6.2. Диагностические ээ
Диагноз объекта исследования как процедура анализа предшествует проведению всякой экспертизы, но как особый тип ГЭЭ, как исследовательский вариант выделяется нами при глубоком изучении природной и хозяйственной подсистем с целью выяснения причин отклонения функционирования ПХТС от заданных параметров. Это отклонение чаще всего связано с непредвиденными состояниями природной подсистемы и с несогласованностью между процессами самоорганизации природных и хозяйственных структур и управлением ПХТС как целостным образованием. Данная процедура возможна только при наличии высококвалифицированных специалистов. Схему логического анализа при осуществлении ГЭЭ можно разделить на три этапа: диагноз естественной подсистемы, диагноз хозяйственной подсистемы и комплексный анализ их синергетического взаимодействия.
Диагноз естественной природной подсистемынацеливает на раскрытие структуры и функционирования исходного ландшафта ПХТС. Всякое диагностирование базируется на анализе особенностей генезиса, основных черт эволюции и современных тенденций динамики ПХТС. На основании данного анализа можно судить о современном состоянии природной подсистемы и характерном времени ее развития (см. рис. 6.3).
Обычно генезис природной подсистемы связывают с главными системообразующими компонентами или внешними факторами. Удобнее всего эту процедуру выполнять путем выделения ведущих факторов и оценки их места в формировании ландшафта. Основой такого анализа является ландшафтная карта как целостная модель природной составляющей. Однако сам по себе диагноз предусматривает в рамках исходной модели рассмотрение покомпонентных составляющих и увязку их с теми или иными возможными последствиями хозяйственной деятельности. Фрагментарно рассмотрим некоторые аспекты такого анализа при проведении ГЭЭ. Первоначально, в соответствии с ведущим ландшафтоформирующим фактором, а также внутриландшафтными системообразующими процессами, определяются основные генетические ряды ландшафтов: климатогенный, тектогенный, гидрогенный, гидродинамический, оползневой, позиционный, биогенный, вулканогенный, литогенный, эоловый, антропогенный.
Климатогенныйряд выделяется в соответствии с зональными климатическими условиями (лесостепной, степной и др.). Недоучет климатогенного фактора в генезисе ландшафтов может привести к крупным ошибкам. В качестве примера можно привести неудачную попытку выращивания субтропических культур в пределах Южного берега Крыма вследствие неточного определения особенностей климата (признание субтропического характера климата вместо полусубтропического). Аналогичная ошибка была допущена в проекте разведения тонкорунных овец на севере Крыма.
Тектогенныйряд ведет к выделению горных, предгорных, равнинных, котловинообразных, амфитеатральных и других ландшафтов. При ГЭЭ важное значение имеет правильное установление особенностей морфоструктур рельефа и их взаимодействия с хозяйственной деятельностью. Это часто обусловливает потенциал самоочищения ландшафта.
Тот факт, что структура рельефа существенно изменяет условия рассеивания вредных веществ, подтверждается сравнением загрязненности воздуха городов Симферополя и Москвы. По удельным выбросам загрязнителей Москва превосходит Симферополь в 8 раз, а по частоте случаев превышения ПДК Симферополь опережает Москву в 2-3 раза . Это объясняется тем, что в Симферопольской котловине скорость ветра уменьшается в 5-7 раз по сравнению с открытыми возвышенными пространствами, присущими Москве.
Гидрогенныйряд ландшафтов формируется под воздействием близко залегающих грунтовых вод. К гидрогенным ландшафтам можно отнести ландшафты гидроморфного уровня. В Крыму, например, это ландшафты Присивашья, на Одесщине - мочары. В заключениях ГЭЭ следует рекомендовать выводить из пахотных угодий гидрогенные ландшафты и оставлять их под пастбища, сенокосы и природно-заповедные средообразующие системы.
Гидродинамическийряд ландшафтов формируется в основном под действием поверхностных водотоков (образование оврагов, переформирование русла рек и др.). Иногда предотвращение нежелательных гидродинамических последствий ведет к гидрогенным эффектам. Так, облицевание русла долины р.Салгир в пределах г.Симферополя привело к подпору подземных вод, что наряду с другими факторами увеличило подтопляемость прилегающей жилой зоны.
Оползневойряд ландшафтов обусловлен проявлением оползневых процессов. Правильное определение генезиса в данном случае позволит не только своевременно провести комплекс противооползневых мероприятий, но верно принять строительные конструктивные решения. Злободневно для условия, в которых осуществляется хозяйственная деятельность (строительство, забор песка и др.) в пределах распространения оползней с.-з. побережья Черного моря.
Эволюционное развитие ландшафтов и ГЭЭ. Развитие ландшафта - необратимые поступательные изменения, которые ведут к смене структуры геосистемы, к смене их инварианта. Такие изменения могут быть обусловленысаморазвитием геосистемыза счет направленного воздействия внешних факторов: климатогеннного, тектогенного, биогенного, антропогенного и др.
Климатогенный фактор эволюционного развития ландшафтов заключается в направленном изменении климата, охватывающем геологически длительные отрезки времени.
Тектогенный фактор развития ландшафтов проявляется в неотектонических движениях. Направленность и интенсивность неотектонических движений влияет на процессы, протекающие в ландшафте (преобладание аккумуляции или эрозии и др.). Трансформация ландшафтов в зависимости от неотектонических процессов может быть унаследованная - гармоничная с предшествующим ходом развития, или неунаследованная – дисгармоничная, выражающаяся по-разному, например, в консервации некоторых типов местностей, в наличии в почвенном покрове засоленных типов почв и др. Интересно проследить влияние этих двух факторов на развитие ландшафтов Крыма. В неоген-четвертичное время ландшафты Крыма имели циклически направленную тенденцию развития. Направленное изменение отдельных элементов природы не было однозначным. Развитие рельефа шло в направлении увеличения площади суши, роста континентальности. Климат Крыма изменялся от влажного субтропического в олигоцене (верхний плиоцен) к средиземноморскому субтропическому в миоцен-плиоценовое время и далее к умеренному в ледниковые эпохи и к умеренному с чертами полусубтропического в настоящее время. В этом же направлении шло развитие растительного и животного мира. Принято считать, что растительный покров очень четко реагирует на изменение климата и быстро приходит в соответствие с ним. В условиях же равнинного Крыма растительный покров заметно отстал в своем развитии, и в настоящее время типичные степи равнинного Крыма не соответствуют характеру климата и представляют собой реликт ледниковой эпохи. Климат здесь переходит от умеренного к субтропическому, а растительность бедноразнотравных степей умеренного климата медленно замещается полусубтропическими бородачевыми и эгилопсо-гайнальдиевыми формациями.
Биогенный фактор развития ландшафтов формирует такие функции ландшафтов, как самовосстановление, средообразование и ресурсовосстанавление. Благодаря живому веществу образуются горные породы, почвы, формируется химический состав ландшафтных газов и ландшафтных растворов. Ландшафтообразующая роль антропогенного фактора вытекает из того факта, что хозяйственная деятельность сравнима, по силе преобразования, с процессами самой природы. Степень хозяйственного воздействия в настоящее время достигла подзонального уровня.
Особое внимание при ГЭЭ следует уделять метахронности в развитии как компонентов ландшафта, так и его морфологических частей. Прослеживается закономерность: чем древнее ландшафт, тем более метахронны его морфологические единицы. Это положение должно учитываться при определении направления использования, нагрузок и норм в зависимости от реликтового, консервативного или прогрессивного характера развития морфологических единиц ландшафта. Подчеркнем, что иногда реликтовость служит единственным фактором ограничения хозяйственного использования территории.
Не менее важен учет направления и амплитуды динамических измененийв развитии ландшафта, в частности, сезонных, многолетних, сукцессионных и других. Динамические изменения могут соответствовать или не соответствовать эволюционным направлениям. В этом кроются многие ошибки экспертного анализа. Классическим примером служит необоснованность строительства плотины через Кара-Богаз-Гол, в проекте которой не была учтена естественная динамика функционирования Каспийского моря.
Результирующее взаимодействие генезиса, строение, а также тенденции развития и динамических изменений природной подсистемы в определенном временном срезе приводят к основным типам состояний, набор которых должен учитываться при прогнозе развития ПХТС. Важно также знать характерное время функционирования как отдельных компонентов природы, так и морфологических частей ландшафта, что позволит оценить время, необходимое на их самовосстановление.
Технические и технологические причины нарушения функционирования ПХТС являются предметом рассмотрения конкретной научно-технической экспертизы, методика которой определяется соответствующей отраслью знаний.
Природно-хозяйственная подсистема.Причины отклонения от заданных или желаемых результатов функционирования ПХТС часто следует искать в нарушении целостного процесса взаимодействия природной и хозяйственной подсистем: отсутствие согласованного развития природной подсистемы с хозяйственными циклами, формирование деструктивных процессов и др. Многое из перечисленного зависит от знания истории функционирования ПХТС (рис. 6.3).
История ПХТС.При диагностических ГЭЭ целостных ПХТС нельзя ограничиваться знанием временных свойств природных и хозяйственных подсистем, необходимо изучать природно-социальный процесс как целостное явление, которое определяется природными условиями, технологическим уровнем использования территории и ресурсов, а также социальными условиями, обусловливающими функционирование объекта.
Всякая ПХТС - это особое явление объективной реальности со свойственными ей законами и закономерностями. Она имеет свою социально-экономическую историю, которая раскрывается через особенности общественно-политического строя, смену технологической политики, типов севооборота и других антропогенных преобразований в сочетании с природными циклами. Подчеркнем, что при ГЭЭ необходимо знать структуру, функционирование и направления развития целостной ПХТС. Некоторые хозяйственные циклы за долгую историю существования в той или иной степени согласованы с ритмами природы, как, например, традиционная система сельского хозяйства. В других случаях согласованность выражена более слабо, например, объем и скорость выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, особенно аварийных выбросов не соответствует природным состояниям нижних слоев атмосферы. При экспертном анализе ПХТС необходимо особое внимание уделять согласованию природных и антропогенных процессов.
Хозяйственная деятельность часто приводит к непредсказуемым состояниям ПХТС. При этом задача ГЭЭ сводится к установлению причин того или иного явления и путей выхода из кризисной ситуации. Например, одной из задач ГЭЭ, проводимой экспертной группой с участием автора в Никитском ботаническом саду, было установление причин ветровала деревьев, усилившегося во второй половине ХХ века, при той же частоте бурь, что и в течение всего XXв. При этом пришлось анализировать не только Ботанический сад как природно-хозяйственный массив, но и весь природно-хозяйственный район как целостную ПХТС. Проведенный анализ показал, что причиной этому была вырубка леса на пути движения воздушных масс, падающих с гор по системе склоновых ступенек. Другим примером может быть диагностическая экспертиза, проводимая Одесским областным госуправлением экобезопасности по установлению причин падения уровня воды и изменению режима Куяльницкого лимана (также с участием автора). Как показали исследования, проблема возникшего кризиса заключается в нарушении механизма саморегуляции Куяльницкого лимана в связи с уменьшением стока с бассейна р.Куяльник и прекращением подпитки лимана морской водой через пересыпь (подробнее см. гл.8).
Анализ ряда экспертных исследований показал, что проблема часто упирается в поиск взаимосвязи между процессами управления и самоорганизации природных подсистем. Такие сочетания можно сгруппировать в три типа: а) функционирование ПХТС идет по заданным результатам без явных деструктивных процессов; б) функционирование ПХТС происходит в заданном режиме с нормированными деструктивными воздействиями; в) функционирование ПХТС сопровождается возникновением деструктивных не прогнозируемых процессов. Поэтому вторым аспектом диагноза хозяйственной подсистемы является анализ деструктивных процессов. Их развитие ведет к формированию дестабилизированных геосистем, которые часто имеют способность к саморасширению за счет формирования специфических ландшафтно-геофизических полей, подробно описанных в разд. 5.2.3.
Геоэкологическое состояние– итоговый результат взаимодействия естественных и антропогенных подсистем, приведший к формированию целостного образования. Методика анализа геоэкологического состояния разработана Б.И.Кочуровым (1995, 1997) и др. Различные типы геоэкологических состояний необходимо учитывать в процессе ГЭЭ. Это должно проявляться в согласовании режимов работы хозяйственных подсистем с геоэкологическими состояниями. В частности, можно ставить вопрос о необходимости перехода всех предприятий на экологические режимы работы (подробнее см. разд. 8.2.1).
Геоэкологические состояния ПХТС являются результатом синергетического процесса, отражающего взаимное развитие природной и хозяйственной подсистем. Проследив путь и генезис их формирования, легче установить причину возникновения нежелательного процесса и разработать комплекс мероприятий по их стабилизации.