15-Ландшафтно-геоэкологическая система
..doc15-Ландшафтно-геоэкологическая система.
В качестве объектов изучения геоэкологии выступают геоэкосистемы - относительно обособленные территориальные и аквальные системы, в пределах которых тесно взаимодействуют природные, хозяйственные и социальные компоненты среды. Они включают природно-территориальные комплексы с присущими им биоценозами и" территориально-производственные комплексы с их социально-экономическими проблемами. Можно выделить три иерархических уровня геоэкосистем: глобальный, региональный и локальный. На первом уровне объектом исследования являются сочетания геоэкосистем в масштабе географической оболочки (биосферы, в понимании В.И. Вернадского), на втором - геоэкосистемы регионального уровня, на третьем - геоэкосистемы локального уровня.
Общее представление о геоэкосистемах. Геоэкология как научное направление возникла на стыке географии и экологии. Объектом изучения географии являются геосистемы (природно-территориальные комплексы, ландшафты) - сочетания взаимосвязанных природных компонентов и соподчинённых комплексов, относительно ограниченные в пространстве и функционирующие как единое целое. Объектом экологии служат экосистемы - совокупности живых организмов и среды их обитания, которые, взаимодействуя между собой, образуют единые сочетания. Между понятиями "геосистема" и "экосистема" имеются как черты сходства (общий набор компонентов природы, полиструктурность, многообразие внутренних и внешних связей, динамичность состояний, способность к саморегулированию, иерархичность), так и существенные различия.
Различия между ними носят концептуальный характер. Экосистемы рассматриваются как биоцентрические образования, поэтому в их моделях выделяются связи, направленные от факторов среды к главному компоненту - биоте (или человеку), особое внимание уделяется трофическим (пищевым) цепям. Геосистемы полицентричны, поэтому все их компоненты оцениваются как равнозначные и все взаимосвязи подлежат изучению. Другое важное отличие экосистемы от геосистемы состоит в том, что она не ограничена чёткими пространственными рамками. В качестве экосистем могут рассматриваться и капля воды, и озеро, и биосфера в целом. Понятие "геосистема" всегда подразумевает наличие пространственных границ, которые выделяются на основе признаков, разработанных в географии.
В связи с этими различиями возникла необходимость разработки интегральной модели объекта исследований - геоэкосистемы, которая могла бы сочетать свойства названных выше систем. Вариант такой модели в виде графической схемы представлен на рис.1. Её характеризуют следующие особенности.
1)Антропоцентричность - выдвижение на первый план в биотическом звене системы человека. B.C. Преображенский (1992) называл это "антропоцентрическим акцентом". Он справедливо отмечал, что геоэкология рассматривает человека(население) не только в качестве источника нарушения природной среды, но и жертвы воздействия изменённой им природы.
2) Территориальность, т.е. привязка геоэкологических исследований к определённому пространству - местности, природным, природно-административным, политическим единицам (в данном случае региональной размерности). Территориальность подразумевает учёт конкретных физико-географических и социально-экономических условий региона (в том числе естественной дифференциации природной среды).
3)Учёт взаимосвязей как между человеком и средой, так и между другими компонентами и элементами среды (биотическими и абиотическими). Особое значение имеет выявление связей по цепочке: воздействие на природу — изменение природы — обратные воздействия изменённой природы на человека — их социально-экономические и экологические последствия.
В состав геоэкосистемы входят:
а) природная среда;
б) природа, изменённая человеком
в) техногенная составляющая;
г) социальная среда (рис.1).
В результате формируются сложные гетерогенные (разнородные) территориальные системы типа "хозяйство — природа — население" и "техника — природа — население". Подобные преобразования Б.И. Кочуров (1999) называет геоэкосоциосистемами.
При незначительном хозяйственном освоении геоэкосистемы приближаются к исходной вреде - природно-территориальным комплексам или экосистемам, при интенсивном антропогенном воздействии они существенно изменяют свои естественные свойства (в том числе и структуру) и становятся хозяйственными (техногенными) системами. В современных условиях, когда природа сильно трансформирована человеком, геоэколог чаше всего имеет дело не с естественными ландшафтами, а с природно-хозяйственными системами. В объекте исследования геоэкологии воедино сливается природная и социальная среда.
Рис.1. Схема интегральной модели геоэкосистемы':
I - природная среда; 2 - природно-антропогенная среда; 3 - техногенная среда; 4 - человек (население); 5 - связи между человеком и средой; 6 - связи между компонентами среды; 7 - границы геоэкосистемы; 8 - внешние связи
Типы региональных геоэкосистем. В зависимости от природных и социально-экономических условий, конкретной задачи исследований объекты геоэкологии могут различаться по генезису, структуре и характеру границ. В связи с этим выделим четыре типа 1еоэкосистем: физико-географические (ландшафтные) регионы, регионы с административными границами, бассейновые геоэкосистемы, аквальные комплексы (в пределах суши).
Физико-географические (ландшафтные) регионы - это сложные территориальные системы, обладающие целостностью и внутренним единством, которое обусловлено общностью географического положения и исторического развития, единством географических процессов и особенностями хозяйственного использования территории. Каждый физико-географический регион представляет собой звено сложной иерархической системы, являясь структурной единицей регионов высших рангов и интеграцией геосистем более низких уровней. Поэтому одна из важнейших задач геоэкологических исследований состоит в районировании территории и в "наполнении" районов, выделенных по сочетанию природных признаков, экологическим содержанием в зависимости от способа хозяйственного использования этих районов.
Регионы с административными границами представляют собой значительные по размерам территориальные комплексы, в которых взаимодействуют хозяйство, природа и население. В их пределах концентрируются различные виды производств, вызывающие существенные изменения в природной среде. Это нередко ведёт к негативным последствиям для жизни и деятельности человека. В результате возникают крупные экологические проблемы, которые в ряде случаев принимают региональные характер. Для решения этих проблем необходим всесторонний анализ взаимосвязей и взаимодействий социальных, хозяйственных и природных составляющих комплексов, что по существу означает рассмотрение административных территорий как геоэкосистем регионального уровня.
Бассейновые геоэкосистемы - это функционально целостные территориальные системы бассейнов рек, озёр и водохранилищ. Их целостность определяется наличием вертикальных и горизонтальных связей, в основе которых лежат потоки влаги, химических элементов, твёрдых веществ. Промышленное и сельскохозяйственное освоение территорий бассейнов существенно изменяет потоки вещества, что в свою очередь оказывает влияние на состояние природных ландшафтов и хозяйственную деятельность человека. В связи с ЭТИМ бассейны крупных и средних рек, озёр и водохранилищ можно рассматривать как региональные природно-хозяйственные системы и исследовать их в качестве объектов региональной геоэкологии.
Аквальными комплексами называют природные геосистемы и экосистемы, в которых соприкасаются и тесно взаимодействуют водные массы, затопленные почвогрунты и гидробиоценозы. Среди них выделяются речные, озёрные и озёрно-речные системы. Хозяйственная деятельность человека оказывает существенное влияние на эти объекты. Оно выражается в нарушении компонентов аквальных систем, регулировании уровня водоёмов при создании водохранилищ, загрязнении вод, донных отложений, биоты и т.д. Как результат, наблюдаются напряженные экологические ситуации, оказывающие негативное воздействие на здоровье и уровень удовлетворения потребностей человека. Это означает, что геоэкологические исследования аквальных комплексов должны включать, по существу, те же вопросы, которые решаются и при изучении наземных геоэкосистем.
Иерархические уровни региональных геоэкосистем
Каждый из выделенных выше типов объектов исследований может занимать территории от нескольких миллионов до нескольких тысяч км и существенно отличаться по масштабам экологических проблем. В этой ситуации возникает необходимость разделения региональных геоэкосистем на несколько иерархических уровней. Опыт ландшафтно-экологических (геоэкологических) исследований крупных территорий позволяет выделить четыре таких уровня (Исаченко, 1994).
1. Мегарегиональный уровень - переходная ступень от изучения глобальных экологических проблем к собственно региональным. В геоэкосистемной иерархии ему соответствуют физико-географические регионы высшего порядка (например, таёжная Северная Евразия), бассейны крупнейших в мире рек (например, Амазонки), такие крупные государства, как Россия или США.
2. Макрорегиональный уровень включает наиболее значительные по размерам собственно региональные геоэкосистемы: физико-географические страны или их очень крупные части (например, Восточно-Европейскую равнину), экономические районы больших государств (например, Север Европейской России), бассейны рек и озёр, занимающих сотни тысяч км2 (например, Волги или Байкала).
3. Мезорегиональный уровень - оптимальная ступень для исследования экологических проблем физико-географических областей и провинций, средних экономических районов, административных областей и республик, а также бассейнов рек и озёр площадью в несколько десятков тысяч км . В качестве аквальных комплексов могут изучаться геосистемы больших озёр и каскадов водохранилищ. На этом уровне базовыми оперативными единицами исследований чаще всего выступают территории административных областей и республик, поскольку здесь регулярно собирается комплексная информация о состоянии среды, прослеживаются тесные связи в системе "хозяйство - природа - население", имеются реальные рычаги для управления процессами природопользования.
4. Низовой региональный уровень - исходная территориальная ступень региональных геоэкологических исследований. Оперативными единицами и объектами исследований могут служить физико-географические (ландшафтные) и административные районы (или их отдельные группы), бассейны небольших рек и озёр, значительные по размерам озёра и водохранилища. В последние годы усиливается внимание к бассейновым комплексам как оптимальным территориальным единицам геоэкологического мониторинга. За исходное звено низового регионального уровня рекомендуется принять геоэкосистему речного бассейна площадью в несколько тысяч км.