Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського

ВОРОВКА ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ

УДК 911.2:338.49:574 (477.64)

ГЕОЕКОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ОПТИМІЗАЦІЇ

ЕКОІНФРАСТРУКТУРИ ЗАПОРІЗЬКОЇ ОБЛАСТІ

11.00.11 – конструктивна географія та раціональне використання природних ресурсів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Сімферополь – 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Таврійському національному університеті ім. В.І. Вернадського Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор географічних наук, професор Боков Володимир Олександрович, Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського, завідувач кафедри геоекології

Офіційні опоненти: доктор географічних наук, професор Денисик Григорій Іванович,

Вінницький державний педагогічний університет ім.. М.Коцюбинського, завідувач кафедри фізичної географії;

кандидат географічних наук, доцент Єна Олександр Васильович, Кримський Республіканський інститут післядипломної педагогічної освіти, доцент кафедри природничих наук

Провідна установа – Київський національний університет ім. Тараса Шевченка Міністерства освіти та науки України, кафедра фізичної географії та геоекології

Захист відбудеться “15 ” березня 2001 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради

К 52.051.03 у Таврійському національному університеті ім. В.І. Вернадського за адресою

95007, м. Сімферополь, вул. Ялтинська, 4.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Таврійського національного університету ім. В.І.Вернадського, 95007, м. Сімферополь, вул. Ялтинська, 4.

Автореферат розісланий “09 ” лютого 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Позаченюк К.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У зв'язку зі зниженням якості довкілля, середовищеформуючої та стабілізуючої функцій природи, зменшенням рівня біологічного різноманіття, порушенням екологічного балансу господарською діяльністю людини актуальною є розробка системи ефективної регуляції стійкості середовища та підтримання сприятливих його властивостей. Такою системою є екоінфраструктура. Обраний напрямок досліджень пов'язаний з прийняттям Радою Європи Пан'європейскої стратегії збереження біологічного та ландшафтного різноманіття в Європі (Софія, 1995) на основі створення загальноєвропейскої екомережі, яка пов'язує найбільш цінні природні території. Приєднання України як європейської держави до різноманітних конвенцій (Рамсарської, Паризької, Бернської, Бухарестської та ін.) ставить проблему оптимізації екоінфраструктури до розряду першочергових. Національна система України як частина загальноєвропейської екомережі, складається з регіональних мереж обласного рівня. Таким чином, вирішення поставлених у роботі завдань є частиною загальної справи. Висока значимість обраної теми стверджується проведенням інтенсивної роботи зі створення та затвердження Програми формування національної екомережі України на період 2000-2015 рр.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Проведена робота пов'язана з темою наукових досліджень “Дослідження з фізичної, економічної та соціальної географії Запорізького краю” географічного факультету Мелітопольського державного педуніверситету. Тема дисертації відповідає тематиці наукових досліджень кафедри геоекології Таврійського національного університету. Результати дисертаційного дослідження використовуються при виконанні державної програми створення національної екомережі відділом біоресурсів Державного управління екології природних ресурсів у Запорізькій області. За темою зроблені короткі обґрунтування для надання статусу охоронюваних ряду цінних у природному відношенні територій.

Метою роботи є визначення місця, ролі та значення екоінфраструктури у загальній системі інфраструктури, розробка методичних підходів геоекологічного обґрунтування оптимізації екоінфраструктури регіонального рівня, апробація методики з врахуванням природних та соціально-господарських особливостей території.

У відповідності з метою у роботі поставлені слідуючі задачі:

- розкрити сутність, зміст та особливості функціонування екоінфраструктури, показати її місце у системі інфраструктури та роль у зміцненні екологічної стабільності довкілля, підтриманні стійкого розвитку системи “природа-суспільство”;

- проаналізувати фактори формування екоінфраструктури, її сучасний стан у межах конкретної території, з'ясувати характер залежності геоекологічного стану території від рівня розвитку її екоінфраструктури;

- з геоекологічних позицій, системного, ландшафтного та екологічного підходів сформувати загальну методологічну концепцію оптимізації екоінфраструктури, узагальнити існуючі методики вирішення проблеми і на основі їх синтезу створити єдині методичні підходи оптимізації екоінфраструктури;

- у відповідності з викладеними методичиними підходами визначити оптимальну просторову організацію елементів екоінфраструктури, їх площу, конфігурацію та внутрішню структуру, співвідношення перетворених територій з природними та напівприродними, виявити особливості просторового розміщення та взаємофункціонування двох протилежних взаємокомпенсуючих систем.

Обўєктом дослідження виступили природні геосистеми – фізико-географічні області та типи місцевостей адміністративної Запорізької області. Для виявлення особливостей просторової диференціації території проаналізовано її природничу та антропогенну складові.

Предметом дослідження є сутність, склад та практичне застосування методичних підходів геоекологічного обгрунтування оптимізації екоінфраструктури на регіональному рівні.

Методологія та методика досліджень. Вирішення проблеми здійснене на основі синтезу системного, ландшафтно-географічного та екологічного загальнонаукових підходів. З метою розкриття основних етапів історичного розвитку поняття використаний історичний метод. З міждисциплінарних – статистичний та математичний методи – для аналізу статистичної інформації, обчислення показників за фізико-географічними областями. Теоретичне обґрунтування оптимального співвідношення природних та перетворених територій проведене з допомогою порівняльно-географічного та метода експертних оцінок. Особливості просторової організації типів місцевостей у межах фізико-географічних областей, господарська діяльність та прояв несприятливих природних процесів вивчались з використанням аерофотознімків, планів землекористування і топографічних карт.

У процесі дослідження враховувались методичні рекомендації з формування та оптимізації складових частин екоінфраструктури вітчизняних та закордонних спеціалістів: П. Г. Шищенка, Г. І. Швебса, В. М. Пащенка, М. Д. Гродзинського, В. О. Бокова, Ю. Е. Мандера, П. Каваляускаса, В. М. Яцухна, А. А. Тішкова, В. П. Селедця, Є. О. Шварца, М. Ф. Реймерса, В. С. Преображенського, Р. Носса, Л. Міклоша, М. Ружички та ін.

Наукова новизна отриманих результатів:

·

· обґрунтована необхідність розгляду екоінфраструктури як окремої, особливої інфраструктурної системи, показане її місце та роль у загальній системі інфраструктури;

· розроблено та апробовано методичні підходи геоекологічного обґрунтування оптимізації екоінфраструктури і виявлений реальний рівень її розвитку;

· визначено оптимальне співвідношення середовищестабілізуючих та перетворених геосистем, оптимальне розміщення центрів, екокоридорів, буферних зон та екорозв'язок;

· вперше складена карта просторової організації екоінфраструктури Запорізької області.

Практичне значення отриманих результатів. Теоретичні положення та методичні підходи, викладені у роботі, можуть бути використані при формуванні державної концепції формування екомережі. Прикладні результати можуть скласти основу роботи, яку розпочато відділом біоресурсів Державного управління екології та природних ресурсів Запорізькій області зі створення регіональної екомережі. Виконана робота відповідає провідній темі цієї організації і може використовуватись у повному обсязі. Викладена методика може бути застосована для інших регіонів при виконанні подібних тем.

Узагальнені та виведені у роботі теоретичні положення необхідно використовувати у якості доповнення до навчально-методичного процесу при викладені курсів “Географія інфраструктури”, “Геоекологія”, “Раціональне використання та охорона природних ресурсів”, "Основи ландшафтознавства".

Особистий внесок здобувача. Результати дисертаційного дослідження, представлені на захист, обґрунтовані та виконані автором самостійно. Усі наукові публікації, в тому числі статті у спеціалізованих фахових виданнях, відбивають основний зміст дисертації і написані дисертантом без участі співавторів.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідались та обговорювались на наукових конференціях професорсько-викладацького складу Таврійського національного університету (Cімферополь, 2000), щорічних традиційних наукових читаннях журналу “Культура народов Причерноморья” (Сімферополь, 1999), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Сучасна географія та навколишнє природне середовище” (Вінниця, 1999), Міжнародній науково-практичній конференції “Регіональні проблеми розвитку агропромислового комплексу України: стан і перспективи вирішення” (Київ, 2000), II Всеукраїнській конференції “Проблеми регіонального використання, охорони і відтворення природно-ресурсного потенціалу України” (Чернівці, 2000), Всеукраїнській конференції географічної секції наукового товариства студентів та аспірантів “Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть" (Київ, 2000), Міжнародній науково-методологічній конференції “Ландшафт – основа науки. Проблемы постнеклассических методологий” (Вінниця, 2000), VII з'їзді Географічного товариства України “Україна та глобальні процеси: географічний вимір” (Луцьк, 2000).

Публікації. Основні результати дисертаційного дослідження опубліковані в 10 наукових роботах, з яких 5 – статті у наукових фахових журналах та збірниках наукових праць, які є спеціалізованими виданнями з географічних спеціальностей.

Обсяг та структура дисертації. Робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків та списку використаних джерел і містить 149 сторінок машинописного тексту, 11 таблиць, 49 рисунків, список літератури з 249 найменувань. Повний обсяг дисертації складає 230 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Стан досліджень екологічної інфраструктури. Аналіз географічної літератури дозволив виділити чотири типи інфраструктури: виробничу, соціальну, інституційну та психосуспільну. Екологічна інфраструктура, згідно досліджень економіко-географів (М.Ф.Голіков, В.П.Красовський, Ж.Т.Тощенко, Т.Б.Морозов) входить до складу соціальної інфраструктури як система, що забезпечує відновлення трудових ресурсів. В сучасних умовах екологізації географічної науки і домінування екологічної парадигми над ресурсною та соціальною, таке розуміння екоінфраструктури та її функцій буде не зовсім правильним. Вперше екоінфраструктура як система природних обўєктів розглянута чехословацькими ландшафтними екологами Л.Ружичкою та М.Міклошем, російськими, прибалтійськими та українськими науковцями (В.О. Ніколаєв, М.Ф. Реймерс, П. Каваляускас, Ю.Е.Мандер, М.Д. Гродзинський, С. А. Генсірук та ін.). Під екоінфраструктурою треба розуміти комплекс мереж, територій, об'єктів та систем природного, напівприродного чи антропогенного походження, який функціонує за природними режимами і забезпечує умови для стійкого збалансованого розвитку довкілля, збереження та збільшення біологічного різноманіття, покращення життєвого середовища. У зв'язку з цим та з нижчеозначеними причинами, вважаємо за необхідне розглядати екоінфраструктуру у якості особливого типу інфраструктурних систем. Це доводиться слідуючим:

·

· екоінфраструктура є фундаментом для розвитку інших типів інфраструктури, так як створює необхідні сприятливі умови у вигляді чистої води, повітря, ґрунту, естетичних якостей, мікроклімату;

· на відміну від соціально-господарської інфраструктури, яка не створює речових матеріальних цінностей, екологічна виробляє матеріальний продукт;

· домінуванням у сучасній географічній науці екологічної парадигми над ресурсною і соціальною.

Аналогічними екоінфраструктурі за змістом поняттями, які вживаються у наукових публікаціях останні півтора десятиліття, є екологічна інфраструктура (В.О.Ніколаєв), екологічна мережа (Розбудова екомережі України, 1999), екологічний каркас (З.Х.Мірзеханова), каркас стійкості (А.А.Тішков), біоцентрично-сітьова структура (М.Д.Гродзинський), природоохоронна геосистема (В.С.Преображенський), екологічна текстура агроландшафта, природоохоронний каркас, територіальна система екологічної стійкості ландшафта (Л.Ружичка, М.Міклош), система ОПТ (В.П.Селедец) та інші. Термін екоінфраструктура обраний як більш географічний та найбільш повно відповідаючий змістові (В.М.Пащенко, усне повідомлення).

Структурно система екоінфраструктури складається з: центрів біологічного та ландшафтного різноманіття – екологічно значущих територій, які за величиною та станом екоумов дають можливість тривалого існування охоронюваних видів рослин і тварин, груп земельного генофонду ландшафта; екокоридорів – екологічно значущих лінійно витягнутих територій, які за величиною та станом екоумов дають можливість міграції организмів між біоцентрами (та підтримують екологічну стійкість довкілля); буферних зон – екологічно значущих територій, які пом'якшують негативний вплив перетворених територій на біоцентри та біокоридори, облямовуючи їх та утворюючи кілька перехідних зон; екотехнічних розв'язок-природно-технічних споруд, які забезпечують неперервність лінійних елементів екологічної та соціально-господарської інфраструктур. Усі складові частини, крім останньої, сприяють загальному покращенню екологічного стану території.

Стосовно структури земельних угідь, до складу екоінфраструктури віднесені: сіножаті, пасовища, ліси та лісовкриті площі, відкриті заболочені землі, території під поверхневими водами. Інші категорії угідь віднесені до дестабілізуючої системи.

Необхідними умовами існування та ефективного функціонування екоінфраструктури є: оптимальна площинна пропорція з дестабілізуючою системою, цілісність, багатофункціональність складових частин, повнокомпонентність, оптимальна просторова організація, яка враховує природні особливості території та специфіку господарювання.

Багатофункціональність елементів дозволяє відносити (у певних випадках) до складу екоінфраструктури технологічні системи (гідротехнічні, меліоративні, очисні та системи комунального господарства) та інформаційні мережі. З іншого боку, вони обслуговують основне виробництво і тому повинні бути віднесені до складу соціально-господарської інфраструктури. Подвійність функціонування характерна для більшості інфраструктурних об'єктів. У цьому дослідженні технологічні системи не розглядалися.

Фактори формування екоінфраструктури та її сучасний стан у Запорізькій області. У процесі формування екоінфраструктури регіону ведучими факторами визнані природні та антропогенні. Природничі фактори (рельєф, клімат, внутрішні води, рослинність) створюють основу, завдяки якій складаються необхідні передумови для ефективного функціонування елементів екоінфраструктури. Роль антропогенних факторів (заселення та розселення, інтенсивність господарської діяльності, рівень культури населення) двояка: з одного боку повсюдне господарське освоєння території, збільшення антропогенного тиску веде до негативних екологічних наслідків, а з іншого – конструювання людиною природозберігаючих систем та інше у відповідності з особливостями природи та специфікою господарської освоєності території сприяє покращенню екологічної ситуації.

При вироблені оптимізаційних заходів по досягненню оптимального співвідношення природних та напівприродних територій з перетвореними на рівні регіону слід використовувати природне районування території, зокрема, фізико-географічні області. Саме цей рівень природної диференціації враховує разом із зональними і азональні її особливості (Д. Л. Арманд, П. Г. Шищенко).

Сучасний рівень розвитку екоінфраструктури у Запорізькій області є надзвичайно низьким, що стверджується напруженим геоекологічним станом території. Інтенсивність прояву несприятливих природних процесів щорічно зростає, а площа об'єктів та територій екоінфраструктури донедавна скорочувалась. Згідно проведених розрахунків з використанням якісних показників структури земельних угідь по Запорізькій області станом на 01.01.1999р., реальне співвідношення природних та напівприродних територій з перетвореними має вигляд 22.9:77.1% відповідно. У розрізі фізико-географічних областей це співвідношення змінюється від 10:90% (Дніпровсько-Молочанська середньостепова низовинна фізико-географічна область) до 35:65% у межах Південнопридніпровської північностепової схилово-височинної фізико-географічної області.

Природно-заповідний фонд Запорізької області, незважаючи на високу чисельність об'єктів та щорічне зростання загальної площі, займає незначну територію – 53464.54 га, або близько 2% від загальної території області, що є одним з найнижчих показників в Україні.

У структурі ПЗФ переважають заказники та пам'ятки природи місцевого значення, а площа заповідників дуже мала (100 га). Переважна більшість заповідних об'єктів розташована у межах річкових долин. Найбільша їх кількість припадає на річки Дніпро, Молочну, Конку та Берду. Для територій природно-заповідного фонду характерне острівне їх положення, відсутність горизонтальних зв'язків та інтенсивний антропогенний вплив. Аналіз сучасного геоекологічного стану території Запорізької області дозволив виявити у цілому пряму його залежність від рівня розвитку екоінфраструктури: погіршення стану відбувається при зменшенні середовищеформуючих територій і навпаки. Виключенням є Дніпровсько-Молочанська фізико-географічна область, де майже повна відсутність ерозійних процесів супроводжується низьким рівнем розвитку екоінфраструктури. У цілому доведення системи екоінфраструктури до оптимальних значень сприятиме зниженню інтенсивності прояву несприятливих природних процесів до мінімального рівня.

Показником залежності геоекологічного стану території від рівня розвитку екоінфраструктури є інтенсивність прояву несприятливих природних процесів (водної та вітрової ерозії, засолення, підтоплення). Слабка залежність властива Дніпровсько-Молочанскій області, середня характерна для Присивасько-Приазовської області, а висока ступінь залежності – для Приазовської височинної фізико-географічної області.

Методологічні та методичні основи оптимізації екоінфраструктури. Досягнення мети, поставленої у роботі, здійснене на основі геоекологічного підходу як синтезу системного, ландшафтно-географічного та екологічного підходів. При комплексному використанні цих підходів основна увага зверталась не на вивчення об'єкта та суб'єкта окремо, а на розгляді суб'єкт-об'єктних відношень як єдиної цілісності та наслідків цих відношень, що відповідає сучасному, постнекласичному, рівню розвитку наукової методології. Суб'єкт, який відноситься до світу як його частина, є об'єктом власної цілеспрямовуючої активності (Г. І. Швебс).

Під оптимізацією екоінфраструктури розуміємо систему науково обґрунтованих заходів, спрямованих на досягнення рівнозваженого стану довкілля, його стійкого розвитку та максимального виконання еколого-соціально-економічних функцій. Кінцевим результатом оптимізації є формування культурного ландшафту.

Вирішення поставлених оптимізаційних задач здійснювалось з використанням методів, розповсюджених у географічних та біологічних дослідженнях: математичного, статистичного, експертного, історико-географічного, порівняльно-географічного, картографічного, дистанційних спостережень та біогеографічних методів.

Для аналізу показників сучасного стану екоінфраструктури у розрізі фізико-географічних областей всі числові характеристики по адміністративним районам переводились у рамки природних меж. Для цього поєднувались кордони фізико-географічного та адміністративного районування Запорізької області і виявлялась належність адміністративних районів до конкретної фізико-географічної області. Райони, які займають проміжне положення, ділились на рівні частини. При проведенні цієї роботи неминуча деяка помилка, яка не впливає на виявлення загальних закономірностей результатів наукових досліджень. Незначною площею Приазовської північностепової низовинної фізико-географічної області у Запорізькій області знехтували. Пошук реального співвідношення площ стабілізуючої та дестабілізуючої систем на досліджуваній території здійснений на основі категорій структури земельних угідь. За результатами проведених розрахунків реального співвідношення геосистем складена табл.1.

Теоретичним обґрунтуванням оптимального площинного співвідношення двох протилежних систем слугував аналіз публікацій на досліджувану проблему (Воровка, 1999) з використанням метода експертних оцінок. Основу такого співвідношення у межах Запорізької області склав облік ступеня та інтенсивності прояву несприятливих природних процесів – водної та вітрової ерозії, підтоплення та засолення (Воровка, 1999). Запропоновано збільшити площу середовищеформуючих територій шляхом ренатуралізації екологічно нестабільних та економічно неефективних ґрунтів (Воровка, 2000) у межах ріллі, а саме: усіх еродованих, середньо- та сильнодефльованих, засолених та перезволожених. Для цього частково використана методика Інституту охорони ґрунтів УААН та Інституту “Укрземпроект” (Д. І. Бабміндра, В. Л. Дмитренко).

Оптимальна просторова організація центрів біологічного та ландшафтного різноманіття визначалась за п'ятьма критеріями: концентрація об'єктів природно-заповідного фонду, розповсюдження охоронюваних видів рослин і тварин, ландшафтне різноманіття території, розташування об'єктів історико-культурної спадщини. Оптимальна площа біоцентру розрахована за методикою американських (Носс, 1996) та російських (Рижиков, 1997) екологів та біогеографів для охоронюваних видів степових тварин, які займають вищі рівні трофічних пірамід (тхір, перегузня).

Основою для створення екокоридорів та їх оптимізації стали річкові долини, яружно-балкові комплекси, узбережжя Азовського моря та великих водосховищ, полоси відчуження транспортних магістралей, магістральні зрошувальні канали, лісосмуги усіх типів. Ієрархічну структуру сформували екокоридори міжрегіонального, регіонального та локального рівнів. При визначенні оптимальної ширини екокоридорів уздовж річок запропоновано використовувати кордони водоохоронних зон, встановлені у відповідності з Водним кодексом України (1994) та постановою Кабінету Міністрів України №486. Розрахунок ширини екокоридора з деревинних насаджень проведений за методикою американських біогеографів (Харріс, 1990), заснованою на глибині проникнення крайових ефектів (вітер).

За основу виділення та оптимізації буферних зон прийняті два принципа: ними повинні забезпечуватись усі центри та коридори незалежно від їх ієрархії; буферні зони повинні бути такої ширини, щоб забезпечити максимальне пом'якшення переходу між системою екоінфраструктури та дестабілізуючою системою. Конкретні значення ширини буферної зони не визначалися.

Принцип забезпечення екоінфраструктури екотехнічними розв'язками ґрунтувався на їх організації у місцях перетину лінійних елементів соціально-господарської та екологічної інфраструктур. Це досягалося сполученням рівномасштабних картосхем обох систем та визначенням точок перетину. Розмір “природного” тунелю визначався за висотою найбільших тварин, мігруючих через досліджувану територію або які мешкають в її межах.

Узагальнюючим висновком усієї роботи з оптимізації елементів екоінфраструктури стала оптимізована просторова організація всієї системи та її взаємозв'язок з системою дестабілізуючих факторів. Перевіркою правильності проведених міроприємств слугує відсутність істотних протиріч у просторовому розміщенні двох взаємокомпенсуючих систем.

Таблиця 1

Сучасне і перспективне співвідношення природних та перетворених територій у Запорізькій області

N п/п Фізико-географічна область Площа

га % від зага-лу Сучасне співвідношення Перспективне (з ренатуралізацією)

екоінфра-структура, % перетво-рені геосисте-ми, % коефіцієнт природної захищеності екоінфра-структура, % перетво-рені геосисте-ми, % коефіцієнт природної захищеності

1. Приазовська височинна північностепова 403361 14,8 21,7 78,3 0,22 63,4 36,6 0,63

2. Південнопридніпровська схилово-височинна північностепова 146202 5,4 35,6 64,4 0,36 62,3 37,7 0,62

3. Кінсько-Ялинська низовинна північностепова 787621 28,9 28,14 71,86 0,28 65,8 34,2 0,66

4. Західно-Приазовська схилово-височинна середньостепова 529751 19,5 19,64 80,36 0,2 53,8 46,2 0,54

5. Дніпровсько-Молочанська низовинна середньостепова 469065 17,3 10,04 89,96 0,01 27,5 72,5 0,28

6. Присивасько-Приазовська низовинна сухостепова 342519 12,6 25,0 75 0,25 42 58 0,42

7. По Запорізькій області 2718290 100 22,9 77,1 0,23 52,7 47,3 0,53

Оптимізація екоінфраструктури Запорізької області. Теоретичним обґрунтуванням оптимального площинного співвідношення території екоінфраструктури та дестабілізуючої системи слугував аналіз висновків вчених-спеціалістів, викладених у науковій літературі. За результатами узагальнення зроблений висновок, що на загальносвітовому рівні оптимальним є співвідношення 60:40% на користь природних геосистем. Стосовно умов степової зони думки вчених дещо розділилися, але у цілому таке співвідношення має вигляд 35-40:60-65% з переважанням перетворених геосистем.

Розрахунок оптимального площинного співвідношення для Запорізької області проведений згідно викладених підходів. За результатами розрахунків площа об'єктів і територій екоінфраструктури повинна становити 52.7% від загалу, а площа дестабілізуючої системи – 43.7% (табл.1). Крім того, слід виключити з інтенсивного використання частину родючих земель, у межах яких відбувається інтенсивна міграція диких тварин – для створення у їх межах біокоридорів.

У якості основи для виділення центрів біологічного та ландшафтного різноманіття використані п'ять критеріїв замість одного-двох, що сприяло підвищенню об'єктивності виділення територій та точності проведення кордонів. Найбільшими центрами екоінфраструктури у Запорізькій області визначені: порожиста частина р. Дніпро з прилягаючими територіями, залишки дніпровських заплавних лісів, Молочний та Утлюцький лимани з гирлами річок Молочної, Великого та Малого Утлюків, середня та верхня течія р.Берди з навколишніми територіями, Обитічна коса, верхів'я річок Конки, Обитічної та Лозоватки (рис.1). Цим центрам наданий статус міжрегіональних. Крім них виділені ряд регіональних та локальних центрів.

Біогеографічний підхід у визначенні оптимальної площі біоцентрів заснований на врахуванні мінімальної кількості особин виду для підтримання життєздатності популяції та площі мисливської ділянки однієї особини. Розрахунки показали, що в умовах степової зони півдня України площа біоцентра для підтримання життєздатності популяції перегузні повинна становити не менше 3000 га, а для степового тхора – не менше 20000 га, що відповідає регіональному та міжрегіональному рівням. Істотне значення при визначенні оптимальної площі біоцентру має різноманіття умов існування – при великому різноманітті сприятливих умов площа центра може бути дещо меншою і навпаки.

Біокоридорами міжрегіонального значення Запорізької області є річкові долини Дніпра, Молочної, Конки, Берди, Гайчура, Обитічної та узбережжя Азовського моря. Регіональними є біокоридори, розташовані по долинах річок Корсака, Лозоватки, Юшанли, Мокрої Московки, Великої Білозерки та інших, а також полоси відчуження магістралей Запоріжжя-Бердянськ, Москва-Сімферополь, Одеса-Ростов та магістральні зрошувальні канали Каховської, Верхньо-Рогачикської та Запорізької зрошувальних систем. Локальному рівню біокоридорів відповідають яружно-балкові комплекси, річки довжиною до 10 км, лісосмуги та транспортні шляхи місцевого значення.

Оптимальна ширина біокоридора з деревинних насаджень, розрахована на основі проникнення крайових ефектів, повинна становити в умовах степу 160-260 метрів. У залежності від конструкції лісонасаджень та біології мігруючих видів ця величина може дещо збільшуватись або зменшуватись. Ширина біокоридора залежить від його довжини та ієрархії. Пропонується ширину біокоридорів локального рівня визначати у 160-260 метрів з локальними перехватами 100-120 м, регіонального рівня – не менше 1 км з локальними звуженнями до 250-500 м, міжрегіональні – шириною від 3 км і більше з перехватами не менше 1 км. У якості зовнішнього кордону біокоридорів, розташованих у межах річкових долин або узбережжя моря, слід прийняти зовнішні рубежі водоохоронних зон.

На відміну від центрів та коридорів, оптимізація буферних зон полягає в оптимальній організації та формуванні в особливо конфліктних ситуаціях внутрішньої та зовнішньої зон. Так, у межах Дніпровсько-Молочанської та Присивасько-Приазовської фізико-географічних областей організується переважно одна буферна зона, а Приазовської височинної північностепової фізико-географічної області – переважно дві зони. На території Південнопридніпровської та Кінсько-Ялинської фізико-географічних областей у залежності від конкретних умов може бути як одна, так і дві буферні зони.

Створення екотехнічних роз'вязок відрізняється великою складністю на плоскорівнинних просторах Дніпровсько-Молочанського межиріччя. Це пов'язано з рівнинністю території, відсутністю розгалудженої гідрографічної мережі та наявністю великої кількості зрошувальних каналів. Якщо у всіх випадках при створенні розв'язок природній їх частині надається нижній рівень, то у випадку з каналами все навпаки – тунель повинен проходити над каналом. Розміри міграційних тунелів для тварин у сухостепних умовах визначаються по висоті дикої кози, а в північностепових – лося. Ширина, особливо у річкових долинах, визначається з урахуванням повені, наявності тимчасових водотоків і повинна бути ширшою за лінії максимального розриву води.

Ефективність функціонування екоінфраструктури залежить від міри зв'язності її складників та гармонійного поєднання всієї системи з протилежною їй системою стресових факторів. Взаємозв'язок елементів системи це набагато більше, ніж проста їх сума. Гармонійність співіснування двох протилежних систем заснована на взаємній компенсації їх негативного впливу та максимальному прояві позитивних властивостей обох систем.

Рис. 1. Картосхема територіальної організації системи екоінфраструктури регіонального рівня Запорізької області:

1 - території центрів біологічного та ландшафтного різноманіття;

2 - екокоридори;

3 - буферні зони;

4 - території інтенсивного використання.

Спроби оптимізації екоінфраструктури регіону наштовхуються на ряд протиріч. По-перше, це конфліктні ситуації, пов'язані з формуванням екомережі та системою розселення. Переважна більшість населених пунктів знаходиться у річкових долинах або прилягають до найважливих транспортних магістралей. По-друге, велика частина природоохоронних територій розташована на найбільш забруднених територіях і характеризується дуже складною екоситуацією. По-третє, це протиріччя законодавчої бази стосовно землекористування та охоронюваних територій. По-четверте, це порушення природоохоронного законодавства з боку населення та землекористувачів з-за недостатнього рівня екологічної освіти.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення положень та досліджень екоінфраструктури і запропоноване нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у досліджені сучасного стану розвитку екоінфраструктури та геоекологічному обґрунтуванні оптимізації системи екоінфраструктури на регіональному рівні. Суть вирішення полягає у формуванні методики дослідження сучасного стану екоінфраструктури та досягненні оптимальних її параметрів: площинного співвідношення природних та напівприродних геосистем з перетвореними, просторової організації та площі центрів, ширини біокоридорів, структури буферних зон та екотехнічних розв'язок, а також апробація запропонованої методики на конкретному регіоні. Багатосторонній підхід до вирішення поставлених задач з використанням географічних, біологічних та екологічних знань сприяв формуванню оригінальної методики.

Актуальність роботи, її велике наукове та прикладне значення стверджується інтенсивним розвитком наукових досліджень, пов'язаних з прийняттям Радою Європи Пан'європейскої стратегії збереження біологічного та ландшафтного різноманіття (Софія, 1995) на основі створення загальноєвропейської екомережі. Приєднання України до ряду європейських конвенцій (з охорони рослинного, тваринного світу та середовищ існування в Європі), тісно пов'язаних з формуванням екомережі та початок робіт по створенню загальнодержавної мережі екоінфраструктури в Україні підсилює значимість проведених досліджень.

Результати проведеної роботи дають привід для таких висновків:

1. Екоінфраструктура є особливим типом інфраструктурних систем, яка створює фундамент для розвитку інших її типів, виробляючи речові матеріальні цінності у вигляді чистого повітря, води і ґрунту; сприяє покращенню мікрокліматичних умов та підвищенню естетичних якостей життєвого середовища. У зв'язку з цим необхідно розглядати екоінфраструктуру як окремий, особливий тип інфраструктурних систем.

За суттю інфраструктура – це система елементів з природним режимом функціонування, стабілізуючою основою котрої є біота. Структурно система складається з вузлів (центрів), коридорів, буферних зон та екотехнічних розв'язок. Головним результатом ефективного функціонування екоінфраструктури є: зниження інтенсивності прояву несприятливих природних процесів, викликаних господарською діяльністю людини до рівня природного їх прояву; збільшення біологічного та збереження ландшафтного різноманіття, покращення екологічно сприятливих якостей життєвого простору. Система екоінфраструктури слугує противагою для дестабілізуючої системи.

Суперечлива сутність деяких об'єктів екоінфраструктури (зрошувальні канали, лісосмуги, водосховища) дозволяє віднести їх в рівній мірі і до системи соціально-господарської інфраструктури. У зв'язку з цим належність до певної системи повинна визначатись у кожному конкретному випадку набором властивостей, цінних для цього етапу досліджень.

2. Методологічною базою оптимізації екоінфраструктури та визначення її реального рівня розвитку є геоекологічний підхід як синтез системного, ландшафтно-географічного і екологічного підходів. Проблему розгледено з позицій постнекласичної методології, яка передбачає вивчення суб'єкт-об'єктних взаємовідношень та її наслідків. Методика оптимізації екоінфраструктури сформована на основі кількох відомих методик з використанням созобіологічних принципів. Базовими методами дослідження стали порівняльно-географічний, картографічний, статистичний, математичний, експертний, пошуковий.

3. Роль природних та антропогенних факторів формування екоінфраструктури визнана у цілому рівноцінною. Значення антропогенних факторів збільшується на локальному рівні, а природних – на регіональному та міжрегіональному. Основу функціонування системи екоінфраструктури складають природні режими.

4. Сучасний рівень розвитку екоінфраструктури Запорізької області визначений як дуже низький, який не відповідає сучасним геоекологічним вимогам. Природоохоронним територіям властивий острівній характер розташування, відсутність взаємозв'язку між ними, відсутність буферних зон, інтенсивний антропогенний тиск та порушення природоохоронного законодавства. Недосконалість системи екоінфраструктури стверджується нестабільним станом та погіршенням якості довкілля.

5. Для території Запорізької області характерна наявність зворотної, але не абсолютної залежності геоекологічного стану від рівня розвитку екоінфраструктури. Відхилення спостерігаються у межах Дніпровсько-Молочанської середньостепової низовинної фізико-географічної області, де низький рівень розвитку екоінфраструктури супроводжується дуже слабким проявом ерозійних процесів. Протилежна тенденція характерна для Приазовської північностепової височинної фізико-географічної області.

6. Розміщення системи екоінфраструктури Запорізької області переважно у межах гідрографічної мережі пояснюється такими причинами: у межах річкових долин, яружно-балкових комплексів та на морському узбережжі спостерігається найбільше різноманіття рослинного і тваринного світу; території з найбільшим ландшафтним різноманіттям тяжіють саме до гідрографічної мережі; переважна більшість міграційних переміщень птахів та великих степових тварин відбувається саме по річках, узбережжях водоймищ, ярах та балках; практично всі об'єкти і території природно-заповідного фонду розміщуються у межах гідрографічної мережі.

7. Спроба оптимізації просторового розміщення системи екоінфраструктури Запорізької області у відповідності зі схемами Б.Б. Родомана, О.Г. Топчієва, С.А. Генсірука, І.П. Соловія та інших сприяла виявленню конфліктних ситуацій стосовно закономірностей просторового розміщення природи, населення і господарства. Для зниження ступеня конфліктності, при плануванні доцільно у першу чергу сформувати систему екоінфраструктури території, просторово її устаткувати і тільки тоді розпочинати планування інших систем. У реальній ситуації одним із шляхів виходу є формування законодавчої бази розвитку екоінфраструктури, перегляд існуючого природоохоронного законодавства, здійснення жорсткого контролю за дотриманням охоронного режиму територій та проведення екологічної освіти населення.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Воровка В.П. Экологический каркас как природоохранная система региона // Ученые записки Симферопольского государственного университета. – 1998. - №6 (45). – С. 11-17.

2. Воровка В.П. Пути оптимизации сети экологической инфраструктуры Запорожской области // Культура народов Причерноморья. – 1999. - №6. – С. 29-34.

3. Воровка В.П. Методичні основи оптимізації екологічної інфраструктури // Культура народов Причерноморья. – 1999. - №8. – С. 7-9.

4. Воровка В.П. Геоэкологические подходы к определению понятия “экологическая инфраструктура” // Ученые записки ТНУ. – 2000. - №1. – С. 37-41.

5. Воровка В.П. Ренатуралізація як основа середовищестабілізуючого підходу до оптимізації екологічної інфраструктури (на прикладі Запорізької області // Культура народов Причерноморья. – 2000. - №13. – С. 12-15.

6. Воровка В.П. Геоекологічний підхід до оптимізації екологічної інфраструктури степу //Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Зб. наук. праць. В 3-х т. – Київ. – Луцьк: Ред.-вид. відд. "Вежа" Волин. держ. ун-ту ім. Лесі Українки, 2000. – Т. 3. – С. 79-82.

7. Воровка В.П. Экологическая инфраструктура степи в свете теории островной биогеографии // Записки общества геоэкологов. – 2000. - Вып. 3. – С. 47-51.

8. Воровка В.П. Найважливіший напрямок розв'язання екологічних проблем регіону – оптимізація екологічної інфраструктури // Сучасна географія та навколишнє природне середовище: 3б. наук.пр. – Вінниця: Стар Трек, 1999. – С. 42-44.

9. Воровка В.П. Відтворення природно-ресурсного потенціалу степу через ренатуралізацію сільськогосподарських угідь // Тези Другої всеукраїнської науково-методичної конференції “Проблеми раціонального використання, охорони і відтворення природно-ресурсного потенціалу України.” – Чернівці: Рута, 2000. – С. 33-35.

10. Воровка В.П. Основні напрямки оптимізації екологічної інфраструктури Запорізької області // Матеріали Всеук. наук. конф. студентів та аспірантів “Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть”. – Київ: Київський університет, 2000. – С. 105-107.

АНОТАЦІЯ

Воровка В.П. Геоекологічне обґрунтування оптимізації екоінфраструктури Запорізької області. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11 – конструктивна географія та раціональне використання природних ресурсів. Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського, Сімферополь, 2000.

У дисертації викладені методологічні основи оптимізації екоінфраструктури. Узагальнені існуючі дослідження інфраструктури та місце в них екоінфраструктури. Запропоновано розглядати екоінфраструктуру як окремий, особливий тип інфраструктурних систем. Проведена оцінка сучасного стану екоінфраструктури у межах Запорізької області. Виявлена залежність стану території від рівня розвитку її екоінфраструктури. На основі викладеної методики здійснена спроба оптимізації складових частин екоінфраструктури Запорізької області – центрів біологічного та ландшафтного різноманіття, екокоридорів, буферних зон, екотехнічних розв'язок. Виявлені ряд проблемних ситуацій просторового та законодавчого характеру.

Ключові слова: екоінфраструктура, геоекологічних стан, оптимізація, біоцентр, екокоридор, буферна зона, екотехнічна розв'язка, система.

АННОТАЦИЯ

Воровка В. П. Геоэкологическое обоснование оптимизации экоинфраструктуры Запорожской области. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 – конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, 2000.

В диссертации обобщены существующие исследования экоинфраструктуры. Определены ее суть, содержание и особенности функционирования. Изложены причины выделения экоинфраструктуры в отдельный, особый тип инфраструктурных систем. Под экоинфраструктурой следует понимать комплекс сетей, территорий, объектов и систем естественного и антропогенного происхождения, функционирующий на основании природных режимов и обеспечивающий условия для поддерживающего сбалансированного развития природной среды, сохранения и увеличения биологического разнообразия, улучшения качеств жизненной среды. В состав экоинфраструктуры входят центры биологического и ландшафтного разнообразия, экокоридоры, буферные зоны, экотехнические развязки. Основой эффективного функционирования экоинфраструктуры является биота.

Главными условиями существования и эффективного функционирования экоинфраструктуры являются целостность, полнокомпонентность, многофункциональность составных частей, оптимальное площадное соотношение с преобразованной системой и оптимальная пространственная организация.

Ведущими факторами формирования экоинфраструктуры признаны естественные и антропогенные. Естественные образуют природную основу функционирования, а антропогенные способствуют конструированию оптимальной сети. Двойственное значение антропогенных факторов состоит в параллельном создании отрицательного давления на среду хозяйственной деятельностью.

Анализ реального состояния экоинфраструктуры Запорожской области (расчет площади) и определение оптимального соотношения с дестабилизирующей системой произведены в рамках границ физико-географических областей. За основу расчетов приняты категории структуры земельных угодий Запорожской области. Реальное соотношение площадей определено как 22.9:77.1% с преобладанием преобразованных. В разрезе физико-географических областей оно изменяется от 10:90% до 35:65%.

При расчете оптимального соотношения предложено исходить из показателей проявления неблагоприятных природных процессов – водной и ветровой эрозии, подтопления и засоления. Оптимальное соотношение средоформирующих территорий с преобразованными имеет вид 52.7:47.3%.

Центры биологического и ландшафтного разнообразия тяготеют преимущественно к гидрографической сети и размещаются в пределах территорий с максимальной концентрацией объектов природно-заповедного фонда, наибольшей встречаемостью охраняемых видов растений и животных, высоким разнообразием ландшафтных комплексов, а также с учетом территорий и объектов историко-культурной ценности. В пределах Запорожской области крупнейшие центры расположены в долинах рек Днепра и Молочной, на Азовском побережье и по окраинам Приазовской возвышенности.

Оптимальный размер биоцентра определен с использованием принципов созобиологии на основе минимально необходимого количества особей в популяции для поддержания ее жизнеспособности и площади охотничьего участка одной особи. При расчете использовались те охраняемые виды степных животных, которые занимают высшие уровни трофических пирамид. Минимально необходимая площадь биоцентра для поддержания популяции перевязки составляет 3000 га, а степного хоря – 20000 га. Изменению площади способствует многообразие благоприятных условий обитания.

Иерархическую организацию экокоридоров региона составляют межрегиональный, региональный и локальный уровни. При расчете оптимальной ширины коридора предложено исходить из ширины водоохранной зоны (для коридоров по рекам, побережьям моря и водохранилищ) и глубины проникновения краевых эффектов (ветер, шум) – для коридоров из древесных насаждений. Коридоры локального уровня должны иметь ширину 160-500 м, регионального – от 1 до 3 км, а межрегионального – свыше 3 км. Внутренняя организация биокоридоров зависит от биологии мигрирующих видов.

Главным принципом организации буферных зон является максимальное разграничение систем экоинфраструктуры и дестабилизирующей, обеспечение плавного перехода между ними. В наиболее конфликтных местах перехода предложено создавать внутреннюю и наружную зоны.

Основу оптимизации экотехнических развязок составляет оптимальная пространственная организация, особенности обустройства в зависимости от реальных условий местности и определение размеров “природного” миграционного тоннеля. При определении его высоты должна учитываться максимальная высота мигрирующих животных, а ширины – максимальный разлив воды при весеннем половодье.

Оптимизация отдельных частей экоинфраструктуры способствовала достижению оптимальных значений целостной системы.

Ключевые слова: экоинфраструктура, система, геоэкологическое состояние, оптимизация, биоцентр, экокоридор, буферная зона, экотехническая развязка.

ANNOTATION

Vorovka V.P. The geoecological substantiation of optimization of ecoinfrastructure of Zaporizhya region. – Manuscript.

Thesis for a candidate's degree by speciality 11.00.11 – constructive geography and rational using of natural resources.-National Tavrida V.I. Vernadsky University, Simferopol, 2000.

The methodological bases of infrastructure's optimization were stated in the candidate's thesis. Existing researches of infrastructure and the place of ecoinfrastructure in them were generalized. The author proposed to select ecoinfrastructure in a separate type of infrastructural systems. The evaluation of ecoinfrastructure's modern state within the boundaries of Zaporizhya region was developed. The dependence of the territory's state from the level of the development of its infrastructure. An attempt of the optimization of component parts of ecoinfrastructure of Zaporizhya region – the centres of biological and landscape variety, biocorridors, buffer zones, ecotechnical issues was realized on the basis of these methods. Some problem situations of spatial and legislative nature were discovered.

Key words: ecoinfrastructure, geoecological state, optimization, biocentre, biocorridor, buffer zone, ecotechnical issue, system.