Файл: Основы научных исследований.pdf

115 жил начало научным мелиоративным исследованиям в нашей стране, всесторонне обобщил мировой практический опыт мелиорации. Раз- работал теоретические основы орошения и осушения земель (метод водного баланса мелиорируемых земель, теория поверхностных по- ливов, теоретические основы полива дождеванием, теория расчета элементов гидромелиоративных систем), обосновал необходимость двустороннего регулирования водного режима на мелиорируемых землях. А.Н. Костяков принимал участие в работе комиссии по разра- ботке плана ГОЭЛРО, долгие годы возглавлял отделение гидротех- ники и мелиорации ВАСХНИЛ, отдавал много сил разработке про- граммы мелиорации земель.
А.Н. Костяков принимал участие в работе комиссии по разра- ботке плана ГОЭЛРО, долгие годы возглавлял отделение гидротех- ники и мелиорации ВАСХНИЛ, отдавал много сил разработке про- граммы мелиорации земель в нашей стране на длительную перспек- тиву. Создал советскую научную мелиоративную школу. Видными представителями этой школы и ближайшими соратниками А.Н. Кос- тякова были Б.А. Шумаков, А.Д. Брудастов, А.А. Черкасов, И.А. Ша- ров, Н.А. Янишевский, Н.Д. Кременецкий, С.Ф. Аверьянов и др.
При его непосредственном участии в 1923 г. был организован Го- сударственный институт сельскохозяйственной мелиорации, впоследст- вии Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (ВНИИГиМ), в настоящее время носящий имя А.Н. Костя- кова. Им написан капитальный труд «Основы мелиорации», вышедший
6 изданиями и переведенный на иностранные языки. В 1971 г. учрежде- на Золотая медаль имени А.Н. Костякова, присуждаемая Президиумом
ВАСХНИЛ за крупные научно-исследовательские работы в области сельскохозяйственных мелиорации.
Шумаков Борис Аполлонович (1889–1979 гг.), академик
ВАСХНИЛ, Герой Социалистического Труда, крупный советский ученый-мелиоратор, один из основателей советской научной мелио- ративной школы. Он внес большой вклад в развитие мелиорации. Под его руководством в нашей стране организованы первые научные уч- реждения в области мелиорации, в том числе крупнейший в стране
Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелио- рации (ЮжНИИГиМ). Им разработана схема мелиорации низовий
Кубани и проведены первые производственные посевы риса, послу- жившие основой для широкого развития рисосеяния на Северном
Кавказе. Большое внимание Б.А. Шумаков уделял разработке и вне-

116 дрению в практику приемов освоения орошаемых земель, эффектив- ных инженерных систем лиманного орошения, рационализации спо- собов полива.
Брудастов Алексей Дмитриевич (1884–1952 гг.), профессор, крупный советский ученый-мелиоратор, один из основоположников советской научной школы в области осушительных мелиорации. Им выделены основные типы водного питания заболоченных земель, сформулированы принципы регулирования их водного баланса.
На этой основе разработана система методов и способов осушения, дана классификация заболоченных рек-водоприемников, разработаны методы их регулирования, новые оригинальные способы осушения тяжелых почв, основанные на применении закрытых собирателей, и системы агромелиоративных мероприятий, способы осушения земель грунтового и грунтово-напорного питания редкими глубокими кана- лами. При непосредственном участии А.Д. Брудастова проводили осушительные работы в Белоруссии и Нечерноземной зоне РСФСР.
Им написан капитальный труд «Осушение минеральных и болотных земель», вышедший 4 изданиями.
Шаров Иван Александрович (1888–1980 гг.), академик
ВАСХНИЛ, крупный советский ученый в области эксплуатации гид- ромелиоративных систем. В течение многих лет руководил иррига- ционными работами в Туркмении. Одним из первых провел исследо- вания зоны Каракумского канала, обосновал возможность и целесо- образность его строительства. Им выполнены большие исследования по совершенствованию техники и организации поливов, предложен новый эффективный способ полива по бороздам из закрытых трубо- проводов, заложены научные основы эксплуатации оросительных систем. Он написал капитальный труд «Эксплуатация гидромелиора- тивных систем», вышедший 3 изданиями.
Аверьянов Сергей Федорович (1912–1972 гг.), академик
ВАСХНИЛ, крупный советский ученый-мелиоратор. В его трудах получило дальнейшее развитие творческое наследие А.Н. Костякова.
Он внес большой вклад в развитие теории и практики управления водным режимом мелиорируемых земель, борьбу с засолением оро- шаемых земель. Дал теоретические обоснования методов расчета ре- жима грунтовых вод на орошаемых землях, разработал теорию пере- движения солей при промывках засоленных земель, предложил мето- ды расчета дренажа на орошаемых землях, уделил большое внимание разработке теории передвижения в почве влаги, солей, тепла с целью

117 комплексного регулирования жизненных факторов растений. Резуль- таты исследований С.Ф. Аверьянова легли в основу большого числа норм и технических условий, широко применяемых при проектиро- вании мелиоративных мероприятий во всех зонах нашей страны. Им написан капитальный труд «Фильтрация из каналов и ее влияние на режим грунтовых вод.
13.2. Объекты, виды и принципы природообустройства
Природообустройство призвано повышать эффективность при- родопользования, восстанавливать нарушенные природные объекты, защищать природу и человека от стихийных бедствий.
1. В природообустройство входит мелиорация земель разного назначения:
– сельскохозяйственного, водного и лесного фондов;
– поселений, промышленности, транспорта, связи;
– рекреационного, оздоровительного, историко-культурного, на- учного, оборонного назначения.
Человек может воздействовать и на качество воздушной среды: увлажнение воздуха при суховеях, борьбу с неурочными заморозками посредством лесонасаждений, искусственного увлажнения распылен- ной водой.
2. Рекультивация земель – восстановление свойств компонентов природы или даже самих компонентов после их использования, нару- шенных при добыче полезных ископаемых, в результате строительст- ва, восстановление растительного покрова, восстановление (возобнов- ление) запасов и качества подземных и поверхностных вод; очистка за- грязненных территорий. В рекультивации нуждаются и недра (запол- нение выработанных полостей), и водные объекты (восстановление на- рушенного гидрологического режима, водной биоты, очистка вод) [29].
3. Природоохранное обустройство территорий: борьба с водной и ветровой эрозией, восстановление естественной гидрографической сети, особенно малых рек, водоохранных зон; защита от некоторых природных стихий: наводнений, подтоплений, оползней, размыва бе- регов, селей.
Таким образом, природообустройство – это особый вид деятель- ности. Природообустройство глубоко вмешивается в природные про- цессы, вызывает изменения в развитии и функционировании природ- ных систем. Поэтому проводят его в условиях гласности, на опреде-

118 ленной правовой основе, после всесторонней независимой эксперти- зы, его последствия должны надежно прогнозироваться и контроли- роваться после осуществления.
Природообустройство тесно связано с природопользованием, часто предшествует ему, иногда проводится после смены характера использования природных объектов, во многих случаях осуществля- ется одновременно, хотя четкой границы между двумя этими видами деятельности нет. Отличие природообустройства от природопользо- вания заключается в использовании разных технологий. Например, при функционировании металлургического или химического пред- приятия задача природопользователя – максимально сокращать вред- ные выбросы, загрязняющие природную среду, совершенствуя свои технологии производства, а задача природообустроителя – очистка загрязненных территорий: почв, вод, геологических пород.
При природообустройстве очень важно четко обозначить объект этой деятельности. Воздействие на отдельные компоненты природы – это, в сущности, абстракция, ибо эти компоненты не автономны.
Плохому специалисту кажется, что он может лишь что-то поменять, оставив все остальное неизменным. Построив плотину на реке, чтобы сделать ее судоходной, он не только изменил уровень воды на отдель- ном участке реки, но и повлиял на прилегающие земли, подтопив их, на температурный режим воды в реке и т. д. Полив почву, он не только изменил ее свойства и состояние, но и питание подземных вод, их отток в дрены, химизм подземных вод, изменил физико-механические свой- ства грунтов, свойства приземного слоя атмосферы.
При природообустройстве надо рассматривать целостные гео- системы, из которых состоят обустраиваемые земли. В каждом кон- кретном случае можно выделить главный объект природообустройст- ва – определенный компонент геосистемы, не забывая, что он тесно связан с другими. Объектом природообустройства, должна быть гео- система такого ранга, в пределах которой непосредственно проявля- ются осуществляемые человеком преобразования для целей конкрет- ного природопользования. При осуществлении преобразований необ- ходимо отслеживать ближние и дальние последствия, т. е. оценивать влияние работ по природообустройству и природопользованию на со- седние геосистемы.
Помимо обустройства природы, человек обустраивает террито- рии перед их использованием: создает транспортные коммуникации, системы энергоснабжения, связи, водоснабжения и т. п. Природо-

119 обустройство является одним из важных элементов национальной безопасности страны, характеризующей состояние защищенности жизни, здоровья, прав человека, интересов и ценностей общества и государства от различных видов вреда.
Национальная безопасность складывается:
– из экономической безопасности (финансовой, природоресурс- ной, энергетической);
– экологической безопасности – защищенность от природных стихий;
– негативных последствий деятельности человека;
– социальной безопасности – продовольственной в сфере здра- воохранения и в сфере прав человека;
– политической (внутри- и внешнеполитической, военной),
– информационной.
Очевидно, что легче предотвратить состояние опасности, чем бороться с ним.
Природообустройство ставит перед собой прямые задачи, имеющие отношение к природоресурсной, энергетической, продо- вольственной безопасности, безопасности в сфере прав человека, экологии и здравоохранения.
Принципы рационального природообустройства.
При формулировании принципов рационального природообуст- ройства использованы работы Н.Ф. Реймерса, разработки кафедры философии и кафедры мелиорации и рекультивации земель МГУП.
Приведем эти принципы.
1. Принцип целостности – природные объекты, подвергающиеся обустройству или использованию, надо рассматривать как единые геосистемы различного ранга; объектом природообустройства дол- жен быть не отдельный ресурс или компонент природы, а определен- ного ранга геосистема.
2. Принцип сбалансированности хозяйственной деятельности на обустроенной территории с ресурсными и экологическими возмож- ностями природных систем.
3. Принцип природных аналогий, т. е. применение направлений и технологий природообустройства, которые по возможности вос- производят естественные процессы функционирования компонентов природы.
4. Принцип адекватности воздействий: управление природными системами должно строиться на основе прямых и обратных связей,

120 т. е. техногенные системы должны оборудоваться средствами полу- чения и обработки информации о состоянии природных систем, а также блоками по выработке управляющих сигналов и их реализации в зависимости от меняющейся во времени ситуации.
5. Принцип гармонизации круговоротов: нахождение наилучше- го сочетания антропогенного и природного круговоротов веществ и энергии. Человек, вмешиваясь в природные процессы, изменяет есте- ственные и создает новые круговороты, например, природа часто вы- водит из геохимического круговорота токсичные вещества, соли, «за- хоронить» их в глубоких пластах или в полузамкнутых геологических образованиях, человек, интенсифицируя круговорот воды орошением и дренажем, «распечатывает» эти склады, что может приводить к за- солению почв, загрязнению речных вод.
6. Принцип предсказуемости: природообустройство должно опираться на достоверные количественные долголетние прогнозы из- менения как функционирования природных систем под действием управляющих воздействий, так и на прогнозы изменения экономиче- ской и социальной обстановки. Этому соответствует принцип «об- манчивого благополучия», когда первые успехи от преобразования природы могут в последующем измениться на неблагоприятные, для объективной оценки мероприятий нужны годы.
13.3. Геосистемы (ландшафты) как объекты природообустройства
Одна из фундаментальных проблем природообустройства: как встроиться человеку своей деятельностью в единое природное тело.
Наиболее объективно эта проблема может быть разрешена средства- ми географических наук, которые изучают природу в целом, а не от- дельные ее составляющие (почвоведение, геология, гидрология, кли- матология и др.) [30].
Вторая проблема – изучение новых, отсутствовавших в природе, техноприродных или квазиприродных систем, познание законов их создания, функционирования, развития и управления ими. Географам удалось построить теорию членения Земли на генетически однород- ные объекты разной крупности. С этой целью они ввели понятие гео- системы. Это как пространственно-временной комплекс (полная сис- тема) всех компонентов природы, взаимообусловленных в своем раз- мещении и развивающихся как единое целое.

121
С этих позиций планета Земля представляется как глобальная геосистема. Суша глобальной геосистемы состоит из ландшафтных зон, те, в свою очередь, из ландшафтных стран, далее следуют ланд- шафтные области, провинции, округа и собственно ландшафты, кото- рые делят на местности, их – на урочища и далее на фации. От иерар- хического уровня геосистемы зависит ее внутренняя неоднородность, разнообразие, устойчивость, изменчивость.
Наиболее изменчивыми являются наименьшие геосистемы – фа- ции. Очевидно, что геосистемный подход к природообустройству бо- лее полный, чем экосистемный. Вся суша представляется в виде со- вокупности ландшафтов. Под ландшафтом понимают генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным при- знакам и включающую специфический набор локальных геосистем: местностей, урочищ, фаций.
Ландшафт – это наименьшая территориальная единица, сохра- няющая типичные для данной зоны черты строения географической оболочки. В нем сочетаются и региональные и локальные особенно- сти природы, полно представлен характерный местный комплекс природных факторов, условий жизни и деятельности людей. Ланд- шафт имеет однородный геологический фундамент, определенный состав горных пород, один генетический тип рельефа, единый мест- ный климат и, как следствие, один зональный тип и подтип почв, ка- ждому ландшафту свойственен такой набор компонентов и такое внутреннее строение, что делает каждый ландшафт в целом уникаль- ным, имеющим много индивидуальных черт. У ландшафта есть при- родные, естественные границы, что позволяет составлять ландшафт- ные карты.
Следовательно, ландшафт – это крупный выдел территории, ко- торый обладает индивидуальностью, единым происхождением, имеет сложную структуру, состоит из нескольких местностей, урочищ, фа- ций, всегда выполняет несколько социально-экономических и эколо- гических функций, на нем расположены земли разного назначения.