Уязвимость ландшафтов: понятие и оценка

Москва
ИНФРА-М
2020

УЯЗВИМОСТЬ 
ЛАНДШАФТОВ 

ПОНЯТИЕ И ОЦЕНКА

И.И. КЕСОРЕЦКИХ
С.И. ЗОТОВ

МОНОГРАФИЯ

УДК 504.54(075.4)
ББК 20.18
 
К36

Кесорецких И.И.
К36 
 
Уязвимость ландшафтов: понятие и оценка : монография / И.И. Кесорецких, С.И. Зотов. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 189 с. — (Научная мысль). — DOI 10.12737/1045820.

ISBN 978-5-16-015679-8 (print)
ISBN 978-5-16-108076-4 (online)

В монографии изложена методология оценки уязвимости ландшафтов 
к внешним воздействиям. Проведен сравнительный анализ понятий «устойчивость», «чувствительность», «уязвимость» применительно к природным 
комплексам. Представлен обзор существующих методик оценки уязвимости 
природных комплексов. Описана авторская методика оценки уязвимости 
ландшафтов к антропогенным воздействиям. В основу методики положены: 
выбор и обоснование критериев оценки уязвимости ландшафтов; составление параметрической матрицы и градация критериев оценки в соответствии 
с разработанными классами уязвимости; расчет весовых коэффициентов 
параметров оценки уязвимости; выбор оптимальной территориальной операционной единицы оценки уязвимости ландшафтов. Методика реализована 
в среде ГИС «Оценка уязвимости ландшафтов Калининградской области 
к антропогенным воздействиям», созданной авторами с использованием 
современных геоинформационных продуктов. Выявлена специфика пространственной дифференциации различных по уязвимости ландшафтов 
к антропогенным воздействиям на региональном и локальном уровнях. Констатировано, что использование методики оценки уязвимости ландшафтов 
к антропогенным воздействиям и ее интеграция в систему природопользования позволит обеспечить сбалансированный учет геоэкологических особенностей и природоохранных приоритетов в территориальном планировании.
Представляет интерес для специалистов в сфере рационального природопользования, охраны окружающей среды, пространственного планирования.
УДК 504.54(075.4)
ББК 20.18

Р е ц е н з е н т ы:
Жиндарев Л.А., доктор географических наук, профессор Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова;
Краснов Е.В., доктор геолого-минералогических наук, профессор 
Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта

ISBN 978-5-16-015679-8 (print)
ISBN 978-5-16-108076-4 (online)
© Кесорецких И.И., 
Зотов С.И., 2019

Введение

Одним из основных условий оптимизации геоэкологических ситуаций становится разработка подходов к расчету 
и оценке интегральных показателей геоэкологического состояния территорий, к которым относится уязвимость природных ландшафтов. Последующая практическая реализация 
подхода к оценке уязвимости ландшафтов может стать частью 
оптимизации природопользования и более устойчивого развития регионов. В качестве территориального объекта рассматривается Калининградская область, которая является 
высоко освоенной приморской территорией в бассейне Балтийского моря с наличием геоэкологических ситуаций разной 
степени напряженности.
Основные составляющие подхода к оценке уязвимости 
ландшафтов следующие.
1. Сравнительный анализ понятий «устойчивость», «чувствительность» и «уязвимость» применительно к природным 
системам и выбор понятия, которое целесообразно использовать для оценки состояния дискретных природных систем.
2. Исследование существующих подходов, методов и методик оценки показателей состояния природных комплексов, 
испытывающих техногенную нагрузку.
3. Разработка методики интегральной оценки уязвимости 
ландшафтов к антропогенным воздействиям с использованием 
геоинформационных технологий, которая включает: выбор 
и обоснование критериев оценки уязвимости, составление параметрической матрицы и градация критериев оценки в соответствии с разработанными классами уязвимости, расчет весовых коэффициентов параметров оценки уязвимости, выбор 
оптимальной территориальной операционной единицы оценки.
4. Определение основных видов и источников точечных 
антропогенных воздействий (механических и химических), 

Кесорецких И.И., Зотов С.И.

классов их потенциальной опасности для природных ландшафтов Калининградской области.
5. Выявление пространственной дифференциации природных условий и ландшафтов Калининградской области 
с учетом их уязвимости к антропогенным воздействиям.
6. Разработка пространственной модели полей уязвимости 
ландшафтов к антропогенным воздействиям с использованием ГИС технологий, на ее основе выявление потенциальной 
опасности источников техногенного воздействия и обоснование выбора оптимального размещения объектов промышленности и инфраструктуры.
7. Использование методики интегральной оценки уязвимости ландшафтов к антропогенным воздействиям для оптимизации природопользования и территориального планирования на региональном и муниципальном уровнях.
Реализация предлагаемого интегрального подхода имеет 
большое значение для Калининградской области в связи с неблагополучной геоэкологической ситуацией и вероятной реализацией масштабных инфраструктурных проектов (Балтийская АЭС, глубоководный морской порт и др.). Обоснование 
оценочных параметров состояния природных ландшафтов 
по степени их уязвимости позволит оптимизировать способы 
оздоровления геоэкологической ситуации в регионе. Учет 
интегральных показателей на стадии проектирования новых 
инфраструктурных объектов позволит существенно снизить нагрузку на компоненты природной среды и обеспечит 
более сбалансированное развитие территории. Предлагаемый 
подход может быть использован для комплексной геоэкологической оценки других приморских регионов.

Глава 1
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОНЯТИЙ 
«УСТОЙЧИВОСТЬ», «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ» 
И «УЯЗВИМОСТЬ»

1.1. ПОНЯТИЕ «УСТОЙЧИВОСТЬ»

Понятие «устойчивость» в научной литературе используется сравнительно давно, и встречается в различных областях 
научного знания: биологии, экономике, физике, математике, 
медицине и т.д. Наибольший интерес для данного исследования среди многообразия терминов, используемых в данных 
науках, представляют понятия: «экологической устойчивости», «устойчивости природных комплексов», «устойчивости геосистем и экосистем», связанные с развитием классической экологии и смежных наук. Однако за столь длительный 
период так и не сформировалось однозначное толкование 
устойчивости природных объектов и принципов его применимости к системам разного ранга. До сих пор остается актуальным вопрос о целесообразности применения этого термина 
только в отношении элементарных геосистем (Преображенский, 1983), или для природных систем со сложной многоярусной иерархической структурой (Хаустов, 2007).
В таком многообразии подходов к интерпретации термина 
«устойчивость» складываются различные подходы к его определению, в той или иной степени отражающие взгляды исследователя на структуру понятия и описываемых характеристик 
природных комплексов и объектов. Рассмотрим несколько 
примеров использования термина «устойчивость», получивших наиболее широкое распространение.
 
• Устойчивость системы (Росновский, 1993) — это ее способность сохранять свои свойства и параметры режимов 

Кесорецких И.И., Зотов С.И.

в условиях действующих внутренних и внешних возмущений.
 
• Устойчивость (Мазур, Молданов, 1989) — это свойство, 
внутренне присущее экосистеме, характеризующее способность выдерживать изменения, создаваемые внешними 
воздействиями, оказывать сопротивление внешним (техногенным) воздействиям, обнаруживать способность к восстановлению и самовосстановлению экосистемы.
 
• Устойчивость экосистем к воздействию (Дмитриев, 
Фрумин, 2004) — способность экосистем сохранять квазипостоянными свои свойства и параметры режимов 
в условиях действующих внутренних и внешних сил.
Встречаются и другие варианты данного определения (Хаустов, 2007):
 
• устойчивость системы — способность системы оставаться 
относительно неизменной в течение определенного периода 
вопреки внешним и внутренним изменениям;
 
• устойчивость экологическая — способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности 
при воздействии внешних и внутренних факторов;
 
• устойчивость экосистемы — ее способность к реакциям, 
пропорциональным по величине силе воздействия.
Данные примеры иллюстрируют малую часть вариаций 
термина «устойчивость», однако во многих обнаруживается 
определенное семантическое сходство. Так, можно выделить 
два основных значения данного термина. Во-первых, устойчивость как способность системы длительно существовать, 
сохраняя свои основные свойства. Во-вторых, устойчивость 
как способность системы противостоять внешнему воздействию, сохраняя свои свойства. И если на этом уровне анализа 
понятия можно говорить о существующей общепризнанной 
точке зрения, то вопросы структуры и выделения критериев 
оценки устойчивости еще остаются дискуссионными.
Обратим внимание на наиболее фундаментальные взгляды, 
отражающие структуру и практический (прикладной) смысл 

Уязвимость ландшафтов: понятие и оценка

понятия «устойчивость». По Лагранжу, экосистема считается 
устойчивой, если число видов в сообществе остается неизменным, т.е. не вымирает ни один вид. По Ляпунову, устойчивость экосистемы определяется некоторым равновесным положением в системе ее характеристик. При этом допускается 
возможность существования определенных окрестностей данного положения при наличии внешних воздействий, за рамки 
которых экосистема не должны выходить (Дмитриев, 2004).
Для более детального описания процесса сохранения 
свойств экосистемой, испытывающей воздействие, Холлингом 
были выделены еще два понятия: «резистентной устойчивости 
к воздействию» и «упругой устойчивости к воздействию». Тем 
самым, природные экосистемы можно охарактеризовать двумя 
свойствами: стабильностью и упругостью. Под упругостью 
в этой связи понималась способность экосистем, находящихся 
под воздействием, переходить из одного равновесного положения в другое, сохраняя при этом внутренние взаимосвязи. 
Под стабильностью понималась способность природной экосистемы возвращаться в прежнее состояние устойчивого равновесия после временного воздействия на нее (Кесорецких, 2010).
По определению Ю. Одума (Одум, 1975), свойства резистентности и упругости соответствуют способности сопротивляться нарушениям, поддерживать неизменной свою структуру и функции и способности восстанавливаться после того, 
как структура и функции были нарушены. Причем два этих 
свойства экосистемы рассматриваются автором как принципиально различные. Возможно, что не стоит ни противопоставлять оба этих критерия, ни вводить определенной двухпараметрической характеристики. По мере увеличения воздействия на экосистему, по достижению порога реакции в ней 
происходят сначала обратимые изменения (потеря резистентности), и лишь потом, при более сильном воздействии необратимые (потеря упругости). Следовательно, сохранение резистентности уже предполагает сохранение упругости, а потеря 
упругости уже сама по себе означает потерю резистентности.

Кесорецких И.И., Зотов С.И.

Следующий подход был обоснован Ю.М. Свирежевым 
и Д.О. Логофетом (Дмитриев, Фрумин 2004). Они выделяли 
устойчивость глобального биогеохимического цикла, числа 
видов в сообществе, численности видов в сообществе. Примером данного подхода можно считать анализ видовой структуры водной экосистемы, которая фактически не обладает 
сопротивляемостью и реагирует на любые изменения, но при 
этом имеет высокую упругость видовой структуры. И в сравнении к этому можно представить структуру биогеохимического круговорота с высоким значением сопротивляемости 
и особенно высокой упругостью.
Другой подход (Котляков, Селиверстов и др., 1998) к определению устойчивости подразумевает, что в качестве элементов геосистемы должны рассматриваться не только ее 
вещественные составляющие, но и процессы, образующие интегральную структуру целостного процесса. Таким образом, 
наряду с анализом состояний большое значение имеет выяснение устойчивости процессов. Данный подход основывается 
на установке — «устойчивость не исключает изменчивость», 
поэтому в ее структуре можно выделить два типа устойчивости: статическую и динамическую. Статическая устойчивость отражает начальное или конечное состояние системы, 
устойчивость динамическая характеризует процесс в целом. 
Однако подчеркивается, что даже при такой типизации однозначно говорить о разграничении этих двух составляющих 
нельзя, т.к. в реально существующих геосистемах устойчивость выступает одновременно и как состояние, и как процесс, 
и как результат, и как изменение.
Обобщая все вышеизложенные подходы, можно в общем 
виде предложить следующую структурную схему устойчивости геосистем:
 
• инерционность — способность геосистем противостоять 
внешним воздействиям и сохранять свое состояние, т.е. 
инвариантные черты структуры и функционирования, в течение заданного интервала времени;

Уязвимость ландшафтов: понятие и оценка

 
• обратимость (востановляемость) — способность возвращаться в состояние, предшествовавшее возмущенному воздействию;
 
• пластичность (вариантность) — возможность реализации 
различных динамических траекторий смены модификаций 
в результате внешнего воздействия с переходом в новое относительно устойчивое состояние.
Стоит отдельно упомянуть об инварианте и инвариантных 
чертах структуры. Инвариантными называются свойства геосистем, которые сохраняются неизменными при преобразовании той или иной категории геосистем (Дмитриев, Фрумин, 
2004). Если в результате внешнего воздействия инвариант сохранен, то можно говорить о том, что данная система сможет 
вернуться в первоначальное состояние. Если же инвариант 
был утерян, то такое возвращение маловероятно или невозможно. Инвариантом могут выступать: состояние системы, 
структура, характер функционирования, траектория саморазвития. Выбор инварианта во многом определяется как характеристиками самой геосистемы, так и целями исследования.
Следующим, после анализа структуры понятия, необходимо 
обратиться к вопросам устойчивости геосистем разного ранга 
к антропогенным воздействиям разнообразного характера (Куприянова, 1989). Среди современных ученых сложилось единое 
мнение о том, что оценка устойчивости должна производиться 
для конкретного дестабилизирующего фактора. Устойчивость 
к различным химическим загрязнителям и физическим нарушениям не может быть охарактеризована и оценена для одного 
и того же природного комплекса одним набором показателей. 
Имея высокий уровень устойчивости для одного фактора, 
система может быть неустойчива для любого другого. Если 
не учитывать конкретные загрязнители, то оценка должна проводиться на уровне типа воздействия на ту или иную систему 
и описывать устойчивость к воздействию данного типа.
В связи с этим получило развитие такое направление 
оценки устойчивости к антропогенным воздействиям как 

Кесорецких И.И., Зотов С.И.

сравнение реальной и потенциальной устойчивости (Исаченко, 2003). Реальной в этом случае называется устойчивость 
измененных геосистем, а потенциальной — устойчивость природных (неизмененных) геосистем. Различия между ними 
будут определяться характером изменения их отдельных компонентов (напр., растительного покрова). И не во всех случаях 
мы будем говорить об ухудшении устойчивости, в некоторых 
случаях (напр., культурные ландшафты) устойчивость после 
вмешательства человека повышается.
Не стоит забывать и о другой стороне вопроса оценки устойчивости геосистем к определенным видам антропогенных воздействия, а именно оценке всего природного комплекса или 
его отдельных компонентов. Система может быть устойчива, 
хотя и состоит из неустойчивых элементов, которые благодаря способу взаимодействия образуют устойчивую структуру 
(Котляков, Селиверстов и др., 1998). Есть мнение (Исаченко, 
2003), что механизм устойчивости заключен в структуре 
и функционировании геосиситемы — он определяется устойчивостью отдельных компонентов и их взаимными связями. 
В этом случае каждому компоненту отводится своя роль.
 
• твердый фундамент — обладает инерционностью (устойчивость первого типа). Относится к структурам с пассивной 
устойчивостью. По сути, может только сопротивляться 
внешнему воздействию и не имеет возможности для самовосстановления;
 
• растительный покров — обладает обратимостью и пластичностью (устойчивость 2-го типа). Активная устойчивость — 
за счет биотических элементов и способности вовлекать абиотические элементы (разлагать и трансформировать их);
 
• почва — является совокупностью 1 и 2 вышеперечисленных 
компонентов. Определяется как некая интегральная сумма, 
полностью определяется ими, и, по сути, не является какимто отдельным фактором;
 
• воздушные и водные потоки — выполняют транзитные 
функции, они лишь усиливают (за счет возможности вы