CC BY
128
список литературы
Алексеев H.A. Стихийные явления в природе. М.: Мысль, 1988. 255 с.
Бедрицкий А.И., Коршунов A.A. и др. Опасные гидрометеорологические явления, вызываемые ветром, и их влияние на экономику России // Метеорология и гидрология. 2001. № 2. С. 5-16.
Кренке A.H., Чернавская М.М. Районирование территории России по сочетанию климатических экстремумов - условий возникновения чрезвычайных ситуаций // Известия РАН. Серия географическая. 2003. № 2. с. 17-26.
Мягков С.М. География природного риска. М.: изд.
МГУ, 1995. 224 с.
Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1- 6. Вып.12.
- Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
Осипов В.И. Оценка и прогнозирование рисков природных катастроф на территории России./Доклад на заседании Президиума РАН 17. февраля 2004 //www.geoenv.ru Порфирьев Б. Природные риски: куда идет Россия?/ Доклад на круглом столе Фонда «Единство во имя России», 1 февраля 2006 //www.kreml.org.
УДК 372.8
региональные аспекты изучения современных географических систем на примере пензенской области
С.Н. АРТЕМОВА Пензенский государственный педагогический университет, кафедра физический географии
Изучены основные направления современных эколого-географических исследований в целях оптимизации природопользования. Изложены методические подходы для региональных исследований процессов взаимодействия природы и общества. Сделан анализ эколого-географического состояния современных геосистем на территории Пензенский области.
ВВЕДЕНИЕ
Сохранение природной среды как необходимого условия жизни людей и источника ресурсов для производства стало жизненной проблемой всего человечества. Весь исторический опыт показывает, что природная среда влияет на жизнь людей и общественное производство как целостная система. В процессе обмена веществ с природой человек неизбежно изменяет свое окружение и вынуждено приспосабливаться к негативным изменениям природной среды. В настоящее время перед человечеством стоит задача оптимизировать свои отношения с природой. Эта задача имеет междисциплинарный характер, но ключевое положение должно принадлежать географии, в частности - учению о геосистемах (Арманд, 1975, Сочава, 1987).
Негативные последствия человеческого воздействия на природу возникают вследствие нарушения структуры и функции геосистем, их вертикальных и горизонтальных связей. Незнание или игнорирование геосистемных связей служит причиной разного рода побочных непредвиденных последствий, которые воспринимаются обществом как негативные.
Решение проблемы оптимизации в глобальных масштабах надо искать не в попытках «сразу» перестроить географическую оболочку, а путем накопления позитивных локальных и региональных изменений. Отсюда вытекает необходимость изучения эколого-географического состояния геосистем на локальном и региональном уровне и поиск путей оптимизации природопользования.
Сложившаяся система организации землепользования в Пензенской области находится далеко от совершенства с точки зрения возможностей (устойчивости) природных геосистем, что влечет за собой такие негативные процессы, как эрозия; дегумификация; дефляция; загрязнение почв, поверхностных и подземных вод; эфтрификация и исчезновение малых рек.
Актуальность данного исследования вызвана необходимостью разработки программы устойчивого развития нашего региона для решения экономических и экологических проблем, которая бы опиралась на научное обоснование. Использование ландшафтного подхода для отражения существующих противоречий во взаимоотношениях человека с природой является, с нашей точки зрения, наиболее оптимальным.
Целью нашего исследования является анализ эколого-географического состояния современных геосистем на территории Пензенской области для решения проблем оптимизации природопользования.
Прежде чем перейти к изложению методов и результатов исследований необходимо осветить некоторые теоретические вопросы научных представлений по излагаемой проблеме.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИРОДНЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ СИСТЕМ
По мнению ведущего современного ученого-гео-графа Исаченко А.Г., генеральная задача географической науки может быть определена как исследо-
вание взаимодействия между природными и общественными территориальными системами (ПТС и ОТС) (Исаченко, 1991). По мере развития системного подхода в физической и социально-экономической географии и в связи со сложившейся критической ситуацией во взаимодействии человека с природой, возникла необходимость преодоления разрыва в исследованиях ОТС и ПТС. В отечественной географии изучение ландшафтов началось в 1913 году (основоположником является Берг Л.С.) и накоплен большой опыт. Общественная география в разработке системных представлений отстает от физической географии, но есть опыт изучения территориальнопроизводственных комплексов, энерго-производс-твенных циклов, экономических районов и др.
Принципиальные различия между ОТС и ПТС проявляются в несовпадении их границ, что осложняет изучение их взаимодействия на определенной территории. Но взаимодействия происходят постоянно. Исторический процесс взаимодействия общества со средой сопровождается непрерывной сменой общественных территориальных систем (смена общественных формаций), природные системы при этом также изменяются, но в меньшей степени, т.к. человек не может изменить законы природы (функционирование и развитие природных систем). Темпы изменения природных систем несоизмеримо малы по сравнению с преобразованиями в общественных системах. Поэтому природные системы можно рассматривать как стабильные (некий инвариант) по отношению к общественным. Это означает, что изучение взаимодействия между ПТС и ОТС должно опираться на ландшафтную структуру эпигеосферы, а основным методом надо считать ландшафтный с историческим.
Один из наиболее дискуссионных вопросов современной науки связан с представлением о так называемых интегральных территориальных системах, объединяющих природу и человека во всем многообразии их взаимных связей. Активно развивающееся в настоящее время научное направление «геоэкология», целью которого является поиск разумных компромиссов между природой, населением и производством, использует термин «комплексная эколого-экономическая система» или «геоэкосистема». Разновидностью геоэкосистемы является геоэкосоциосистема - комплекс из разных подсистем, объединенных в интересах выполнения единой социально-экономической, экологической и духовно-культурной задачи. (Казаков, 2004, Мильков, 1986, Исаченко, 1985). Исаченко А.Г. утверждает о невозможности слияния природных и общественных систем в силу их автономности и несовпадения границ. При изучении взаимоотношений ПТС и ОТС главная методологическая задача - выбрать операционные территориальные единицы: политико-административные или природные (ландшафты). Однако многое говорит в пользу ландшафтного
подхода. Он позволяет надежно «привязать» смену ОТС в ходе общественно-исторического процесса к постоянному географическому началу. При этом важно найти оптимальный уровень территориальной дифференциации. Например, для территории России оптимальными территориальными единицами являются зонально-секторные макрорегионы, для субъектов РФ - ландшафтные подразделения более низких рангов (провинции, подпровинции, ландшафты).
Природные системы являются своего рода первичными моделями для всестороннего анализа исторического процесса территориальных природно-общественных отношений.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Разработки общей теории оптимизации взаимоотношений природы и человека - задача междисциплинарная, но ведущая роль должна принадлежать географии с ее накопленным опытом исследований в этой области (Исаченко, 1980, Кочуров, 2005). Исходя из вышеизложенного, объектом оптимизации служат геосистемы всех уровней, в совокупности составляющие географическую среду человечества. Конкретные задачи географических исследований можно разделить на две группы: фундаментальные и прикладные.
Фундаментальные задачи физической географии связаны, во-первых, с глубоким познанием геосистем (строение, функции, эволюция, размещение), во-вторых, с всесторонним изучением воздействия на геосистемы (механизмы воздействия, трансформации геосистем, устойчивость и способность восстанавливать утраченную структуру), в третьих, с разработкой прогноза дальнейшего возможного поведения геосистем под влиянием как естественных, так и техногенных факторов.
Анализируя существующие прикладные научные наработки в области изучения природно-хозяйственных систем, Исаченко А.Г. делает вывод, что «интегральная природно-общественная система как целостное образование мыслима, по-видимому, лишь в глобальных масштабах, т.е. в границах эпигеосферы, определяющей естественные пространственные пределы, как для человечества, так и для его географической среды» (Исаченко, 2004). Деление географической оболочки на целостные территориальные блоки невозможно из-за того, что природные и общественные системы имеют разные территориальные границы. Однако связи между ними исследовать необходимо. Существуют два подхода к интегральному изучению взаимодействия природных и общественных систем.
1. При первом подходе в качестве базисной системы используются ландшафты. Ключевым звеном, «скелетом» служит карта с системой ландшафтных контуров - в типологическом и региональном варианте, а «наполнение» составляют всевозможные социально-экономические показатели. Такие на-
работки есть (карты экологического и ресурсного потенциала, использования земель, хозяйственной освоенности территории др.) и этот подход вошел в практику эколого-географических исследований. Но здесь необходима процедура пересчета социально-экономической информации, т.к. ее учет ведется по административным единицам.
2. Второй подход основывается на использовании административно-территориального деления (АТД) в качестве базисной системы операционных территориальных единиц. Этот подход имеет ограничения в силу слабой изученности законов их формирования и развития. Обязательным условием применения этого подхода является необходимость учета ландшафтной структуры территории, т.е. дифференцированного изучения природно-общественных взаимосвязей по каждой входящей в административные границы природно-территориальной системе. Таксономический ранг изучаемого природного комплекса зависит от размеров изучаемой территории.
Оптимальным уровнем ландшафтной структуры на уровне административных областей является собственно ландшафт как таксономическая единица, а не урочище или местность и не провинция и под-провинция.
В своих исследования мы опирались на ландшафтный метод, но придерживались второго подхода (Антипова, 2001; Исаченко, 2004; Кочуров, 2005). При этом мы учитываем, что полученные территориальные единицы не целостные интегрально-территориальные системы, а взаимодействие двух автономных территориальных систем.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОСИСТЕМ
В ПРЕДЕЛАХ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
В своей работе мы опирались на работы Исаченко А.Г. и работы группы ученых Института географии РАН под руководством проф. Кочурова Б.И., которые разработали прикладное научное направление в геоэкологии - «география экологических ситуаций», или «экодиагностика» (Кочуров, 1997). Экологическая диагностика предполагает выявление и изучение признаков, характеризующих современное и ожидаемое состояние окружающей среды, геосистем, а также разработку методов и средств ликвидации негативных процессов. Экодиагностику можно рассматривать как информационную базу для экологической оценки территории. Экологическая оценка
- определение степени пригодности (благоприятности) природно-ландшафтных условий для проживания человека и какого-либо вида хозяйственной деятельности.
Каждый ландшафт имеет вертикальную и горизонтальную структуру и выполняет определенные функции. Основными функциями ландшафта являются: средоформирующая и ресурсовоспроизводящая. При значительных нагрузках происходят изменения в ландшафте, ведущие к нарушению функций. Тогда говорят об экологических проблемах,
которые можно разделить на две группы: загрязнение природной среды (нарушение средоформирующей функции) и ресурсно-хозяйственные проблемы (истощение природных ресурсов, нарушение земель и др.). Все эти проблемы зависят от двух факторов: с одной стороны - от природного потенциала и устойчивости ландшафтов, с другой - антропогенной нагрузки (населения, ведения хозяйства). Рассмотрим толкование этих понятий в научных кругах (Солнцев, 1981, Сочава, 1987, Исаченко, 1980, Миль-ков, 1986).
Природный потенциал ландшафта можно представить в виде схемы (табл.1).
Таблица 1
Природный потенциал
Природный потенциал
^
Потенциал Ресурсный Экологический
устойчивости потенциал потенциал
1 1 1
Способность Способность Природные условия
сохранять, обеспечивать жизни населения:
восстанавли- обществен- способность удовлет-
ваться после ное произ- ворять потребности
антропогенно- водство человека в первич-
го воздействия ных средствах существования
* 1 *
Проблемы, Проблемы, Проблемы, связан-
связанные с связанные с ные с изначально
перегрузкой переисполь- неблагоприятными
природных зованием свойствами при-
систем, - собс- природно- родных систем для
твенно эколо- ресурсного тех или иных видов
гические потенциала природопользования и измененными негативными свойствами ландшафтов в результате хозяйственной деятельности
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА Что касается природно-ресурсного потенциала
ландшафта, то его уровни по основным видам возобновляемых ресурсов с достаточной степенью точности определены(Исаченко, 1985, Антипова, 2001). Истощение этого потенциала ведет к серьезным экологическим проблемам (обезлесение, потеря плодородия почв, деградация пастбищ и др.). Показатели ресурсного потенциала в пределах Пензенской области приведены в таблице 2.
Экологический потенциал ландшафта - способность удовлетворять потребности человека в первичных средствах существования. Это потенциал жизнеобеспечения, или совокупность природных условий, влияющих на жизнь людей и создающих специфическую местную среду обитания. Оценка экологического потенциала задача довольно слож-
Таблица 2
Природный потенциал ландшафтов России (фрагмент) (по Исаченко А.Г.)
Типы природных ландшафтов Первичная биопро- дуктив- ность т/га/год баллы Производи- тельность лесов м3/га/год ы ч ба Продуктивность естественных кормовых угодий т/га/год ы ч ба Естественное плодородие почв ц/га/год баллы Естественная водообеспечен-ность, модуль стока рек, л/сек/км2 ы ч ба
Лесостепные Восточно- Европейские 17,1 -30 8 2,1-3,0 5 17,0 4 15,5-19,8 8-9 2,1-4,0 4
Степные типичные Восточно- Европейские 8,1-16 6 17,1 4 11,5-15,3 6 -7 0,6-2,0 3
ная, т.к. потребности людей к среде обитания разнообразные. Поэтому, ориентируясь на «среднего» человека, определяют потребность в удовлетворении первичной биологической необходимости в воздухе, воде, тепле, пище. Качество среды в последнюю очередь определяется возможностью обеспечения условий труда, отдыха, курортного развития. Можно делать частные оценки: медико-географическая, рекреационная, курортологическая. В формировании экологического потенциала участвуют все компоненты природы, но наиболее важное значение имеет климат. Считается, что наиболее комфортно человек себя чувствует при температуре воздуха 18-20оС, относительной влажности воздуха 30 70 %, скорости ветра менее 1 м/с. Влияние климата на здоровье многообразно. Увеличение температуры - тепловые удары, солнечные ожоги; низкие температуры - обморожения, простуда, сердечно-сосудистые заболевания; ультрафиолетовая радиация - рак кожи, рахит, малокровие, простудные и инфекционные заболевания; изменчивость погоды ослабляет защитные функции организма, негативно влияет на сердечнососудистую систему, обуславливает обострение многих болезней. Сезонная динамика климата косвенно влияет на опасность инфекций (связано с ритмичностью жизненного цикла возбудителей инфекций, например малярии, клещевого инцефалита и др.).
Важный экологический фактор - обводненость ландшафта и водообеспеченность населения. Особое значение имеет качество питьевой воды, ее минера-лизованность, химический состав. Геохимически обусловленные заболевания: эндемический зоб, кариес, флюороз, сердечно-сосудистые заболевания, некоторые злокачественные опухоли. Крайне многообразна роль биоты. С одной стороны, положительна - важный лечебный и рекреационный фактор, с другой - возможность аллегргии и распространения инфекционных заболеваний.
Экологическое значение почвы косвенное. Она влияет на качество питьевой воды и пищи, является средой для возбудителей кишечных и эндемических инфекций, а также через пыль влияет на дыхательные пути.
Рельеф - косвенный экологический фактор. Высота местности влияет на климат, на возможность травматизма, эстетичность ландшафта.
При комплексной экологической оценке надо учитывать взаимную зависимость и совместное действие отдельных природных элементов. Это сложная задача, т.к. невозможно найти универсальный показатель экологического потенциала, а балльный метод не раскрывает истинную картину. Наиболее приемлемым способом является - оценка природных комплексов (ландшафтов). Экологический потенциал ландшафта характеризуется по ряду показателей, затем сходные по качеству природной среды ландшафты объединяются в экологические типы ландшафтов. наиболее интегральное представление о тепло- и влагообеспеченности дает так называемый показатель биологической эффективности климата, предложенный Ивановым Н.Н.:
ТК = Т x К
где Т - сумма активных температур, а К - коэффициент увлажнения, т.е. отношение годовой суммы осадков к испаряемости. Многие экологические характеристики (геохимические показатели, биологическая продуктивность, заселенность, хозяйственная освоенность) коррелируются с градациями ТК. Изложенные принципы оценки экологического потенциала ландшафта положены в основу создания карты «Экологический потенциал ландшафтов Российской Федерации» под редакцией Исаченко А.Г (Исаченко, 1991).
Согласно данной карты Пензенская область расположена в двух типах ландшафтов:
1. -№ 31- широколиственные-лесные и лесостепные восточноевропейские, которые имеют оптимальные соотношения тепла и влаги, наиболее благоприятные, ТК > 20;
2. -№ 29 - степь северная восточноевропейская, с некоторым недостатком влаги, благоприятные, ТК = 16-20.
Устойчивость. Понятие и механизмы устойчивости в научных кругах пока определены не четко (Сочава, 1987, Мильков, 1986, Исаченко, 1980).
В настоящее время понятие устойчивости определяется с двух позиций:
1 - определяется по отношению к тому или иному конкретному воздействию или типу воздействий. Устойчивость - способность противостоять антропогенному воздействию, изменяясь только в пределах инварианта. Эти изменения носят характер деградации отдельных компонентов ландшафта. Предел устойчивости определяется по тому состоянию, при котором изменения еще обратимы, в противном случае происходит его разрушение.
2 - относительная или потенциальная устойчивость ландшафта, когда антропогенное воздействие рассматриваются не конкретно, а в общем виде. Внимание уделяется тем свойствам ландшафта, которые способны проявить себя и сохранить его.
Различия в естественной устойчивости геосистем и их устойчивости к антропогенным воздействиям можно показать следующими примерами. Так, зональные тундровые и лесостепные ПТК, селевые или лавинные геокомплексы в горах и долинные - на равнинах, в современных условиях природной среды весьма устойчивы как в пространстве, так и во времени. Однако они сильно различаются в динамике (изменчивости) своих состояний. Установлено, что существуют геоэкосистемы с сильно и слабо флуктуирующей организационными структурами. Например, геокомплексы пойм и пологих водоразделов резко различаются по динамике структуры и состояний. У ПТК водоразделов в естественных условиях среды меньшая устойчивость, пойменные ПТК устойчивы в своей повышенной естественной изменчивости или динамичности. В то же время их устойчивость к специфическим антропогенным воздействиям весьма не одинакова, тем более - к разным.
В частности, устойчивые в естественных условиях тундровые и северо-таежные геосистемы весьма неустойчивы к кислотному загрязнению, т.к. имеют кислую реакцию почв, а лесостепные и сухостепные ландшафты реагируют на этот тип воздействия очень слабо, щелочная реакция почв нейтрализует кислотные осадки. Существенно различается устойчивость склоновых и равнинных геосистем к автотранспортным, рекреационным и пастбищным механическим нагрузкам. Так, для сухих боров-беломошников на бедных сильноподзолистых песчаных почвах допустимая рекреационная нагрузка, не ведущая к развитию ландшафтно-экологических кризисов, составляет 1-2 чел./га, а для ПТК со свежими травяными березняками на слабоподзолистых легкосуглинистых почвах она возрастает до 15-20 чел./ га.
несмотря на то, что свойства природных компонентов как факторы весьма различаются по характеру влияния на устойчивость геосистем, на практике все же удается выявить некоторые закономерности зависимости устойчивости ПТК от их конкретных свойств. При прочих равных выявляются такие свя-
зи свойств природных компонентов с устойчивостью геосистем к антропогенным нагрузкам:
1) гравитационный, или денудационный потенциал территории (относительные превышения и расчлененность) - чем он больше, тем устойчивость геосистем к денудации, эрозии, механическим нагрузкам и даже к токсикантам меньше;
2) уклоны поверхности - чем больше, тем устойчивость ниже, но при уклонах < 1 она может падать из-за возможного переувлажнения и низкого самоочищения ландшафтов от загрязнителей;
3) длина склонов - чем она больше, тем устойчивость ниже;
4) механический состав почвогрунтов - обычно более устойчивы к нагрузкам ПТК, сложенные легкими суглинками и супесями, однако максимум может несколько смещаться в зависимости от вида воздействий (при воздействии кислотными осадками график распределения устойчивости ПТК резко асимметричен);
5) при мощности почвогрунтов менее 1,2 м устойчивость ПТК падает при ее уменьшении;
6) по гигротопам (увлажненности) - максимальная устойчивость к нагрузкам у геоэкосистем увлажненных местообитаний, к сухим и мокрым она падает;
7) по климатическим характеристикам - наибольшей устойчивостью обладают ПТК с оптимальным соотношением тепла и влаги (гидротермический коэффициент и коэффициент увлажнения близки к 1), а минимальной - ПТК с резко выраженными лимитирующими факторами по теплу и увлажнению и большими амплитудами их колебаний; умеренные ветры 2,5-4 м/с также способствуют повышению устойчивости геоэкосистем;
8) почвы - чем больше мощность гумусового горизонта, емкость и насыщенность основаниями ППК, тем большей устойчивостью обладают ПТК;
9) биота - чем более емкий и интенсивный БИК, чем плотнее проективное покрытие поверхности, тем выше устойчивость ПТК; хвойные породы и леса в среднем менее устойчивы к антропогенным воздействиям, чем лиственные; лугово-степные виды трав более устойчивы, чем лесные, а наибольшей устойчивостью обладают придорожные травы и другие синантропы; виды с глубокой и плотной корневой системой более устойчивы, чем с поверхностной и рыхлой; наиболее устойчивы к воздействиям модифицированные растительные сообщества в средней высокопродуктивной стадии сукцессий (например, приспевающие леса в возрасте 50-70 лет);
10) ПТК в целом - потенциально более устойчивы геоэкосистемы: а) с повышенным разнообразием и повторяемостью (дублированием) структур;
б) в ядрах их зональной и региональной типичности;
в) трансаккумулятивные устойчивее трансэллюви-альных; г) более масштабные по площади и веществу; более высоких иерархических рангов (зона > ландшафт>урочище>фация).
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ЛАНДШАФТ (АН)
АН оценивается по видам использования земель и характеру заселения территории (плотность сельского и городского населения). «Вид использования земель» рассматривается с точки зрения техногенного действия на природу (с экологических позиций), то есть это сочетание территорий и технических систем, расположенных на этой территории. Хозяйственное освоение территории выражается через различные виды использования земель (пашня, застройка, города и т.д.).
Сочетание природных ландшафтов и виды их использования на определенной территории - современные ландшафты (Антипова, 1988, Антипова, 1994).
Рассмотрение современного использования земель строится на основе схемы экологического ранжирования отдельных видов использования территорий. Выделяют 4 вида территорий:
1 - застроенные;
2 - возделываемые;
3 - используемые в естественном виде;
4 - неиспользуемые.
В рамках этих категорий рассматриваются отдельные виды и подвиды земель и акваторий, характерные для изучаемой территории.
Плотность населения для оценки экологических проблем в общем виде предполагается характеризовать четырьмя уровнями (Антипова, 1994 год):
1 - территории с плотностью < 1 чел./км2 - малоосвоенные с большим участием естественных ландшафтов;
2 - плотность 1-200 чел./км - территория со средней интенсивностью использования при преобладании одного вида использования;
3 - плотность 200-1000 чел./км - интенсивно освоенные земли;
4-1000 и более чел./км - территории, на которых преобладают застроенные земли.
При рассмотрении территорий конкретного региона в более крупном масштабе можно выделить до 10 и более видов использования земель и столько же рангов плотности населения.
Изучение структуры и динамики использования земель и плотности населения дает возможность провести первичную оценку экологически опасных изменений, которые произошли в процессе антро-погенизации природных ландшафтов. Прямое или косвенное антропогенное воздействие, выражающееся той или иной степенью антропогенной нагрузки и проявляющееся в хозяйственном освоении и использовании земель, является главным фактором преобразования природных ландшафтов в природно
- антропогенные геосистемы, а также ведущей причиной возникновения экологических проблем. Таким образом, общая антропогенная нагрузка определяется как сумма нагрузок плотности населения и использования земель.
Определение суммарной антропогенной нагрузки
Каждому виду использования земель соответствует определенная степень антропогенного воздействия на территорию. В порядке возрастания нагрузок на природные ландшафты выделяют следующие группы видов использования:
1 - неиспользуемые земли (включая леса) или используемые в естественном виде (природоохранные, охотничье-промысловые, природно-рекреационные);
2 - сельскохозяйственные земли со сравнительно малой степенью (4-8 баллов) преобразования природной среды (сенокосы, пастбища, залежь, многолетние насаждения);
3 - сельскохозяйственные земли со значительной степенью преобразования природной среды (пахотные, мелиорированные) (9-12 баллов);
4 - застроенные земли (земли поселений, транспорта, промышленности, нарушенные земли) (13-15 баллов).
Ранжирование видов использования земель по степени антропогенной нагрузки (бальная оценка), 15 балльная шкала.
Оценка каждого вида использования земель производится в пределах некоторого интервала баллов. При отнесении видов землепользования в конкретной административной единице той или иной величине балльной оценки в пределах интервала предлагается использовать ряд дополнительных показателей, характеризующих сами нагрузки. Среди них есть так называемые сквозые факторы, увеличивающие нагрузку на весь природный ландшафт и понижающие их устойчивость к антропогенному воздействию, и факторы, оказывающие воздействие только в определенных видах использования землях (таблица 3).
Каждый фактор ранжируется по 2 и 2-3 балльной шкале с учетом его особенностей и экологической значимости. Сначала каждый вид используемой земли получает свою бальную оценку в пределах установленного интервала. С учетом сквозных и частных факторов эта бальная оценка подвергается корректировке, которая определяется теснотой связью антропогенной нагрузки с видами использования земель.
Для исчисления суммы антропогенной нагрузки предлагается формула:
п
А. Н. = Е S. * В.
] ,1 ,
]'=!
где S - площадь вида ^го использования земель в %, В - бальная оценка антропогенной нагрузки по '-му виду с учетом корректировки по дополнительным факторам, п - число групп.
Представляет интерес не только сумма антропогенных нагрузок, но и ее составляющие, т. е. оценка антропогенной нагрузки по отдельным видам
Таблица 3
Факторы увеличения степени антропогенной нагрузки (АН) на различные виды использования земель
Факторы АН
Виды использования земель Сквозные Частные
Неиспользуемые земли Водозабор, Плотность Населения Площадь земель, нуждающихся в восстановлении, соотносительно лесосеки и площади лесов
2. Сельскохозяйственные мало интенсивные земли Количество скота на 1 га в условных головах
3. Сельскохозяйственные интенсивно используемые земли Машино-транспортный парк, на 1 га; плотность сельского населения
4. Застроенные земли Плотность городского населения
использования земель. Так как в них проявляются определенные факторы воздействий, то сопоставление антропогенной нагрузки по отдельным видам земель позволяет ранжировать различные факторы нагрузок по величине воздействия на природный ландшафт.
Таким образом, региональные исследования взаимодействия природы и хозяйственной деятельности на территории Пензенской области необходимо начинать с природной дифференциации. Ландшафтные выделы являются оперативной единицей исследования, в пределах которых сопоставляют природные возможности (естественную защищенность) с антропогенной нагрузкой и выявляют изменения и возможные экологические проблемы .
Экологическая проблема = АН антр.могет^ нагрузка;
ЕЗ естественная защищенность
Природный блок при исследовании механизмов возникновения экологических проблем можно представить в виде экологически значимых свойств ландшафтов. Свойства ландшафта, важные для сохранения здоровья и условий проживания населения, использования в качестве природных ресурсов, сохранения целостности, устойчивости, эстетической ценности ландшафта, которые могут способствовать или не способствовать проявлению экологических проблем. К экологически значимым свойствам относятся: 1 - компоненты ландшафта, используемые в хозяйственной деятельности, утрата которых осознается как экологическая проблема (возобновляемые природные ресурсы);
2 - компоненты и свойства ландшафта, снижающие его устойчивость к тем или иным антропогенным воздействиям (легкий механический состав почв, антициклональный тип погоды, слабый водообмен и другие);
3 - природные ландшафты или компоненты, подлежащие охране (редкие животные, растения, высокобонитетные леса и другие).
Отбор этих свойств (критериев) - один из ключевых моментов, так как необходимо определить своеобразную точку отчета при установлении уровня изменений свойств, свидетельствующих о возникновении экологической проблемы.
Используется типологический подход к ландшафту, составляется таблица - матрица, где каждому ландшафту дается характеристика и определяются экологически значимые природные свойства.
Согласно ландшафтной карты России масштаба 1:4000000 под редакцией Исаченко А.Г. Пензенская область лежит в пределах трех природных комплексов ранга «ландшафт»:
1 - семигумидные широколиственные возвышенные леса на эрозионных пластовых равнины на мезозойских и кайнозойских песчано-глинистых отложениях (это вся территория Засурья и Кададино-Узинский район;
2 - типичный южный лесостепной ландшафт эрозионный пластовый на мезо-кайнозойских песчано-глинистых отложениях с древнедельтовыми аллювиально-зандровыми песчанными низменностями, занятыми широколиственными лесами (лесостепной равнинный центр области);
3 - семигумидные широколиственные низменные леса на эрозионных пластовых равнинах на писчем мелу и мергелях (низменный лесной северо-запад);
4 - суббореальные типичные семиаридные северные степи на эрозионных пластовых песчаноглинистых отложениях (степной юг области).
Для каждого ландшафта были определены экологически значимые факторы, определены ценные свойства ландшафта и природно-ресурсного потенциала, установлены негативные изменения компонентов ландшафта.
Экологически значимые свойства для хозяйственной деятельности в нашей области имеют в первую очередь почвенные и климатические. Наиболее ценными являются такие показатели как: высокий бонитет черноземных почв (0,7-0,9), высокое естественное плодородие (15-10 ц/га /год), высокая продуктивность естественных кормовых угодий (17 т/га/год), запас гумуса (550 т/га), высокий показатель биопродуктивности (15 т/га/год), сумма активных температур 2500 оС, ГТК 1-0,9.
Экологически значимые неблагоприятные свойства: легкий механический состав серых лесных почв, глубокое и среднее вертикальное эрозионное расчленение (50-100 и более метров), слабая дре-нированность в западной части области, создающая
опасность аккумуляции загрязняющих веществ, повышенная активность эрозионных процессов, опасность дефляции почвогрунтов.
Учитывая данные свойства, можно определить возможные негативные процессы, которые могут возникнуть при сельскохозяйственном освоении: степень смытости, эрозия, дефляция, накопление некоторых загрязняющих веществ в почвах, дегумификация и др.
Экологически значимые свойства ландшафтов для выполнения средоформирующих функций и характеризующие устойчивость ландшафтов к антропогенным воздействиям, на наш взгляд, являются следующие:
а) благоприятные - водообеспеченность (средний годовой сток более 100 мм), благоприятные климатические показатели (температура воздуха, влажность, скорость ветра, частота приземных инверсий), высокая расчлененноть рельефа (около 100 м), наличие лесной растительности, мест обитания ценных животных и растений, наличие заповедников, памятников природы и др.;
б) неблагоприятные - низкая степень лесистости (22 %), повышенная опасность аккумуляции загрязняющих веществ в почвах, бедный видовой состав флоры и фауны и др.
Блок антропогенной нагрузки на ландшафты в пределах Пензенской области мы разделили на два информационных слоя на карте. Первый фоновый слой отражал среднюю плотность населения, а второй (штриховкой) - использование земель. По плотности населения вся территория разделена на три группы с учетом сельского и городского населения. Виды использования земель разделены на три группы: 1 - земли, используемые как естественные угодья (охраняемые территории, охраняемые леса, луга, сенокосы);
2- возделываемые земли (пашня); 3 - застроенные земли (дороги, земли населенных пунктов, индустриальные города). Интенсивность штриховки выбиралась с учетом степени антропогенного воздействия.
Изменения в природных комплексах анализировались с учетом суммарной антропогенной нагрузки и с учетом видов хозяйственной деятельности. К сожалению достоверной информации о степени антропогенного воздействия (внесение удобрений, количество скота, наличие с/х техники, объем выбросов и сбросов загрязняющий веществ и др.) на каждый природный комплекс нет, но предварительно можно говорить о приоритетных экологических проблемах в нашем регионе, связанных с особенностями природопользования.
На первом месте стоят проблемы, связанные с обеспечением населения благоприятными экологическими условиями проживания. Это такие проблемы, как, например, обеспечение населения области чистой питьевой водой. Сложившаяся проблема должна решаться не только административными
мерами (очистные сооружения, контроль сброса загрязняющих веществ в водные объекты и т. д.), но путем оптимизации природопользования. Сельскохозяйственное природопользование в области ведется без учета природных процессов, что ведет к обмелению и исчезновению малых рек, дегумификации почв, эрозии и др. Остро стоит проблема загрязнения природной среды твердыми бытовыми и промышленными отходами, загрязнение атмосферы выхлопными газами автомобилей и промышленными предприятиями, радиоактивное загрязнение среды и другие.
К числу природно-ресурсных проблем можно отнести такие, как деградация земель, эрозия почв, дегумификация, дефляция и др. В области необходимо проводить рекультивацию карьеров, лесоустроительные мероприятия и др.
Таким образом, использование ландшафтного подхода для отражения существующих противоречий во взаимоотношениях человека с природой является, с нашей точки зрения, наиболее оптимальным. Анализ эколого-географического состояния современных геосистем на территории Пензенской области необходим для решения проблем оптимизации природопользования.
список ЛИТЕРАТУРЫ
Антипова А. В. География России. Эколого-географи-ческий анализ территории: Учебное пособие. М.: МНЭПУ, 2001 г.с.208.
Антипова А. В., Жеребцова Н. А. Изучение и картографирование современного использования территории в целях прогноза природоохранных проблем. Географическое прогнозирование природоохранных проблем. М.: ИГАН, 1988. с.159-177.
Антипова А. В. Географическое изучение использования территории при выявлении и прогнозировании экологических проблем. География и природные ресурсы, 1994 г., №3. с. 26-32.
Арманд Д. Л. Наука о ланшафте. М.: Мысль, 1975. с.286. Географический атлас Пензенской области.-П.: Облиз-дат; 2005. с. 60.
Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: Высшая школа, 1991. с. 365. Исаченко А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. - Л.: Наука, 1980 г., с. 222.
Исаченко А. Г. Ландшафты СССР. Л.: Изд. ЛГУ, 1985. с.320. Исаченко А.Г. Исследование взаимодействия природных и общественных территориальных систем как генеральная задача географической науки // Труды XII съезда Русского географического общества Т.2. - СПб., 2005. С. 3-10 Казаков Л. К. Ландшафтоведение (природные и природно-антропогенные ландшафты): учеб. Пособие.-М.: Изд-во МНЭПУ, 2004 г.с.264 Кочуров Б. И., География экологическич ситуаций (экодиагностика территорий). М., 1997 г. с.132 Кочуров Б. И., Антипова А. Т., Харина С. Г. Экологическое картографирование Амурской области. Изд. РАН. Сер. Геогр. 1996. №3. С. 102-109
Кочуров Б. И. Оценка антропогенного изменения почвенно-геохимического потенциала ландшафтов для целей прогнозирования природоохранных проблем. Географическое прогнозирование природоохранных проблем.-М.: ИГРАН, 1998. с.76-87 Мильков Ф. Н. Физическая география: учение о ланшафте и географическая зональность.-
Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1986 г., с.-326 Солнцев В. Н. Системная организация ландшафтов.М. 1981 г. с.-24
Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах.-Новоси-бирск: Наука, 1987. С. 317.
УДК 551.465.7 (330.15)
ВЛИЯНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИЙ В ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ НАУКЕ НА ПРОЦЕСС ОБУЧЕНИЯ ГЕОГРАФИИ В ШКОЛЕ
Ю.С. АНДРЮШОВА
Пензенский государственный педагогический университет им. В.Г. Белинского,
кафедра физической географии
Изменения, происходящие сегодня в географической науке, связаны, прежде всего, с усилением ее гуманистической роли, которая раньше мало принималась во внимание. Это вызвано тем, что гео - экологические и социально - экономические проблемы возникли в географической среде, где законы природы и общества сочетаются. Обострение этих проблем в последнее время вызвано утратой обществом многих духовных ценностей. Стали обостряться национальные проблемы, широкое распространение получили равнодушие, цинизм, эгоизм. В этих условиях очевидна важность возрождения духовных ценностей, как основы консолидации общества.
География как учебный предмет включает основы естественных и общественных наук. В сферу ее изучения входят природная среда, население и хозяйство, что составляет базу для формирования у школьников эмоционально - ценностного отношения как к природным, так и к общественным явлениям.
Современный этап развития России характери- Необратимая деградация окружающей среды неиз-зуется глубокими преобразованиями во всех сферах общества, происходит поворот к гуманизации общественной жизни, меняются цели школьного образования. Если раньше целью образования было формирование личности, владеющей основами наук, то в настоящее время - всестороннее развитие человека, предполагающее развитие всех компонентов его личности (опыта, механизмов психики, типологических свойств, динамики). Такая личность способна самостоятельно добывать информацию, принимать нестандартные решения, находить достойное место в условиях социально - экономической неопределенности, решать глобальные проблемы современности.
Уникальность географии заключается в том, что она одновременно исследует проблемы окружающей среды и общества, которое развивается в ней. География комплексно рассматривает общество, природную среду и взаимосвязи между ними. “Человеческая цивилизация ныне - крупнейший воздействующий на природу фактор, сравнимый по интенсивности с ведущими естественно - историческими факторами развития природы”, отмечает В.М. Котляков (Котляков, 1990). Взаимодействие общества и природы происходит в географической среде, где законы природы и общества естественным образом сопрягаются, порождая во многих случаях гео - экологические и социально - экономические проблемы.
В начале XXI века человечество осознало реальную конечность своего существования. Страшным ударом стало понимание возможной гибели в результате ядерной войны, экологическая опасность.
бежно ведет к вырождению человечества. Ход исторического развития поставил общество и каждого человека на Земле перед необходимостью выработать новое мышление, охватывающее всю планету в целом. Отношения общества и природы должны быть гармоничными. Эта гармонизация означает такое неизбежное изменение человеком природы, которое сохраняет способность последней воспроизводить условия, приемлемые для существования самого человека как биологического вида.
Все проблемы, с которыми сталкивается цивилизация в процессе взаимодействия с природой, по сути, эколого-географические, считает В.М. Котляков. “Перед географией стоит вопрос: до каких пределов, какими средствами природопользования возможно совместное развитие природы и общества за счет только рациональной территориальной организации?” (Котляков, 1990). Экологическая проблематика ставит перед географией ряд задач: дать оценку негативных и позитивных результатов взаимодействия общества и природы в конкретных регионах, разработать прогнозы изменений интегральных геосистем и предложить научнообоснованные рекомендации по их регулированию, изучать и предсказать последствия осуществления крупных хозяйственных проектов, изыскать пути сохранения ресурсо - и средовоспроизводящей способности геосистем.
Интерес к экологическим проблемам содействует сближению физической и социально - экономический географии. География способна синтезировать естественно - исторический, экономический и социальный подходы в рамках целостного учения
