Спутниковый мониторинг экологического каркаса речного бассейна как метод оценки его состояния и возможности восстановления

Показаны возможности использования материалов спектральной космической съемки высокого разрешения для выявления экологического каркаса (ЭК) речных бассейнов различной величины и различного иерархического уровня, а также для разработки предложений по его усилению и реконструкции. Применительно к речным водосборам ЭК - пространственно организованная структура сохранившихся природных территорий и объектов (с различными режимами природопользования), выполняющих основные средообразующие и средозащитные функции. Структура ЭК поддерживает экологическую стабильность территории, предотвращает потерю биоразнообразия и деградацию ландшафта, способствует сохранению водных ресурсов и качества воды.
Основными задачами спутникового мониторинга являются выявление, наблюдение и контроль состояния основных элементов ЭК. К этим элементам относятся:
- ядра (массивы ненарушенных природных территорий – заповедники, заказники, леса, водно-болотные угодья, дельтовые области, крупные водоемы, системы озер и др.);
- коммуникативные коридоры (соединяющие ядра линейные природные объекты, по которым происходит перемещение вещества и энергии - русла и долины рек, их водоохранные зоны, водораздельные леса, тальвеги, овражно-балочные, пойменные и террасные полосы зональной растительности, лесополосы различного назначения и др.);
- сетевые узлы (места пересечения коммуникативных транспортных коридоров, их различные сочетания),
- очаговые формы (локализованные участки природы разной степени сохранности – колки леса, небольшие озера и болота, луга, сенокосы, ложбины, балки и др.).
Жизнеспособность и устойчивость бассейновых систем зависит от “мощности” и сохранности экологического каркаса, степени его фрагментарности. В рамках проблемы сохранения сложившегося каркаса и восстановления его недостающих связующих частей формулируются более сложные задачи мониторинга - выявление земель реставрационного фонда для их рекультивации (бедлендов, заброшенных пашен, выбитых пастбищ и пр.) и определение оптимальных мест для создания искусственных соединительных элементов (например, посадок лесополос).
В качестве объекта спутникового мониторинга выбрана находящаяся в зоне лесостепи верхняя часть водосбора р.Сейм (Курская обл.) площадью 4840 км2. Значительная антропогенная нагрузка на рассматриваемую территорию, проявляющаяся в ее интенсивном сельскохозяйственном использовании и, как следствие, развитии эрозионных процессов, приводящих к загрязнению и обмелению рек, деградации малых водотоков, снижению биоразнообразия, сводит долю сохранившихся естественных ландшафтов к минимуму. Поэтому для данного водосбора в ЭК следует включать и природно-антропогенные территории.
Исходным материалом для определения основных элементов каркаса являлись топографические карты масштабов 1:1 000 000 – 1:200 000 (1980-1993 гг. издания). Выявление современного экологического состояния водосбора осуществлялось по космическим изображениям ИСЗ Landsat за 2005-2007 гг., что позволило получить объективную картину произошедших изменений. По результатам совместного анализа исходной информации составлена карта природно-экологического каркаса бассейна р.Сейм в масштабе 1:500 000, легенда которой характеризует типы основных блоков ЭК, их функции, виды основных элементов. Карта служит базовой для разработки программ улучшения экологической обстановки на рассматриваемом речном водосборе и восстановления его стокорегулирующей способности и качества вод.