Экологические ниши городов России (с населением более 250 тыс. Человек) Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

О

i-^

X

X с

X X

CD С CD U D X

X ^

и

CD U

CD X X D m

О ^

S X D С С

X

о

m i-

U

CD iX

О ^

I-

u о a D

УДК 911.375

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ НИШИ ГОРОДОВ РОССИИ (С НАСЕЛЕНИЕМ БОЛЕЕ 250 ТЫС. ЧЕЛОВЕК)

DOI: 10.24411/1816-1863-2019-11050

Б. И. Кочуров, д. г. н., профессор, ведущий научный сотрудник Института географии РАН, camertonmagazin@mail.ru, г. Москва, Е. А. Позаченюк, д. г. н, профессор, зав. кафедрой Таврической академии (структурное подразделение) Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского, pozachenyuk@gmail.com, г. Симферополь, В. А. Табунщик, аспирант Таврической академии (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», tabunshchyk@ya.ru, г. Симферополь, Е. А. Петлюкова, аспирант Таврической академии (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», petlukova@mail.ru, г. Симферополь

В статье с помощью концепции об экологической нише анализируется положение городов России с населением более 250 тыс. человек за период с 1939 по 2010 г. в факторном пространстве. В качестве факторного пространства выступают климатические факторы: «Средняя температура января, °С» и «Средняя температура июля, °С». Основой исследования о численности населения послужили данные переписей населения, проводимых в СССР и России в 1939, 1950, 1970, 1979, 1989, 2002, 2010 гг. Для каждого года построены экологические ниши городов России с населением более 250 тыс. человек и изучена их динамика. Рассчитаны и проанализированы диапазоны среднеянварских и среднеиюльских температур, а также амплитуды и оптимумы, в пределах которых существуют города России с населением более 250 тыс. человек.

In the article using the concept of an ecological niche, the situation of Russian cities with a population of more than 250 thousand people from 1939 to 2010 in the factor space are analyzed. The climatic factors are the factor space — "Average temperature of January, оС" and "Average temperature of July, оС". The basis of the population data are the census data conducted in the USSR and Russia in 1939, 1950, 1970, 1979, 1989, 2002, 2010. For each year, ecological niches of Russian cities with a population of more than 250 thousand people were built and their dynamics studied. The ranges of "Average temperature of January, °С" and "Average temperature of July, °С", as well as the amplitudes and optimal values within which there are cities in Russia with a population of more than 250 thousand people, were calculated and analyzed.

Ключевые слова: Россия, ниша, город, экологическая ниша. Key words: Russia, niche, city, ecological niche.

Введение. Исторически известно, что развитие большинства городов приурочено к определенным территориям. В большинстве своем это долины рек, районы, имеющие выход к морю или естественные убежища, районы залегания ценных полезных ископаемых и др. В противовес этому города ограничено развиваются в пустынях, в районах с вечной мерзлотой, в горных районах. Поэтому можно говорить о неоднородности положения городов в географическом пространстве. Одновременно на развитие городов влияют множество факторов. Однако ведущими

факторами являются природные условия, в том числе климатические факторы. Это дает право говорить о положении городов в многомерном факторном пространстве.

Развитие городов — это исторический процесс, города создаются, развиваются и гибнут. В древности, одни района города, которые разрушались, выстраивались заново, а в других — нет; здесь сказывалось решающее влияние природных факторов.

Сейчас городские поселения практически не исчезают, а наблюдается их стабильный рост. Можно говорить о разви-

тии процесса урбанизации (рост числа городов, городского населения и преобладания городского образа жизни). В ходе этого процесса городские населенные пункты появляются в различных частях земного шара, в том числе и в районах, где раньше в силу природных условий они возникнуть не могли. Поэтому возможно предположить, что городские населенные пункты захватывают пространство (как географическое трехмерное, так и факторное).

Материалы и методы. В настоящее время в связи с растущей экологизацией науки и формированием экологической парадигмы существует возможность рассматривать любые системы с экологической точки зрения. Для городов это актуально с позиций их текущего положения, динамики, прогноза развития в факторном пространстве. Это все возможно осуществить, опираясь на концепцию экологической ниши.

В работе использованы традиционные (исторический, сравнительно-географический, картометрический, статистический) и новейшие (математические и моделирования) методы.

Цель работы: рассмотреть города России (с населением более 250 тыс. человек) в факторном пространстве (климатические факторы), выявить факторные амплитуды, оптимумы и оценить их динамику в факторном пространстве за период с 1939 по 2010 г.

Объект исследования — города России (с населением более 250 тыс. человек). Предмет исследования — размещение городов России с населением более 250 тыс. человек в факторном пространстве (климатические факторы).

Результаты и обсуждение. Идеи применения концепции ниши были применены Добровольским В. В. [1], Гродзин-ским М. Д. и Свидзинской Д. В. [2]. Добровольский В. В. показывает возможность распространения понятия «экологическая ниша» за пределы биологического объекта и возможность его применения к потребителям любых природных ресурсов. Грод-зинский М. Д. и Свидзинская Д. В. показали возможность применения концепции ниши в ландшафтоведении на примере положения ландшафта в пространстве климатических факторов.

В современном мире в связи с усиливающейся экологизацией науки и природопользования многие идеи экологии проникают в другие науки. География в этом смысле не является исключением. Экологическая парадигма сформировалась и стала развиваться в биологии, а затем в экологии, начиная с 20—30-х годов ХХ в., а в начале XXI в. охватила все мировое пространство и стала междисциплинарной отраслью знания. Общим принципом, на котором базируется экологическая парадигма, является деление предмета изучения на две составные части, неразрывно связанные между собой (ибо одна не может существовать при отсутствии другой), но одновременно противостоящие друг другу. Составляющую, которую считают главной, именуют хозяином (объектом). Остальное — все, что окружает объект и влияет на него — именуют средой [3]. В данной работе объектом (хозяином) будут выступать города РФ с населением более 250 тыс. человек, а средой, влияющей на их существование — распределение полей факторов (в данном случае климатических).

С 20-х годов XX в. в экологии формируется и начинает развиваться концепция экологической ниши. Существует несколько точек зрения на то, что же такое «экологическая ниша» и множество определений этого понятия [4]. Однако наиболее устоявшейся является трактовка экологической ниши, данная Д. Хатчинсоном [4].

Как отмечалось выше, применение концепции ниши возможно и в других областях знаний. Поэтому представляется возможным рассмотреть города России в факторном пространстве — пространстве климатических факторов. С этой целью были выбраны города с населением более 250 тыс. человек. Основой выборок послужили данные переписей населения 1939, 1950, 1970, 1979, 1989, 2002, 2010 гг. Для большинства городов климатические характеристики взяты согласно [5], для некоторых городов, отсутствующих в [5] данные, рассчитывались дополнительно или брались из других источников.

В данной работе предпринята попытка оценить положение городов России с населением более 250 тыс. человек в пространстве факторов: «Средняя температу-

тз а ш

о г>

-I

тз

о

-I

а>

О-

Г> -I 03

о

а л

X

ТЗ

О

03

а л

а>

с

а>

О-

Г> ^

X н

а

г> а>

а> т т

у

-I

о

03

О

IX

X с

X

X

ф

с

ф

и о

X

X ^

и

ф

и ф

X X

о

о

СР X X

о ^

с

о

т

I-

и

ф

IX

о

СР

I-

и о а о

ра января, °С» и «Средняя температура июля, °С». Комбинация данных факторов выбрана неслучайно: они характеризуют температуры наиболее теплого и наиболее холодного месяцев в году для большей территории России. Нужно отметить, что построение ниши только в этих д вух параметрах не отражает полную картину явления, но служит ступенькой на пути к его постижению.

В 1939 г. было 22 города с населением более 250 тыс. человек, в 1959 г. — 37, 1970-м — 49, 1979-м — 65, 1989-м — 77, 2002-м — 75, 2010-м — 73 [6].

Рассмотрим, как изменялось положение городов России с населением более 250 тыс. человек в пространстве факторов «Средняя температура января, °С» и «Средняя температура июля, °С». Для двух случаев рассматриваемого факторного пространства характерно увеличение максимальных и минимальных значений факторов и, как следствие, амплитуды, при сохранении центрального значения амплитуды и значений оптимума (табл. 1, 2).

За период с 1939 по 2010 г. в пространстве фактора «Средняя температура янва-

ря, °С» амплитуда увеличилась в 2,8 раза, минимальные значения температуры в 2 раза, максимальные в 3 раза. Это объясняется интенсивным освоением пространств Сибири и Дальнего Востока России. За период с 1939 по 2010 г. в пространстве фактора «Средняя температура июля, °С» амплитуда увеличилась в 1,3 раза, минимальные значения температуры — в 1,2 раза, а максимальные значения не изменились.

Для городов характерно сохранение значений оптимумов с увеличением числа городов в пределах значений оптимума и увеличение максимальных и минимальных значений существования городов. Рассмотрение совместного влияния этих факторов предполагает построение двухмерной ниши. В этом случае осями координат выступят рассматриваемые климатические факторы, а результатом возможность или невозможность существования городов при определенных комбинациях этих факторов. Реализованные ниши представлены на рисунке 1.

Рассмотрим детально величину ниш, т. е. их объем. Показатель объема ниши

Таблица 1

Характеристики городов России с населением более 250 тыс. человек в пространстве фактора «Средняя температура января, °С»

Год Максимальное значение, °С Минимальное значение, °С Амплитуда, °С Центральное значение амплитуды, °С Значение оптимума, °С

1939 -3,1 -20,6 17,5 -12,4 -10...-12

1959 -1,6 -25,2 23,6 -13,5 -14...-16

1970 -1,6 -25,2 23,6 -13,1 -10...-12

1979 -1,6 -26,2 24,6 -11,9 -10...-12

1989 5,9 -26,2 32,1 -11,9 -10...-12

2002 5,9 -26,2 32,1 -11,9 -10...-12

2010 5,9 -42,6 48,5 -11,9 -10...-12

Таблица 2

Характеристики городов России с населением более 250 тыс. человек в пространстве фактора «Средняя температура июля, °С»

52

Год Максимальное значение, °С Минимальное значение, °С Амплитуда, °С Центральное значение амплитуды, °С Значение оптимума, °С

1939 25,3 15,6 9,7 18,75 18...20

1959 25,3 15,6 9,7 18,9 18...20

1970 25,3 12,6 12,7 18,9 18...20

1979 25,3 12,6 12,7 18,9 18...20

1989 25,3 12,6 12,7 18,9 18...20

2002 25,3 12,6 12,7 18,9 18...20

2010 25,3 12,6 12,7 18,9 18...20

№1, 2019

1939

1

1959 35

30

25

15 1

10

V 1 ч

1939

\ 20 —

3

10 —

50 -4 0 -30 -20 -10 0 10

1959

э

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 -50 -40 -30 -20 -10 0

_1970_ -40

30

25

1

15

10

5 /

V V \

1979 -40

30

25

(I 15

10

У 5

л. 4-5

Средняя температура января, °С 30-

1970

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 -50 -40 -30 -20 -10 0

С-50 -

-30 -

-10

10 С-50 -40 -30 -20

Средняя температура января, °С 30-

1979

Средняя температура января, °С

0 10° -50 -

-20 -10

0 10

1989 -40

30

25

20

1 10 /

/ 5 / Л

V5 ) \

2002 40

30

А 1' 10

У Ч

■ ^ \

1989 ,30

10 —

Средняя температура января, °С 2002 30

50 -40 -30 -20 -10 0 40 35 30 25 20

10

10 20 30 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 Средняя температура января, °С Средняя температура января, °С

2010

/

Ц

4

1 К-

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30

Примечания: горизонтальная ось — &

температура, °С, вертикальная ось — р,

частота (число точек); | ^ для каждого года факторная амплитуда ё ьд

слева характеризует распределение ц |

городов в пространстве «Средняя й

температура января, °С», а справа — р, «Средняя температура июля, °С» -

20 10 30 —

.—

10

50 -40 -30 -20 -10 0 10 Средняя температура января, °С

Рис. 1. Факторные амплитуды (слева) и ниши (справа) городов России с населением более 250 тыс. человек в пространстве факторов «Средняя температура января, °С» и «Средняя температура июля, °С» за 1939—2010 гг.

позволяет количественно оценить ту часть факторного пространства, в котором условия для существования являются благоприятными. Количественно объем ниши можно оценить по следующему показателю [2]:

V = П (Лх^), i = 1

(1)

где V — объем ниши ландшафта; П — знак произведения; Дхг- — величина факторной амплитуды по ьму фактору; хП1 — центральное значение амплитуды; п — число факторов, по которым построена ниша.

В 1939 г. объем ниши в пространстве факторов «Средняя температура января, °С» и «Средняя температура июля, °С» составил 0,73; в 1959-м — 0,89; 1970-м — 1,23; 1979-м — 1,41; 1989-м — 1,84; 2002-м — 1,84; 2010 г. — 2,78. То есть условия, благоприятные для существования городов России с населением более 250 тыс. человек, с 1939 по 2010 г. увеличились в 3,8 раза.

Выводы

Применение концепции ниши возможно при изучении объектов не только биологической природы, но и созданных человеком (город). Число городов России

с населением более 250 тыс. человек с 1939 по 2010 г. увеличилось в 3,3 раза, они освоили новые пространства для существования (как географические, так и факторные — климатические). Если в 1939 г. города существовали в диапазоне среднеиюльских температур 15,6...25,3 °С (амплитуда — 9,7 °С), а среднеянварских — —3,1...—20,6 °С (амплитуда — 17,5 °С), то в 2010 г. ситуация значительно изменилась: диапазон среднеиюльских температур составил 12,6... 25,3 °С (амплитуда — 12,7 °С), а среднеянварских — 5,9...-42,6 °С (амплитуда — 48,5 °С). Оптимумы существования городов России с населением более 250 тыс. человек с 1939 по 2010 г. составляют: —10...—12 °С (среднеянварские температуры) и 18...20 °С (среднеиюльские температуры). Объем ниши городов России с населением более 250 тыс. человек с 1939 по 2010 г. увеличился в 3,8 раза, т. е. в силу ряда причин условия для существования городов там, где их раньше не было стали благоприятными.

Настоящая работа выполнена при поддержке Программы развития ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского» на 2015—2024 гг.

а ш

о г>

-I

тз

о

-I

а>

О-

Г> -I 03

о

а л

X

ТЗ

О

03

а л

а>

с

а>

О-

Г> ^

X н

а

г> а>

а> т т

у

-I

о

03

30

20 —

10

10 20 30

20 —

20 —

10

10

10

CQ

в рамках реализации академической мо- ВО «Крымский федеральный университет о бильности по проекту ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского» грантов «Экологи* им. В. И. Вернадского» «Сеть академичес- ческие ниши и природопользование ланд-кой мобильности «ГИС-Ландшафт — Тех- шафтных уровней Крымского полуострова» X нологии и методики формирования геопор- и «Ландшафтная организация территории талов современных ландшафтов регионов», Симферопольского района в целях устойчи-а также в рамках поддержанных ФГАОУ вого развития».

х

X

ф

^

ф

и о

X

X ^

и ^

Ф

и ф

^ 3. Багров М. В., Боков В. О., Черваньов I. Г. Землезнавство. — К.: Либщь, 2000. — 464 с.

О 4. Hutchinson G. E. Concluding remarks // Classics in Theoretical Biology. Bulletin of Mathematical.

0 Biology. — 1991. — V. 53. — P. 193—213.

^ 5. Строительные нормы и правила. Строительная климатология: СНиП 23-01—99. М.: [б. и.], 2003. —

1 79 с. О

С X

о

Библиографический список

1. Добровольський В. В. Поняття «еколопчна шша» в екосистемологи // Науковi пращ ЧДУ iM. Петра Могили. Серiя «Екологш». — 2009. — Вип. 94. — Том 107. — С. 11—13.

2. Гродзинський М. Д., Свщзшська Д. В. Himi ландшафтав Украши у просторi клiматичних фак-торiв. — К.: ВГЛ «Обри», 2008. — 259 с.

6. Позаченюк Е. А., Табунщик В. А. Применение концепции экологической ниши в географии // Антропогенная трансформация геопространства: история и современность: материалы II Меж-дунар. науч.-практ. конф., г. Волгоград, 13—15 мая 2015 г. / редкол.: С. Н. Канищев (отв. ред.) [и др.]; Федер. гос. авт. образоват. учреждение высш. проф. образования «Волгогр. гос. ун-т». — и Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2015. — С. 16—21.

(D

Ix

O -

5 ECOLOGICAL NICHES OF RUSSIAN CITIES

o (POPULATION MORE THAN 250 THOUSAND PEOPLE)

a a.

B. I. Kochurov, Dr. of Sc.(Geography), Professor, Leading Researcher at the Institute of Geography RAS, camertonmagazin@mail.ru,

E. A. Pozachenyuk, Dr. of Sc.(Geography), Professor, Head Department pozachenyuk@gmail.com, Simferopol,

V. A. Tabunshchik, Post-graduate Student at the Tavrichesky Academy (Structural unit) of the Crimean Federal University name V. I. Vernadsky, tabunshchyk@ya.ru, Simferopol, E. A. Petlukova, Post-graduate Student at the Tavrichesky Academy (Structural unit) of the Crimean Federal University name V. I. Vernadsky, petlukova@mail.ru, Simferopol

References

1. Dobrovol's'kij V. V. Ponyattya "ekologichna nisha" v ekosistemologii [The concept of "ecological niche" in ecosystemology] // Naukovi praci CHDU im. Petra Mogili. Seriya "Ekologiya". — 2009. — No. 94. — V. 107. — P. 11—13 [in Ukrainian].

2. Grodzins'kij M. D., Svidzins'ka D. V. Nishi landshaftiv Ukraini u prostori klimatichnih faktoriv [Niches of Ukrainian landscapes in the space of climatic factors]. — K.: VGL "Obrii", 2008. — 259 p. [in Ukrainian].

3. Bagrov M. V., Bokov V. A., Chervanyov I. G. Zemleznavstvo. [Land science]. — K.: Libid', 2000. — 464 p. [in Ukrainian].

4. Hutchinson G. E. Concluding remarks // Classics in Theoretical Biology. Bulletin of Mathematical. Biology. — 1991. — V. 53. — P. 193—213.

5. Stroitel'nye normy i pravila. Stroitel'naya klimatologiya: SNiP 23-01—99. [Construction norms and rules. Construction Climatology: SNiP 23-01—99]. — M.: [b. i.], 2003. — 79 p. [in Russian].

6. Pozachenyuk E. A., Tabunshchik V. A. Primenenie koncepcii ehkologicheskoj nishi v geografii. [Application of the concept of ecological niche in geography] // Antropogennaya transformatciya geopros-transtva: istoriya i sovremennost': materialy II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., g. Volgograd, 13—15 maya 2015 g. /redkol.: S. N. Kanishchev (otv. red.) [i dr.]; Feder. gos. avt. obrazovat. uchrezhdenie vyssh. prof. obrazovaniya "Volgogr. gos. un-t". — Volgograd: Izd-vo VolGU, — 2015. — P. 16—21 [in Russian].