КОРОГОДА Н.П., ПОЧАЄВЕЦЬ О.О. МЕТОДИКА ОЦІНКИ ЕКОСИСТЕМНИХ ПОСЛУГ З РЕГУЛЮВАННЯ ВОДНОГО СТОКУ
DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.2
Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2024. №1 (71)
Мова публікації: Українська
Автори:
Корогода Н.П., Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Почаєвець О.О., Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Синьо-зелена інфраструктура (СЗІ) міста в процесі свого функціонування, серед інших екосистемних послуг (ЕП), надає і послуги з регулювання водного стоку. Це не лише економічні вигоди, пов’язані з мінімізацією втрат на пом’якшення паводків, а й екологічні, що полягають в нормалізації колообігу води. Для обґрунтування рішень з попередження або пом’якшення наслідків проходження паводків в містах, вельми важливо кількісно оцінювати ЕП з регулювання водного стоку. Втім, на сьогодні так і не існує універсальної структури та зрозумілого механізму проведення такої оцінки у складних умовах міста. Метою даної роботи стало розроблення методики геоінформаційного оцінювання ЕП з регулювання водного стоку, що їх надають міські зелені зони (МЗЗ) на основі даних дистанційного зондування та використання ГІС-інструментарію з відкритим кодом.
У роботі розроблено методику, в основу якої покладено визначення ефективності виконання водорегулювальної функції, як окремими МЗЗ, так і всією СЗІ міста. Відповідно до індикаторів, що характеризують умови водорегулювання в межах басейну було обґрунтовано набір розрахункових показників для проведення оцінки. Ними стали характеристики, що визначають обсяги водного стоку, що були узагальнені та об’єднані у єдиний розрахунковий параметр (Fall), коефіцієнт водорегулюючої здатності, обумовлений якісними характеристиками рослинного покриву (ω_veg); коефіцієнт водорегулюючої здатності, обумовлений властивостями ґрунту (К_soil); коефіцієнт водорегулюючої здатності, обумовлений типом підстильної поверхні (ω). Дані параметри дозволяють реалізувати методику оцінювання, що полягає у покроковому встановленні: в межах басейнів малих річок (суббасейнів) показників водного стоку; ефективності виконання водорегулювальної функції у кожній зеленій зоні (E_water_control(g_a)) та у межах річкових басейнів наявною синьо-зеленою інфраструктурою (E_water_control). Показники ефективності, на основі функції бажаності Харрінгтона, дозволяють обрахувати обсяги надання ЕП з регулювання водного стоку, як на загальноміському ES_water_control(BGI), так і локальному ES_water_control(g_a) територіальних рівнях. Оцінка, що відбувається за такою методикою може стати корисним інструментом у прийнятті містопланувальних рішень, адже дозволяє ідентифікувати зелені зони, що потребують першочергових дій для покращення їхніх можливостей у забезпеченні регулювання паводків та адаптації територій міст до змін клімату.
Ключові слова: екосистемні послуги, міські зелені зони, регулювання водного стоку.
Список літератури:
1. Гродзинський, М.Д. Ландшафтна екологія. Київ, Знання, 2014. 550 с.
2. Давидчук, В.С., Зарудна, Р.Ф., Міхелі, С.В., Істоміна, Г.П., Сорокіна, Л.Ю. Збірка географічних карт з описом «Київська область. Ландшафтна карта» (у цифровому форматі, базові масштаби 1:100 000, 1:200 000, 1:400 000)» («Ландшафтна карта Київської області»). Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 104563. Державне підприємство «Український інститут інтелектуальної власності». Дата реєстрації 14.05.2021. 2021. Авторське право і суміжні права. Офіц. бюл. 65, 50-51. URL:https://ukrpatent.org/uk/articles/bulletin-copyright
3. Зуб, Л. Cтворення водоохоронних насаджень вздовж малих річок. 9 практичних порад. 2023. URL: https://nbs.wwf.ua/stvorennia-vodookhoronnykh-nasadzhen-vzdovzh-malykh-richok-9-praktychnykh-porad/
4. Корогода, Н. Oцінка стану зелених зон як потенційних можливостей надання ними екосистемних послуг. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Географія. 2022. Т. 3/4 (84/85), С.34-38. DOI: 10.17721/1728-2721.2022.85.1
5. Корогода, Н., Купач, T. Оцінка обсягів надання культурних екосистемних послуг зеленими зонами міста Києва. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна, серія «Геологія. Географія. Екологія», 2023. Вип. 58. С. 159-170. URL:.https://doi.org/10.26565/2410-7360-2023-58-13
6. Лозовіцький, П.С. Водні та хімічні меліорації ґрунтів. Навчальний посібник К. Видавничо-поліграфічний центр “Київський університет”. 2010. 276 с.
7. Лозовіцький, П.С. Меліорація ґрунтів та оптимізація ґрунтових процесів. Підручник. 2014. 528 с.
8. Лук’янець, О.І., Ободовський, О.Г., Гребінь, В.В., Почаєвець, О.О., Корнієнко, В.О. Просторові закономірності зміни середнього річного стоку води річок України. Український географічний журнал, 2021. №1. С. 6-14. URL: https://doi.org/10.15407/ugz2021.01.006
9. Соловій, І. Оцінка послуг екосистем, забезпечуваних лісами України, та пропозиції щодо механізмів плати за послуги екосистем. 2016. URL: https://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/evaluation_of_forest_ecosystem_services_and_proposals_on_pes_mechanisms.pdf
10. ALOS Global Digital Surface Model (DSM) “ALOS World 3D-30m” (AW3D30) Ver.3.2/3.1 dataset URL: https://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/dataset/aw3d30/aw3d30_e.htm
11. Barth, N-C., Döll, P. Assessing the ecosystem service flood protection of a riparian forest by applying a cascade approach. Ecosystem Services. 2016. Vol. 21. P. 39–52. URL: https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2016.07.012
12. Breuer, L., Eckhardt, К., Frede, H-G. Plant parameter values for models in temperate climates. Ecological Modelling, 2003, Vol. 169. P. 237–293. URL: https://doi.org/10.1016/S0304-3800(03)00274-6
13. Buchhorn, M, Smets, B., Bertels, L., De Roo, B., Lesiv, M., Tsendbazar, N-E., Herold, M., & Fritz S. Copernicus Global Land Service: Land Cover 100m: collection 3: epoch 2019: Globe (V3.0.1) [Data set]. 2020. Zenodo. URL: https://doi.org/10.5281/zenodo.3939050
14. Crossman, N.D., Nedkov, S., Brander L. Discussion paper 7: Water flow regulation for mitigating river and coastal flooding. Paper submitted to the Expert Meeting on Advancing the Measurement of Ecosystem Services for Ecosystem Accounting, New York, 22-24 January 2019 and subsequently revised. Version of 1 April 2019. Available at: https://seea.un.org/events/expert-meeting-advancing-measurement-ecosystem-servicesecosystem-accounting
15. Farrugia, S., Hudson, M. D., McCulloch, L. An evaluation of flood control and urban cooling ecosystem services delivered by urban green infrastructure. International Journal of Biodiversity Science, Ecosystem Services & Management. 2013 Vol. 9. P. 136–145. URL: https://doi.org/10.1080/21513732.2013.782342 .
16. Frei, C., Schöll, R., Fukutome, S., Schmidli, J., & Vidale, P. L. Future change of precipitation extremes in Europe: Intercomparison of scenarios from regional climate models. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2006. Vol. 111(D6). https://doi.org/10.1029/2005JD005965
17. Gallay, I., & Olah, B. Spatial assessment and monetary valuation of flood protection ecosystem service based on risk assessment. An example from the central Slovakia. The Problems of Landscape Ecology. 2017. Vol.44, P. 41-52.
18. Korohoda, N., Halahan, O., & Kovtoniuk, O. The use of GIS and Remote Sensing Data in Determining the Condition of Green Areas in Kyiv. In 16th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment. 2022, November. Vol. 2022, No. 1, P. 1–5). EAGE Publications BV. DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580056
19. Korohoda, N., Kovtoniuk, О., & Halahan, О. Kyiv green areas: assessment of the functioning efficiency and volumes of ecosystem services for erosion control. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 2023, 32 (3), 516-524. URL: https://doi.org/10.15421/112346
20. Lange, B., Germann, P. F., & Lüscher, P. Greater abundance of Fagus sylvatica in coniferous flood protection forests due to climate change: impact of modified root densities on infiltration. European Journal of Forest Research. 2013. Vol.132, P.151-163. URL: https://doi.org/10.1007/s10342-012-0664-z
21. Ming, J., Xian-guo, L., Lin-shu, X., Li-juan, C., Shouzheng, T. Flood mitigation benefit of wetland soil – A case study in Momoge National Nature Reserve in China. Ecological Economics. 2007. Vol. 61, P. 217- 223. URL: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2006.10.019
22. Nagy, J., Kiss, T., Fehérváry, I., & Vaszkó, C. Changes in floodplain vegetation density and the impact of invasive Amorpha fruticosa on flood conveyance. Journal of Environmental Geography, 2018. Vol.11(3-4), P. 3-12. https://doi.org/10.2478/jengeo-2018-0008
23. Nedkov, S., & Burkhard, B. Flood regulating ecosystem services—Mapping supply and demand, in the Etropole municipality, Bulgaria. Ecological Indicators. 2012. Vol. 21, P. 67-79. URL: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.06.022
24. OpenStreetMap contributors, www.openstreetmap.org. 2022
25. Pochaievets, O. Korohoda, N. The use of GIS and remote sensing data for assessing ecosystem services for hydrological cycle and water flow regulation. XVII lnternational Scientific Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment” 7 – 10 November 2023, Kyiv, Ukraine. URL: https://eage.in.ua/wp-content/uploads/2023/11/Mon23-115.pdf
26. Schmittner, K. E., & Giresse, P. Modelling and application of the geomorphic and environmental controls on flash flood flow. Geomorphology, 1996. Vol.16(4), P. 337-347. URL: https://doi.org/10.1016/0169-555X(96)00002-5
27. Stürck, J., Poortinga, A., and Verburg, P. H. Mapping ecosystem services: The supply and demand of flood regulation services in Europe. Ecological Indicators, 2014. Vol. 38, P.198-211. URL: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.11.010
28. Syrbe, R.-U., Walz, U. Spatial indicators for the assessment of ecosystem services: providing, benefiting and connecting areas and landscape metrics. Ecological Indicators. 2012. Vol. 21, P. 80–88 URL: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.02.013
29. Thomas, H., & Nisbet, T. R. An assessment of the impact of floodplain woodland on flood flows. Water and Environment Journal, 2007. Vol. 21(2), P. 114-126. URL: https://doi.org/10.1111/j.1747-6593.2006.00056.x
30. Vári, Á., Kozma, Z., Pataki, B. et al. Disentangling the ecosystem service ‘flood regulation’: Mechanisms and relevant ecosystem condition characteristics. Ambio. 2022. Vol. 51. P. 1855–1870. URL: https://doi.org/10.1007/s13280-022-01708-0
31. Vigerstol K.L., Aukema J.E. A comparison of tools for modeling freshwater ecosystem services. Journal of Environmental Management, 2011. Vol. 92, P. 2403–2409 URL: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2011.06.040
32. Yang, L., Zhang, L., Li, Y., Wu, S. Water-related ecosystem services provided by urban green space: A case study in Yixing City (China). Landscape and Urban Planning, 2015. Vol.136. P 40-51. URL: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.11.016
33. Zagyvai-Kiss, K. A., Kalicz, P., Szilágyi, J., & Gribovszki, Z. On the specific water holding capacity of litter for three forest ecosystems in the eastern foothills of the Alps. Agricultural and Forest Meteorology, 2019. Vol. 278, P. 107656. URL: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2019.107656
34. Zanaga, D., Van De Kerchove, R., De Keersmaecker, W., Souverijns, N., Brockmann, C., Quast, R., Wevers, J., Grosu, A., Paccini, A., Vergnaud, S., Cartus, O., Santoro, M., Fritz, S., Georgieva, I., Lesiv, M., Carter, S., Herold, M., Li, Linlin, Tsendbazar, N.E., Ramoino, F., Arino, O. 2021. ESA WorldCover 10 m 2020 v100. URL: https://doi.org/10.5281/zenodo.5571936
35. Zhang, B., Xie, G., Zhang, C., Zhang, J. The economic benefits of rainwater-runoff reduction by urban green spaces: A case study in Beijing, China. Journal of Environmental Management, 2012. Vol. 100, P. 65-71. URL: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.01.015
ЯК ЦИТУВАТИ
формат цитування ДСТУ 8302:2015
Корогода Н.П., Почаєвець О.О. Методика оцінки екосистемних послуг з регулювання водного стоку // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 2024. № 1(71). C. 16-29. DOI: https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.2
формат цитування APA
Корогода, Н.П., Почаєвець, О.О. (2024). Методика оцінки екосистемних послуг з регулювання водного стоку. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія, 1(71). C. 16-29. https://doi.org/10.17721/2306-5680.2024.1.2