Шульженко Ю. В.

ИФПБ РАН, ПущГУ, учебный центр почвоведения,экологии и природопользования, аспирант

Научный руководитель: проф., зав. лаб. функцион. экологии ИФПБ РАН д.б.н. Керженцев А.С. 

ВОЗОБНОВИМЫЙ РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КАК НОВЫЙ ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Проблема оценки территории с точки зрения состояния ееприродных ресурсов, их устойчивости, процессов вклада в биосферный круговорот,характера связей, стратегии развития экосистем и их защиты от негативныхвоздействий представляет теоретический и практический интерес. Желательно найтиединую формулу или единый показатель, интегрально отражающий главныеособенности структуры и функции природно-территориальных комплексов илиэкосистем. Это может быть система показателей, которые количественно отображаютсостояние отдельных блоков системы  илиинтенсивность отдельных потоков вещества и энергии.

Оценкаприродно-ресурсного потенциала территории, его картографирование, выявлениетенденций в динамике необходимы для оценки состояния и прогнозов развитияприродных систем конкретного региона. Он должен характеризовать способностьприродных систем воспроизводить ресурсы, используемые человеком для своегожизнеобеспечения.

Главной функциейэкосистемы является метаболизм или биологический круговорот вещества и энергии.Метаболизм экосистемы проявляется в последовательной цикличной смене функцийанаболизма, некроболизма и катаболизма. Функция анаболизма состоит из сочетанияпроцессов биосинтеза органического вещества биомассы из минеральных элементов спомощью солнечной энергии и экскреций – прижизненных выделений биоты (твердых,жидких и газообразных). Функция некроболизма осуществляет превращение живойбиомассы в мертвую некромассу после завершения онтогенеза и выработкибиологического ресурса конкретной особи. Она представлена противоположными  процессами: некроза и возрождения новой жизнив форме семян и зародышей. Функция катаболизма осуществляет превращениенекромассы в минеральную массу и состоит из процессов минерализации игумификации [3].

На основе принциповфункциональной экологии разработано понятие «Возобновимый ресурсный потенциал»(ВРП) – интегральный показатель, характеризующий потенциальные возможностиприроды экологического региона удовлетворять материальные и духовныепотребности населения. В отличие от множества других определений природного потенциала  (природно-ресурсный потенциал, хозяйственныйпотенциал, продукционный потенциал [1,2,4]) он учитывает лишь органическуюсоставляющую экосистемы в пределах естественных природных границ – водосборногобассейна любого порядка [3].

Информационной основойВРП является региональный банк данных, содержащий сведения о состояниипараметров экосистем и факторов воздействия на их структуру и функцию. В количественном выражении ВРП представляет собойсумму ресурсных потенциалов всех экосистем региона (РПЭ), а РПЭ рассчитываетсякак произведение общей массы экосистемы (экомассы) на ее площадь. Экомассапредставляет собой сумму биомассы, некромассы и минеральной массы экосистемы. Всвязи со сложностью количественного определения зоомассы и микробиомассы исравнительно малыми их значениями, вместо величины биомассы чаще всегоиспользуется фитомасса, что не совсем верно. Ошибку в балансовых расчетах можноуменьшить, если принять, что биомасса равна 110% фитомассы.

Масса отработавшегоресурс и отмершего органического вещества экосистемы – некромасса представляетсобой сумму измеряемых величин: опад, лесная подстилка (степной войлок) ипочвенный гумус.

Масса минерального вещества экосистемы, активноучаствующего в непрерывном круговоротевещества экосистемы проще всего определяется по массе годового прироста,поскольку именно здесь фиксируется большая часть минеральных элементов,высвобождаемых из почвы в процессе минерализации некромассы.

Исходя из этих положений функциональной экологии,построена структура регионального банка данных. Информация, необходимая дляпостроения карт ВРП разделена на две группы: растительность и почва.

Раздел «Растительность» содержит три показателя:надземная фитомасса, подземная фитомасса, масса годового прироста. 

Раздел «Почва» содержит сведения о запасах леснойподстилки (степного войлока) и запасах гумуса в слое почвы 0-20 см. 

Массив данных группируется на основе легенд почвенной игеоботанической карт избранного масштаба карты ВРП. От количества данныхзависит точность расчетов ВРП. Для каждого типа почв и растительностирассчитываются крайние и средние значения всех показателей.

Данные для расчетов ВРП готовятся в виде таблиц экомассы(ЭМ) на основе легенды почвенной карты, контуры которой принимаются в качествеэлементарных пространственных ячеек ВРП. Контуры почвенной карты являютсянаиболее консервативными пространственными единицами по сравнению с контурамигеоботанической карты и карты хозяйственного использования земель (карты угодий). Поэтому оценку пространственной неоднородностиВРП решено проводить в границах почвенных контуров, суммируя в них параметрыпочвы и растительности.

ВРП (Мт) = Σ РПЭ (Мт);                                       РПЭ (Мт)= ЭМ (т/га) х S (га);

ЭМ (т/га) = БМ (т/га) + НМ (т/га) + ММ (т/га);    ФМ (т/га) = НЗ (т/га) + ПЗ (т/га);

НМ (т/га) = ГМ (т/га) + ПД (т/га);                         ММ (т/га) = ПР (т/га),

где: ВРП – возобновимый ресурсный потенциал; РПЭ –ресурсный потенциал экосистем; ЭМ – экомасса (общая масса экосистемы); S –площадь контура с определенным значением экомассы; БМ – биомасса - масса живоговещества, включающая фитомассу, зоомассу и микробиомассу экосистемы; ФМ –фитомасса (сумма надземной (НЗ) и подземной (ПЗ) фитомассы); НМ – некромасса -отработавшая ресурс и отмершая биомасса экосистемы, представленная суммойопада, подстилки (ПД) и гумуса почвы (ГМ); ММ – минеральная масса – массаминеральных элементов, освобожденных почвенной биотой из некромассы и усвоенныхфитоценозом, представленная массой годового прироста (ПР).

Рассчитанные таким образом значенияэкомассы переносятся согласно легенде почвенной карты на контуры почвеннойкарты, вместо индексов почв. Умножение экомассы на площадь контура даствеличину РПЭ. Для оценки пространственной неоднородности РПЭ удобнее сгруппироватьзначения экомассы в диапазоны по 100 т/га, а затем объединить контуры в рамках диапазонов и подсчитать площади. Врезультате этих операций получим карту пространственного распределения ВРП.

Информационныеисточники

1.Бакланов П.Я. Динамика природно-ресурсного потенциала территории и методы ееоценки. // Вестн. Дальневосточной академии экономики и управления. – Владивосток,2000. – №3. – С.10-16.

2. МинцА.А., Кохановская Т.Г. Опыт количественной оценки природно-ресурсногопотенциала районов СССР. // Изв. АН СССР. Сер. Геогр. – № 5, 1973.

3.Керженцев А.С. Функциональная экология. – М.: Наука, 2006. – 259 с.

4.Природопользование и устойчивое развитие. Мировые экосистемы и проблемы России.М: Товарищество научных изданий КМК, 2006. –  448 с.