Методика геоинформационного моделирования выноса биогенных веществ в Финский залив из лесного растительного покрова

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-137-150

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.Г. Осипов

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского,
ул. Ждановская, д. 13, 197198, Санкт-Петербург, Россия,

Г.К. Осипов

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского,
ул. Ждановская, д. 13, 197198, Санкт-Петербург, Россия,
E-mail: Osipov-G-K-2005@yandex.ru

В.Ф. Ковязин

Санкт-Петербургский горный университет,
Васильевский о-в, 21 линия, д. 2, 199106, Санкт-Петербург, Россия,
E-mail: vfkedr@mail.ru

Аннотация

Биогенное загрязнение водоёмов и их эвтрофирование является одной из серьёзнейших экологических проблем современности. Одним из источников загрязнения вод биогенными веществами являются лесные массивы, которые относятся к фоновым источникам биогенной нагрузки. Имеющиеся в настоящее время методики оценки выноса биогенных веществ из лесного растительного покрова не дают желаемых результатов, что вызывает острую потребность в их совершенствовании.

В данной статье изложена разработанная авторами методика геоинформационного моделирования выноса биогенных веществ из лесного растительного покрова в водные объекты с учётом пространственного распределения растительности на водосборе, её видового состава и поглощения биогенных веществ при их миграции.

В качестве объекта апробации разработанной методики была принята восточная часть Финского залива; это связано с тем, что в пределах его акватории активно проявляются процессы эвтрофирования вод.

Объём фоновой биогенной нагрузки на Финский залив, формируемой при разложении опада естественного растительного покрова на водосборе, определялся на основе удельного выноса биогенных веществ из растительных сообществ и их поглощения при миграции «растительное сообщество — водный объект».

Суммарная фоновая биогенная нагрузка на восточную часть Финского залива, сформированная в результате разложения опада естественного растительного покрова, составила для северного водосбора по азоту 170,21 т/год, по фосфору 12,14 т/год, а для южного водосбора — по азоту 207,31 т/год, а по фосфору 15,68 т/год.

Полученные данные не противоречат результатам других авторов, исследующих фоновую биогенную нагрузку на Финский залив.

Методика может быть эффективно использована при разработке мероприятий по снижению биогенной нагрузки на водные объекты и планировании хозяйственной деятельности на водосборах.

Ключ. слова

Финский залив, фоновая биогенная нагрузка, ГИС «Карта 2011», геоинформационное моделирование

Список литературы

  1. Алексеенко В.А., Гришина Л.А., Кудрявцева Н.А., Марунич С.В., Брехов П.Т. Изучение геохимических потоков азота и фосфора на опытном полигоне Таёжный Лог (Валдай). Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение, 1986. № 1. С. 21–26.
  2. Арефьев Н.В., Осипов Г.К., Кукушкин В.А., Атрашенок В.П. Комплексная оценка рекреационной и азотной нагрузки на прибрежные воды Финского залива. Материалы международного симпозиума. Исследования по инженерной гидравлике. Гданьск, Польша, 1995. С. 112–118.
  3. Бубличенко А.Г., Бубличенко Ю.Н., Гальцова В.В., Дмитриев В.В., Доронина А.Ю., Иванов В.В., Кулангиева Л.В., Ланге Е.К., Лукьянов С.В., Пнюшков А.В., Резников А.И., Степанов О.В., Шилин М.Б., Волкова Е.А., Исаченко Г.А., Храмцов В.Н. Природная среда побережья и акватории Финского залива (район порта «Приморск»). СПб.: Бостон-Спектр, 2003. 128 с.
  4. Гальцова В.В., Дмитриев В.В., Фрумин Г.Т., Новикова О.В. Оценка экологического состояния Финского залива: подходы, методы, результаты. Материалы итоговой сессии Учёного совета. Информационные материалы. СПб.: РГГУ, 2002. С. 189–191.
  5. Германова Н.И. Деструкция в хвое-листового опада в лесных насаждениях среднетаёжной подзоны. Структурно-функциональная организация лесных почв среднетаёжной подзоны Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1994. С. 92–100.
  6. Кондратьев С.А., Казьмина М.В., Шмакова М.В., Маркова Е.Г. Метод расчёта биогенной нагрузки на водные объекты. Региональная экология. СПб.: НИЦЭБ РАН, 2011. С. 50–59.
  7. Кондратьев С.А., Шмакова М.В., Брюханов А.Ю., Викторова Н.В., Ершова А.А., Обломкова Н.С. К оценке биогенного стока в Финский залив Балтийского моря. Учёные записки Российского государственного гидрометеорологического университета, 2018. № 51. С. 109–120.
  8. Никитин А.П., Спирина А.Г. Роль лесных насаждений в защите водоёмов от заиления и загрязнения. Водные ресурсы, 1985. № 1. С. 109–113.
  9. Николаев С.В., Гашкова М.Я. Разложение в воде хвои и листьев основных лесообразующих пород. Межвузовский сборник научных трудов. Л.: ЛТА, 1987. С. 46–49.
  10. Осипов А.Г. Методика оценки экологической безопасности структуры землепользования по критерию биогенного загрязнения вод при создании и реконструкции природно-аграрных систем. Информация и космос, 2015. № 4. С. 106–112.
  11. Поздняков Ш.Р., Кондратьев С.А., Тарбаева В.М., Шмакова М.В., Брюханов А.Ю., Воробьёва Е.А., Обломкова Н.С. Научное обоснование выполнения рекомендаций ХЕЛКОМ по снижению биогенной нагрузки на Финский залив со стороны России. Вестник СПбГУ. Серия 7. Геология. География, 2016. С. 53–65.
  12. Поздняков Ш.Р., Кондратьев С.А. Формирование биогенной нагрузки на Балтийское море с Российской территории и возможности её снижения в соответствии с требованиями плана действий ХЕЛКОМ. Региональная экология. СПб.: НИЦЭБ РАН, 2017. С. 65–73.
  13. Румянцев В.А., Кондратьев С.А. О соответствии биогенной нагрузки с российской территории на Финский залив требованиям плана действий по Балтийскому морю ХЕЛКОМ. Общество. Среда. Развитие, 2014. № 3. С. 159–162.
  14. Соколов A.A. Влияние леса на вынос минеральных элементов в водотоки. Лесоведение, 1983. № 5. С. 8–14.
  15. Степанова Е.В. Оценка фоновой составляющей стока валового фосфора с водами контролируемых и неконтролируемых рек бассейна Балтийского моря. Казань: Молодой учёный, 2009. № 11. С. 352–355.
  16. Хрисанов Н.И., Осипов Г.К. Имитационная модель динамики биогенных веществ в системе «водосбор-водоток-водохранилище». Важнейшие аспекты антропогенного воздействия на качество воды, почвы и мероприятия по охране флоры и фауны. Сборник научных трудов. М.: ВНИИГиМ, 1990. С. 44–48.
  17. Хрисанов Н.И., Осипов Г.К. Управление эвтрофированием водоёмов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 278 с.
  18. Эволюция круговорота фосфора и эвтрофирование природных вод. Л.: Наука, 1988. 208 с.
  19. Jesper H.A., Jacob C., Daniel J.C., Karsten D., Fleming-Lehtinen V., Gustafsson B., Josefson A.B., Norkko A., Villnäs A., Murray C. Long-term temporal and spatial trends in eutrophication status of the Baltic Sea. Biological Reviews, 2017. Р. 135–149.

Для цитирования: Осипов А.Г., Осипов Г.К., Ковязин В.Ф. Методика геоинформационного моделирования выноса биогенных веществ в Финский залив из лесного растительного покрова. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 2. С. 137–150 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-137-150

For citation: Osipov A.G., Osipov G.K., Kovyazin V.F. Methods of GI modeling of biogenic substances removal to the Gulf of Finland from forest vegetation cover. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 2. P. 137–150. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-137-150 (in Russian)