WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |

Наибольшей чувствительностью прогнозные сроки самовосстановления и обладают к изменению параметра П0; относительное изменение периода самовосстановления близко по своей величине к относительному изменению данного параметра. Влияние на TФ начальных погрешностей при определении количества фитомассы несколько меньше; относительное изменение TФ составляет не более 70% от относительного изменения Ф0. Наименьшая чувствительность моделируемых сроков самовосстановления зафиксирована по отношению к начальному количеству органического вещества – не более 35%. Таким образом, используемая модель динамики параметров состояния природных комплексов является достаточно устойчивой по отношению к погрешностям моделирования начальных значений Ф0, О0 и П0.

Магаданская область характеризуется весьма неравномерным распределением по территории месторождений полезных ископаемых. Наибольшее количество перспективных россыпных месторождений золота расположено на северо-западе области, в границах от 61° до 64° северной широты и от 145° до 154° восточной долготы; общая площадь данной территории составляет около 155 тыс. кв. км. Там же сосредоточены основные горнопромышленные полигоны, отработанные за период с 1924 по 2008 гг.

Результаты геомоделирования значений показателей годовой динамики солнечной радиации на горнопромышленных территориях области показаны на рис. 12. Суммарное годовое количество приходящей солнечной энергии на горнопромышленные территории области отличается хорошо выраженной широтной дифференциацией, с убыванием Eгод по мере продвижения к северу (рис. 12, а). Максимальное моделируемое значение Eгод на данной территории составляет 3868 МДж, минимальное – 3485 МДж. Наличие участка с годовым количеством солнечной радиации свыше 3850 МДж обусловлено неизменно высоким пропусканием атмосферы в междуречье Хинике и Кулу.

Моделируемые значения условной продолжительности вегетативного периода находятся в диапазоне 82 – 108 условных единиц, с коэффициентом вариации в пределах территории 7,6%. Вся рассматриваемая территория в целом достаточно отчетливо разделяется на южную и северную части, разделенные узкой переходной полосой со значительными градиентами значений TВП (рис. 12, б). Величина Et в пределах горнопромышленных территорий изменяется от 2,91 до 5,15 с коэффициентом вариации 15,1%; наиболее неблагоприятные по данному показателю территории расположены на северо-западе (рис. 12, в). Среднее по территории значение удельной энергетической обеспеченности наиболее продуктивного периода вегетации составляет 0,81 при коэффициенте вариации 2,9%. Характерно очень сильное влияние, оказываемое на величину E+5 местными климатическими особенностями, в результате две области с экстремальными уровнями показателя разделены расстоянием всего 14 км (рис. 12, г). Необходимо отметить, что выделяемые по каждому из трех используемых показателей TВП, Et и E+5 территории с экстремальными уровнями самовосстановительного потенциала достаточно хорошо согласуются между собой.

При районировании горнопромышленных территорий по прогнозным срокам восстановления природных комплексов динамика солнечной радиации накладывается на особенности почвенного природно-генетического потенциала, результатом чего является весьма контрастная картина распределения прогнозных сроков по территории. Моделируемые значения лежат в пределах от 30 до 106 лет; значения прогнозных периодов от 50 до 70 лет зафиксированы для 52% рассматриваемой территории. Средневзвешенное, с учетом площадей участков, значение составляет 67 лет.

Рис. 12. Результаты моделирования годовой динамики солнечной радиации

на горнопромышленных территориях Магаданской области

(а – Eгод, МДж; б – TВП; в – Et, МДж/град; г – E+5)

Наиболее благоприятная по показателям динамики солнечной радиации территория, расположенная в центре восточной части горнопромышленных территорий, в целом характеризуется и наименьшими периодами самовосстановления. Соседство отдельных, относительно небольших по площади участков с существенно различающимися уровнями самовосстановительного потенциала почвенных комплексов приводит к появлению локальных градиентов свыше 4 лет/км (рис. 13).

Прогнозируемая продолжительность восстановления органического вещества до 75%-го уровня, при одинаковой степени начального повреждения природных комплексов, как правило, значительно превышает периоды восстановления фитомассы. Диапазон моделируемых значений лежит в пределах от 12 лет до верхней временной границы моделирования, равной 500 лет. Градиент значений достигает 25 лет/км. При этом общая площадь участков со сроками восстановления органического вещества свыше 400 лет составляет 15018 кв. км, или 9,7% от общей площади рассматриваемой территории. Малые сроки восстановления, не превышающие 50 лет, зафиксированы на 6 участках общей площадью 5289 кв. км (3,4% территории).

Рис. 13. Прогнозные сроки восстановления природных комплексов TФ75%, лет

(уровень начального повреждения Ф = 0,1Ф0 и О = 0,25О0)

Средневзвешенное для всех горнопромышленных территорий значение прогнозного периода восстановления органического вещества составляет 230 лет, что превышает средние сроки восстановления фитомассы в 3,4 раза. В то же время на отдельных, сравнительно немногочисленных участках наблюдаются более высокие темпы восстановления органического вещества по сравнению с фитомассой; различие в моделируемых сроках достигает 23 лет (рис. 14). В целом картины распределения по территории моделируемых значений периодов восстановления фитомассы и органического вещества, согласно рис. 13 и 14, качественно совпадают с достаточной точностью.

Рис. 14. Прогнозные сроки восстановления природных комплексов TО75%, лет

(уровень начального повреждения Ф = 0,1Ф0 и О = 0,25О0)

Увеличение начального количества органического вещества до уровня О = 0,5О0 приводит к значительному сокращению прогнозных сроков восстановления фитомассы; их средневзвешенное значение по всей горнопромышленной территории становится равным 54 годам (на 20% меньше по сравнению с уровнем О = 0,25О0). Сокращение моделируемых сроков восстановления органического вещества идет более медленными темпами; средневзвешенное значение периода самовосстановления составляет 180 лет (уменьшение на 22%). Значительно возрастает общая площадь территорий с моделируемыми периодами самовосстановления менее 50 лет – до 25850 кв. км; в то же время суммарная площадь участков со сроками восстановления более 400 лет сокращается в меньшей степени – до 9692 кв. км.

При использовании в качестве основного критерия завершения самовосстановительных процессов требования достижения фитомассой количества 90% от гомеостазисного состояния получен средневзвешенный по территории период восстановления 160 лет. Минимальное моделируемое значение составляет 62 года; 13,5% территории имеют прогнозные сроки восстановления более 200 лет. Это объясняется замедлением темпов увеличения общего количества фитомассы по мере приближения природных комплексов к своим гомеостазисным состояниям.

Результаты геоинформационного картографирования параметров самовосстановительных процессов горнопромышленных территорий показывают, что сохранение на территории максимального количества органического вещества является значительно более важным фактором, способствующим сокращению моделируемых периодов восстановления природных комплексов, чем сохранение фитомассы. При значительном повреждении территории (до уровня менее 0,5О0) наиболее целесообразным представляется использование однопараметрического критерия, как сочетающего достаточную дифференциацию результатов с практически ощутимыми величинами прогнозных периодов восстановления природных комплексов (десятки, в очень редких случаях первые сотни лет). В случаях начального уровня органического вещества не менее 0,5О0 целесообразным становится использование критерия, поскольку для критерия уменьшается диапазон возможных значений. При этом в качестве независимого, дополнительного к критерия возможно использование и ; применение двухпараметрического критерия целесообразно только при весьма малых начальных повреждениях природных комплексов.

Таким образом, метод геоинформационного картографирования показателей самовосстановительных процессов на горнопромышленных территориях обеспечивает поддержку принятия экологически рациональных управленческих решений при горнопромышленном освоении территории (пятое научное положение).

В пятой главе приведены результаты прогнозирования процессов самовосстановления на отработанных горнопромышленных полигонах области, выполнено планирование горнопромышленной деятельности с учетом требований к экологическому состоянию территории, разработана методология прогнозирования и управления экологическим состоянием горнопромышленных территорий.

Общая площадь отработанных полигонов на основных горнопромышленных территориях области составляет более 1200 кв. км. Для оценки текущего состояния природных комплексов и при прогнозировании самовосстановительных процессов на территории использованы показатели AФ и AО, определяемые с помощью (9) и интерпретируемые как приведенная (по соответствующему параметру) полностью поврежденная площадь. Показатели AФ и AО, используемые для оценки состояния участка с несколькими поврежденными полигонами, а также при существенно различных условиях протекания на участке самовосстановительных процессов, соответствуют показателям Ф и О, применяемым для оценки состояния отдельных полигонов с одинаковыми природно-климатическими условиями:

, ( 9 )

где AП – приведенная по параметру П полностью поврежденная площадь, кв. м;

П – используемый параметр состояния природных комплексов: для фитомассы П = Ф, для органического вещества П = О;

K – количество отработанных полигонов в пределах рассматриваемого участка;

Ak – площадь k-го полигона в границах участка, кв. м;

Пk – текущее значение параметра состояния, ц/га;

Пk,0 – значение параметра при гомеостазисном состоянии природных комплексов, ц/га.

Сокращение приведенной полностью поврежденной площади до величины 25% от общей площади горных работ (т.е. выполнение условия ) рассматривается как достижение первого интервального уровня самовосстановления, при котором природные комплексы считаются в основном восстановленными; выполнение условия качественно интерпретируется как практически полное восстановление природных комплексов.

В табл. 1 приведены обобщенные результаты геомоделирования состояния природных комплексов отработанных территорий на период с 2009 по 2059 гг. Текущее (2009 год) состояние природных комплексов в среднем по рассматриваемой территории при начальном уровне повреждений О = 0,1О0 характеризуется остаточным повреждением 28,4% по степени восстановления фитомассы и значительно большим повреждением по степени восстановления органического вещества – 47,9%. За 50-летний период моделирования прогнозируется снижение AФ на 40% по сравнению с текущим состоянием; в 2020 году природные комплексы в среднем по территории можно будет считать в основном восстановленными (AФ станет менее 25% от общей площади горных работ). В 2059 г. моделируемое среднее повреждение территории составит 17% по показателю AФ и 35,7% по показателю AО.

Таблица 1

Прогнозируемая динамика восстановления

отработанных горнопромышленных территорий

Год

Ф = 0,1Ф0; O = 0,1O0

Ф = 0,1Ф0; O = 0,25O0

AФ , км2

AO, км2

AФ, км2

AO, км2

2009

364,6

603,0

318,8

447,3

2014

342,2

582,7

299,1

431,9

2019

322,5

564,3

281,8

418,1

2024

305,0

547,5

266,3

405,5

2029

289,1

532,0

252,4

393,9

2034

274,7

517,7

239,7

383,2

2039

261,6

504,3

228,1

373,3

2044

249,5

491,9

217,4

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»