CC BY
372
УДК 504:911
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД ПРИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ТЕРРИТОРИИ
© И.Б. Воробьева
Ключевые слова: ландшафтный, динамический, географо-экологический подходы; геоэкологическая оценка; геоэкотон; картографирование; мониторинг.
Обосновано понятие и важность изучения геоэкотонов. Показана эколого-геохимическая оценка геоэкотона: снег на льду - лед - подледная вода на акватории оз. Байкал и анализ эколого-геохимической обстановки территории и важнейших водотоков юго-западного побережья оз. Байкал, зоны контакта: вода - суша.
ВВЕДЕНИЕ
Современный этап развития географической оболочки характеризуется практически тотальной антро-погенизацией, уменьшением доли природных систем. Среди долговременных негативных тенденций, сложившихся в прошлом, максимально неблагоприятное воздействие на состояние окружающей среды оказывают: экстенсивное развитие экономики, сопровождающееся одноцелевым использованием природных ресурсов; деформированная структура народного хозяйства с превалированием природоэксплуатирующих производств; монополизм государственной собственности на природные ресурсы и средства производства. Технический прогресс породил представление, что человек, «покоряя природу», освобождается от ее влияния. Воздействие человека на природу следует рассматривать как природный процесс, в котором человек выступает как внешний фактор.
В основу комплексной оценки территории положен геосистемный принцип (упорядоченной совокупности систем) с предсказуемой реакцией на природные и антропогенные воздействия и учитывающей существующие внутренние и межсистемные связи. Важнейшей задачей изучения природной среды является выявление пространственной структуры распределения очагов загрязнения, выявление источников загрязнений, размеров зон их влияния и прогнозирование последствий воздействия. Геоэкологическая оценка территории отражает последствия сложного взаимодействия природных, технических и социальных сред. Важность геоэкологических исследований очевидна, поскольку конечным звеном является человек.
Нарушение естественной пространственно-временной структуры геосистем под действием как природных, так и антропогенных факторов (освоение подземных ресурсов, урбанизированные территории, промышленные зоны и др.) способствует расширению площадей геоэкотонов. Геоэкотоны как наиболее динамичные геосистемы являются индикаторами будущих изменений в структуре и свойствах геопространства.
Цель исследования - использовать системный подход в исследовании геоэкотонов для оценки геоэкологического состояния природных и урбанизированных территорий.
Активизация в исследованиях геоэкотонов связана с проблемой глобального изменений климата на Земле и необходимостью прогнозирования и моделирования возможных последствий. Практическая значимость работы связана с методическим и информационным обеспечением степени соответствия геоэкотонов комплексному и гармоничному развитию территорий в интересах проживающего здесь населения через критерии устойчивости и мониторинга, с использованием производных тематических карт, таких как оценка потенциала хозяйственного использования ресурсов территории и охраны природной среды. Недостаточная изученность геосистем регионов определяет малое количество надежного фактического материала, необходимого для решения теоретических и прикладных задач. Важность познания свойств и функций геоэкотонов, закономерностей их формирования, изменений под влиянием природных и антропогенных факторов подтверждается тем, что ряд международных организаций (ЮНЕСКО, ЮНЕП, ВМО, ФАО) проводят изучение, мониторинг и управление переходными зонами, без которых невозможен своевременный прогноз неблагоприятных явлений, возникающих в процессе естественного и антропогенного изменения геоэкотонов.
ПОДХОДЫ И МЕТОДЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ТЕРРИТОРИИ
Анализ изучения геоэкотонов в физической географии показывает, что к настоящему времени сформулированы основные понятия, определена иерархия объектов, найдены критерии выделения геосистем. При этом границы рассматриваются как вторичные по отношению к природно-территориальным образованиям, выполняющие функции их разграничения или ограничения. Определение физико-географической границы «как линии или переходной полосы, при пересечении которой происходит существенное изменение природных условий» [1], т. е. ее можно принимать и как условную линию, и как полосу, зону. Проблема погра-ничности и граничности систем, их выявления, определения места и роли в организации геопространства не решена однозначно и остается дискуссионной и актуальной [2]. В середине прошлого века вопрос о границах рассматривался в основном в рамках задач райони-
рования (Н.А. Солнцев, В.Б. Сочава, А.А. Крауклис,
A.Г. Исаченко, Е.Г. Нечаева). На ландшафтных картах границы отображаются как линейные объекты без свойств и структуры.
Многие исследователи ландшафтной пространственной организации выявляют образования, которые нельзя отнести к ядрам типичности, т. к. они не отвечают принципу однородности, для них В.Б. Сочава ввел понятие «экотон» и определил его как «переходная полоса между двумя регионами или двумя выдела-ми геомеров» [3]. Изучение функционирования и взаимодействия природных систем привлекает внимание к граничным системам, которые играют активную роль в трансформации вещественных и энергетических потоков, усиливая, ослабляя, изменяя их направление. Явление пограничности отмечали в своих работах Д.Л. Арманд, Э. Нееф, В.Б. Сочава, А.А. Крауклис, И.И. Мамай, К.Н. Дьяконов, Ф.Н. Мильков, В.С. Преображенский, А.Ю. Ретеюм, Д.И. Люри и др. В дальнейшем была выявлена проблема влияния антропогенных объектов (городов, технических сооружений и т. п.) на окружающую среду и формирование новых граничных образований. Появляются специальные исследования, направленные на изучение зон воздействия промышленных предприятий и городских поселений (А.В. Дончева, Л.К. Казаков, И.А. Авессаломова, М.А. Глазовская, М.Н. Петрушина, А.В. Хорошев,
B.Н. Башкин и др.). В последнее время было уделено много внимания проблемам экотонов и экотонизации. Это связано с большим разнообразием природных геоэкотонов, наметившимся приоритетом в природоохранных мероприятиях, увеличением площадей антропогенных геоэкотонов, быстрым развитием в них деструктивных процессов, локальных экологических кризисов и возникающей потребностью управлять ими. Важный вклад в развитие теории экотонов был сделан В.С. Залетаевым [4]. В его работах были выявлены основные принципы их структурно-функциональной организации, обеспечивающей устойчивое развитие, разработана классификация. В работах Ю.П. Зайцева, Н.М. Новиковой, Т.В. Дикаревой, В.Л. Каганского, В.Е. Шувалова, Э.Г. Коломыца, Т.В. Бобра граничные системы, геоэкотоны, рассматриваются как особый объект геопространства и самостоятельный объект изучения.
В настоящее время происходит расширение масштабов антропогенного влияния на природную среду, внедрение в ландшафт антропогенных (технических) объектов, формирующих новые ландшафтные территории воздействий. На новых территориях большую роль начинают играть не только природные, но и социальноэкономические закономерности пространственно-временной дифференциации и появляются новые границы антропогенного и природно-антропогенного происхождения. Это сопровождается появлением новых природно-антропогенных и антропогенных граничных геосистем - геоэкотонов разных пространственных масштабов, со своими специфическими свойствами, структурой и устойчивостью. Многие авторы отмечают, что «геоэкотон» - это объективная реальность, которая имеет свою специфичность и все увеличивающееся количество. Следовательно, геоэкотон - это сложная пространственно-временная система, формирующаяся на контакте разных природных сред и зон (вода - суша; вода - лед; горы - равнины; лес - тайга), природных или антропогенных геосистем разных ие-
рархических уровней. Нарушение естественной пространственно-временной структуры геосистем под действием как природных, так и антропогенных факторов (освоение подземных ресурсов, урбанизированные территории, промышленные зоны и др.) способствуют расширению площадей геоэкотонов. Активизация в исследованиях геоэкотонов связана с проблемой глобального изменения климата на Земле и необходимостью прогнозирования и моделирования возможных последствий. Геоэкотоны как наиболее динамичные геосистемы являются индикаторами будущих изменений в структуре и свойствах геопространства.
Выявление, изучение и картографирование геоэкотонов проводится с использованием разнообразных методических приемов различных отраслей наук. Это способствует всестороннему изучению объекта исследований, а также нахождению нестандартных путей решения поставленных задач.
Ландшафтный подход является наиболее соответствующим задаче комплексного анализа и оценки природных условий региона, поскольку учитывает как фоновые (природные) состояния геосистем, так и их антропогенные трансформации. Сущность ландшафтного подхода заключается в рассмотрении территории как совокупности природно-территориальных комплексов. Ландшафтный подход включает анализ ландшафтной структуры территории и ее динамики, оценку устойчивости к различным видам воздействия, а также выбор приоритетных направлений использования и развития разных типов природных комплексов. Методика применения ландшафтного подхода включает составление ландшафтной карты и последующий анализ территории на основе ландшафтной дифференциации. При создании ландшафтной карты выявляются геоэкотоны, типичные и уникальные, закладывается база для оценки инженерно-строительных условий, ландшафтно-рекреационных ресурсов, разработки природно-экологического каркаса территории.
В геоэкологических исследованиях динамический подход играет ведущую роль - изучение природной среды как открытой подвижной системы, подчиняющейся в своем развитии определенным закономерностям. Такой подход включает: 1) определение комплекса процессов, возникающих как в результате спонтанного развития природы, так и хозяйственной деятельности; 2) изучение и картографирование всех процессов; 3) установление и анализ факторов (источников) развития неблагоприятных процессов, проведение их экологической паспортизации; 4) определение характерных черт процессов (пространственного развития, интенсивности, продолжительности проявления и т. д.); 5) изучение воздействия процессов на компоненты и природную среду в целом; 6) прогнозирование тенденции развития процессов и их воздействия на природную среду [5]. Это необходимо для оценки геоэкологической обстановки и разработки плана защиты природной среды от неблагоприятных процессов и предупреждения их возникновения.
По мнению В.С. Преображенского и Т.Д. Александрова [6], при изучении различных геосистем с целью анализа возможных изменений природы и их последствий необходимо использовать совокупность географического и экологического подходов, т. е. геоэкологического. Такой подход способствует системному рассмотрению как биологических, так и абиотических явлений, процессов и объектов и позволяет территори-
ально дифференцировать мероприятия, их нормы и правила, строго связывая их с конкретной геоэкологической обстановкой. Географо-экологический подход позволяет в равной степени учитывать все взаимодействующие компоненты и объекты как в пределах системы, так и между. При решении конкретных геоэкологических задач одному из направлений отдается предпочтение. Задачи геоэкологических исследований: рациональное природопользование, экономное использование природных ресурсов и предотвращение (ослабление) возможных отрицательных последствий техногенеза; оценка геоэкологического состояния территорий и геоэкологическое картографирование; обоснование допустимых уровней техногенной нагрузки на природные компоненты; информационное обеспечение населения [7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
Разработана методика оценки экологического состояния окружающей среды урбанизированных территорий, которая базируется на системном анализе и синтезе знаний о природных, социальных и экономических условиях. При этом учитывается, что как бы ни была сильно изменена природная основа, в какой бы степени ни была насыщена результатами человеческого труда, она остается частью природы, природной системой, и в ней продолжают действовать природные закономерности.
Впервые проведена эколого-геохимическая оценка геоэкотона: снег на льду - лед - подледная вода на акватории оз. Байкал. На основе комплексного анализа геохимической обстановки показаны особенности химического состава и выявлены основные закономерности миграции макро- и микроэлементов в рамках системы [8].
Проведен анализ эколого-геохимической обстановки территории и важнейших водотоков юго-западного побережья оз. Байкал, зоны контакта: вода - суша, что является информационной основой для дальнейших исследований. Обследования речных вод, выполненные в последние годы, показали, что произошли качественные и количественные изменения в их ионном составе [9].
ЛИТЕРАТУРА
1. Четырехъязычный энциклопедический словарь терминов по физической географии / под ред. И.С. Щукина. М.: Сов. энциклопедия, 1980. а 467.
2. Бобра Т.В. Новые объекты ландшафтных исследований // Геополитика и экогеодинамика регионов. Симферополь: ТНУ, 2009. Т. 5. Вып. 1. С. 20-32.
3. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1978. 319 с.
4. Экотоны в биосфере / под ред. В.С. Залетаева. М.: РАСХН, 1997. 329 с.
5. Миханков Ю.М., Разумовский В.М. Деятельный подход к региональной географической экспертизе // Г еография и современность: межвуз. сб. Москва; Ленинград, 1990. Вып. 5. С. 77-86.
6. Геоэкологические основы территориального проектирования и планирования / отв. ред. В.С. Преображенский, Т.Д. Александрова. М.: Наука, 1989. 114 с.
7. Геоэкологическое картографирование: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / под ред. Б.И. Кочурова. М.: Издат. центр «Академия», 2009. 192 с.
8. Воробьева И.Б., Напрасникова Е.В., Власова Н.В. Экологогеохимические особенности снега, льда и подледной воды южной части озера Байкал // Геоэкология. Инженерная геология. Геокриология. 2009. № 1. С. 54-60.
9. Эколого-геохимический мониторинг состояния природной среды юго-западного побережья озера Байкал / Воробьева И.Б., Напрас-никова Е.В., Власова Н.В. // Мониторинг и прогнозирование вещественно-динамического состояния геосистем сибирских регионов. Новосибирск: Наука, 2010. С. 228-249.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 14-05-00183.
Поступила в редакцию 7 июля 2014 г.
Vorobyeva I.B. SYSTEM APPROACH AT GEOECOLOG-ICAL ASSESSMENT OF TERRITORY
The concept and importance of studying of geoecotones is proved. The ecological-geochemical assessment of geoecotone is shown: snow on ice - ice - subglacial water on water areas of the Lake Baikal and the analysis of an ecological -geochemical situation of the territory and the most important water currents of the southwest coast of the Lake Baikal, a contact zone: water -land.
Key words: landscape; dynamic; geographical-ecological approaches; geoecological assessment; geoecotone; mapping; monitoring.
Воробьева Ирина Борисовна, Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, г. Иркутск, Российская Федерация, кандидат географических наук, старший научный сотрудник, e-mail: irene@irigs.irk.ru
Vorobyeva Irina Borisovna, V.B. Sochava Institute of Geography, Siberian Branch of RAS, Irkutsk, Russian Federation, Candidate of Geography, Senior Scientific Worker, e-mail: irene@irigs.irk.ru
