ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.05.2019
Просмотров: 2697
Скачиваний: 9
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.
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
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.
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
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,