Комплексная геоэкологическая оценка малых водосборных бассейнов для целей управления (на примере двух объектов в Курской области)

Дается краткий обзор современных подходов к изучению водосборных бассейнов, которые могут стать основой для комплексной геоэкологической оценки территории. Представлен алгоритм такой оценки, включающий в себя пять основных шагов. Предлагаемый подход может позволить создать надежный каркас для дальнейшего расширенного или узкоспециализированного анализа территории и разработки рекомендаций по оптимизации земле- и водопользования в пределах малых водосборных бассейнов. Для иллюстрации алгоритма исследования взяты два малых водосборных бассейна в Курской области, сопоставимые по площади (около 3.2 км2), но с разной морфологической структурой. Показано, что разница в этой структуре предопределяет различный характер дифференциации всех остальных компонентов рассматриваемых систем. Оценка перераспределения наносов с помощью радиоцезиевого метода позволила оценить слои аккумуляции в разных частях бассейнов и ее темп (0.09–0.49 см/год), а также структуру этого перераспределения. С учетом динамики расходов воды она показывает различия в характере эрозионно-аккумулятивных процессов в рассматриваемых водосборах. Построение ландшафтной картосхемы дало возможность оценить нарушенность ландшафтов. Бассейн, прилегающий к городской черте, имеет высокую долю средне-нарушенных ландшафтов, а более отдаленный — слабонарушенных. Хозяйственная деятельность на окружающей территории влияет на эрозионно-аккумулятивные процессы и нарушенность ландшафтной структуры бассейнов по-разному. Наибольшее экологическое напряжение создают автомобильная дорога, пролегающая по водоразделу между бассейнами, и площадка захоронения твердых бытовых отходов в верховьях одного из них.

1. Абалаков А.Д., Лопаткин Д.А. устойчивость ландшафтов и ее картографирование // Изв. Иркутск. гос. ун-та. Серия: Науки о Земле. 2014. Т. 8. С. 2–14.

2. Андрухович А.И. Геоэкологическая оценка состояния компонентов природной среды // Региональная физическая география в новом столетии. Минск: БГу, 2014. Вып. 8. С. 1–9.

3. Атлас Курской области. ФГуП / под ред. Н.А. Тетрюнова, Л.С. Минина. Екатеринбург: уральская картографическая фабрика Роскартографии, 2000. 48 с.

4. Бондарев В.П. Концепции современного естествознания. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2013. 512 с.

5. Бондарев В.П. Геоэкологические проблемы и бассейновая организация земной поверхности // Науки о Земле и Цивилизация. СПб.: Изд-во РГПу им. А.И. Герцена, 2019. Т. 9. С. 75–79.

6. Бондарев В.П., Голосов В.Н., Кузнецов П.В. Влияние морфометрических характеристик овражно-балочных систем на перераспределение наносов в их днищах // Геоморфология. 2005. № 2. С. 26–34.

7. Бондарев В.П., Зорина Е.Ф., Ковалев С.Н. Гидролого-морфометрические характеристики овражно-балочных систем центра Русской равнины // Геоморфология. 2000. № 2. С. 52–58.

8. Галицкая Н.Ф., Галицкий В.И., Кочергин П.Г. География Курской области. Воронеж: Центрально-Черноземное кн. изд-во, 1970. 78 с.

9. Горшкова А.Т., Урбанова О.Н. Интегральные показатели в экологической диагностике // Международ. научно-исслед. журн. 2016. № 6 (48). Ч. 5. С. 132–136.

10. Грин А.М., Клюев Н.Н., Мухина Л.И. Геоэкологический анализ // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1995. № 1. С. 21–30.

11. Дебелая И.Д., Кочережко Е.А. Геоэкологический анализ — эффективный метод оценки экологического состояния территории в районах добычи минерального сырья // Вестн. ТОГу. 2009. № 2. С. 103–110.

12. Дмитриев В.В. Определение интегрального показателя состояния природного объекта как сложной системы // Общество. Среда. Развитие. 2009. № 4 (13). С. 146–165.

13. Заиканов В.Г., Минакова Т.Б. Методические основы комплексной геоэкологической оценки территории. М.: Наука, 2008. 81 с.

14. Захаров К.В., Медведков А.А., Иванова Е.Ю. Технология геоэкологической оценки урбанизированных территорий (на примере ближнего Подмосковья) // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2019. Т. 25. № 1. С. 352–361.

15. Зорина Е.Ф. Овражная эрозия: закономерности и потенциал развития. М.: ГЕОС, 2003. 168 с.

16. Иванов А.Н., Самойлова Г.С., Сурков В.В. Ландшафтно-экологические исследования при проектировании газопроводов в лесной зоне // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 2008. № 1. С. 58–65.

17. Кабанова Р.В., Кудинова М.Р., Соколовский Л.Б. География Курской области. Курск: КГПу, 1997. 112 с.

18. Копылов И.С., Карасева Т.В., Гершанок В.А. Комплексная геоэкологическая оценка горнопромышленных районов Северного урала // Политематический сетевой электронный науч. журн. Кубанского гос. аграрного ун-та. 2012. № 84. С. 113–122.

19. Коробов В.Б., Котова Е.И., Кочуров Б.И. Интегральные и интегрированные показатели в геоэкологических оценках территорий и акваторий // Проблемы региональной экологии. 2021. № 4. С. 107–111.

20. Корытный Л.М. Бассейновая концепция: от гидрологии к природопользованию // География и природные ресурсы. 2017. № 2. С. 5–16.

21. Кочуров Б.И. Экодиагностика и сбалансированное развитие. М.–Смоленск: Маджента, 2003. 384 с.

22. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 345 с.

23. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. Очерки антропогенного ландшафтоведения. М.: Мысль, 1973. 224 с.

24. Мильков Ф.Н., Михно В.Б., Дроздов К.А. и др. Долинно-речные ландшафты среднерусской лесостепи. Воронеж: изд-во Воронеж. ун-та, 1987. 256 с.

25. Михно В.Б., Кандыбко Е.В. Особенности трансформации ландшафтов бассейнов малых рек Воронежской области // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия: География. Геоэкология. 2006. № 1. С. 9–16.

26. Прокопьев М.Г., Витухин А.Д. Анализ и рейтинг состояния окружающей среды по регионам ЦФО РФ // Региональные проблемы преобразования экономики. 2019. № 8 (106). С. 175–183.

27. Пространственно-временные закономерности развития современных процессов природно-антропогенной эрозии на Русской равнине / под ред. В.Н. Голосова, О.П. Ермолаева. Казань: Изд-во АН РТ, 2019. 372 с.

28. Сафина Г.Р., Голосов В.Н. Влияние изменений климата на внутригодовое распределение стока малых рек южной половины Европейской территории России // уч. зап. Казанского ун-та. Серия Естественные науки. 2018. Т. 160. № 1. С. 111–125.

29. Симонов Ю.Г., Кружалин В.И. Речные бассейны // Динамическая геоморфология. М.: Изд-во МГу, 1992. С. 237–264.

30. Симонов Ю.Г., Симонова Т.Ю. Речной бассейн и бассейновая организация географической оболочки // Эрозия почв и русловые процессы. М., 2004. Вып. 14. С. 7–33.

31. Солнцев Н.А. Некоторые вопросы динамики ландшафта // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 1963. № 2. С. 155–176.

32. Спесивый О.В., Лисецкий Ф.Н. Оценка интенсивности и нормирование эрозионных потерь почвы в Центрально-Черноземном районе на основе бассейнового подхода // Региональные геосистемы. 2014. Т. 27. № 10 (181). С. 125–132.

33. Сурков В.В., Завадский А.С., Чернов А.В. Пойма р. Москвы в нижнем течении, экологическое состояние, развитие в условиях интенсивного техногенного использования и оценка техногенной нарушенности ее природных территориальных комплексов // Эрозия почв и русловые процессы. М.: Изд-во МГу, 2019. С. 113–148.

34. Сурков В.В. Оценка антропогенной нагрузки ландшафтов по трассе Северо-Европейского газопровода в пределах Вологодской области // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика. М.: Географич. ф-тет МГу, 2006. С. 590–593.

35. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Т. 1: Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 608 с.

36. Эрозионно-русловые системы: монография / под ред. Р.С. Чалова, А.Ю. Сидорчука, В.Н. Голосова. М.: ИНФРА-М, 2017. 702 с.

37. Ясинский С.В., Кашутина Е.А. Пространственные и временные закономерности изменения весеннего склонового и речного стока на Русской равнине // Изв. РАН. Сер. геогр. 2007. № 5. С. 71–81.

38. Bondarev V.P. Longitudinal and Cross Profiles as Indicators of Morphodynamics of Small Drain-age Basins (Case Study European Russia). Climate Change Impacts on Hydrological Processes and Sediment Dynamics: Measurement, Modelling and Management. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, 2019. P. 12–15.

39. Chorley R.J., Schumm S.A., Sugden D.E. Geomorphology. Routledge, 2019. 607 p.

40. Deng X., Gibson J., et al. River Basin Management. Springer, 2019. 422 p.

41. Downs P.W., Gregory K.J., Brookes A. How integrated is river basin management? // Env. Manage. 1991. Vol. 15. P. 299–309.

42. Dunne T., Leopold L.B. Water in environmental planning. Macmillan, 1978. 818 p.

43. Griffiths P.G., Hereford R., Webb R.H. Sediment Yield and Runoff Frequency of Small Drainage Basins in the Mojave Desert, U.S.A. // Geomorphology. 2006. № 74. P. 232–244.

44. Kidron G.J., Zohar M. Spatial Evaporation Patterns within a Small Drainage Basin in the Negev Desert // J. Hydrol. 2010. Vol. 380 (3–4). P. 376–385.

45. Knighton D. Fluvial forms and processes: a new perspective. Routledge, 2014. 383 p.

46. Minella J.P.G., Merten G.H., Clarke R.T. Identification of sediment sources in a small rural drainage basin. Sediment Transfer through the Fluvial System (Proceedings of a symposium held in Moscow, August 2004). IAHS Publ., 2004. Vol. 288. P. 44–51.

47. Newson M. Land, water and development // Hydrol. Sci. J. 1998. Vol. 43. № 3. P. 498–498.

48. Oruonyel E.D. Morphometry and Flood in Small Drainage Basin: Case Study of Mayogwoi River Basin in Jalingo, Taraba State Nigeria // J. Geogr. Environ. Earth Sci. Int. 2016. Vol. 5. № 1. P. 1–12.

49. Ponczynski J.J., Abrahams A.D. Impact of construction activities on sediment response in a small drainage basin, western New York // Phys. Geogr. 2013. Vol. 4. № 1. P. 25–37.

50. Ramkumar M., Kumaraswamy K., Mohanraj R. Environmental management of river basin ecosystems. Berlin/Heidelberg: Springer, 2015. 761 p.

51. River basin management in the twenty-first century: understanding people and place / V.R. Squires, H.M. Milner, K.A. Daniell (Eds.). CRC Press, 2014. 511 p.

52. Shit P.K., Bera B., Islam A., et al. Introduction to drainage basin dynamics: Morphology, landscape and modelling / Drainage Basin Dynamics: An Introduction to Morphology, Landscape and Modelling. 2022. P. 1–9.

53. Strahler A.N. Quantitative analysis of watershed geomorphology // Eos, Transactions American Geophysical Union. 1957. Vol. 38. № 6. P. 913–920.

54. Tsymbarovich P., et al. Soil erosion: An important indicator for the assessment of land degradation neutrality in Russia // Int. Soil Water Conserv. Res. 2020. Vol. 8. № 4. P. 418–429. https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2020.06.002

55. Verstraeten G., Poesen J. Assessment of SedimentFixed Nutrient Export From Small Drainage Basins in Central Belgium Using Retention Ponds. The Role of Erosion and Sediment Transport in Nutrient and Contaminant Transfer (Proceedings of a symposium held at Waterloo, Canada, July 2000). IAHS Publ., 2000. № 263. P. 243–249.