Файл: Курс лекций _Методы геоэкологических исследований_.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.09.2020

Просмотров: 1558

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

11

 

структурный

 

анализ

,

 

в

 

основе

 

которого

 

лежит

 

изучение

 

взаи

-

модействия

 

составных

 

частей

 

геосистемы

 

в

 

целом

Основные

 

элемен

-

ты

 

и

 

аппарат

 

этого

 

анализа

 

заимствованы

 

из

 

кибернетики

и

 

ключе

-

вым

 

понятием

 

является

 

понятие

 «

обратной

 

связи

»; 

 

структурно

-

морфологический

 

анализ

 

направлен

 

на

 

изучение

 

морфологического

 

характера

 

объекта

 

и

 

его

 

компонентного

 

или

 

эле

-

ментного

 

состава

 

позиционный

 

анализ

 

 

определение

 

положения

 

объекта

 

отно

-

сительно

 

природных

 

и

 

антропогенных

 

потоков

 

вещества

 

и

 

энергии

природных

 

и

 

антропогенных

 

тел

Геоэкология

 

использует

 

общенаучные

 

принципы

 

и

 

подходы

ча

-

стные

 

методы

 

эмпирических

 

наблюдений

 

и

 

теоретических

 

обобщений

 

физической

 

и

 

социально

-

экономической

 

географии

экологии

химии

физики

активно

 

применяет

 

математический

 

аппарат

Геоэкологические

 

исследования

 

требуют

 

особой

 

тщательности

 

и

 

подготовки

Полноценное

 

научное

 

исследование

 

включает

 

в

 

себя

 

под

-

готовительный

полевой

 

и

 

камеральный

 

периоды

Их

 

временная

 

про

-

должительность

 

существенно

 

различается

 

в

 

зависимости

 

от

 

целей

за

-

дач

 

и

 

масштаба

 

исследований

.  

В

 

схеме

 

геоэкологических

 

исследований

 

выделяют

 

несколько

 

ло

-

гически

 

последовательных

 

этапов

Инвентаризационный

 

этап

 

 

выявление

описание

систематиза

-

ция

картографирование

 

элементов

 

природных

 

и

 

природно

-

антропогенных

 

геосистем

их

 

свойств

процессов

 

и

 

явлений

Этот

 

этап

как

 

правило

занимает

 

подготовительный

 

и

 

полевой

 

периоды

Оценочный

 

этап

 

включает

 

приемы

 

анализа

 

и

 

синтеза

 

взаимодей

-

ствия

 

природных

 

условий

 

и

 

ресурсов

 

с

 

различными

 

формами

 

деятель

-

ности

 

общества

выявление

картографирование

 

и

 

оценку

 

сложивших

-

ся

 

геоэкологических

 

ситуаций

Этап

 

завершается

 

разработкой

 

реко

-

мендаций

 

по

 

оптимизации

 

свойств

 

и

 

территориальной

 

организации

 

геосистем

Прогнозный

 

этап

 

направлен

 

на

 

изучение

 

ожидаемых

 

изменений

 

геоэкологических

 

ситуаций

 

за

 

заданный

 

период

 

времени

Геоэкологические

 

исследования

 

отличаются

 

значительной

 

про

-

должительностью

 

подготовительного

 

и

 

камерального

 

периодов

 

в

 

свя

-

зи

 

с

 

возрастанием

 

объема

 

и

 

разнокачественности

 

информации

усиле

-

нием

 

аналитических

 

исследований

применением

 

математических

 

ме

-

тодов

 

анализа

 

и

 

ГИС

-

технологий

 

при

 

обработке

 

данных


background image

 

12

2. 

МЕТОДЫ

  

ФИЗИКО

-

ГЕОГРАФИЧЕСКИХ

 

   

ИССЛЕДОВАНИЙ

  

В

  

ГЕОЭКОЛОГИИ

 

2.1 

Природные

  

и

 

природно

-

антропогенные

  

геосистемы

 

      

как

  

объект

  

исследований

 

Геоэкологические

 

исследования

 

опираются

 

на

 

понятийную

 

базу

 

комплексных

 

и

 

отраслевых

 

физико

-

географических

 

дисциплин

 

при

 

активном

 

использовании

 

экологического

 

подхода

Объектом

 

физико

-

геоэкологических

 

исследований

 

выступают

 

природные

 

и

 

природно

-

антропогенные

 

геосистемы

свойства

 

которых

 

изучают

 

с

 

позиций

 

оценки

 

качества

 

окружающей

 

среды

 

как

 

среды

 

обитания

 

и

 

жизнедея

-

тельности

 

человека

В

 

комплексных

 

физико

-

географических

 

исследованиях

 

опериру

-

ют

 

терминами

  «

геосистема

», «

природно

-

территориальный

 

комплекс

» 

(

ПТК

), «

ландшафт

». 

Все

 

они

 

трактуются

 

как

 

закономерные

 

сочетания

 

географических

 

компонентов

 

или

 

комплексов

 

низшего

 

ранга

обра

-

зующих

 

систему

 

различных

 

уровней

 

от

 

географической

 

оболочки

 

до

 

фации

Термин

  «

ПТК

» 

 

общее

внеранговое

 

понятие

он

 

акцентирует

 

внимание

 

на

 

закономерности

 

сочетания

 

всех

 

географических

 

компо

-

нентов

масс

 

твердой

 

земной

 

коры

гидросферы

  (

поверхностных

 

и

 

подземных

 

вод

), 

воздушных

 

масс

 

атмосферы

биоты

  (

сообществ

 

рас

-

тений

животных

 

и

 

микроорганизмов

), 

почв

В

 

качестве

 

особых

 

гео

-

графических

 

компонентов

 

выделяют

 

рельеф

 

и

 

климат

.

 

 

ПТК

 

 

пространственно

-

временная

 

система

 

географических

 

компонентов

взаимообусловленных

 

в

 

своем

 

размещении

 

и

 

развиваю

-

щихся

 

как

 

единое

 

целое

Термин

 «

геосистема

» 

отражает

 

системные

 

свойства

 (

целостность

взаимосвязь

элементов

 

и

 

компонентов

Это

 

понятие

 

шире

 

понятия

 

«

ПТК

», 

так

 

как

 

всякий

 

комплекс

 

является

 

системой

но

 

не

 

всякая

 

сис

-

тема

 

является

 

природно

-

территориальным

 

комплексом

 

В

 

ландшафтоведении

 

базовым

 

является

 

термин

 «

ландшафт

». 

При

 

его

 

общей

 

трактовке

термин

 

относится

 

к

 

системе

 

общих

 

понятий

 

и

 

обозначает

 

географические

 

системы

состоящие

 

из

 

взаимодействую

-

щих

 

природных

 

или

 

природных

 

и

 

антропогенных

 

комплексов

 

более

 

низкого

 

таксономического

 

ранга

В

 

региональной

 

трактовке

 

ландшафт

 

рассматривается

 

как

 

ПТК

 

определенной

 

пространственной

 

размерно

-

сти

  (

ранга

), 

характеризующийся

 

генетическим

 

единством

 

и

 

тесной

 

взаимосвязью

 

слагающих

 

компонентов

Специфика

 

регионального

 


background image

 

13

подхода

 

хорошо

 

видна

 

при

 

сравнении

 

понятий

 

фация

 – 

урочище

 – 

ландшафт

Фация

 – 

это

 

ПТК

на

 

всем

 

протяжении

 

которого

 

одинаковы

 

ли

-

тология

 

поверхностных

 

отложений

характер

 

рельефа

увлажнения

один

 

микроклимат

одна

 

почвенная

 

разность

один

 

биоценоз

Урочище

 – 

ПТК

состоящий

 

из

 

генетически

 

связанных

 

между

 

со

-

бой

 

фаций

 

и

 

занимающих

 

обычно

 

целиком

 

всю

 

форму

 

мезорельефа

Ландшафт

 – 

генетически

 

однородный

 

ПТК

имеющий

 

одинако

-

вый

 

геологический

 

фундамент

один

 

тип

 

рельефа

климат

состоящий

 

из

 

свойственного

 

только

 

данному

 

ландшафту

 

набора

 

динамически

 

сопряженных

 

и

 

закономерно

 

повторяющихся

 

урочищ

Типологическая

 

трактовка

 

акцентирует

 

внимание

 

на

 

однотипно

-

сти

 

ПТК

разобщенных

 

в

 

пространстве

и

 

может

 

рассматриваться

 

как

 

их

 

классификация

При

 

изучении

 

ПТК

преобразованных

 

хозяйственной

 

деятельно

-

стью

вводятся

 

понятия

 

антропогенного

 

комплекса

  (

АК

), 

как

 

целена

-

правленно

 

создаваемого

 

человеком

 

и

 

не

 

имеющего

 

аналогов

 

в

 

приро

-

де

и

 

природно

-

антропогенного

 

комплекса

  (

ПАК

), 

структура

 

и

 

функ

-

ционирование

 

которого

 

во

 

многом

 

предопределены

 

природными

 

предпосылками

Перенеся

 

региональную

 

трактовку

 

ландшафта

 

на

 

ан

-

тропогенный

 

ландшафт

  (

АЛ

), 

по

 

А

Г

Исаченко

под

 

ним

 

нужно

 

по

-

нимать

 

антропогенные

 

комплексы

 

региональной

 

размерности

Общая

 

трактовка

 

ландшафта

 

позволяет

 

рассматривать

 

антропогенные

 

ланд

-

шафты

 

как

 

внеранговое

 

понятие

Антропогенный

 

ландшафт

 

представ

-

ляет

по

 

мнению

 

Ф

Н

Милькова

единый

 

комплекс

 

равнозначных

 

компонентов

характерной

 

чертой

 

которого

 

является

 

наличие

 

призна

-

ков

 

саморазвития

 

в

 

соответствии

 

с

 

природными

 

закономерностями

Преобразованные

 

человеком

 

ПТК

 

вместе

 

с

 

их

 

антропогенными

 

объектами

 

называют

 

геотехническими

 

системами

Геотехсистемы

 

(

ландшафтно

-

технические

по

 

Ф

Н

Милькову

рассматриваются

 

как

 

блоковые

 

системы

Они

 

образованы

 

природными

 

и

 

техническими

 

блоками

 (

подсистемами

), 

развитие

 

которых

 

подчинено

 

и

 

природным

и

 

социально

-

экономическим

 

закономерностям

 

при

 

ведущей

 

роли

 

тех

-

нического

 

блока

.  

Природно

-

хозяйственные

 

геосистемы

 

рассматривают

 

с

 

позиции

 

триады

: «

природа

 

 

хозяйство

 

 

общество

» (

рис

. 2). 

В

 

зависимости

 

от

 

вида

 

и

 

интенсивности

 

антропогенного

 

воздействия

 

формируются

 

вто

-

ричные

 

по

 

отношению

 

к

 

ландшафтам

 

природно

-

хозяйственные

 

гео

-

системы

 

различного

 

ранга

.  


background image

 

14

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

       

1

   

    

2

 

          

3

              

4

 

      

5

             

6

 

 

Рис

. 2.  

Модель

 

геосистемы

 «

природа

 

 

хозяйство

 

 

общество

»  

(

по

 

Преображенскому

 

В

С

., 1986) 

1

 

 

управляемая

 

часть

 

системы

элементы

 

системы

2

 

 

природные

3

 

 

техниче

-

ские

,  

4

 

 

субъект

5

 

 

орган

 

управления

6

 

 

связи

 

элементов

2.2. 

Классификация

  

методов

 

       

физико

-

географических

  

исследований

 

Разнообразие

 

применяемых

 

методов

 

физико

-

географических

 

ис

-

следований

 

в

 

геоэкологии

 

предопределяется

 

сложностью

 

изучаемых

 

объектов

 

 

природных

 

и

 

природно

-

антропогенных

 

геосистем

 

и

 

требу

-

ет

 

определенной

 

их

 

классификации

т

е

разделения

 

на

 

группы

одно

-

родные

 

в

 

каком

-

либо

 

отношении

Имеющиеся

 

классификации

 

физико

-

географических

 

методов

 

(

В

К

Жучкова

Э

М

Раковская

, 1982; 

Ф

Н

Мильков

, 1990; 

В

С

Преображенский

, 1971)

 

значительно

 

различают

-

ся

 

между

 

собой

 

и

 

опираются

 

на

 

различные

 

критерии

 

выделения

 

клас

-

сификационных

 

групп

Классификация

 

по

 

критерию

 

универсальности

.

 

Ф

Н

Мильков

 

все

 

методы

 

исследований

 

сводит

 

к

 

трем

 

категориям

общенаучным

междисциплинарным

 

и

 

специфическим

 

для

 

данной

 

науки

К

 

общенаучным

 

методам

 

относятся

 

рассмотренные

 

методы

 

ма

-

териалистической

 

диалектики

исторический

системный

 

подход

Мо

-

делирование

отнесенное

 

Ф

Н

Мильковым

 

к

 

междисциплинарным

 

методам

по

 

рассматриваемому

 

критерию

 

универсальности

 

ближе

 

к

 

группе

 

общенаучных

.  

В

 

геоэкологии

 

моделирование

 

является

 

одним

 

из

 

основных

 

мето

-

дов

 

исследований

 

и

 

имеет

 

ряд

 

особенностей

обусловленных

 

необхо

-

димостью

 

учета

 

взаимоотношений

 

разнокачественных

 

природных

 

и

 


background image

 

15

антропогенных

 

объектов

Геоэкологическое

 

моделирование

 

оперирует

 

всеми

 

видами

 

идеальных

 

и

 

предметных

 

моделей

которые

 

взаимно

 

дополняют

 

друг

 

друга

Одним

 

из

 

основных

 

специфических

 

выраже

-

ний

 

метода

 

моделирования

 

следует

 

рассматривать

 

построение

 

геоэко

-

логических

 

картографических

 

моделей

Широко

 

распространены

 

гра

-

фические

 

модели

 

в

 

виде

 

таблиц

-

матриц

 

взаимодействия

 

между

 

харак

-

теристиками

 

состояния

 

ПТК

 

и

 

видами

 

антропогенных

 

воздействий

а

 

также

 

между

 

природными

 

и

 

техногенными

 

элементами

 

в

 

геотехсисте

-

мах

К

 

образно

-

знаковым

 

моделям

 

относятся

 

классификации

легенды

 

геоэкологических

 

карт

В

 

последние

 

годы

 

активно

 

развивается

 

имита

-

ционное

 

моделирование

Междисциплинарные

 

методы

 

являются

 

общими

 

для

 

группы

 

на

-

ук

В

 

физико

-

географических

 

исследованиях

 

к

 

ним

 

относятся

 

геохи

-

мический

геофизический

геоэкологический

 

и

 

математические

.  

Геохимический

 

метод

 

связан

 

с

 

применением

 

законов

 

общей

 

гео

-

химии

 

в

 

изучении

 

геосистем

Специфическим

 

выражением

 

геохими

-

ческого

 

метода

 

является

 

метод

 

сопряженного

 

анализа

заключаю

-

щийся

 

в

 

одновременном

 

изучении

 

химического

 

состава

 

всех

 

компо

-

нентов

 

ПТК

 

с

 

последующим

 

сравнением

 

полученных

 

результатов

 

ме

-

жду

 

собой

 

как

 

в

 

пределах

 

одного

 

элементарного

 

геохимического

 

ландшафта

так

 

и

 

смежных

 

с

 

ним

Теория

методология

 

и

 

методика

 

ландшафтно

-

геохимических

 

исследований

 

составляют

 

основу

 

нового

 

научного

 

направления

 

 

геохимии

 

окружающей

 

среды

Результатом

  

эколого

-

геохимических

 

исследований

 

является

 

оценка

 

совместимости

 

природных

 

и

 

антропогенных

 

геохимических

 

потоков

устойчивости

 

природных

 

систем

 

к

 

техногенным

 

нагрузкам

нормативная

 

оценка

 

ка

-

чества

 

среды

 

жизнедеятельности

 

населения

 

и

 

природных

 

экосистем

Геофизический

 

метод

.

 

Специфическим

 

выражением

 

геофизиче

-

ского

 

метода

 

является

 

метод

 

балансов

в

 

основе

 

которого

 

лежит

 

уни

-

версальный

 

физический

 

закон

 

сохранения

 

вещества

 

и

 

энергии

Геофи

-

зические

 

исследования

 

отличаются

 

трудоемкостью

 

сбора

 

геофизиче

-

ского

 

материала

использованием

 

сложной

 

аппаратуры

преимущест

-

венно

 

стационарными

 

условиями

 

наблюдения

Балансовый

 

метод

 

ис

-

пользуется

 

для

 

изучения

 

радиационных

 

и

 

тепловых

 

условий

 

подсти

-

лающей

 

поверхности

водного

 

режима

 

почв

продуктивности

 

биоце

-

нозов

 

природных

 

и

 

природно

-

антропогенных

 

геосистем

.  

Эколого

-

геофизические

 

исследования

 

направлены

 

на

 

оценку

 

со

-

отношения

 

природных

 

и

 

антропогенных

 

потоков

 

вещества

 

и

 

энергии