Оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз природоохоронних територій (на прикладі Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва "Качанівка")

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз природоохоронних територій (на прикладі Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка»)

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Вдосконалення режиму використання заповідних територій різного статусу займає важливе місце серед проблем охорони природи. Обгрунтування робіт щодо відновлення та забезпечення стабільного функціонування природних і природно-антропогенних ландшафтів має на меті поєднання масових відвідувань територій, що належать до природно-заповідного та історико-культурного фондів України, з питаннями охорони заповідних ландшафтів. Саме тому виникає необхідність в детальних ландшафтно-екологічних дослідженнях таких територій, оцінці їх екологічного стану та впливу прилеглих угідь на стан ландшафтів, що охороняються.

Аналіз сучасного стану заповідної справи як в Україні, так і за кордоном показав певну галузеву розсередженість наукових досліджень заповідних територій, практичну відсутність ландшафтно-екологічного узагальнення фактологічних даних. Питання оптимізації територій природно-заповідного фонду розглядалися мало. Певним чином висвітлені лише проблеми оптимізації природно-заповідної мережі та оптимізації режиму охорони заповідних територій переважно з точки зору збереження цінних екосистем.

Тенденції розвитку мережі природно-заповідного фонду вимагають більшої уваги до комплексних ландшафтно-екологічних досліджень її об'єктів, які передбачають детальний просторовий аналіз території за результатами польових та лабораторних досліджень і є основою для всебічної ландшафтно-екологічної оцінки природоохоронних територій, їх функціонального зонування. Вирішенню проблеми комплексного обгрунтування проектів відновлення та охорони типових, еталонних або унікальних ландшафтів, які мають наукову, екологічну, історичну або естетичну цінність, вдосконалення режиму використання природоохоронних територій як соціально-культурних об`єктів, оптимізації мережі природно-заповідного фонду України та залучення до нього нових територій сприятиме методика оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу заповідних територій.

Розв'язанню вказаних проблем присвячена дана дисертаційна робота, яка виконувалася в рамках наукової програми Київського університету імені Тараса Шевченка «Охорона навколишнього середовища», а саме госпдоговірної та двох держбюджетних тем науково-дослідної лабораторії ландшафтної екології географічного факультету.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка загальної концепції та методики оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу природоохоронних територій та обгрунтування рекомендацій щодо їх оптимізації. З цією метою необхідно було вирішити такі завдання:

- аналіз і узагальнення основних підходів до вирішення проблем оптимізації ландшафтів та ландшафтно-екологічних досліджень природоохоронних територій; обгрунтування базових положень і понять оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу, ландшафтно-екологічних принципів оптимізації природоохоронних ландшафтів;

- розробка алгоритму та методики оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу заповідних територій; адаптація з метою вирішення поставленої проблеми існуючих методик аналізу ландшафтно-територіальних структур (ландшафтно-морфологічної, басейнової, ландшафтно-геохімічної тощо); розробка методик аналізу джерел та обсягів забруднення території, аналізу її рекреаційного потенціалу та оптимізаційного зонування природоохоронних територій;

- апробація методики оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу на прикладі Державного парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» (Чернігівська обл.);

- розробка на основі ландшафтно-екологічного аналізу території парку «Качанівка» рекомендацій щодо її оптимізаційного зонування, визначення основних критеріїв, напрямків та заходів оптимізації заповідних ландшафтів.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:

1. Обгрунтовано теоретичні основи оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу, визначено та конкретизовано поняття оптимізації ландшафтів, природоохоронної геосистеми, оптимізації природоохоронних територій, оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу, ландшафтно-екологічні принципи оптимізації природоохоронних геосистем.

2. В методичному відношенні - обгрунтована методика оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу, методики аналізу джерел та обсягів забруднення території, аналізу та оцінки її рекреаційного потенціалу, оптимізаційного (функціонально-режимного зонування) природоохоронних територій.

3. В регіональному відношенні - віповідно до розробленої методики здійснено ландшафтно-екологічний аналіз та обгрунтовано схему оптимізаційного зонування Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка», оцінений його рекреаційний потенціал.

Практичне значення одержаних результатів. Ряд положень виконаної роботи ввійшли до звіту з госпдоговірної теми «Ландшафтно-екологічні дослідження Державного історико-культурного заповідника «Качанівка» та прилеглих територій» (1993-1994 р.р.), держбюджетної теми «Ландшафтно-геохімічна оцінка екологічного стану території України» (1994-1996 р.р.), використовуються при проведенні досліджень по темі «Етно-геоекологічне районування території України та розробка схеми розміщення станцій фонового моніторингу для обгрунтування та організації науково-навчального полігону моніторингових ландшафтно-екологічних досліджень на базі Канівського заповідника», яка виконується у науково-дослідній лабораторії ландшафтної екології Київського університету імені Тараса Шевченка (1997-1999 р.р.).

Основні положення дисертації можуть бути використані при складанні програм оптимізації природно-заповідного фонду, а також ландшафтно-екологічного моніторингу і оцінки екологічного стану існуючих природоохоронних територій та територій історико-культурного фонду. Результати досліджень парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» можуть бути використанні при відновленні цінних паркових ландшафтів, обгрунтуванні режимів охорони та рекреаційної діяльності в межах парку.

Особистий внесок здобувача. Теоретичні положення ландшафтно-екологічного аналізу, визначення понять «оптимізація ландшафту», «природоохоронна геосистема», «оптимізація природоохоронних територій», «оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз», ландшафтно-екологічні принципи оптимізації природоохоронних геосистем, методика оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу (алгоритм), методики аналізу джерел та обсягів забруднення території, аналізу її рекреаційного потенціалу та оптимізаційного (функціонально-режимного зонування) природоохоронних територій розроблені автором самостійно. Карти ландшафтно-територіальних структур Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» укладені автором за результатами польових досліджень, що були виконані під час експедицій лабораторії ландшафтної екології Київського університету за безпосередньою участю автора, результатами фізико-хімічних аналізів зразків грунту, виконаних автором, та спектрального аналізу, виконаного на геологічному факультеті.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертації доповідалися на міжнародних та українських наукових конференціях: «Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха» (Пермь, 1993), «Проблеми географії України» (Львів, 1994), «Проблеми раціонального використання природно-ресурсного потенціалу Українського Приазов'я і суміжних територій» (Мелітополь, 1995), Х Ландшафтній конференції «Структура и функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов» (Москва, 1997), «Українська географія: історія і сучасність» (до 125_річчя відкриття у Києві відділу Географічного товариства) (Київ, 1998), «Ландшафт як інтегруюча концепція ХХІ сторіччя» (Київ, 1999), науково-технічному семінарі «Проблеми прикладної геохімії» (Київ, 1999); на наукових конференціях молодих вчених та аспірантів (1997) та професорсько-викладацького складу (1998) географічного факультету Київського університету імені Тараса Шевченка. Виконана за матеріалами дисертації робота «Ландшафтний аналіз природо-охоронних територій з метою їх оптимізації (на прикладі Державного історико-культурного заповідника «Качанівка») у 1997 р. нагороджена Дипломом президії НАН України про присудження премії НАН України для молодих вчених.

Публікації. За матеріалами дослідження опубліковано 7 наукових праць, в тому числі 5 одноособових статей у фахових журналах і збірках наукових праць, а також тези доповідей на двох наукових конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. У першому розділі проаналізовано здобутки ландшафтознавства та суміжних наук щодо вирішення проблеми застосування терміну «оптимізація» та положень ландшафтно-екологічного аналізу стосовно територій природно-заповідного фонду, викладено теоретичні та методологічні основи дослідження природоохо-ронних територій щодо їх оптимізації, визначено та конкретизовано концептуальну основу дослідження, а також ряд понять, підходів та принципів оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу. У другому розділі подано алгоритмічну модель оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу природоохоронних територій, викладено методику їх дослідження. Третій розділ присвячено оптимізаційному ландшафтно-екологічному аналізу Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка». У четвертому розділі розглянуті рекомендації щодо оптимізації використання території парку «Качанівка» як природоохоронного та соціально-культурного об`єкта, охарактеризовано рекреаційний потенціал і розраховано рекреаційну ємність парку та прилеглих територій, запропоновано схему оптимізаційного (функціонально-режимного) зонування території з відповідною системою заходів оптимізації по зонах.

Дисертація, загальним об`ємом 193 сторінки, містить 130 сторінок машинописного тексту, а також 18 рисунків і картосхем, 8 таблиць, 12 додатків (легенди карт, таблиці з результатами аналізів грунту, розрахунками). Список використаних джерел нараховує 161 найменування, з них 11 латиницею.

Основний зміст роботи

ландшафтний екологічний парковий зонування

Теоретичні основи оптимізаційних ландшафтно-екологічних досліджень

Оптимізація ландшафтів передбачає пошук збалансованого відношення між використанням геосистем, їх охороною, цілеспрямованим перетворенням та збереженням їх потенціалу шляхом створення системи науково-обгрунтованих заходів щодо забезпечення оптимальних умов тривалого і стійкого виконання ландшафтом його функцій.

Стосовно природоохоронних територій система заходів оптимізації та їх спрямованість обумовлюється статусом об'єкта природно-заповідного фонду і відповідними функціями його ландшафтів. Такий підхід визначається насамперед суттю природоохоронних (заповідних) геосистем як об'єктів оптимізації. Вони є особливим типом природно-антропогенних геосистем і розглядаються як такі, що охороняються з метою збереження та відновлення типових, еталонних або унікальних ландшафтів, що мають наукову, екологічну, історичну або естетичну цінність.

Система заходів в рамках оптимізації конкретної заповідної території має свою специфіку залежно від природних та історико-культурних особливостей регіону, статусу території, структури природокористування господарсько освоєних земель. При цьому процес оптимізації передбачає: оптимізацію природоохо-ронного режиму; відновлення порушених геосистем; оптимізацію територіальної структури та режиму використання заповідних геосистем.

Отже, оптимізація заповідних територій розглядається як процес вдосконалення їх природоохоронної організації та пошук оптимального співвідношення між охороною заповідних геосистем, їх цілеспрямованим відновленням та рекреаційним використанням.

Впорядкувати послідовність вивчення та оцінки природоохоронних територій з метою їх оптимізації покликаний ландшафтно-екологічний аналіз, який в подальшому пропонується називати оптимізаційним. Оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз - це аналіз основних типів ландшафтної структури території за допомогою екологічно обумовлених показників, спрямована зміна яких призведе до оптимізації її територіальної структури.

Методологічну основу оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу природоохоронних територій складає сукупність наукових підходів: ландшафтного (геосистемного), екологічного, басейново-територіального, ландшафтно-геохімічного, ландшафтно-екологічного, історичного та соціально-економічного, за якими визначаються просторова організація геосистем, структура зв`язків між ними; умови міграції та накопичення хімічних елементів в геосистемах; історико-культурні та соціоекономічні передумови використання та збереження корисних властивостей ландшафтів.

Вихідними положеннями при формулюванні ландшафтно-екологічних принципів оптимізації ландшафтів були уявлення про оптимальну заповідну територію та процес оптимізації як особливий вид проектування, викладені в роботах Б.Б. Родомана (1974), Л.І.Мілкіної (1975), В.С. Давидчука (1981), Ю.І. Ісакова (1987), А.Г.Ісаченко (1980, 1989), О.О. Чибільова (1992). Таким чином, рекомендації щодо оптимізації природоохоронних геосистем мають грунтуватися на ландшафтно-екологічних принципах оптимізації ландшафтів, серед яких основними є: 1) Системність. Охорона та використання будь-якого компонента ландшафту відбуваються при умові оптимізації більш складних територіальних природних комплексів. Об'єктом оптимізації є природні комплекси різного рангу, з врахуванням парагенетичних та парадинамічних зв'язків - урочища, місцевості, басейни водотоків тощо; 2) Ієрархічність. При розробці проектів оптимізації приймаються до уваги різні рівні організації геосистем, їх ієрархічність; 3) Генетичність. При оптимізації ландшафтів враховується історія становлення та розвитку ландшафту, його природний потенціал та потенціал, що сформувався в результаті господарської діяльності; 4) Динамічність. В процесі оптимізації враховується динаміка розвитку геосистем та особливості взаємодії підсистем, що її складають; 5) Стійкість функціонування. Оптимізація ландшафту забезпечує його стійке до зовнішніх впливів та ефективне функціонування; 6) Відкритість. При оптимізації ландшафтів прогнозуються зовнішні впливи та при необхідності локалізується радіус їх дії в просторі та часі; 7) Поляризованість. Території інтенсивного використання повинні бути максимально віддалені від природоохоронних територій. Особлива увага приділяється створенню в просторовій структурі ландшафту, що оптимізується, буферних ділянок між зонами інтенсивного використання та екологічної рівноваги; 8) Екологічна різноманітність. Оптимізація ландшафтів передбачає збереження та відновлення ландшафтно-екологічної різноманітності в межах території, що оптимізується; 9) Функціонально-ландшафтна різноманітність. Власне природоохоронна територія повинна включати геосистеми природоохоронного призначення різних видів (відмінні за ландшафтно-екологічними умовами, режимом охорони та функціональним призначенням), незалежно від об'єкта охорони; 10) Ландшафтна репрезентативність. У процесі оптимізації особлива увага приділяється ділянкам, які є морфологічно і динамічно репрезентативними по відношенню до ландшафтної структури природоохоронної території в цілому; 11) Буферність. Система заходів оптимізації охоплює не тільки територію, що охороняється, але й безпосередньо прилеглі до її кордонів угіддя; 12) Цілісність. Заходи оптимізації визначаються як для природоохоронної території в цілому, так і для її окремих функціональних ділянок; 13) Геохімічна автономність. Головним принципом відмежування запо-відної території є забезпечення її відносної автономності в системі геохімічного спряження.

Методика оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу природоохоронних територій

Сукупність наукових підходів і принципів ландшафтно-екологічного аналізу та оптимізації ландшафтів, яка служить методологічною основою дослідження природоохоронних територій, визначає структуру і послідовність оптимізаційного ландшафтно-екологічного аналізу, відповідну систему методів дослідження. Таким чином, оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз природоохоронних територій можна представити у вигляді алгоритму методичних розробок щодо інвентаризації, аналізу та оцінки природоохоронних геосистем, адаптованих відповідно до мети дослідження (рис.). Метою ландшафтно-екологічного аналізу природоохоронних територій у даному випадку є обгрунтування системи заходів їх оптимізації та схеми оптимізаційного зонування. Об'єктом аналізу є природно-антропогенні геосистеми локального рівня, а предметом - їх ландшафтно-екологічні та ландшафтно-геохімічні характеристики, виражені у формі картографічних та графічних моделей. Здійснюється ландшафтно-екологічний аналіз природоохо-ронної території за серією інвентаризаційних карт та даних про природні властивості, історико-культурну цінність та антропогенне навантаження території.

Окрім базових методик ландшафтної і ландшафтно-геохімічної зйомки території та укладання карт окремих ландшафтно-територіальних структур - ландшафтно-морфологічної (Видина, 1972; Геренчук, Раковська, Топчієв, 1975; Исаченко, 1980; Беручашвили, Жучкова, 1997), басейнової (Щур, 1989; Гродзинський, Шищенко, 1993), ландшафтно-геохімічної та бар`єрної геохімічної структур (Малишева, 1998) з метою обгрунтування рекомендацій щодо оптимізації вико-ристання природоохоронних територій було використано методики аналізу джерел та обсягів забруднення, рекреаційного потенціалу та оптимізаційного функціонально-режимного зонування, розроблені на основі методичних рекомендацій щодо організації курортних місцевостей, рекреаційних центрів та окремих територій природно-заповідного фонду.

Спряжений аналіз ландшафтно-морфологічної, басейнової, ландшафтно-геохімічної та бар`єрної геохімічної структур природоохоронної території та прилеглих угідь дозволяє охарактеризувати існуючий та потенціальний перерозподіл техногенних елементів при зміні антропогенного навантаження; зробити висновок як про сучасний екологічний стан території, так і про потенційну небезпеку забруднення заповідних екосистем, обгрунтувати зовнішні границі заповідної території. Не останню роль при цьому відіграє аналіз структури природокористування, що передбачає картографування ландшафтно-господарських систем території з відображенням границь між землекористувачами, що оточують природоохоронний об'єкт, і структури природокористування в межах самого природоохоронного об'єкта.

Аналіз джерел та обсягів забруднення території дає змогу оцінити вплив прилеглих територій на природоохоронний об'єкт. Проводиться він за результатами спектрального аналізу вмісту важких металів і мікроелементів у грунтових зразках, опрацьованих за допомогою методів комп'ютерної систематизації програми STATGRAF, просторового моделювання та оцінки SURFER. На основі спряженого аналізу отриманих комп'ютерних моделей, карт ландшафтно-терито-ріальних структур і структури природокористування оцінюють ареали поширення важких металів та мікроелементів, їх приуроченість до окремих ландшафтів, форм рельєфу, рослинного покриву. Для оцінки стану грунтового покриву аналіз комп'ютерних моделей доповнюють аналізом існуючих нормативів звичайного вмісту мікроелементів, їх гранично допустимих концентрацій (ГДК) та оцінками фонового вмісту мікроелементів у зональних типах грунтів. Крім того, аналізу-ється вміст хімічних елементів у викидах окремих джерел забруднення.

Аналіз рекреаційного потенціалу природоохоронної території передбачає дослідження рекреаційних ресурсів території та її рекреаційних можливостей, які визначаються у вигляді різноманітних рекреаційних оцінок, допустимих рекреаційних навантажень та рекреаційної ємності території. Необхідність включення такого аналізу до обгрунтування рекомендацій щодо оптимізації природоохоронних територій обумовлена використанням таких об'єктів як національні природні парки, парки-пам'ятки садово-паркового мистецтва тощо згідно Закону про природно-заповідний фонд (1992) для туризму та відпочинку. Детальність його обумовлена ступенем можливого рекреаційного використання природоохоронної території встановленим у Законі. Результати проведеного аналізу представляють у вигляді оціночних картосхем з розгорнутою легендою, за якими визначають основні фактори територіального розподілу рекреантів та найбільш ймовірні місця тяжіння рекреантів.

Рекреаційні ресурси визначаються за наявністю кліматичних умов, природних та антропогенних ландшафтів, культурно-історичних об'єктів та лікувальних ресурсів, придатних за технологічними, естетичними та гігієнічними якостями для окремих видів відпочинку або їх груп. Для кожного виду ресурсу вказується його об'єм (площа, тривалість сезону тощо), а також можлива спеціалізація, ємність територій, які за властивостями природного середовища, за призначенням і станом ландшафтів можуть розглядатися як потенційні ресурси рекреації. При цьому враховується, що для більшості видів відпочинку необхідне певне поєднання властивостей природного середовища, а характер поєднання ресурсів, поряд з параметрами компонентів природного середовища, визначає можливу спеціалізацію та профіль рекреаційного використання території.

Аналіз технологічної вибірковості ландшафтів до окремих видів рекреацій-ної діяльності передбачає визначення властивостей природного середовища, що відповідають вимогам конкретного виду відпочинку як системи занять. Таким чином, вибірковість одного ландшафту для окремих видів відпочинку буде різною. При дослідженні пейзажно-естетичних властивостей ландшафтів визначають ті якості ландшафту, що впливають на особливості його сприйняття людиною (пейзажна однорідність, контрастність ландшафтів, своєрідність, багатоплановість краєвидів, наявність елементів, які відіграють роль візуальних акцентів тощо).

Специфіка режиму охорони заповідних територій вимагає особливої уваги до визначення стійкості природних комплексів до рекреаційних навантажень, яка є об`єктивним показником, за яким визначається рекреаційний потенціал і розраховується рекреаційна ємність територій та окремих ландшафтів.

За неможливості експериментального визначення норми критичних наван-тажень на конкретну геосистему використовують існуючі нормативні показники, що вибираються відповідно до особливостей природних умов конкретної території з урахуванням факторів змінності природних комплексів (тип рослинності, її вік і стан, характер підстилаючих порід, механічний склад грунту, ступінь зволо-ження, крутизна схилів, ряд соціоекономічних показників тощо). Отримані зна-чення коректуються відповідно до особливостей функціонування території та вимог до охорони ландшафтів в різних функціональних зонах. На основі ландшафтної карти складається картосхема оцінки стійкості ландшафтів до рекреа-ційних навантажень, де виділяють малостійкі, стійкі та високостійкі ландшафтні ділянки.

Аналіз публікацій щодо рекреаційної оцінки території дозволив зробити висновок, що нормативи одночасної щільності відпочиваючих (чол/га) за розмірністю практично не відрізняються від часових значень рекреаційного навантаження (чол?год/га). Водночас одночасне навантаження має значно більший вплив на ландшафт, ніж таке ж за розміром, але розтягнуте в часі. Тому доцільно при використанні існуючих, а не експериментально встановлених для конкретної геосистеми, норм рекреаційного навантаження на ландшафт (наведених в чол/га або чол?год/га) не перераховувати їх в денну розмірність, штучно збільшуючи відповідно до 8_годинного використання на добу, а розглядати їх як норми розмірності чол?день/га.

На основі визначених критичних (гранично допустимих) або екологічно допустимих норм рекреаційних навантажень на окремі типи геосистем розраховується рекреаційна ємність території. З цією метою найчастіше використовують формулу:

Е = е? N_і S_і (1)

де Е - допустима рекреаційна ємність ландшафту (урочища, ландшафтної ділянки, функціональної зони тощо), чол день;

N_і - допустиме або критичне навантаження на і-ландшафт, чол день/га;

S_і - площа і-ландшафту, га.

Водночас, ця формула не враховує, що рекреаційна ємність території є переважно функцією соціо-економічною. А головним фактором визначення норм рекреаційного навантаження на ландшафт є ступінь дигресії рослинних угруповань. Тому при розрахунках рекреаційної ємності території не можна обмежуватися тільки нормами рекреаційного навантаження на окремі типи геосистем, а необхідно враховувати чинники, що визначають привабливість території для відвідувачів і у вигляді відповідних коефіцієнтів вводяться до формули (1): різноманітність рекреаційних угідь, тобто наявність територій для різних видів відпочинку - як коефіцієнт технологічної вибірковості к _а; коефіцієнт рекреаційного благоустрою к _в відображає його рівень на території; у вигляді коефіцієнта к_с виражається пейзажно-естетична привабливість території; насиченість території унікальними природними, історичними, культурними, освітніми, науковими об`єктами рекреаційного тяжіння - коефіцієнтом рекреацій-ної привабливості території к_d; у вигляді відповідних коефіцієнтів виражається біокліматична к_f та психофізіологічна комфортність території к _h.

Крім того, враховується, що в межах природоохоронної території, як правило, співіснують ландшафти як природного, так і штучного походження, тобто з природними та культурними рослинними угрупованнями. Тому у формулу ми вводимо норму критичного навантаження на і-ландшафт природного походження N_i, чолдень/га та норму критичного навантаження на j_ландшафт штучного походження (паркові культури, сади, квітники тощо) N_j, чол день/га.

Таким чином, формула (1) набуває вигляду:

E = (е--N_і--S_і+--е N_j S_j) к _а к _в к _с к_d к _f к _h (2)

Розраховуються наведені коефіцієнти як співвідношення кількості існуючого рекреаційного ресурсу певного виду до його загальної потенційної кількості в межах території.

За допомогою формули (2) ми встановлюємо реальну рекреаційну ємність як всієї території, так і окремих її функціональних зон. При наявності проекту підвищення рекреаційної привабливості території може бути розрахована потенційна рекреаційна ємність території. В той же час при рекреаційному благоустрої території норми гранично допустимих навантажень на ландшафт можуть бути збільшені на 20-50 %.

Одним з шляхів оптимізації стану заповідних ландшафтів та режиму їх використання є раціональна організація території, тобто створення схеми оптимального функціонально-режимного зонування природоохоронної території, яке показує реальні шляхи розмежування та об'єднання різноманітних функцій в межах конкретної території і є передумовою організації безконфліктної просторово-функціональної структури системи оптимізаційних заходів з урахуванням природних та антропогенних закономірностей функціонування заповідних ландшафтів. Особливо актуальним є створення такої схеми для поліфункціональ-них територій - біосферних заповідників, регіональних ландшафтних і національних парків тощо - здатних виконувати як природоохоронні, так і соціальні функції (рекреаційну, оздоровчу, культурно-освітню, охоронну історико-культурну тощо).

Оскільки мова йде переважно про вже існуючі об`єкти природно-заповідного фонду з встановленим природоохоронним режимом, то доцільно розглядати оптимізаційне зонування заповідних територій як функціонально-режимне. При цьому природоохоронний режим території розглядається як серія заходів, спрямованих на підтримку певного стану заповідного ландшафту.

При проведенні функціонального зонування особлива увага приділяється аналізу природних та антропогенних факторів формування ландшафтної структури території, їх взаємодії, а також конкретній ситуації у межах кожної території або окремих її ділянок. Отже, сукупність даних, необхідних для поділу території на функціонально-режимні зони, виглядає наступним чином: характеристика природних умов і ресурсів; розташування та особливості групування природних ресурсів; просторова диференціація особливо цінних з точки зору збереження та вивчення природних ділянок; ступінь і характер перетвореності ландшафтів; якість середовища для відпочинку (комфортність); пейзажні якості ландшафтів та їх естетичний вплив на відпочиваючих; стійкість природних комплексів до рекреаційних навантажень; реальна та потенційна рекреаційна ємність території та її окремих ділянок; необхідність санітарно-гігієнічних заходів; необхідність рекреаційного благоустрою території; сучасне використання території (розподіл території між землекористувачами, розміщення та спеціа-лізація існуючих закладів відпочинку, розташування території по відношенню до населених пунктів, транспортної мережі, розміщення промислових та сільськогосподарських виробництв, інженерних споруд та комунікацій, розташування масивів зелених насаджень та лісів, розміщення пам'яток природи, культури тощо); просторова диференціація антропогенних навантажень; успадковані та додаткові функції території; розміри території та окремих її ділянок, просторова співвимірність контурів майбутніх функціональних зон; бажаний охоронний режим території в цілому та її окремих ділянок.

Всі ці дані узагальнюються у вигляді серії карт і схем, на основі яких складається схема функціонального зонування території, що виявляє інтенсивність прояву, взаємодію, відношення різних факторів; конкретну ситуацію на окремих ділянках досліджуваної території, а, отже, доцільність надання їм певної функції. Для кожної зони визначають систему конкретних заходів оптимізації, відповідну загальному статусу території як об'єкта природно-заповідного фонду та режиму використання природних комплексів окремих функціональних зон, виділених в її межах.

Важливим є науково обгрунтоване встановлення меж природоохоронної території на основі спряженого аналізу картографічних матеріалів, створених під час ландшафтних та ландшафтно-геохімічних досліджень (карт басейнової, ландшафтно-геохімічної, бар'єрної геохімічної структур), що дозволяє дотримуватися принципу геохімічної автономності і визначає систему меліоративних заходів для попередження негативного впливу прилеглих територій на заповідні ландшафти, зокрема міграції пестицидів та інших речовин-забрудників з прилеглих сільськогосподарських угідь.

Оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз Державного парку - пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка»

Ландшафтно-екологічний аналіз Державного парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» проведений за серією карт масштабу 1:10000 території заповідника та прилеглих угідь, що включає: ландшафтну, басейнову, ландшафтно-геохімічну карти, карту ландшафтно-геохімічних бар'єрів та комп'ютерні моделі поширення мікроелементів.

Парк-пам'ятка садово-паркового мистецтва «Качанівка» знаходиться в межах території типової для Лівобережно-Дніпровської провінції лісостепової зони. Домінують лісостепові ландшафти з чорноземами опідзоленими середньо-суглинковими малогумусними під свіжими парковими дібровами та рідколіссям (41.5 % території) та широколистяно-лісові ландшафти з сірими лісовими середньосуглинковими грунтами під сухими та свіжими дібровами (40.2 %). Підпорядковане положення займають лучні (3.8 %), заплавні лучно-болотні ландшафти (3.0 %) та яружно-балкові комплекси (1.5 % території). Всього на ланд-шафтній карті виділено 23 види урочищ, що належать до п'яти типів - урочища вододільних рівнин, схилів різної крутизни, западин, заплав та днищ. В цілому ландшафтно-морфологічна структура території сприяє перерозподілу хімічних елементів з поверхневим стоком (41.7 % геосистеми схилів). Водночас на біль-шості території сформувалися умови, які сприятимуть радіальному перерозподілу елементів (48.3 % території - геосистеми вододільних і заплавних рівнин, западин та днищ балок).

Результати аналізу басейнової структури території показали, що умови стоку, які сформувалися на даній території, цілком сприятливі з екологічної точки зору як для рослинних угруповань, так і для аквальних комплексів - достатня дренованість території, переважання тимчасових водотоків 1_го порядку, невелика площа елементарних водозбірних басейнів, значна залісеність більшості басейнів. Все це створює умови, що перешкоджають інтенсивній міграції забруд-нюючих речовин з прилеглих до території сільгоспугідь.

В результаті аналізу ландшафтно-геохімічної карти в межах дослідженої території виділено 21 вид ландшафтно-геохімічних систем (ЛГС), що належать до 6 класів та 9 типів. Аналіз ландшафтно-геохімічних умов парку «Качанівка» показує, що домінують ЛГС Сa²⁺ та H⁺-Ca²⁺ класів, які охоплюють 30 % та 28.5 % території парку відповідно. На решті території сформувалися ЛГС H⁺-Ca²⁺, Mg²⁺ - 21 %; Ca²⁺-Mg²⁺ - 4.2 %; H⁺-Fe²⁺, Ca²⁺ - 5.1 % та H⁺-Ca²⁺/ H⁺, H⁺-Fe²⁺ - 1.2 % класів. В цілому, домінування H⁺-Ca²⁺ та Сa²⁺ класів геосистем, грунтів переважно легко - та середньосуглинкового складу з нейтральною та слаболужною реакцією сприяє формуванню значних площинних сорбційних бар`єрів, на яких закріплюється переважна більшість забруднюючих речовин.

В ході аналізу міграції хімічних елементів в ландшафтах парку та прилеглих територій виявлено: накопичення в гумусових горизонтах Zr, Mo, Sn, Ti, Ge, Nb, Pb, Sn та розсіювання Sc, Cr, Mn, Y, Ga, Cu, Co, Ni, Ag, Zn; переважаючу однорідність мікроелементного складу грунтів автономного ландшафту, в порівнянні з супераквальним ландшафтом; накопичення в сірих та ясно-сірих лісових грунтах Cu, Cr, Mn, Со, Ni, V, на відміну від чорноземів опідзолених, де накопи-чуються тільки Со і Zn; райони максимальної концентрації всіх мікроелементів - Припалацова зона парку та правобережний схил Майорського ставу.

Можна сказати, що при сприянні ландшафтно-морфологічної структури досліджуваної території інтенсивному перерозподілу хімічних елементів з поверхневим стоком, значна диференціація ландшафтно-геохімічних умов обумовлює фіксацію та акумуляцію значної кількості елементів на ландшафтно-геохімічних бар`єрах (ЛГБ) різної форми. В результаті аналізу бар'єрної геохімічної структури території було виділено ряд механічних, біогеохімічних, 4 види радіальних і 3 види латеральних фізико-хімічних ЛГБ, на яких можлива акумуляція природних і техногенних хімічних елементів. Найбільш сильні з них - це сорбційний та сорбційно-глейовий, переважно в комплексі з механічним та біогеохімічним ЛГБ, на яких можлива концентрація V, Co, U, Cs, Fe, Mn, Cu, Ni, Cd, Sn, Ge, Mo, Zn тощо. Крім того, виділяється один потужний латеральний механічний ЛГБ техногенного походження - шосейна дорога, що проходить вздовж східної та північно-східної межі парку. Існуюча структура ЛГБ території парку та прилеглих сільськогосподарських угідь попереджує інтенсивне забруднення переважної більшості лісових та водних екосистем парку шкідли-вими речовинами, що мігрують з сільгоспугідь, розташованих на більш високому гіпсометричному рівні.

Це підтвержено результами аналізу джерел та обсягів забруднення, який показав, що територія Качанівського парку та прилеглі до нього угіддя є практично чистими стосовно вмісту в грунті шкідливих мікроелементів. Деяке перевищення валового вмісту Zr, Ti та Pb викликане надмірним внесенням мінеральних добрив (зокрема фосфорних) на окремих полях та застарілими засобами їх транспортування і перевантаження. Результати аналізу джерел та обсягів забруднення досліджуваної території використані при розробці переліку заходів для зменшення впливу прилеглих сільгоспугідь на фітоценози парку, одним з яких, поряд з меліоративними заходами, є запровадження в сільському господарстві сучасних біотехнологій виробництва екологічно чистої продукції рослинництва.

Таким чином, за результатами ландшафтно-екологічного аналізу парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» та прилеглих сільськогосподарських угідь встановлено, що ця територія з екологічної точки зору є практично чистою і може бути використана для розвитку рекреаційної діяльності.

Рекомендації щодо оптимізації використання території Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка»

На території парку «Качанівка» існують всі передумови для розвитку рекреаційної діяльності: природні, історико-культурні, біокліматичні, пейзажно-естетичні тощо. Це дозволяє рекомендувати територію парку для проведення пізнавального, культурно-пізнавального, оздоровчого відпочинку, занять аматорськими промислами. Цьому сприяє також переважання в межах парку стійких до рекреаційних навантажень ландшафтів з гранично-допустимими нормами навантаження 8-12 чол?день/га. Таким чином, рекреаційний потенціал парку можна визначити як високий і оцінити максимальну рекреаційну ємність території в цілому у 5,2 тис. чол?день. Приймаючи до уваги розраховані коефіцієнти технологічної вибірковості ландшафтів парку (1,8) рекреаційного благоустрою території (0,1), пейзажно-естетичної привабливості (0,5), рекреацій-ної привабливості території (0,1), біокліматичної комфортності (0,5), психофізіо-логічної комфортності території (0,5), реальна ємність території парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» складає 12 чол?день. Але за умов відновлення ландшафтів історичного парку, реставрації об'єктів садово-паркової архітектури, підвищення рекреаційного благоустрою території (відновлення та вдосконалення мережі доріжок та стежок, постійних пішохідних маршрутів для огляду території, облаштованих майданчиків для тимчасового відпочинку тощо) та залучення до рекреаційної діяльності прилеглих угідь потенційна величина рекреаційної ємності території може досягти 125 чол ?день, що складає біля 24 тис. чоловік за рік.

З метою підтримання таких функцій парку, як охорона культурно-історичного та природного спадку, охорона типових природних ділянок Лівобережно-Дніпровської провінції лісостепової зони, середовищестабілізуючий вплив на природу прилеглих територій при збереженні рекреаційної функції та оптимального розподілу відвідувачів по території запропонована схема функціонально-режимного зонування парку. В цьому випадку основними критеріями оптимізованості території виступають: збереження існуючого пріоритет-ного напрямку використання при збільшенні режиму охорони окремих ділянок; збереження композиційного замислу та історичної цілісності території; збереження та відновлення сформованих ландшафтно-архітектурних особливостей парку; доцільне територіальне співвідношення функціональних зон.

Схема оптимізаційного (функціонально-режимного) зонування парку «Качанівка» передбачає виділення в межах парку трьох зон з підзонами та відповідною системою заходів оптимізації: заповідно-рекреаційної (реальна рекреацій-на ємність - 11 чолдень, потенційна - 105 чолдень); природних ландшафтів (20 та 190 чолдень відповідно) та охоронної зони.

Висновки

1. Вдосконалення режимів охорони та використання територій природно-заповідного та історико-культурного фондів України має грунтуватися на ландшафтно-екологічному аналізі природоохоронних і прилеглих до них територій та оцінці їх рекреаційного потенціалу, які визначають напрямки оптимізації та систему природоохоронних заходів, в тому числі функціонально-режимне зонування та встановлення зовнішніх границь заповідної території.

Оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз природоохоронних територій грунтується на ландшафтному (геосистемному), екологічному, басейново-територіальному, ландшафтно-геохімічному, ландшафтно-екологічному, історич-ному та соціально-економічному підходах, за якими визначаються просторова організація геосистем, структура зв`язків між ними; умови міграції та накопичення хімічних елементів в геосистемах; історико-культурні та соціоекономічні передумови використання та збереження корисних властивостей ландшафтів.

Концептуальною основою ландшафтно-екологічних досліджень щодо оптимізації природоохоронних територій є уявлення про оптимізацію ландшафтів як пошук збалансованого співвідношення між використанням геосистем, їх охороною, цілеспрямованим перетворенням та збереженням їх потенціалу шляхом створення системи науково-обгрунтованих заходів щодо забезпечення оптимальних умов тривалого і стійкого виконання ландшафтом його функцій та уявлення про природоохоронні території, як особливий тип природно-антропогенних геосистем. Таким чином, природоохоронні природно-антропогенні геосистеми розглядаються як такі, що охороняються з метою збереження та відновлення типових, еталонних або унікальних ландшафтів, які мають наукову, екологічну, історичну або естетичну цінність.

Оптимізація заповідних територій розглядається як процес вдосконалення їх природоохоронної організації та пошук оптимального співвідношення між охороною заповідних геосистем, їх цілеспрямованим відновленням та рекреаційним використанням.

Основними ландшафтно-екологічними принципами оптимізації природоохоронних територій є принципи системності, ієрархічності, генетичності, динамічності, стійкості функціонування, відкритості, поляризованості, екологіч-ної різноманітності, функціонально-ландшафтної різноманітності, ландшафтної репрезентативності, буферності, цілісності, геохімічної автономності.

2. Оптимізаційний ландшафтно-екологічний аналіз - це аналіз основних типів ландшафтної структури території за допомогою екологічно обумовлених показників, спрямована зміна яких призведе до формування оптимальної територіальної структури. Складовими такого аналізу є визначення закономірностей ландшафтної організації території, напрямків та умов стоку, ландшафтно-геохімічних умов та зон накопичення хімічних елементів, структури землекористування та землекористувачів, аналіз джерел та обсягів забруднення з використанням методів польової великомасштабної зйомки (1:10000) та карт ландшафтно-територіальних структур (ландшафтно-морфологічної, басейнової, ландшафтно-геохімічної та бар`єрної геохімічної); лабораторних досліджень фізико-хімічного та хімічного складу компонентів геосистем; комп'ютерної систематизації результатів лабораторних аналізів, просторового моделювання та оцінки; функціонального зонування. Крім того, специфіка природоохоронних ландшафтів як об`єкта дослідження вимагає особливої уваги до проведення історико-ландшафтного аналізу і аналізу рекреаційного потенціалу території.

3. За результатами ландшафтно-екологічного аналізу Державного парку-пам`ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» можна стверджувати, що ця територія з екологічної точки зору є практично чистою і може бути використана для розвитку рекреаційної діяльності. Аналіз ландшафтно-морфологічної структури території показав, що вона в цілому сприяє як перерозподілу хімічних елементів з поверхневим стоком, так і значному радіальному їх перерозподілу. В той же час умови стоку, які сформувалися на даній території, та досить значна диференціація ландшафтно-геохімічних умов обумовлює фіксацію та акумуляцію значної кількості природних і техногенних хімічних елементів на ландшафтно-геохімічних бар`єрах різної форми. Це попереджує інтенсивне забруднення переважної більшості лісових та водних екосистем парку шкідливими речови-нами, які мігрують з сільгоспугідь, розташованих на більш високому гіпсомет-ричному рівні. Це підтверджено результами аналізу джерел та обсягів забруднення, який показав, що територія Качанівського парку та прилеглі до нього угіддя є практично чистими стосовно вмісту в грунті шкідливих мікроелементів.

4. Рекреаційний потенціал парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» можна визначити як високий. Тут існують всі передумови для розвитку рекреаційної діяльності: природні, історико-культурні, біокліматичні, пейзажно-естетичні тощо. Це дозволяє рекомендувати територію парку для проведення пізнавального, культурно-пізнавального, оздоровчого відпочинку, занять аматорськими промислами. Цьому сприяє також переважання в межах парку стійких до рекреаційних навантажень ландшафтів з гранично-допустимими нормами навантаження 8-12 чол?день /га. Приймаючи до уваги розраховані коефіцієнти технологічної вибірковості ландшафтів парку, рекреаційного благоустрою території, пейзажно-естетичної привабливості, рекреаційної привабливості території, біокліматичної комфортності, психофізіологічної комфортності території, реальна рекреаційна ємність території парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва «Качанівка» складає 12 чол?день. Але за умов відновлення ландшафтів історичного парку, реставрації об'єктів садово-паркової архітектури, підвищення рекреаційного благоустрою території та залучення до рекреаційної діяльності прилеглих територій потенційна рекреаційна ємність території може досягти 125 чол?день, або біля 24 тис. чоловік за рік.

Запоропонована схема оптимізаційного (функціонально-режимного) зону-вання парку передбачає виділення в його межах трьох зон з відповідною системою заходів оптимізації: заповідно-рекреаційної (реальна рекреаційна ємність - 11 чолдень, потенційна - 105 чолдень); природних ландшафтів (20 та 190 чолдень відповідно) та охоронної зони. Основними критеріями оптимізованості території при цьому виступають: збереження існуючого пріоритетного напрямку використання при збільшенні режиму охорони окремих ділянок; збереження композиційного замислу та історичної цілісності території; збереження та відновлення сформованих ландшафтно-архітектурних особливостей парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва; доцільне територіальне співвідношення функціональних зон.

Основні публікації по темі дисертації

ландшафтний екологічний парковий зонування

До використання ландшафтно-геохімічних досліджень для екологічного аналізу заповідних та прилеглих територій // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. геогр. - 1997. - Вип. 42. - С. 91-99.

Функціональне зонування в системі оптимізації об'єктів природно-заповідного фонду // Український географічний журнал. - 1997. - № 4. - С. 35-39.

Качанівський парк-пам'ятка садово-паркового мистецтва // Географія та основи економіки в школі. - 1997. - № 2. - С. 48-50.

Ландшафтне обгрунтування заходів оптимізації природоохоронних геосистем // Вісн. Київ. ун-ту. Сер. геогр. - 1999. - Вип. 44. - С. 4-5.

Оптимізація природоохоронних територій та її принципи // Ландшафт як інтегруюча концепція ХХІ сторіччя: Зб.наук. праць. - К., 1999. - С. 243-246.

Ландшафтно-экологическое обоснование проекта Качановского рекреационного центра // Тез. докл. на межгос. науч. конф. «Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха». - Ч. 2. - Пермь: Пермский ун_т. - 1993. - С. 84-88. (співавтори: Л.Л. Малишева, Т.Р. Інтюк, В.А. Цапок, С.В. Кобилко, В.А. Онищенко, В.П. Липник).

Ландшафтно-екологічне обгрунтування проектів організації рекреаційних центрів: на прикладі заповідника «Качанівка» // Тези доп. наук. конф. «Проблеми географії України». - Львів: Львів. ун_т. - 1994. - С. 99-100. (співавтори: Л.Л. Малишева, Т.Р. Інтюк, В.А. Цапок, С.В. Кобилко)

Размещено на Allbest.ru