Современные проблемы физической географии и ландшафтоведения. Учебное пособие (курс лекций)

ских, или пороговых, значений. Так, на шкале уклонов рельефа интервал между 0,5° и 4,0° будет соответствовать наиболее благоприятным (оптимальным) условиям для строительства. При уклонах менее 0,5° ухудшается дренаж, усложняется устройство канализации; при уклонах более 4° нарастают трудности для строительства сооружений и их эксплуатации, а территории с уклонами свыше 20-30° практически вообще непригодны для большинства видов строительства (Исаченко, 1980).

Основные направления качественной оценки геосистем

Набор специализированных оценок природных комплексов может быть безграничным. Но для разработки главных направлений оптимизации природной среды важно выбрать ключевые темы. Всеобщее значение имеют оценки инженерно-строительные, агропроизводственные, рекреационные. В зависимости от характера ландшафта, перспективных и текущих планов социальноэкономического развития направления оценок детализируются и дополняются другими (лесорастительной оценкой, гидромелиоративной и др.).

I. Инженерно-строительная оценка геосистем

В эту группу входят оценочные исследования разных направлений – от узкоспециализированных (например, оценка природных условий для прокладки трубопроводов или строительства аэродромов) до инженерно-ландшафтных исследований, предназначенных для оценки общих условий промышленного и гражданского строительства или инженерного освоения территории в целом. Инженерностроительная оценка начинается с отбора оценочных показателей и определения критериев оценки. Набор показателей охватывает практически все компоненты ландшафта (рельеф, геоморфологические процессы, грунты, поверхностные и подземные воды, растительный покров и животный мир). Для отдельных групп ландшафтов характерны специфические инженерные ограничения, вызванные такими природными явлениями, как сейсмичность, которая усложняет и удорожает строительство, а при силе землетрясений свыше 9 баллов практически исключает возможность строительства. За критерии инженерной оценки тех или иных элементов природной среды обычно принимают нормативы, устанавливаемые строительными нормами и правилами (СНиПами). Таких нормативов очень много. Совместный учет различных природных факторов позволяет выде-

101

лить среди них определяющие и избавляет от необходимости анализировать при комплексной оценке, многочисленные частные параметры и нормативы. Более того, ландшафтный подход позволяет увязывать, т. е. совмещать и согласовывать в единой системе территориальных, единиц разрозненные частные оценки.

II. Агропроизводственная оценка земель

Результаты подобных исследований имеют широкое производственное назначение. Карты оценочной классификация земель, понимаемых как природные комплексы определенного ранга, полезны не только в землеустройстве, но и в агрономии (они помогают определить сроки полевых работ, дифференцировать внесение удобрений и агротехнические приемы в пределах хозяйства), мелиорации (помогают планировать осушительные, противоэрозионные и другие мероприятия) и др.

Качественная ландшафтная оценка необходима для выбора земель, перспективных для сельскохозяйственного освоения, а также как основа для экономической оценки земель. Естественно, что агропроизводственной оценке подлежат не только земли, уже используемые в этой отрасли народного хозяйства, но и потенциальный земельный фонд для дальнейшего освоения и трансформации в сельскохозяйственные угодья. При качественной оценке таких земель ландшафтный метод незаменим. Ландшафтно-агропроизвод- ственные группы земель привязаны к определенным ландшафтам и рассматриваются на их фоне. Агропроизводственной группировке урочищ должна предшествовать соответствующая группировка ландшафтов.

III. Рекреационная оценка геосистем

К рекреационной оценке природных комплексов, как и ко всякой другой, можно подходить с различных позиций – как более узких, так и более широких. В зависимости от возраста людей, их культурного уровня, состояния здоровья, характера и т. д. цели отдыха бывают разными – оздоровительными, познавательными, спортивными и др. Отсюда следуют различные виды рекреационных занятий, по отношению к которым непосредственно и производится оценка. Виды рекреационных занятий классифицируются по разным признакам. Прежде всего, их следует разделить по сезонам: на летние (купание, солнечные ванны, прогулки разного назначения – лечебные, оздоровительные, экскурсионно-познавательные;

102

парусный и гребной спорт, рыбная ловля, сбор ягод и грибов) и зимние (лыжные прогулки и спорт, подледный лов рыбы), а также межсезонные (спортивная охота, отчасти сбор грибов).

Тот или иной вид отдыха и его продолжительность определяются структурой природного комплекса. Ландшафтовед всесторонне оценивает рекреационный потенциал ландшафтов, урочищ и устанавливает, для каких видов отдыха и, в какой степени они пригодны.

При всем многообразии природных предпосылок для рекреации и различии критериев для тех или иных ее видов существуют некоторые определяющие свойства геосистем, которые имеют универсальное рекреационное значение. В любом случае такими благоприятствующими факторами будут разнообразие среды, комфортность климата, высокие эстетические качества пейзажей, леса и водоемы, оптимальное увлажнение поверхности.

При рекреационной оценке геосистем недостаточно исходить только из их современного состояния, следует учитывать и перспективы изменения рекреационного потенциала в связи с динамикой геосистем и возможностями повышения рекреационного потенциала с помощью архитектурно-планировочных, лесоводственных и мелиоративных мер.

В других перспективных направлениях ландшафтнооценочных исследований (лесорастителъное и лесоводственное, охотоведческое и охотопромысловое, мелиоративное) принципы и методы оценки остаются едиными. Объектами в каждом случае служат геосистемы. Оценочные исследования ведут на разных, преемственно связанных уровнях – региональном и локальном.

2. Ландшафтное прогнозирование и мониторинг

Ландшафтный прогноз – это научная разработка представлений о природных географических системах будущего, о их коренных свойствах и разнообразных переменных состояниях, в том числе обусловленных преднамеренными и непредусмотренными результатами деятельности человека.

Точкой отсчета ландшафтного прогнозирования служат:

1.Естественные динамические и эволюционные тенденции, присущие геосистемам;

2.Направленность человеческого воздействия на природные комплексы.

103

Расчетные сроки географического прогноза могут быть самыми разными. Известны попытки сверхдолгосрочного прогноза на тысячелетия и даже на 1 млн лет вперед. Наиболее актуален ландшафтный прогноз на предвидимое будущее в пределах ближайших лет и десятилетий.

Существенное практическое значение имеют краткосрочные географические прогнозы, рассчитанные на один год, на предстоящий сезон или даже на более короткие сроки. С помощью фенологической индикации можно прогнозировать наступление природных явлений на 1–1,5 месяца вперед летом и на 1–2 недели весной.

Пространственные масштабы географического прогноза дифференцируются в соответствии с уровнями геосистем. Различаются прогнозы глобальные, региональные и локальные. Примеры глобального прогноза касаются главным образом перспектив изменения климата. При региональном прогнозе может идти речь о будущем ландшафтных зон, провинций, отдельных ландшафтов. Объектами локального прогноза являются морфологические подразделения ландшафта вплоть до фаций, однако, ландшафтное прогнозирование для геосистем низших уровней должно разрабатываться на фоне высших территориальных единств.

Таблица 1 Типы географических прогнозов (Исаченко, 1980)

104

Принципы и методы ландшафтно-географического прогнозирования опираются на структурно-динамическую трактовку географических явлений и на функциональные модели геосистем.

Краткосрочное прогнозирование основывается на анализе динамики ландшафта, долгосрочное и сверхдолгосрочное – на исследовании закономерностей его исторического развития и эволюционных смен. Разработка среднесрочных и долгосрочных прогнозов требует наиболее всестороннего учета динамических и эволюционных закономерностей и различных форм изменений ландшафта во времени: ритмических, необратимых, спонтанных, техногенных.

Универсального метода географического прогнозирования не существует. В процессе разработки прогноза приходится сочетать различные методы. К ним относятся:

1.Метод экстраполяции состоит в ретроспективном изучении природных процессов и распространении выявленных тенденций на будущее. Этот метод следует применять в сочетании с другими методами, ибо развитие большинства природных явлений протекает неравномерно и простое продолжение на будущее кривой, отображающей ход процесса в прошлом, может привести к грубым просчетам.

2.Метод географических аналогий сводится к переносу закономерностей, установленных в одних ландшафтах, на другие, им аналогичные (например, использование наблюдений над влиянием существующих водохранилищ на окружающую территорию для прогноза воздействия проектируемых водохранилищ). Этот метод допустим в группе генетически близких ландшафтов и основывается на разработке ландшафтной классификации и районирования.

3.Индикационный метод основан на тесной взаимосвязи всех компонентов и процессов в геосистемах. Сущность его состоит в том, что динамические признаки компонентов-индикаторов (в особенности растительного покрова) используются для суждения о

105

возможных изменениях других, сопряженных с ними (индицируемых) компонентов. Ландшафтный индикационный метод широко используется для изучения современных процессов (особенно при дистанционных, т. е. аэрокосмических, исследованиях) и для палеогеографических реконструкций (восстановление ландшафтов прошлого по «следам» – индикаторам процессов: ископаемым остаткам организмов, составу горных пород, реликтовым формам рельефа).

4. Феноиндикационный метод. Этот метод основан на использовании временных интервалов между биофеноиндикаторами (например, началом пыления ольхи серой, началом цветения рябины или липы мелколистной и другими – индицируемыми – сезонными явлениями (метеорологическими, гидрологическими, почвенными процессами, а также развитием культурных растений, размножением насекомых-вредителей и др.).

Важнейшими предпосылками для разработки ландшафтногеографических прогнозов, как локальных, так и региональных, служат ландшафтные карты, генетическая классификация ландшафтов и физико-географическое районирование. Классификация ландшафтов дает возможность установить ландшафты – аналоги, в пределах которых действуют сходные закономерности. Сетка районирования позволяет определить природный «фон» для ретроспективного анализа, выбрать типичные («модельные») ландшафты в рамках более обширных физико-географических регионов для разработки математических моделей, связать между собой локальный и региональный прогнозы, а в итоге дать новое районирование – по выявленным различиям в тенденциях естественной динамики и развития геосистем.

Результатом прогнозного исследования должна быть итоговая ландшафтно-прогнозная карта, которая представляет собой одну из форм прогнозной модели геосистем. На этой карте природные комплексы классифицируются в зависимости от характера ожидаемых трансформаций на заданный расчетный срок.

Надо иметь в виду, что точность географического прогноза не может быть «стопроцентной» уже в силу чрезвычайной сложности самих геосистем. Ландшафтно-географические связи имеют вероятностную природу.

106

3.Оптимизация и рациональное использование ландшафтов

Ландшафт согласно современному представлению выполняет функции: средообразуюшие, ресурсосодержащие, ресурсовоспроизводящие.

Природно-ресурсный потенциал ландшафта является мерой возможного выполнения им этих функций. Определив природноресурсный потенциал, можно оценить способность ландшафта удовлетворять потребности общества (сельскохозяйственные, водохозяйственные, промышленные и т.д.).

Выделяют частные и природно-ресурсные потенциалы ландшафта: биотический, водный, минерально-ресурсный, строительный, рекреационный, природоохранный, самоочищения.

Природно-ресурсный потенциал – это не максимальный запас ресурсов, а только тот, который используется без разрушения структуры ландшафта. Изъятие из геосистемы вещества и энергии возможно столько, сколько не приведет к нарушению способности саморегулирования и самовосстановления.

Биотический потенциал характеризует способность ландшафта продуцировать биомассу. Мерой биологического потенциала геосистем считается величина ежегодной биологической продукции. Биотический потенциал поддерживает почвообразование или восстанавливает плодородие почвы. Предел биологического потенциала определяет допустимую нагрузку на геосистему. Вмешательство человека в биологический круговорот геосистем снижает потенциальные биологические ресурсы и плодородие почв.

Водный потенциал выражается в способности ландшафта использовать получаемую воду не только растительностью, но и образовывать относительно замкнутый круговорот воды, прнгодный для нужд человека. Водный потенциал и свойства ландшафта влияют на биологический круговорот, почвенное плодородие, распределение составляющих водного баланса. Границы между внутриландшафтными геосистемами одновременно являются границами территорий с характерньпм водным балансом.

Минерально-ресурсным потенциалом ландшафта считают накопленные в течение геологических периодов отдельные вещества, строительные материалы, минералы, энергоносители, которые используют для нужд общества. Такие ресурсы в ходе геологических циклов могут бьггь возобновимыми (леса) и невозобно-

107

вимыми (несоизмеримы с этапами развития человеческого общества и скоростью их расхода).

Строительный потенциал предусматривает использование природных условий ландшафта для размещения строящегося объекта и выполнения им заданных функций.

Рекреационный потенциал – совокупность природных условий ландшафта, положительно влияющих на человеческий организм.

Выделяют: рекреационные ресурсы и рекреационные ландшафты.

Рекреационные ресурсы используют для отдыха, лечения, туризма, а рекреационные ландшафты выполняют рекреационные функции (зеленые зоны, лесопарки, курорты, живописные места и т.д.).

Природоохранный потенциал обеспечивает сбережение биологического разнообразия, устойчивость и восстановление геосистем.

Потенциал самоочищения определяет способность ландшафта разлагать, выносить загрязняющие вещества и устранять нх вредное воздействие.

Главные принципы рационального природопользования, ис-

пользование природных ресурсов ландшафта не должно: приводить к резкому изменению природно-ресурсного потенциала; нарушать устойчивые межкомпонентные и межсистемные взаимосвязи в ландшафте; ухудшать экологические условия ландшафта, снижать условия жизнедеятельности человека.

Реализация этих принципов требует нормирования допустимых нагрузок, соблюдения природоохранных норм и правил, обоснованного выбора места и инженерных сооружений с учетом условий ландшафта.

Рациональное использование ландшафта означает выявление и учет всего многообразия ресурсов ландшафта, рассмотрение объекта использования как составной части региональной геосистемы, состоящей из локальных геосистем, оценку всех возможных последствий и экологических изменений в геосистемах, обоснованный выбор хозяйственной деятельности, полное использование ресурсов с минимизацией отходов и отрицательных воздействий.

Рациональное использование ресурсов ландшафта предусматривает их инвентаризацию, экологическую оценку ситуации, технологию производства, последствия хозяйственной деятельности человека.

108

Инвентаризация природных ресурсов включает учет их количества, качества, запасов, форму и степень эксплуатации. Помимо определения различных параметров ландшафта проводят его картирование.

Для учета ресурсов используют аэрокосмические методы, позволяющие с большой точностью определять площадь естественных и антропогенных геосистем, запасы биомассы в лесах и угодьях, оценивать состояние земель и т. д. В первую очередь инвентаризации подлежат невосполнимые и незаменимые, быстро уничтожаемые ресурсы.

В результате инвентаризации природных ресурсов, помимо законодательно предусмотренных: земельного, водного, лесного и других видов кадастров, создают кадастр природных ресурсов ландшафта.

Например, земельный кадастр включает сведения о природном, хозяйственном и правовом положении земель, видах землепользования, бонитировке почв, экономической оценке земель.

Рациональное природопользование в ландшафте сопровождается сопоставлением имеющихся ресурсов с запросом и потребностью различных потребителей, экологизацией технологических процессов, экономным, комплексным и интенсивным использованием ресурсов, применением ресурсосберегающих и малоотходных технологий, утилизации отходов.

Комплексное использование природных ресурсов ландшаф-

тов – это всестороннее их освоение, вовлечение в технологическую цепочку разных по степени ценности компонентов.

Интенсивное использование ресурсов предполагает увеличение выхода продукции из единицы объема или е площади ресурса, без дополнительного вовлечения в эксплуатацию компонентов геосистемы. Например, в сельском хозяйстве получение большего урожая с поля прежнего размера сочетается с сохранением плодородия почв.

Особое значение в рациональном использовании ландшафтов имеет возобновительная способность ресурсов. Земельные и биологические ресурсы способны возобновляться, но лишь тогда, когда интенсивность их использования не превышает скорости их самовосстановления. В случае невыполнения этого требования ресурсы сокращаются, а затем исчезают.

109

Отсюда первый и главный принцип рационального исполь-

зования ресурсов ландшафта – изъятие ресурсов не должно превышать уровень их естественного возобновления.

Приближенно возобновляемые ресурсы определяются по формуле:

ВР= Р/П,

где Р – ежегодно расходуемая часть природного ресурса; П – приход за тот же период.

Вр = 1 потребление конкретного ресурса относительно сбалансировано, В 1 указывает на истощение потребляемого ресурса, необходимо улучшение его состояния.

В 1 потенциальные возможности ресурса при эксплуатации больше интенсивности его использования.

Bторой принцип рационального использования возобнови-

мых ресурсов ландшафта характеризуется земельным равновесием, т.е. оптимальным сочетанием площадей угодий ландшафта: пашен, поселений, лесов, лугов, пастбищ, нарушенных и ненарушенных геосистем. Восстановление земельного равновесия ландшафта – сложный и продолжительный по времени природноантропогенный процесс.

Третий принцип – экологизация землепользования – максимальное сохранение продуктивных сельскохозяйственных земель для решения продовольственных проблем и прекращение отвода плодородных земель, мелиорируемых территорий, ценных лесных угодий для несельскохозяйственных целей.

Она предусматривает внимание к плодородию почв, противоэрозионным и почвозащитным мероприятиям, рекультивацию нарушенных земель, борьбу с загрязнением почв, технологическими отходами и выбросами.

Основа экологизации землепользования – природно-эконо- мический анализ данных земельного кадастра.

Проблема рационального использования потенциала ландшафтов выделяется как проблема оптимизации ландшафтов, т. е. наилучшего варианта использования потенциала.

В оптимизации ландшафта выделяют три основные на-

правления: сохранение естественного режима; регламентированное использование ресурсов с поддержанием экологического равнове-

110