Управление малыми водосборами в горах для предотвращения стихийных бедствий и улучшения долгосрочной экологической безопасности сельского населения

Опубликованна: 08.01.2015
Раздел: Новости

Данная статья описывает концепцию возможного проекта, который ПМГ ГЭФ пытается инициировать и протестировать в каком-либо горном регионе. Если у вас появится интерес к осуществлению подобной инициативы в вашей горной местности, мы будем рады обсудить возможности. Итак,

ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Благодаря развитию информационных технологий, население страны получило возможность оперативно получать предупреждающую информацию от МЧС и Гидрометеослужбы об опасных природных явлениях. Такими явлениями могут быть: чрезмерно высокие или низкие температуры воздуха; солнечная активность; атмосферные осадки высокой интенсивности; лавины; сели и оползни. В отличие от прежних лет, предыдущий, 2013 год отличался тем, что в течение его было особенно много сообщений о селевой опасности в горной и предгорной зонах страны. Причем, если прежде такие сообщения приходились, как правило, на зимне-весенний период, то в прошлом году эти явления наблюдались и летом.

Сель – это грязекаменный поток, стекающий с гор с большой скоростью, обладающий огромной разрушительной силой. Такие потоки наносят экономике страны не только значительные материальные потери в виде разрушений различных коммуникаций, зданий, сооружений, заиления водохранилищ и оросительно-дренажной сети, но и сопровождаются гибелью домашних животных и даже человеческими жертвами.

Прямой материальный ущерб от селей огромен, но его непосредственный вред им не ограничивается. Смыв поверхностного, наиболее плодородного слоя почвы с горных склонов значительно уменьшает их плодородие, а значит и продуктивность этих земель. Потеря плодородного слоя постепенно ведет к потере биоразнообразия, дальнейшему опустыниванию и, как следствие, потере экологической продуктивности. Последняя приводит к непосредственному ущербу для продовольственной безопасности страны. То есть экологические и экономические условия районов селепроявления значительно ухудшаются, становятся проблемными. В конечном итоге это не может негативно не отразиться на социальном климате местных сообществ.

Далее последствия селепроявления распространяются с горных районов, где непосредственно образуются сели, на долинные территории. Дело в том, что с селевым потоком с гор в очень небольшой временной промежуток стекает огромное количество воды, которую невозможно будет полезно использовать в течение длительного засушливого вегетационного периода, когда потребность в воде наибольшая. Более того, эта влага с влекомыми наносами, впадая в водохранилища, заиляет их, русла каналов и рек, уменьшая их емкость и пропускную способность и выводя из эксплуатации значительно раньше запланированного срока службы.

alt

Оползень в окрестностях горных селений Ташкентской области (весна 2014 года)

Но и это не главный ущерб от селей. Узбекистан – аграрно-индустриальная страна. Большую часть продукции растениеводства получают с орошаемого земледелия, так как в наших условиях земледелие без орошения практически невозможно. В тоже время на территории страны образуется лишь около 9% стока речной воды. Весь же остальной сток образуется в сопредельных странах – в основном в Таджикистане и Киргизстане.  Понятно, что мы практически не в состоянии контролировать сток, образующийся в сопредельных странах. В то же время, происходящее изменение климата несет нам еще большую аридизацию, а значит и еще большую потребность в пресной воде, в основном для орошения земель, а также для промышленных предприятий и населения.

Поэтому нам во все возрастающей степени важно бережно относится к тому водному стоку, который образуется на нашей территории. Объем воды, который стекает с селевыми потоками можно считать ее потерей для сельского хозяйства. Основной причиной, вызывающей образование селей, является обезлесение, потеря растительного покрова почвы. Некогда богатый растительный покров предгорий и гор Центральной Азии претерпел значительное сокращение, фрагментацию, деградацию и обеднение. Лесистость горных территорий страны не превышает ныне по разным оценкам 1,5-2%.

Главной причиной потери растительного покрова горных территорий является человек и его хозяйственная деятельность. К примеру, можжевельник и фисташка вырубались в огромных количествах для целей углежжения при развитии местного металлургического производства, для строительства и получения дровяной древесины. Распашка пахотоспособных земель в предгорной богаре также способствовала уничтожению значительных массивов лесных насаждений. Развитие отгонного животноводства и нерегулируемый выпас постоянно увеличивающегося количества домашних животных привели к обеднению и деградации земель. От этого страдают не только естественные горные пастбища, но также и покрытые лесом земли – из-за вытаптывания и уничтожения подроста лесных пород, что ставит под вопрос само естественное возобновление лесного покрова.

Обезлесение и уничтожение травянистого покрова на склонах гор лишает почву защиты кронами деревьев, подстилкой и дерниной. Фактически, поверхностный слой почвы остается оголенным, не способным удерживать осадки и впитывать их в грунт.

Нерегулируемый выпас скота еще более меняет структуру и разрыхляет верхний почвенный слой, делая его уязвимым для смыва даже осадками небольшой интенсивности.
Причиной селепроявления может быть также и другая непродуманная деятельность человека на горной территории (пахота, прокладка дорог и т.д.). Если не принять мер по сохранению растительного покрова почвы склонов, то следующим этапом, после смыва почвенного слоя, станет этап оврагообразования, бороться с которым еще сложнее.

alt alt

Примеры уничтожения растительного покрова склонов и предгорий перевыпасом скота

Действия человека по уничтожению растительного покрова склонов гор дополняются нарастающим влиянием изменения климата. По данным климатологов Узгидромета, одним из проявлений климатических изменений является разбалансированность климатической системы, которая, в свою очередь, увеличивает риск стихийных бедствий при отсутствии растительного покрова. Среди прочих климатических явлений прогнозируются:

– увеличение числа дней с сильными осадками и усиление их изменчивости, что также будет способствовать смыву поверхностного слоя почв и селеобразованию;

– увеличение повторяемости засух, продолжительности сухого жаркого периода, что также будет предотвращать и затруднять восстановление растительного покрова.

Таким образом, рост населения, деятельность человека и климатические изменения являются главной причиной значительной деградации растительного покрова – естественного компонента горных ландшафтов, который обеспечивал их стабильное состояние. Деградация растительного покрова значительно повышает риск увеличения количества селей и оползней. Поэтому нужно быть готовым к повышенному риску селеобразования.

Механизм деградации наиболее плодородного поверхностного слоя почвы в горах, лишенного растительного покрова, примерно такой:

– почва обладает такой способностью как водопроницаемость. Почва пропускает через себя воду, попадающую на нее в виде осадков, впитывая определенное количество воды в грунт. Водопроницаемость зависит от механического состава почвы, ее структуры, наличия гумуса и многих других факторов. Чем выше степень деградированности почвы, тем меньше ее водопроницаемость и наоборот. Кроме того, чем интенсивнее осадки, чем более продолжителен период их выпадения и чем круче склон, на который они выпадают, тем меньшее количество этих осадков будет поглощено почвой. Не поглощенная вода образует поверхностный сток. Чем меньше воды впитывает почва, тем больше количество воды будет переходить в поверхностный сток. Именно поверхностный сток с влекомыми наносами почвенных частиц является основными компонентами селевых потоков.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Предотвращение селей дешевле, чем устранение ущерба. Кроме того, сам способ предотвращения может приносить потенциальный доход. Предотвращение образование селей возможно через сохранение и восстановление растительного покрова.

Мировой, в том числе и отечественной лесной практикой, доказано, что сохранение лесного покрова, лесоразведение на горных склонах является мощным фактором стабилизации горных ландшафтов, в том числе и значительного сокращения и даже ликвидации селепроявления:

– на покрытых лесами склонах кроны деревьев сами по себе задерживают значительное количество атмосферных осадков и тем самым уменьшают их величину и интенсивность. Благодаря опаду хвои, листвы и других растительных остатков под лесом образуется так называемая подстилка – напочвенный слой из органических остатков растений, который является емким поглотителем влаги. Разлагающиеся частицы подстилки, смешиваясь с землей, не только обогащают почву гумусом, но и благоприятно изменяют физико-механические свойства верхнего почвенного горизонта – увеличивают его порозность и структурность, что обеспечивает значительное увеличение фильтрации воды внутрь почвы. Кроме того, подстилка является питанием для почвенной фауны, в том числе и для дождевых червей и грызунов, которые своими ходами в почве также значительно увеличивают скорость поглощения влаги;

– такую же функцию выполняет живой напочвенный покров из травянистых растений, порой образующих довольно толстую дернину, также обладающую водозадерживающей и водопоглотительной способностью.

Почва с развитым лесным и травянистым растительным покровом способна практически полностью поглотить выпадающие осадки, трансформируя, таким образом, поверхностный сток во внутрипочвенный. При этом глубина промачивания почвы значительно увеличивается, соответственно увеличивая запасы влаги в почве. Часть этой влаги растения могут использовать в вегетационный сезон, увеличивая при этом свою продуктивность за счет лучшего водообеспечения. Но значительная часть будет равномерно выклиниваться из почвенной толщи как из губки в течение летних месяцев в гидрографической сети, поддерживая дебит горных рек. Поверхностный сток, а соответственно и деградация горных почв при этом существенно уменьшатся либо вовсе прекратятся.

Однако, как мы выяснили, основной причиной уничтожения лесов и деградации горных почв является рост населения и удовлетворение его растущих потребностей, главным образом за счет выпаса скота и рубки деревьев. Поэтому лишь лесоразведением в горах проблему селепроявления решить невозможно, так как это проблема в основном социальная. Значит и устранение ее лежит в решении как социальных нужд, так и инженерных и лесомелиоративных задач.

В мировой науке и практике за областью трансформации поверхностного стока во внутрипочвенный в горной местности и предотвращения селей закрепилось название «управление водосборами». Управление водосборами включает в себя комплекс мероприятий по устойчивому управлению лесными угодьями, пастбищами и другими категориями земель, а также хозяйственной деятельностью в горах. При этом нужно понимать, что горный водосборный бассейн состоит из малых водосборов, для каждого из которых требуется свой уникальный комплекс мероприятий. Малым водосбором называют горный земельный массив, ограниченный водоразделами двух смежных хребтов с дренирующей их лощиной. То есть это территория, ограниченная водоразделами, с которых в данную реку или водоём стекают поверхностные и подземные воды.

Если подходить к решению проблемы системно, то управление водосборами должно состоять из взаимосвязанных компонентов:

a) создание лесных насаждений на селеопасных склонах гор;

b) управление пастбищами;

c) меры социальной поддержки;

d) создание содействующей инфраструктуры;

e) селеотводные инженерные сооружения в руслах рек.

Здесь мы остановимся лишь на трёх первых и самых важных компонентах.

a) Создание лесных насаждений на селеопасных склонах гор

alt

Терассы в Непале (автор фото Саравут Интароб)

Для предотвращения селеобразования самым важным элементом является наличие как можно более богатого растительного покрова на склонах гор. Для этого необходимо инициировать создание систем противоэрозионных лесных насаждений на малых водосборах – участках водосборной площади в лесном поясе водосборного бассейна, особенно в его верхней и средней части.

Выращивание леса, особенно в аридных условиях, долговременный процесс, требующий в начальный период жизни лесных насаждений тщательного ухода и специальных мер по накоплению влаги в почве для увеличения приживаемости создаваемых культур и успешного их роста. Но не следует ожидать быстрого мелиоративного эффекта даже от культур с высокой приживаемостью и хорошими показателями роста, так как для создания лесной обстановки требуется значительное время.

Но время не ждет и нам нужно получить мелиоративный эффект от наших действий как можно скорее. Добиться этого поможет  создание террас как вида подготовки почвы для посадки на них впоследствии защитных насаждений. Система террас создается таким образом, чтобы полностью перехватывать поверхностный сток – для этого надо обеспечить необходимую емкость террас и их густоту на единице площади. Эти два показателя зависят от количества выпадающих в данной местности осадков, их интенсивности, крутизны склона и некоторых других параметров.

Созданная система террас на склонах круче 13-15 градусов обеспечит не только перехват поверхностного стока, но и перевод его на первых порах во внутрипочвенный, а, следовательно, водонакопление в местах будущих посадок, что обеспечит приживаемость создаваемых культур в аридных условиях Центральной Азии.

На склонах такой же крутизны, но не проходимых для трактора, а также на более крутых склонах почву для посадки лесных культур готовят в виде площадок с обратным уклоном, также для целей влагопоглощения.

На менее крутых склонах почву готовят в виде полосной вспашки или в виде напашных террас вдоль горизонталей местности.

После окончания строительства системы террас начинается этап создания на них лесных насаждений. Именно они в долгосрочном плане, когда, возможно, произойдет заиление террас, обеспечат перехват всего образующегося поверхностного стока и трансформацию его во внутрипочвенный. Основой его станет формирование лесной экосистемы в создаваемых насаждениях и в первую очередь образование лесной подстилки, мощного слоя корневых систем и развитие почвенной флоры и фауны. Все это обеспечит защиту и восстановление поверхностного слоя почвы.

Подбор лесообразующих культур происходит в зависимости от высотного уровня, проекции склона по отношению к солнцу, крутизны склона, биологических характеристик лесных пород и других факторов.

b) Управление пастбищами

Создание лесных насаждений на горных склонах для восстановления растительного покрова (травы, кустарниковых и древесных пород) подразумевает запрет выпаса скота для предотвращения потравы молодых растений на этой территории. Существует ряд доказательных примеров, когда ограничение выпаса на склонах приводило к быстрому восстановлению в первую очередь травостоя и последующему восстановлению лесной растительности. Селеобразование прекращалось через 1-2 года. Если мы хотим ограничить селеобразование, то необходимо ограничение выпаса скота для восстановления растительности. В последующем, после создания лесных насаждений, выпас скота можно возобновить, но со строгим контролем норм выпаса.

alt

Деградация пастбищ в связи с перевыпасом домашнего скота

Но ограничение выпаса приведет к потере пастбищных угодий для местного населения, что, несомненно, вызовет недовольство скотовладельцев. В связи с этим обострится проблема устойчивого использования и управления оставшимися пастбищными угодьями.

Для смягчения этого фактора потребуется внедрение нескольких мер:

– пропаганда и внедрение пастбищеоборота;

– введение, по крайней мере, частично, стойлового содержания скота;

– необходимость замены малопродуктивных животных на породистый скот, что позволит значительно уменьшить поголовье животных, принадлежащих местным жителям, без потери получаемой от них продукции;

– необходимость создания продуктивных кормовых плантаций на орошаемых землях и комплекса мероприятий по улучшению продуктивности имеющихся пастбищ.

Нужно отметить, что часть кормов можно получать с облесенных территорий.

Но самым главным фактором, сдерживающим угрозу повышенного селеобразования, будет налаживание строгого контроля над недопущением выпаса на восстанавливаемых лесных массивах
и, в последующем, над нормой выпаса на склонах. Если этот контроль может быть возложен на службы МЧС, единолично или совместно с инспекцией Госбиоконтроля, угрозу селеобразования можно будет эффективно снизить.

Для восстановления травянистого покрова на более высоких поясах, где невозможно восстановление лесной растительности, необходим строгий контроль над нормой выпаса скота.

c) Меры социальной поддержки

Для того, чтобы избежать в дальнейшем незаконной рубки выращиваемых лесных насаждений, необходимо наладить механизмы, когда местному населению будет выгодно сохранять и восстанавливать лесные насаждения. Этого можно добиться несколькими способами.

Первый способ, который напрямую связан с поставленной задачей предотвращения селеобразования, сводится к созданию бизнеса, связанного с выращиванием деревьев. Этого можно достичь через внедрение нескольких практик и механизмов.

Первым механизмом является передача ответственности за создание лесных насаждений заинтересованному населению. Земли на склонах гор нужно выделить в аренду для создания лесных насаждений, а имеющихся арендаторов стимулировать на их создание. Для этого лесные насаждения должны приносить прямую выгоду арендаторам. Лесное хозяйство может быть выгодно для арендаторов благодаря множеству практик хозяйствования. Здесь будет необходима большая поддержка со стороны лесников, которые должны будут предоставить и обучить фермеров таким практикам.

Применение практик зависит от многих факторов, но возможные варианты включают:

– создание фруктовых садов на доступных высотных поясах;

– создание фисташковых и миндалевых плантаций на южных экспозициях с малым дебитом воды;

– создание плантаций ореха грецкого на склонах с северной экспозицией;

– создание плантаций деловой и дровяной древесины.

Есть множество технологий, которые помогут арендаторам получить максимальную выгоду от правильного управления лесными насаждениями. Кроме того, необходима поддержка в создании условий для беспрепятственного и выгодного сбыта произведенной благодаря лесным насаждениям продукции.

Однако необходимо также восстанавливать лесную и травянистую растительность на склонах, где высотный пояс не позволяет выращивать приносящие прямой доход лесные культуры. Возможным вариантом восстановления лесного покрова на таких высотных поясах является возложение такой обязанности на арендатора в обмен на предоставление ему в аренду орошаемой земли ниже в долине. Один из подобных вариантов был протестирован в Самаркандской области, где за ответственность по восстановлению 1 га леса по установленным нормам, арендатору давалась
земля в размере 0,25 га в орошаемой зоне. Применение такой схемы невозможно без сильной воли на уровне местной власти.

Предотвращение вырубки растительности также невозможно без дополнительного комплекса мер, улучшающих бытовые условия местного населения. Это в первую очередь обеспечение населения тем, для чего они вырубают леса – энергией. Деревья вырубаются в основном для того, чтобы была энергия для приготовления пищи и отопления жилья. Для удовлетворения этих энергетических нужд возможно применение ряда мер:

– внедрение мер по энергоэффективности – как-то, распространение простых технологий по изоляции помещений, энергосберегающие печи для приготовления пищи и отопления жилья;

– внедрение альтернативных источников отопления – сборка брикетных прессов и производство брикетов для отопления, сборка простых солнечных коллекторов для нагрева воды для бытовых нужд, распространение технологий простых биогазовых установок для индивидуальных домохозяйств.

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ ПРОЕКТ ДЕЙСТВИЙ

В настоящий момент утверждения об эффективности снижения риска селеобразования через восстановление растительного покрова – управление водосборами целиком и полностью основываются на научной базе и опыте, существующих в мировом сообществе. В Узбекистане какие-либо работы по демонстрации эффективности работы по управлению водосборами не проводились.

Для демонстрации эффективности предотвращения селеобразования через улучшенное управление водосборами необходимо:

A. выбрать водосбор в местности, где в настоящий момент наблюдается частое селеобразование;

B. разработать и осуществить план мероприятий для данной местности согласно вышеуказанным пунктам: восстановление растительности, регулирование использования пастбищ, меры по улучшению социально-бытовых условий и т.д.;

C. провести анализ эффективности внедренных мероприятий, включая анализ снижения риска селеобразования, а также экономический анализ – сколько ущерба приносили сели и сколько затрачивалось средств на борьбу с ними или восстановление последствий; сколько необходимо затрат на предотвращение селеобразования через управление водосборами и какие выгоды приносит такое управление;

D. подготовить рекомендации для Министерства по чрезвычайным ситуациям по возможному распространению полученного опыта на селеопасных участках страны.

Успех такой работы зависит от мотивации местного населения прекратить селевые явления, вовлечения местных органов власти в эту работу и их полной поддержки. Основная идея данного проекта заключается в передаче ответственности и затрат по восстановлению растительного покрова от государственных органов и бюджета потенциальным арендаторам горных территорий в обмен на получаемые ими выгоды. Государственные органы должны будут оставить за собой содействующие, координирующие и контролирующие функции.

Необходимо отметить, что управление водосборами для предотвращения селеобразования – это комплексная работа, где успех одного элемента зависит от успеха внедрения другого. Например, восстановление лесного покрова невозможно без управления пастбищами, а управление пастбищами невозможно без мер по смягчению воздействий от традиционного животноводства. В то же время, отсутствие мер по удовлетворению энергетических нужд увеличит риск вырубки, а значит и снижения или приведения к нулю всех мер по восстановлению лесных насаждений.

Таким образом, игнорирование или неполное выполнение какого-либо мероприятия из описанного выше необходимого перечня системных мероприятий по устойчивому управлению водосборами может поставить под вопрос эффективность работы всей системы. Понятно также, что успех работы зависит от координации усилий специалистов разных профессий, представителей органов власти и
местных жителей. Пока в нашей стране не было примера выполнения такого многофункционального междисциплинарного проекта природоохранного характера с ярко выраженной социальной направленностью. Однако быстро меняющиеся природные и социальные условия настоятельно требуют принятия безотлагательных мер.

Если вас заинтересовала эта идея, просим обращаться в офис ПМГ ГЭФ по адресу:

100015, г. Ташкент, ул. Мирабадская, 41/3
www.sgp.uz

Тел.: +998 71 120 34 62, +998 93 381 00 82 (моб.)
e-mail: alexey.volkov@undp.org




URL этой статьи: http://sgp.uz/news/1017