CC BY
75
УДК 624.131
В.Б. Жарников, А.В. Ван
СГГ А, Новосибирск
ЭКОСИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ В ИНФОРМАЦИОННОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Рациональное природопользование заключается в согласованности процессов потребления и восстановления природных ресурсов, а также к достижению устойчивого развития общества, перехода от потребительского пользования природными ресурсами к целенаправленному и научно-обоснованному. Оно должно быть обеспеченным необходимой информацией для разносторонней оценки и характеристики природных объектов эксплуатации. Достижение наилучших результатов возможно только с экологических позиций, на основе которого производится научно-обоснованная направленность хозяйствования - с одновременным решением природоохранных задач. Принципиальное начало рационального использования природных ресурсов заключается в познании взаимосвязи природных экосистем, каждая из которых характеризуется вполне определенными естественными показателями, служащими информационной основой производственной деятельности человека и ее перспективного планирования. Поэтому экосистемный анализ является главным методом получения нужных сведений по всесторонней характеристике природных и природно-технических объектов эксплуатации.
V.B. Zharnikov, A.V. Van
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)
10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation
ECOSYSTEMS ANALYSIS AND DATAWARE FOR RATIONAL NATURE MANAGEMENT
Rational nature management consists in coordination of consumption and restoration processes of natural resources as well as sustainable development of the society, transition from wasteful exploitation of natural wealth to purposeful and science-based management. It is to be supported by pertinent information to be used for all-round assessment and characteristic of natural objects. The best results may be achieved only with ecology-oriented approach, i.e. science-based management side by side with nature preservation activities. Rational management of natural resources begins with investigation of ecosystems relationship, each of them being characterized by specific natural parameters, which form information basis for human production activities and advanced planning. Therefore ecosystems analysis is the main method of acquiring comprehensive information on natural and natural-technical objects of exploitation.
Существование человечества обеспечивается использованием природных ресурсов, добыча которых в той или иной мере нарушает функциональное равновесие сложившихся экологических систем. Расстройство любого из звеньев системных связей ведет к отрицательным последствиям для окружающей среды. Прежде всего к этому подводит бесхозяйтвенное и без научного обоснования проведения различных работ по сельскому хозяйству, добыче полезных ископаемых, по размещению промышленных предприятий и др. По степени нарушенности природной
среды - водоемов, лесов, почв, по уровню загрязнения среды и по состоянию здоровья населения Россия занимает значительно худшую позицию по сравнению с экономически развитыми странами [2]. Поддерживать и восстанавливать экологическое равновесие является в настоящее время важнейшей задачей государства. Решение этой задачи осуществляется разработкой мероприятий по созданию системы рационального природопользования, под которым понимается совокупность действий, призванная обеспечить экономное использование природных ресурсов и условий, наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективного развития хозяйства и сохранения здоровья людей [3].
Рациональное природопользование заключается в сбалансированности процессов потребления и восстановления ресурсов, а также к достижению устойчивого развития общества, перехода от потребительского пользования природными ресурсами к целенаправленному и научно-обоснованному Разработка действий по рациональному природопользованию должна иметь научное обоснование и конкретную направленность на улучшение экологической ситуации. Она должна быть обеспеченной необходимой информацией для разносторонней оценки природных объектов эксплуатации, выбора наиболее экологически совместимого и целесообразного направления хозяйствования, не приводящего к резким изменениям сложившегося экологического равновесия и сохранения возможности восстановления.
Достижение наилучших результатов в рациональном природопользовании возможно только путем всестороннего научного анализа с целью комплексной оценки объектов хозяйственной эксплуатации с экологических позиций, на основе которой производится научно-обоснованная направленность использования территории с одновременным решением природоохранных задач.
Принципиальное начало рационального использования природных ресурсов заключается в познании взаимосвязи природных экосистем, каждая из которых характеризуется своими вполне определенными естественными показателями, служащими информационной основой производственнохозяйственной деятельности человека и ее перспективного планирования.
Многообразие решаемых задач по рациональному природопользованию приводит к возникновению потребности информационного обеспечения в виде свода обобщенных сведений по характеристике используемых объектов.
Получение такой целенаправленной информации, специализированной на обеспечение рационального природопользования, требует разработки методики комплексных исследований по оценке природоформирующих факторов, наиболее полно характеризующих объекты эксплуатации.
Экосистемный анализ является главным научным методом получения нужных сведений по всесторонней характеристике той или иной территории, крайне необходимой для разработки мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов. Целью метода является изучение и выделение природных экологических систем, определение их функционального потенциала, географической привязки, экономического и
социального положения. Системный анализ создает информационную основу для более объективной оценки состояния окружающей среды и ее ресурсов, для оптимизации и конкретизации их использования, прогнозирования дальнейшего развития, мониторинга качественного и количественного изменения, учета, регистрации и т.п.
Экологическая система или экосистема представляет собой сообщество живых организмов и его среда обитания, составляющее единое функциональное целое, возникающее на основе взаимозависимости и причинно-следственных связей, существующих между отдельными природными компонентами [3].
Между экосистемами обычно нет четких границ, и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы слагаются из экосистем меньшего размера.
Неравномерное размещение и многообразие направлений хозяйственной деятельности приводит к неодинаковым изменениям экологической обстановки окружающей среды и распаду экологических систем. В местах интенсивного сельскохозяйственного производства и развитой промышленности происходит значительные преобразования, приводящих к возникновению новых природно-технических систем, где во взаимосвязь с функциональными составляющими естественных экосистем вступают искусственные компоненты, созданные человеком. Природные и искусственные элементы взаимодействуя между собой образуют новую с иными энергетическими и физическими характеристиками системы. Эти природно-технические системы возникли на месте и за счет естественных экологических систем, вступивших во взаимосвязь с антропогенным элементом. Формирование природно-технических систем осуществлялись приспособлением окружающей природной среды человеком к своей жизнедеятельности. С развитием технического прогресса эта взаимосвязь становится все теснее и разнообразнее.
Изменения природных экологических комплексов под воздействием производственной деятельности человека заключается в преобразовании окружающей среды, вызываемом совокупностью физических и геохимических процессов, связанных с технической и технологической активностью людей по использованию природных ресурсов
Системный анализ этих процессов способствует познанию сложных природных явлений в форме взаимодействия слагающих природные комплексы компонентов, в том числе антропогенных.
Исследования природно-технических систем позволяет оценивать степень и характер преобразований природной среды в динамике, обеспечивает исходными данными планирование и прогнозирование влияния деятельности людей на природу. Опираясь на данные системного анализа, можно построить модель жизненного цикла природно -технических систем, этапы его развития и конструировать системы с саморегуляцией, исключающей случайные нарушения равновесия искусственной структуры.
Мониторинг природно-технических систем предполагает учет изменений, притерпеваемых природной средой в процессе техногенного развития, на основе которых устанавливаются особенности и решения функциональных задач управления чрезвычайными ситуациями территорий и промышленных объектов. Важным результатом исследования природных объектов являются экосистемные параметры качества территории, выявление в ее пределах экологические функции литосферы, которые показывают соответствие поставленным задачам. Эти показатели характеризуют составляющие элементы экосистем и природно-технических систем, их специфические реакции на различные виды техногенного воздействия, отражающую экологическую емкость и экологическую пригодность, а также экологическую стойкость системного комплекса к негативным воздействиям. Эти данные являются исходным началом для определения обобщенной характеристики качества всей территории в целом, структуризации территории по качествам окружающей среды.
Системный анализ представляет собой специальные исследования природных и природно-технических экологических систем, который существенно обогащает информационную базу, обеспечивающую экономное и безопасное использование природных ресурсов с наименьшим ущербом для окружающей среды. Он дает научное обоснование направленности хозяйствования, планирования и проектирования, правильного выбора объектов эксплуатации и прогнозирование экологических последствий.
Природно-технические системы, как и экосистемы имеют иерархическую систематику. По уровню организации и аналогии с имеющимися классификациями выделяются элементарные, локальные, региональные и глобальные экологические и природно-технические системы.
Для оценки производственно-хозяйственной пригодности и экологической обстановки территории выбирается соответствующий уровень подразделения природно-технической или экологической системы, который определяется целью и масштабом поставленных задач по рациональному природопользованию.
Земная кора является основным составляющим компонентом природных экологических систем и природно-технических систем и генератором природоформирующих экологических функций [4]. Именно ее энергетический потенциал создает для каждой конкретной территории свою экологическую обстановку.
Рациональное природопользование и, главным образом, землепользование разрабатывается на результатах исследований ресурсных, геодинамических, геохимических, геофизических, гидрогеологических и других функций литосферы, которые на каждом отдельном участке земли характеризуются своими специфическими качественными и количественными особенностями. Знание экологических возможностей этих функций позволяет произвести правильную экономическую (хозяйственную, рекреационную и др.) оценку рассматриваемых площадей, планировать
направленность, а также интенсивность производственной деятельности с максимальным учетом требований охраны окружающей среды.
Информация о природопользовании представляет совокупность данных о количественном, качественном и экономическом состоянии природных ресурсов, экосистем и природно-технических систем., их взаимосвязи, о потребности для существующей и прогнозируемой формы развития хозяйства.
Получение такой целенаправленной информации, специализированной на обеспечение рационального природопользования, требует разработки методики комплексных исследований по оценке природоформирующих факторов, наиболее полно характеризующих объекты эксплуатации.
Результаты подобных работ составляют ту информацию, которая позволяет производить комплексную оценку территории или связанной с ней экосистемой, устанавливать производственно-хозяйственную пригодность и экологическую емкость объекта исследований, прогнозировать изменения под воздействием природных и техногенных сил, а также служить начальным эталоном при экологическом мониторинге.
Сведения, необходимые для планирования мероприятий по рациональному природопользованию, должно быть легко доступными для использования. Для этого требуется создание специализированного, целевого, направленного на информационное обеспечение использования природных ресурсов эколого-геологического кадастра, основой которого составляют данные по экологическому влиянию поверхностной части земной коры, главного природеформирующего фактора [1].
Методика составления такого комплексного кадастра заключается в применении методов отраслевых профильных кадастров. В экологогеологическом кадастре в основу оценки и характеристики объектов исследований положены экологические функции литосферы, которые несмотря на свою значимость пока нигде не учитывались.
Разработка теоретической, методологической и информационной основы нового вида кадастровых исследований, обеспечивающих рациональное природопользование и охрану окружающей среды имеет инновационную направленность, нацеленную на перспективное развитие исследований по оптимизации использования природных ресурсов.
Обобщая вышеизложенное можно констатировать, что мероприятия по рациональному природопользованию будет эффективной только в том случае, когда их разработка, планирование и прогнозирование будут основываться на научно обоснованных характеристиках природных и природно-технических объектов. Исследования природных экологических систем и природно-технических систем являются главным методом, обеспечивающим правильный и целесообразный выбор направления хозяйствования.
1. Жарников В.Б., Ван А.В. Эколого-геологические системы как объекты кадастровых исследований // Международный год планеты Земля: проблемы геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2008. - С.44-47.
2. Миркин Б.М., Наумов Л.Г. Экология России. М.: Устойчивый мир, 2000. - 272 с
3. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990. - 640 с.
4. Экологические функции литосферы/ В.Т. Трофимов и др. М.: МГУ, 2000. - 432
с.
© В.Б. Жарников, А.В. Ван, 2010
