КАТЕГОРИАЛЬНО-ПОНЯТИЙНАЯ МАТРИЦА СИСТЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Для достоверной оценки природно-мелиоративного состояния массива мелиораций и технического состояния инженерной системы, тенденций развития объекта и определения мер по улучшению условий на нем, необходимо рассматривать эту систему как деятельностно-техно-природную (ДТП), обстановка на которой определяется не только свойствами отдельных элементов системы (положение УГВ, засоление и т.д.), но, в основном, характерными процессами, протекающими на системе (изменение объема подземных вод, перераспределение солей и т.д.) и факторами (причинами) природными и деятельностными в их связи и взаимодействии, причем деятельностный фактор оказывается наиболее значимым.

Деятельность и функционирование гидромелиоративной системы, во-первых, вызывает изменения направленности и интенсивности природных процессов, а, во-вторых, обуславливает появление новых процессов. Изменение направленности и интенсивности существовавших и появление новых процессов вызывает, в свою очередь, изменение свойств отдельных компонентов ДТП системы. Все это дает возможность говорить об изменении мелиоративной ситуации.

Мелиоративную деятельность необходимо контролировать, отслеживая изменения деятельностно-природно-мелиоративных ситуаций, что даст возможность оперативного вмешательства для устранения отрицательных воздействий мелиоративной деятельности на мелиорированные земли и экологическую ситуацию. Между тем, при анализе инженерной системы, как компоненты целостного деятельностно-техно-природного объекта, появляется целый ряд аспектов его рассмотрения, и в каждом из этих аспектов показатели могут иметь свое значение.

Следует отметить, что “ценности”, разные не только в разных аспектах анализа, на разных системах, и в разных регионах, меняются с течением времени и тесно связаны с сознанием людей, общества и его культуры. Так, если основной “ценностью" провозглашался урожай без достаточного контроля за почвой, то теперь скорее всего в большинстве регионов основной “ценностью" становится почва, ее плодородие и экологическая ситуация, определяемая влиянием деятельности и функционирования гидромелиоративных систем. Как сказано было выше, гидромелиоративная система является сложной инженерной системой, которая включается в дятельностно-природную среду, с комплексом инженерных сооружений, воздействующим на природную среду.

Деятельностно-техно-природная система-это конгломерат, сочетающий в себе природную и деятельностную части, которые живут и развиваются по различным законам, и поэтому требуют специальных средств и методов для изучения. Функционирование инженерной составляющей любой ДТП системы может существенно влиять на значительную часть природного компонента и трансформировать его.

Для того, чтобы иметь целостное представление об объекте, надо изучить влияние деятельностной и инженерной частей на природную составляющую и, “расслоив" ДТП объект “вырезать" из него контуры, сочетающие в себе деятельностно-природные части. Этот прием - искусственное членение всего ДТП объекта, каковым является система производства продукций на мелиорированных землях (СППнаМЗ), на отдельные части производится для удобства его дальнейшего исследования.

Таким образом, каждая выделенная часть ДТП объекта исследуется самостоятельно. В каждой из выделенных частей ДТП объекта присутствует деятельностная часть, которая управляет инженерной системой. Например, для подачи воды сельскохозяйственным растениям. Как было указано выше, деятельностная часть ДТП объекта воздействует на природную часть инженерной системой и изменяет ее. Поэтому необходимо, во-первых, выделить те элементы природной части, на которые распространяется влияние гидромелиоративной системы и во-вторых, определить, каким образом, на выделенные элементы природного блока отражается воздействие гидромелиоративной системы.

К аналогичным выводам о необходимости выделения нескольких объектов исследований из такого сложного ДТП объекта, каким является СППнаМЗ, можно прийти из анализа цели гидромелиораций. Провозглашение ряда других “ценностей”, кроме урожая, приводит к необходимости по-новому сформулировать цели гидромелиорации. Сформулированная Костиковым А.Н. еще в 30-е годы цель гидромелиорации как “создание биологического и гидрогеологического круговорота воды для развития сельскохозяйственных культур” была забыта и долгие годы преподносилась как получение высоких урожаев при минимальных капиталовложениях. Такие формулировки цели гидромелиорации неверны и порочны по двум причинам. Во-первых, в получении урожаев участвует, в первую очередь сельхозпроизводство (агротехника, удобрения и т.д.), а гидромелиорация является сервисной службой сельхозпроизводства, хотя оба эти вида деятельности осуществляются на одном и том же природном материале. Следует четко определить сферы деятельности гидромелиорации и сельхозпроизводства.

Соорганизация этих двух видов деятельности предельно важна Обоснование переустройства гидромелиоративных систем при составлении проектной документации возможно только на основе учета и изучения той и другой деятельности. Для оценки состояния гидромелиоративных систем целесообразно разделить сферы деятельности сельскохозяйственного производства и мелиоративной деятельности и изучать их отдельно и во взаимодействии. Во-вторых, при определении цели ни слова не говорилось о необходимости ограничения негативного влияния гидромелиорации на природную среду (почвы и экологическую обстановку), что привело к ряду негативных последствий.

Нам представляется, что цель гидромелиорации следует определить как “создание оптимального водного режима с. х. культур при сохранении плодородия почв, соблюдении экологической обстановки и обеспечения социально-экономических условий развития с.-х. предприятия или всего региона”. Исходя из сформированной цели гидромелиорации и необходимости создания целостной картины на гидромелиоративной системе путем многоаспектного анализа, ев следует оценивать как минимум в четырех аспектах:

Выделив таким образом из ДТП системы четыре подсистемы, т.е. самостоятельные объекты исследования, проведем для каждого из них два вида анализа:

При этом функционирование ГМС - подача воды с. -х. Культурам по-разному отражается на каждом объекте исследования. Если анализ и оценка состояния ГМС в какой-то степени разработаны в существующих методиках, то анализу человеческой деятельности, как наиболее сложной для изучения компоненте, отводилась второстепенная роль. По существу деятельность в этих методиках рассматривается через различные состояния объекта, являющиеся только результатом деятельности. Не оспаривая в принципе необходимость изучения и оценки состояния объекта, следует отметить что без анализа и оценки самой деятельности, как первопричины любого состояния, невозможно получить знания о ГМС, а значит и прогнозировать изменение ее состояния.

Такой подход следует применять как к проектированию новых систем, так и к анализу состояния существующих. При этом анализ деятельности заключается в анализе возможности инженерной системы и деятельности человека на ней выполнить свою основную функцию.

Кадастр отражает существующую обстановку не в полной мере, и не дает представление о направленности процессов, формирующих мелиоративную ситуацию. Не учитывалось изменение плодородия почв, которое складывается из взаимодействия таких процессов как накопление или вынос гумуса, переуплотнения пахотного и подпахотного слоев, изменения структурного состояния пахотного горизонта, эрозии, смытость почв и др. Не решались и такие важные задачи как оценка воздействия мелиоративной деятельности на прилегающие территории (за исключением учета подтопленных населенных пунктов).

Перечисленные недостатки указывают на необходимость совершенствования службы регулярных наблюдений, которая должна быть организована на базе эколого-мелиоративного мониторинга (ЭММ). Для эффективной реализации программы работ по созданию ЭММ необходимо разработать его концепцию. Эколого-мелиоративный мониторинг является подсистемой Государственного мониторинга земель Российской Федерации и представляет собой комплекс регулярных наблюдений за состоянием орошаемых и осушаемых земель, а также за окружающей средой, испытывающих воздействие водных мелиораций с целью своевременного выявления изменений в их состояниях оценки, прогноза, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Объектом ЭММ является мелиоративное состояние орошаемых и осушаемых сельхозугодий (независимо от формы их собственности), элементы инженерных гидротехнических сооружений, а также окружающая мелиоративные земли среда, испытывающая прямое или опосредованное воздействие водных мелиораций.

К водохозяйственной деятельности относится обеспечение возделывания сельхозкультур с помощью регулярного орошения (в т.ч. рисовые оросительные системы, системы лиманного орошения, орошение животноводческими стоками, осушительные мероприятия, польдерные системы.

Окружающая мелиорированные земли среда как объект ЭММ включает: сельскохозяйственные угодья, земли запаса, рекреационные и природохозяйственные зоны, национальные парки, заказники, подтопленные в следствии орошения или переосушенные в следствии осушительных мероприятий земель, а также подтопленные населенные пункты, в контуре гидромелиоративной системы или в зоне ее влияния.

ЭММ, являясь подсистемой Государственного Мониторинга земель, входит в Государственную информационную систему о состоянии окружающей среды РФ и в глобальный мониторинг природной среды.

ЭММ и Государственный Мониторинг подземных вод, имеют общие объекты наблюдений: (подземные и поверхностные воды в районе водозаборов подземных вод для орошения, водоприёмники в зоне влияния инфильтрационных водозаборов и др.); должны согласовать контролируемые процессы и их показатели.

ЭММ должен работать в тесном контакте с органами рыбоохраны, санэпидстанции, коммунального хозяйства и комитетами охраны окружающей среды и учитывать их нормативные требования к качеству отработанных (дренажных) вод, степени загрязнения почв.

По ландшафтному признаку выделяются: полярно-тундровая, лесотундрово-северо-таёжная, среднетаежная, южнотаёжно-лесная, лесостепная, степная, сухостепная, полупустынная. Распространение типов и подтипов почв строго коррелируется с климатическими зонами и ландшафтами и включает весь набор от глеево-тундровых до светлых серозёмов, согласно “Природно-сельскохозяйственному районированию земельного фонда СССР 1985г,”

Кроме того, здесь имеют место сельскохозяйственные угодья на мелиорируемых землях с гидромелиоративными системами двойного регулирования. На уровне гидромелиоративной системы производится оценка состояния мелиорированных земель, оценка воздействия на прилегающие земли, оценка состояния элементов инженерных сооружений и выдается информация, необходимая для управления состоянием мелиорированных и прилегающих земель путем реализации агротехнических мероприятий, изменения режима водоподачи и водоотведения, улучшения качества воды и др.

На уровне землепользования (хозяйства, фермы ассоциации фермерских хозяйств) производится оценка состояния земель и контроль за состоянием прилегающих территорий. При обобщении информации ЭММ для уровней распространения генетических типов и подтипов почв выявляются изменения в их водно-физическом, физико-химическом состояниях, плодородии под влиянием водных мелиораций.

При обобщении информации ЭММ для различных уровней бассейнов рек выясняется (оценивается) величина ущерба речному стоку за счет прямого отбора воды из реки, сброса в реку дренажного стока с качеством, несоответствующим принятым стандартам или сбросом дренажного стока в бассейн другой реки, изменения подземной составляющей в речном стоке за счет водных мелиораций.

форма представления материала должна включать цифровое, графическое, табличное выражение как на бумажных так и магнитных носителях.

Прогноз изменения мелиоративного состояния орошаемых земель и прилегающих территорий проводится для своевременного выявления площадей с тенденцией развития негативных гидрогеологических, почвенных и инженерно-геологических процессов. Наблюдения за направленностью и динамикой почвенных процессов являются основной для разработки предложений по проведению агротехнических мероприятий, промывок засоленных земель, гипсованию солонцов, глубокому рыхлению, внесению органики, изменению культур в севообороте, а также рекомендаций по повышению эффективности работы дренажа (улучшение его эксплуатации, или реконструкция), улучшению качества оросительной воды. Наблюдения за инженерно-геологическими процессами используются для разработки предложений по предотвращению просадки, суффозии, водной эрозии, карстовых проявлений оползней и других инженерно-геологических неблагоприятных явлений на орошаемых площадях и территориях, расположенных в зоне влияния орошения.

Методы обработки и хранения информации, полученной при контроле за мелиоративным состоянием орошаемых земель и состоянием земель в зоне влияния орошения, должны быть ориентированы на применение ЭВМ с графическими комплексами и методами дистанционного зондирования и контактных инструментальных методов анализа воды и почвы.

Информации должны содержать оценку мелиоративного состояния и прогноз возможных его изменений с предложениями по предотвращению и ликвидации негативных гидрогеологических, почвенных и инженерно-геологических процессов. В конце вегетационного периода информации о мелиоративном состоянии орошаемых с/х угодий направляются в районные, областные, краевые и республиканские организации по мелиорации, водному хозяйству, землепользованию и землеустройству.

Раскрытие недостатков в организации мелиоративной деятельности с переориентацией научной деятельности не на основную цель повышения устойчивости агробиоценозов, а за счет совершенствования организации мелиоративной деятельности, создания новых и совершенствование имеющихся технологий мелиорации, особенно те, которые не могут быть реализованы из-за низкого уровня организации мелиоративной деятельности в целом.

Пробелы в знаниях о деятельностях на ГМС сказываются при оценке состояния гидромелиоративных систем и при планировании эксплуатационных мероприятий на объекте; поскольку в этом случае результат работы системы становится непредсказуем, а ситуация на объекте выходит из под контроля, должны анализироваться не только состояние объекта, но и человеческая деятельность на ГМС и влияние этой деятельности на состояние объекта.

Совершенствование системы показателей и критериев должно быть направлено на объективную оценку мелиоративного состояния улучшаемых земель, оперативное выявление причин, вызвавших негативную направленность почвенных, гидрогеологических и инженерно-геологических процессов.