Классификация экосистем по степени устойчивости

Класс устойчивости экосистем	Индекс устойчивости экосистем
Неустойчивые	до 0,10
Слабоустойчивые	0,11 -0,20
Умеренно устойчивые	0,21 - 0,30
Среднеустойчивые	0,31 - 0,40
Высокоустойчивые	более 0,40

Пример расчета

В качестве примера расчета взята Московская область. Среднее значение плотности размещения биомассы по области и ее продуктивности, выраженные в энергетическом эквиваленте, равны соответственно 89,4 МДж/м² и 9,7 МДж/(м² • год), тепло поглощенной радиации 62 ккал/(см² • год) или 2 595 МДж/(м² • год).

Отсюда

Ответ: значение ИУЭ = 0,334, т.е. природные комплексы Московской области обладают средней устойчивостью.

Таблица 2.2

Варианты заданий (для задач 2.1, 2.2, 3.1, 3.2)

 

№	Параметры	Варианты
Структура территории
	Общая площадь, км2	222,3	1670,8	781,4	2161,1	802,3	1726,3	2000,1	954,7	1294,5	628,5	1985,2	1098,8	282,1	481,1	974,8
	Селитебные*, транспортные и промзоны, км	49,6	188,8	248,5	248,5	123,6	110,5	268,1	78,3	173,4	106,2	131,0	183,5	66,6	107,3	53,6
	Леса и насаждения, км2	71,6	524,6	190,7	1004,9	273,6	944,4	870,0	103,1	639,5	52,1	823,8	287,9	66,0	127,5	167,7
	Сельскохозяйственные земли, км2	70,5	902,0	312,5	721,8	318,5	600,6	692,0	697,9	372,8	441,8	1015,2	536,2	110,3	163,4	671,9
Население
	Население, тыс.чел.	342,67	55,91	159,13	157,17	124,54	106,08	239,70	45,38	126,35	79,52	143,24	207,71	142,38	129,63	18,55
	Процент городского, %	95,2	48,6	77,0	65,2	70,8	73,7	78,5	39,9	55,9	75,9	77,7	80,6	82,5	46,2	48,5
	Рождаемость, на 1000 чел.	9,4	11,1	11,8	10,5	9,8	11,4	11,5	12,9	10,1	10,1	10,8	10,2	10,2	9,7	13,9
	Смертность, на 1000 чел.	10,8	13,7	11,7	12,7	11,2	15,7	10,9	14,4	11,7	12,6	13,8	12,8	11,0	12,7	12,7
	Детская смертность, на 1000 чел.	14,9	16,0	15,9	18,8	11,1	14,0	20,6	6,8	13,3	11,2	16,7	18,9	13,1	14,4	11,7
	Общая заболеваемость, на 1000 чел.
Энергетика
	Годовое потребление энергии, тыс. тут**
Экосистемы
	Среднегодовая фитомасса (сухое в-во), тыс.т
	Продукция фитомассы, тыс. т/год
	Поглощенная радиация, ПДж/год ***
Воздушная среда
	Биопродукция О2, тыс. т/год
	Потребление О2, тыс. т/год
	Выбросы аэрополлютантов, тыс. т/год	14,6	1,8	1507,2	38,6	3,7	6,3	14,8	0,8	3,7	212,6	22,4	178,7	4,5	64,8	0,6
Водная среда
	Речной сток и проток, млн. м3/год
	Водозабор, млн. м3/год
	Загрязненные стоки, млн. м3/год

* Селитебная зона – часть территории населенного пункта, занятая жилыми зданиями, спортивными сооружениями, зелеными насаждениями и местами кратковременного отдыха на селения, а также предназначенная для их размещения в будущем.

** тут - тонна условного топлива, соответствующая примерно количеству тепла, выделяемого при сгорании одной тонны высококачественного каменного угля, 1 тут = 29,3 • 109 Дж.

*** 1ПДж=10¹⁵Дж.

Практические задания к п.2

2.1. Рассчитайте индекс демографической напряженности (ИДН) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.2.

Указание:

1) Пример расчета и оформления – см. п.2.1.

2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.

Таблица 2.3

Показатели	Значения показателей
для своего варианта	два любых других варианта для сравнения

 

2) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!

3) Рассчитать степень урбанизации территории Y как долю площади территории (от 0 до 1), занятая застройкой городского типа, промышленными объектами и коммуникациями в общей площади территории.

4) Рассчитать плотность населения р, чел./км². Внимание! Численность населения указана в тыс.человек – не забывайте перенести запятую!!!

5) Масштабный множитель μ= 10^-4 (см. формулу 2.1).

6) Используя формулу 2.1, рассчитать значение показателя ИДН.

7) Сделать вывод, используя в качестве образца ответ к примеру задачи в п. 2.1.

2.2. Рассчитайте индекс устойчивости экосистем (ИУЭ) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.1.

Указание:

1) Пример расчета и оформления – см. п.2.2.

2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.

Таблица 2.4

Показатели	Значения показателей
для своего варианта	два любых других варианта для сравнения

3) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!

4) Перевести значения сухого вещества фитомассы и ее продукции в их энергетические выражения путем умножения их на коэффициент 15275 МДж/т (1 т сухого вещества фитомассы соответствует в среднем 15275 МДж).

5) Рассчитать плотность размещения биомассы ПБМ_э (в энергетическом выражении) как отношение показателя среднегодовой фитомассы к общей площади территории.

6) Рассчитать значение удельной биопродуктивности УБП_э, (в энергетическом выражении) как отношение показателя продукции фитомассы к общей площади территории.

7) Используя формулу 2.3, рассчитать значение показателя ИУЭ.

8) Сделать вывод о классе устойчивости экосистем вашей территории, используя Приложение 2.3 в п. 2.3. Сравнить значения ИУЭ и классы устойчивости с двумя другими территориями (вариантами).

3. Техногенное загрязнение среды

3.1. Индекс загрязнения воздуха (ИЗ_воз)

Антропогенное воздействие на воздушный бассейн включает выбросы вредных веществ в атмосферу и изъятие кислорода. Оценку воздействия предлагается проводить с помощью индекса загрязнения воздуха (ИЗ_воз):

[3.1]

где P₀ – энергетическое потребление кислорода в территории (тыс. т/год);

B₀ – биопродукция кислорода в территории (тыс. т/год);

А – годовая сумма вредных выбросов в атмосферу от стационарных источников (т/год);

T – площадь территории (км²).

ИЗ_воз используется обычно для сравнения территорий.

Пример расчета

В качестве примера расчета ИЗ_воз возьмем Рузский и Подольский районы Московской области.

Потребление кислорода на территории Рузского района составляет 370 тыс. т/год; биопродукция кислорода – 989370 тыс. т/год; годовая сумма вредных выбросов 4,6 тыс. т/год; общая площадь территории района – 1 558,9 км².

Рузский район:

 

Соответствующие показатели для Подольского района составляют: 5868 тыс. т/год; 745 тыс. т/год; 39,9 тыс. т/год; 1071,7 км².

Подольский район:

Ответ (вывод): Сравнение районов по ИЗВ показывает, что антропогенное воздействие на воздушный бассейн Подольского района в 40 раз превышает воздействие на воздушный бассейн Рузского района.

3.2. Индекс техногенной нагрузки на водные ресурсы (ИН_вод)

Воздействие на водные объекты оценивается с помощью индекса техногенной нагрузки на водные ресурсы (ИН_вод):

[3.2]

где К – доля изъятия при водозаборе годового дебита природных вод территории – речного стока и протока (в долях единицы);

М – годовой объем загрязненных стоков (млн. м³).

Пример расчета

В качестве примера расчета ИН_вод возьмем те же районы Московской области.

Для Рузского района речной сток и проток составляет 980 млн. м³/год; водозабор - 12 млн. м³/год; доля изъятия -12 / 980 = 0,012; загрязненные стоки - 3 млн. м³/год.

Для Подольского района речной сток и проток - 448 млн. м³/год; водозабор - 88 млн. м³/год; доля изъятия - 0,196; загрязненные стоки - 3 млн. м³/год.

Откуда:

Рузский район:

Подольский район:

Ответ (вывод): Таким образом, нагрузка на водные объекты Подольского района превышает нагрузку на водные объекты Рузского района в 388 раз.

 

 

Практические задания к п.3

3.1. Рассчитайте индекс загрязнения воздуха (ИЗ_воз) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.2.

Указания:

1) Пример расчета и оформления – см. п.3.1.

2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.

3) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!

4) Используя формулу 3.1, рассчитать показатель ИЗ_воз.

5) Сделать вывод, используя в качестве образца ответ к примеру задачи в п. 3.1.

3.2. Рассчитайте индекс техногенной нагрузки на водные ресурсы (ИН_вод) для одного из вариантов, представленных в табл. 2.2.

Указания:

1) Пример расчета и оформления – см. п.3.2.

2) Из таблицы 2.2 выписать необходимые для решения показатели и значения согласно своему варианту. В оставшиеся графы внести данные по двум любым другим вариантам.

3) Не забывать про единицы измерения! При необходимости делать пересчет!

4) Рассчитать долю изъятия при водозаборе как отношение водозабора к речному стоку и протоку.

5) Используя формулу 3.2, рассчитать показатель ИН_вод.

6) Сделать вывод, используя в качестве образца ответ к примеру задачи в п. 3.2.

 

4. Эколого-экономические системы и их классификация

Реальные природно-хозяйственные комплексы могут существенно отличаться от идеальных эколого-экономических систем (ЭЭС), но взгляд на них с точки зрения соответствия характеристикам ЭЭС позволяет наиболее обосновано подходить к регламентации хозяйственной деятельности.