Характеристика экологического состояния в зависимости от эквивалентной плотности населения

Параметры	Эквивалентная плотность населения Рнэ, чел./км2
	До 50	50…100	150…300	300
Состояние природной среды	Благоприятное	Слабо загрязненное	Загрязненное	Сильно загрязненное
Сокращение биологических видов, %	< 5	5	до 10	до 30
Коэффициент снижения биопродуктивности растительности, Kб	1	0,98	до 0,9	до 0,8

Зависимость между численностью населения, масштабом и интенсивностью хозяйственной деятельности можно выразить через эквивалентную плотность населения. В первом приближении допустимая численность населения N_д, чел., определяется по выражению

(9.3)

где Р_нэ – эквивалентная плотность населения, чел./км², соответствующая определенному масштабу хозяйственной деятельности и балансу ТЭР, назначается после анализа данных табл. 9.1 и подбора условий для расчета частных значений емкости территории;

k_тэр1– доля использования электроэнергии в структуре топливно-энергетических ресурсов.

По четвертому условию (способность биосферы к воспроизводству ресурсов) устанавливают степень репродуктивности биотической составляющей урбоэкосистемы. Для этого оценивают индекс репродукции И_ркак отношение биопродуктивности растительного сообщества биоэкономической территориальной системы при реализации проектных разработок градостроительного планирования к эталонному значению биопродуктивности:

, (9.4)

где П_п– ожидаемая (проектная) биопродуктивность территории;

П_э– биопродуктивность эталонная для данного природного сообщества.

Ожидаемая биопродуктивность проектируемой БТС в первом приближении определяется по формуле

(9.5)

где 100 – переводной коэффициент размерности 1/га в 1/км²;

С– продукция массы сухого вещества, зависящая от вида растительного сообщества, т/(га · год), принимается по табл. 3.1;

K_б– коэффициент снижения биопродуктивности растительности, принимается по табл. 9.1;

S_лес– показатель лесистости, доли;

,– поправочные коэффициенты к показателю лесистости и площади растительного покрова (см. табл. 3.2);

S_раст– площадь растительного покрова без лесов и пашень, км²;

С_у,С_сх– продукция массы сухого вещества, соответствующая урбо- и агроценозам, т/га в год, принимается по табл. 3.1.

Эталонная биопродуктивность единой биоэкономической территориальной системы ориентировочно определяется по формуле

(9.6)

Значения индекса репродукции И_р> 1 указывает на сохранение оптимального воспроизводства биомассы. Такая ситуация способствует устойчивости развития градостроительных систем. Следует отметить, что значение индекса репродукции больше единицы, не всегда может гарантировать оптимальные условия воспроизводства. Например, неудачный подбор видового состава искусственных растительных насаждений или недостаточное изучение видового состава существующих растительных сообществ может привести на начальном этапе формирования зеленых насаждений к увеличению биопродуктивности растительного сообщества территории в целом, но в дальнейшем при увеличении доли непродуктивных видов в составе фитоценозов приведет к снижению биопродуктивности. В этом ключе критерий может служить качественным показателем воспроизводства растительной биомассы экосистем рассматриваемой территории.

Величина И_р< 1 свидетельствует о нестабильности экологического состояния биоценоза территории рассматриваемого района, поскольку условия воспроизводства будут нарушены активным вмешательством, предусмотренным проектом. В связи с этим необходимо сокращать хозяйственную активность на территории. Обычно это связано с изменением всей градостроительной базы, что не всегда допустимо по законам развития общества.

Устойчивого равновесия территории района можно достигнуть и увеличением биомассы. Например, за счет посадок и расширения лесных массивов повысить живучесть биосферы. Возможно и территориальное расширение биоэкономической территориальной системы за счет включения примыкающих компенсационных зон, где хозяйственная активность невелика. В этом случае необходимо вернуться к региональному планированию и пересмотреть концепции экономико-промышленного развития региона или административного района.

Пример

Рассмотрим пример оценки экологической эффективности разработанных природоохранных мероприятий на определенной территории.

Целью расчета является оценка трех параметров, определяющих экологическую ситуацию на территории: доли охраняемых территорий, плотности населения и биологической репродуктивности.

Растительное сообщество территории, в данном примере, представлено широколиственными лесами. Общая площадь территории составляет 47100 км².

1. Определяем долю охраняемых территорий. В соответствие со вторым условием биотической совместимости: соотношение территорий хозяйственного использования и охраняемых (9.1), доля охраняемых территорийS^п_охр, %, прогнозируемая по результатам разработки природоохранных мероприятий, равна

Здесь территория интенсивного хозяйственного использования S_хоз, км, определена по формуле (9.2)

Соответственно, S_у= 12076 км²иS^п_у= 1810 км², площади урбанизированных территорий существующих и выделяемых по проекту;S_сх= 3623 км²иS^п_сх= 2420 км², площади интенсивного сельскохозяйственного использования и расширения сельскохозяйственной базы.

Рассчитанную величину S^п_охрсравниваем с табличным значением минимальной доли охраняемых территорий для заданного растительного сообщества – широколиственного леса,S_охр= 25 % (см. табл. 3.1), таким образом, условие (9.1) выполняется 57,7 % > 25 % и экологическая ситуация на территории по данному критерию благополучная.

2. Определяем допустимую численность населения.

Допустимую численность населения определяют по величине эквивалентной плотности населения, характеризующей антропогенную нагрузку на территории (см. табл. 9.1). В первом приближении допустимая численность населения N_д, чел., определяем по формуле (9.3)

или 4,95 млн. чел. Здесь величина эквивалентной плотности населения соответствует загрязненному состоянию природной среды Р_нэ= 150 чел./км²(см. табл. 9.1), доля использования электроэнергии в структуре ТЭРk_тэр1= 0,3.

Решая обратную задачу: оценка экологической ситуации на данной территории по численности населения, можно определить зависимость между численностью населения, масштабом и интенсивностью хозяйственной деятельности человека через эквивалентную плотность населения.

В данном примере мы оценили численность населения, которая соответствует заданной антропогенной нагрузке – 150 чел./км²и загрязненному состоянию природной среды, для которого характерно сокращение биологических видов и снижение биопродуктивности растительности до 10 % (см. табл. 9.1).

3. Определяем индекс репродукции.

Индекс репродукции И_рхарактеризует способность биосферы к воспроизводству ресурсов растительного сообщества и определяется по формуле (9.4)

Здесь ожидаемая биопродуктивность территории по проекту П_п, т/год, определена по формуле (9.5)

Здесь продукция массы сухого вещества С= 9,0 т/(га · год) по табл. 3.1; коэффициент снижения биопродуктивности растительностиK_б= 0,9 по табл. 9.1; показатель лесистостиS_лес= 0,36; поправочные коэффициенты к показателю лесистости и площади растительного покрова, соответственно,= 1,3 и= 0,85 по табл. 3.2; площадь растительного покрова без лесов и пашеньS_раст= 25000 км²; продукция массы сухого вещества, соответствующая урбо- и агроценозам,С_у= 0,7 т/га в год иС_сх= 3,75 т/га в год по табл. 3.1.

Эталонную биопродуктивность территории П_э, т/год, ориентировочно определяем по формуле (9.6)

Величина индекса репродукции И_р= 0,85 менее 1, что свидетельствует о нестабильности экологического состояния биоценоза территории рассматриваемого района. Условия воспроизводства растительного сообщества нарушены активным вмешательством, предусмотренным проектом.