (Б)

Плодородие почвы, % от потенциального

Более 85

85-65

65-25

Менее 25

Содержание гумуса, % от первоначального

Более 90

90-70

70-30

Менее 30

Площадь вторичного засоления почв, %

Менее 5

5-20

20-50

Более 50

Глубина смытости почвенных горизонтов

-

Смыт гор. А1 или 0,5 гор. А

Смыт гор. А и частично АВ

Смыты гор. А и В

Площадь ветровой эрозии (полностью сдутые почвы), %

Менее 5

10-20

20-40

Более 40


Пространственные критерии

Большое значение имеет оценка площади поражения. Если площадь изменения невелика, то при равной глубине воздействия малая по пощади экосистема быстрее восстановится, чем обширная. Если площадь нарушения более предельно допустимых размеров, то разрушение среды практически необратимо и относится к уровню катастрофы.

Например, выгорание лесов на площади в десятки и сотни гектаров обратимо и леса восстанавливаются – это не катастрофа. Однако если площадь выгорания лесов составляет сотни и тысяч и гектаров, то изменения необратимы, и это квалифицируется как катастрофа.

Пространственным критерием зон экологического нарушения служит площадь земель (в процентах), выведенная из землепользования. Даже в норме, т.е. в стабильном растительном покрове, площадь нарушенных земель может достигать 5%, а в зонах экологического бедствия превышать 50%. При одной и той же степени нарушения увеличение нарушенной площади означает более высокий уровень опасности.

Например, если сильное нарушение занимает площадь менее 5% территории, то данная территория относится к зоне нормы. Если же степень нарушения умеренная, но нарушено более 50% площади, то данная территория может быть отнесена к зоне экологического риска.


Динамические критерии

Статические критерии недостаточны для оценки. Более достоверны динамические критерии, отражающие скорость нарастания неблагоприятных изменений природной среды.

Например, скорость накопления тяжёлых металлов, увеличения площади подвижных песков и т. п. Выделяют 4 класса динамизма растительного покрова.

Первый класс стабильные территории. Скорость изменений растительного покрова менее 0,5% площади в год. Растительный покров подвержен лишь разногодичной и циклической флюктуации.

Второй класс умеренно динамичные территории. Скорость изменений растительного покрова до 1-2 % площади в год. Полная смена растительного покрова происходит здесь за 50-100 лет. Эти территории относятся к зонам экологического риска.

Третий класс среднединамичные территории. Скорость изменений растительного покрова до 2-3 % площади в год. Полная смена растительного покрова происходит за 30-50 лет. Эти территории относятся к зонам экологического кризиса.

Четвёртый класс сильнодинамичные территории. Скорость изменения растительного покрова больше 4 % в год. Полная смена растительного покрова происходит менее чем за 25 лет. Эти территории относятся к зонам экологического бедствия (табл. 3.7).


Таблица 3.7 - Динамические критерии нарушения экосистем

Показатели

Норма (Н)

Риск (Р)

Кризис (К)

Бедствие (Б)

Увеличение площади нарушенных экосистем, %

Менее 1

1-2

2-4

Более 4

Уменьшение годичной растительной продукции, %

Менее 1

1,5-3,5

3,5-7,5

Более 7,5

Увеличение площади эродированных земель, %*

Менее 0,5

1-2

2-5

Более 5

* Скорость изменения показателя в год.