Діагностика та класифікація територій DREVO

Діагностика та класифікація територій DREVO

Від оцінки ділянки до розуміння живої системи

Відновлення землі починається не з вибору рослин та не зі складання схеми посадок.

Першим етапом стає діагностика території - системне вивчення її походження, стану, обмежень, ризиків та здатності до відновлення.

Зовні схожі ділянки можуть вимагати різних рішень. Суха поверхня може бути наслідком нестачі опадів, руйнування структури ґрунту, швидкого стоку, сильного вітру, засолення чи порушення ґрунтових вод. Слабка рослинність може вказувати на нестачу органічної речовини, ущільнення, забруднення, невідповідний рівень кислотності або постійне пошкодження випасом.

Якщо розпочати посадку без визначення основної причини деградації, проект ризикує боротися з видимими наслідками, не усуваючи джерело руйнації.

Головний діагностичний принцип DREVO:

Спочатку необхідно зрозуміти, чому територія втратила здатність підтримувати життя, і лише потім визначати, що на ньому слід створювати.

Діагностика має відповісти на п'ять основних питань:

Що являла собою територія раніше?

Які природні та людські процеси змінили її?

Які процеси руйнування продовжуються зараз?

Які елементи системи збереглися та можуть стати основою відновлення?

Який стан території реально досяжний протягом 5, 25, 50, 150 та 300 років?

1. Цілі діагностики

Діагностика території проводиться для того, щоб:

встановити причини деградації;

визначити загрози для людей, тварин та рослин;

оцінити стан води та ґрунту;

виявити природні ресурси, що збереглися;

визначити відновлювальний потенціал;

поділити територію на функціональні зони;

вибрати допустимі види рослин;

визначити послідовність втручань;

уникнути неефективних посадок;

створити вихідну точку для довгострокового моніторингу;

підготувати екологічний паспорт та цифровий двійник території.

Результатом діагностики має бути не просто набір лабораторних аналізів, а цілісне розуміння того, як функціонує територія.

2. Принцип вихідного стану

На початок основних робіт необхідно зафіксувати вихідний стан території.

Такий стан стає базовою точкою, з якою згодом порівнюються усі зміни.

Фіксуються:

межі ділянки;

площа;

координати;

висоти;

ухили;

експозиція схилів;

геологічна основа;

типи ґрунтів;

глибина ґрунтового профілю;

водні потоки;

існуюча рослинність;

стан дерев;

забруднення;

ерозійні процеси;

господарське використання;

інфраструктура;

кліматичні та мікрокліматичні умови.

Початкове обстеження бажано супроводжувати:

фотографіями;

відео;

картами;

супутниковими зображеннями;

зйомкою з безпілотних апаратів;

лабораторними аналізами;

описом історії території;

інтерв'ю із місцевими жителями;

архівними матеріалами.

Без фіксації вихідного стану неможливо об'єктивно довести, що територія справді відновлюється.

3. Історія території

Сучасний стан землі неможливо правильно зрозуміти без її історії.

Необхідно встановити:

яка природна екосистема існувала раніше;

які види рослин переважали;

де знаходилися струмки, джерела, болота та тимчасові водотоки;

як використовувалась земля;

чи відбувалися вирубки;

чи існував інтенсивний випас;

чи застосовувалися добрива та пестициди;

чи розміщувалися звалища;

чи відбувалися промислові викиди;

чи були пожежі;

чи проводилися земляні роботи;

чи змінювався рельєф;

чи осушувалися вологі зони;

чи засипалися яри та русла;

чи видобувалися корисні копалини;

чи застосовувалися на ділянці невідомі ґрунти та відходи.

Історія дозволяє розрізняти природні особливості території та наслідки людського втручання.

Наприклад, відкритий степ не обов'язково є деградованим лісом. Болото не є «землею, що не використовується». Кам'яниста територія не завжди повинна перетворюватися на плодовий сад.

Ціль відновлення полягає не в тому, щоб зробити всі ділянки однаковими, а в тому, щоб повернути кожному ландшафту стійку функцію.

4. Масштаби діагностики

Діагностика проводиться одночасно на кількох просторових рівнях.

Регіональний рівень

Вивчаються:

кліматична зона;

кількість та сезонність опадів;

середні та екстремальні температури;

переважаючі вітри;

геологічну будову;

річкові басейни;

регіональні ґрунтові води;

природна рослинність;

міграційні шляхи тварин;

природні пожежі;

великі джерела забруднення.

Регіональний аналіз показує, у якій природній системі є проект.

Ландшафтний рівень

Оцінюються:

схили;

долини;

вододіли;

яри;

заплави;

лісові масиви;

сільськогосподарські поля;

населені пункти;

дороги;

водоймища;

екологічні коридори.

На цьому рівні визначається як ділянка пов'язана з навколишньою територією.

Рівень проектної території

Проводиться основне зонування:

водозбори;

типи ґрунтів;

ухили;

рослинні угруповання;

забруднені зони;

ерозійні ділянки;

існуючі цінні дерева;

господарські об'єкти;

майбутні відновлювальні зони.

Локальний рівень

Досліджуються окремі:

дерева;

групи рослин;

ґрунтові профілі;

джерела води;

місця забруднення;

слайд;

осередки ерозії;

мікрокліматичні зони;

ділянки природного поновлення.

Такий багаторівневий підхід запобігає помилці, при якій окрема ділянка розглядається ізольовано від усієї водної та екологічної системи.

5. Діагностика рельєфу

Рельєф визначає рух води, ґрунту, холодного повітря, насіння та органічної речовини.

Основні параметри:

абсолютна висота;

відносні перепади;

крутість схилів;

напрямок схилів;

форма схилів;

вододіли;

зниження;

русла;

яри;

тераси;

ділянки накопичення наносів;

потенційно зсувні зони.

Основні форми території

Будь-які земляні роботи повинні враховувати природний напрямок води. Не можна створювати споруди, які перенаправляють небезпечний потік до будівель, доріг чи сусідніх ділянок.

6. Водна діагностика

Вода досліджується до проектування основних посадок.

Необхідно визначити:

джерела опадів;

сезонність дощів та снігу;

напрямки поверхневого стоку;

швидкість руху води;

ділянки інфільтрації;

місця застою;

тимчасові водотоки;

постійні водотоки;

джерела;

рівень ґрунтових вод;

глибину водотривких шарів;

якість води;

ризик повеней;

ризик посухи;

існуючі системи дренажу;

водоспоживання людини та господарства.

Водні класи територій

Головне завдання не просто забезпечення рослин водою, а відновлення стійкого водного режиму всієї території.

7. Діагностика ґрунту

Ґрунт оцінюється як фізична, хімічна та біологічна система.

Фізичні показники

Досліджуються:

глибина ґрунту;

потужність гумусового горизонту;

гранулометричний склад;

щільність;

ущільнення;

пористість;

водопроникність;

вологоємність;

стійкість агрегатів;

кам'янистість;

глибина коренежитнього шару;

наявність плужної підошви;

ознаки ерозії

Хімічні показники

Визначаються:

кислотність;

електропровідність;

засолення;

вміст органічного вуглецю;

азот;

фосфор;

калій;

кальцій;

магній;

мікроелементи;

карбонат;

важкі метали;

нафтопродукти;

залишки пестицидів;

інші забруднювачі.

Біологічні показники

Оцінюються:

кількість та різноманітність ґрунтових організмів;

наявність дощових черв'яків;

грибна активність;

запах ґрунту;

швидкість розкладання органіки;

розвиток коренів;

наявність мікоризи;

стан лісової підстилки;

дихання ґрунту;

природне утворення грунтових агрегатів

Основні ґрунтові класи DREVO

Класи можуть поєднуватися. Наприклад, ділянка може бути одночасно еродованим, засоленим і забрудненим.

8. Діагностика забруднення

Забруднені території потребують окремого протоколу.

Не можна визначати безпеку грунту лише на вигляд рослин. Деякі рослини нормально ростуть на забрудненій землі і накопичують токсичні елементи.

Необхідно встановити:

вид забруднювача;

концентрацію;

глибину проникнення;

рухливість;

здатність переходити у воду;

здатність накопичуватися рослинами;

можливе джерело;

напрямок поширення;

ризик для людей та тварин.

Класи забруднення

Харчовий лісосад допускається лише після підтвердження безпеки ґрунту, води та продукції.

Біомаса, вирощена для вилучення або стабілізації забруднювачів, не повинна використовуватися:

як корм;

як їжа;

як стандартний компост;

як мульча у харчовій зоні;

як паливо без контролю викидів.

9. Діагностика ерозії

Ерозія може бути:

водяний;

вітровий;

поверхневий;

лінійної;

яружний;

схиловий;

береговий;

техногенної.

Ознаки водної ерозії

змиті верхні горизонти;

дрібні борозни;

промоїни;

яри;

оголене коріння;

накопичення наносів;

каламутний стік;

руйнування берегів.

Ознаки вітрової ерозії

пилення;

переміщення піску;

оголення коріння;

ушкодження молодих рослин;

формування піщаних наносів;

зникнення дрібних ґрунтових частинок.

Класи ерозійного стану

На ділянках E3-E5 спочатку припиняють руйнування і тільки потім розпочинають створення постійних продуктивних насаджень.

10. Діагностика засолення

Засолення може виникати внаслідок:

близького рівня мінералізованих ґрунтових вод;

недостатнього дренажу;

надлишкового поливу;

використання солоної води;

сильного випаровування;

морського аерозолю;

перенесення солі вітром;

геологічного складу;

промислового забруднення.

Оцінюються:

електропровідність;

склад солей;

глибина сольового горизонту;

сезонна зміна;

рівень ґрунтових вод;

якість поливної води;

стан рослин;

структура ґрунту.

Класи засолення

Посадка рослин без усунення джерела солі зазвичай дає лише тимчасовий результат.

11. Діагностика рослинності

Існуюча рослинність є важливим індикатором стану території.

Необхідно враховувати:

видовий склад;

відсоток покриття;

висоту;

щільність;

вікову структуру;

природне поновлення;

стан дерев;

наявність рідкісних видів;

наявність інвазивних видів;

сліди випасу;

сліди пожеж;

хвороби;

шкідників;

сезонність цвітіння;

кількість мертвої деревини;

стан підліску.

Особлива увага приділяється рослинам, які:

збереглися в екстремальних умовах;

пережили тривалу посуху;

стійкі до морозів;

ростуть без штучного поливу;

мають здорове потомство;

підтримують велику кількість інших організмів.

Такі рослини можуть бути визнані кандидатами для:

насіннєвих гаїв;

генетичного банку;

вегетативного розмноження;

майбутньої екологічної паспортизації

12. Діагностика біорізноманіття

Діагностика не обмежується підрахунком дерев.

Вивчаються:

трави;

чагарники;

дерева;

мохи;

лишайники;

гриби;

комахи;

запилювачі;

птахи;

земноводні;

плазуни;

дрібні та великі ссавці;

ґрунтові організми.

Оцінюються як види, а й екологічні функції:

запилення;

поширення насіння;

регулювання шкідників;

розкладання органіки;

формування ґрунту;

підтримка харчових кіл;

створення місцепроживання.

Рівні біологічного стану

Території B5-B6 повинні розглядатися передусім як об'єкти збереження, а не як вільні площі для нового господарського освоєння.

13. Діагностика клімату та мікроклімату

Регіональний клімат в повному обсязі визначає умови конкретної ділянки.

На одній території можуть існувати:

теплі південні схили;

холодні північні схили;

вітрові коридори;

морозні зниження;

вологі долини;

сухі височини;

затінені ділянки;

зони перегріву.

Вимірюються:

температура повітря;

температура поверхні ґрунту;

температура ґрунту на різній глибині;

вологість повітря;

вологість ґрунту;

швидкість та напрям вітру;

сонячна освітленість;

тривалість затінення;

дати заморозків;

глибина промерзання;

сніжний покрив;

випаровуваність.

Мікрокліматична карта допомагає правильно розміщувати теплолюбні, вологолюбні, морозостійкі та тіньовитривалі рослини.

14. Пожежна діагностика

Для проектів із горизонтом 150–300 років пожежна безпека є обов'язковою частиною класифікації.

Оцінюються:

історія пожеж;

тривалість посушливого сезону;

кількість сухої біомаси;

густина чагарників;

хвойний опад;

сухостій;

напрямок вітру;

наявність доріг;

доступ пожежної техніки;

відстань до води;

близькість будівель;

можливість створення протипожежних розривів

Класи пожежного ризику

Щільний ліс не завжди є найстійкішим рішенням. У пожежонебезпечних регіонах ліс повинен поєднуватися з луками, лісостепами, вологими зонами та відкритими просторами, що керуються.

15. Соціально-господарська діагностика

Територія пов'язана як з природою, а й людьми.

Необхідно визначити:

форму власності;

правові обмеження;

доступність ділянки;

існуючих користувачів;

інтереси місцевих мешканців;

традиційні методи використання;

наявність конфліктів;

доступну робочу силу;

інфраструктура;

ринок продукції;

освітній потенціал;

можливість створення кооперативу;

джерела фінансування;

довгострокового зберігача території.

Навіть екологічно правильний проект може виявитися нестійким, якщо:

відсутня відповідальна організація;

місцеве населення виключено із процесу;

немає коштів на перші етапи;

права на землю неясні;

відсутня механізм наступності;

виробництво немає каналів реалізації.

16. Основні класи територій DREVO

Після діагностики території надається один або кілька основних класів.

Клас T-N - природна цінна територія

Особливості:

природна екосистема, що збереглася;

висока біорізноманіття;

природне поновлення;

рідкісні види;

зрілі дерева;

цінних водних зон.

Основна стратегія:

збереження, спостереження та мінімальне втручання.

Клас T-R - територія відновлення

Особливості:

природну структуру частково порушено;

збереглися окремі елементи екосистеми;

відновлення можливе через підтримку сукцесії.

Стратегія:

усунення причин деградації та допомога природному відновленню.

Клас T-D - деградована територія

Особливості:

втрата рослинного покриву;

погіршення ґрунту;

порушений водний режим;

ерозія;

низька біорізноманіття.

Стратегія:

активне відновлення води, ґрунту та рослинного покриву.

Клас T-C - забруднена територія

Особливості:

важкі метали;

нафтопродукти;

токсичні відходи;

пестициди;

забруднена вода чи пил.

Стратегія:

безпека, ізоляція, ремедіація та нехарчове використання до підтвердження безпеки.

Клас T-S - засолена територія

Особливості:

накопичення солей;

слабка структура ґрунту;

пригнічення рослин;

зв'язок з випаровуванням або мінералізованою водою.

Стратегія:

усунення джерела засолення, керування водою, галофіти та поступове відновлення.

Клас T-E - ерозійна територія

Особливості:

змив або видування ґрунту;

яри;

оголення породи;

нестабільні схили.

Стратегія:

негайна стабілізація поверхні та керування потоками.

Клас T-W - водно-болотна територія

Особливості:

постійне або сезонне перезволоження;

болотяна рослинність;

висока водорегулююча функція.

Стратегія:

збереження водного режиму та обмежене сумісне використання.

Клас T-A - сільськогосподарсько виснажена територія

Особливості:

тривала обробка;

низький вміст органіки;

ущільнення;

хімічна залежність;

слабка ґрунтова біота.

Стратегія:

перехід до багаторічного покриву, відновного землеробства та лісосаду.

Клас T-F - територія лісовідновлення

Особливості:

раніше існував ліс;

вирубування, пожежа або деградація;

насінні джерела, що збереглися.

Стратегія:

природне та кероване відновлення різновікового лісу.

Клас T-G - територія стійкого лісосаду

Особливості:

безпечний ґрунт;

керований водний режим;

достатня біологічна активність;

можливість багатоярусної посадки;

доступ для догляду та збору продукції.

Стратегія:

створення функціональної продуктивної екосистеми.

Клас T-X - експериментальна територія

Особливості:

дослідна ділянка;

випробування рослин;

порівняння технологій;

перевірка методів ремедіації;

тестування водних розв'язків.

Стратегія:

контрольований експеримент із обов'язковою фіксацією результатів.

17. Матриця придатності території

Після надання класів визначається допустимий тип використання.

Матриця не замінює професійного рішення, але запобігає небезпечному використанню території до завершення обстеження.

18. Інтегральний екологічний паспорт території

Після діагностики формується попередній паспорт.

Він включає:

Ідентифікаційні дані

назва території;

реєстраційний код;

площа;

координати;

власник чи зберігач;

дата початку спостереження.

Геологія та рельєф

тип породи;

висоти;

ухили;

ерозійні форми;

геологічні ризики

Вода

опади;

стік;

ґрунтові води;

джерела;

якість;

водяний клас.

Ґрунт

тип;

глибина;

структура;

органічна речовина;

рН;

засолення;

забруднення;

Біологічна активність.

Рослинність

види;

вікові групи;

покриття;

природне поновлення;

цінні рослини;

інвазивні види.

Тварини та біорізноманіття

запилювачі;

птахи;

ґрунтові організми;

земноводні;

ссавці;

рідкісні види.

Ризики

посуха;

повінь;

вогонь;

ерозія;

оползень;

забруднення;

засолення;

хвороби;

господарські конфлікти

Класифікація

основний клас;

додаткові класи;

рівень деградації;

відновлювальний потенціал;

допустимі види використання.

Програма розвитку

першочергові заходи;

заборонені дії;

план на 5 років;

план на 25 років;

орієнтир на 50-150 років;

система моніторингу.

19. Рівні відновлювального потенціалу

Відновлювальний потенціал не можна оцінювати лише за поточною продуктивністю. Іноді зовні бідна територія має високий потенціал завдяки воді, насіннєвому банку або непошкодженій геологічній основі, що збереглася.

20. Пріоритет втручань

Після діагностики дії розташовуються за ступенем терміновості.

Перший пріоритет – безпека

токсичні відходи;

небезпечне забруднення;

нестабільні схили;

загроза людям;

забруднення питної води;

активні пожежі;

руйнування інфраструктури.

Другий пріоритет – припинення деградації

ерозія;

пилення;

витік води;

надмірний випас;

незаконне вирубування;

повторне забруднення;

вторинне засолення.

Третій пріоритет – відновлення основних процесів

інфільтрація води;

рослинний покрив;

органічна речовина;

ґрунтова біота;

захисні смуги;

природне поновлення.

Четвертий пріоритет – формування структури

лісостеп;

дерев'яний каркас;

водні зони;

екологічні коридори;

розплідники;

насіннєві ділянки.

П'ятий пріоритет – продуктивне використання

плодові культури;

горіхоплідні;

гриби;

лікарські рослини;

бджільництво;

переробка;

туризм;

освіта.

Виробництво не повинно випереджати безпеку та відновлення природної основи.

21. Принцип адаптивної класифікації

Клас території не надається назавжди.

У міру відновлення ділянка може переходити:

із забрудненого в ремедіаційний; з ремедіаційного до нехарчового лісу; з деградованого у лісостеповій; з лісостепового до молодого лісу; з відновленого лісу до стійкого лісосаду.

Одночасно можливі зворотні зміни:

нове забруднення;

вогонь;

тривала посуха;

поширення хвороби;

руйнування водяного режиму;

надмірне господарське навантаження.

Тому класифікація переглядається:

після значних подій;

після завершення кожного відновлювального етапу;

не рідше одного разу на 5 років;

у межах поглибленого аналізу кожні 10–15 років.

22. Діагностична карта DREVO

Підсумкова карта має містити окремі інформаційні верстви:

Межі та власність.

Рельєф.

Геологія.

Поверхнева вода.

Ґрунтова вода.

Типи ґрунтів.

Ерозія.

Засолення.

Забруднення.

Рослинні угруповання.

Цінні дерева.

Інвазивні види.

Біорізноманіття.

Мікроклімат.

Пожежний ризик.

Господарська інфраструктура.

Охоронні зони.

Ремедіаційні ділянки.

Територія природної сукцесії.

Зони майбутнього лісу та лісосаду.

На основі цих верств створюється інтегральна карта прийняття рішень.

23. Що діагностика не повинна робити

Діагностика не повинна:

використовуватись для виправдання заздалегідь прийнятого рішення;

обмежуватися одним аналізом ґрунту;

ігнорувати історію території;

розглядати землю окремо від водозбору;

оцінювати природну цінність лише за врожайністю;

автоматично рахувати відсутність лісу деградацією;

вважати болота і луки «порожніми землями»;

дозволяти харчове виробництво без перевірки забруднення;

замінювати багаторічне спостереження одним обстеженням;

приховувати невизначеність.

Якщо даних недостатньо, це має бути прямо зазначено у паспорті території.

Невизначеність є основою додаткового дослідження, а чи не довільного висновку.

24. Головний результат діагностики

Результатом діагностики стає рекомендація «що посадити», а науково обгрунтована модель розвитку території.

Вона має показувати:

що необхідно зберегти;

що потрібно негайно захистити;

які причини деградації слід усунути;

які процеси можуть відновитись самостійно;

де необхідне активне втручання;

де заборонено харчове виробництво;

які зони підходять для лісу;

які зони мають залишатися відкритими;

де можливий стійкий лісосад;

як вимірюватиметься результат.

Загальна формула діагностики DREVO

**Історія території

геологія та топографія

вода

ґрунт

забруднення

рослинність

біорізноманіття

кліматичні ризики

людська діяльність = обґрунтований сценарій відновлення.**

Діагностика DREVO не розглядає землю як однорідну площу.

Вона виявляє її внутрішню структуру, пам'ять, обмеження та можливості, щоб кожне втручання відповідало реальному стану території та допомагало їй перейти до більш стійкого рівня життя.