- •1* Место геоэкологии в современном естествознании. Развитие геоэкологии как междисциплинарного научного направления
- •2* Структура, цели и задачи, основные объекты исследований в геоэкологии
- •3* Развитие геоэкологических исследований: основные этапы, основные направления исследований в 18, 19, 20 веке.
- •4* Подходы к пониманию геоэкологии различными естественными науками.
- •5* Понимание геоэкологии в географическом и геологическом подходах
- •6* Понимание геоэкологии в ландшафтном и почвенно-экологическом подходах
- •7* География и геоэкология: сходства и различия. Взаимосвязь географии и геоэкологии
- •8* Взаимосвязь геоэкологии и природопользования
- •9* Междисциплинарный характер геоэкологии и его проявление в задачах, объектах и предмете исследования.
- •10* Проявление междисциплинарного характера геоэкологии как науки в ее терминологическом аппарате.
- •11* Проявление системного подхода в геоэкологических исследованиях.
- •12* Понятийно-терминологический аппарат геоэкологии как самостоятельного направления в науке (геосферы, экосфера, социосфера, техносфера и пр.).
- •13* Основные черты современной геоэкологии
- •14* Типы и информации в геоэкологических исследованиях.
- •15* Методы и способы получения информации в геоэкологических исследованиях.
- •16* Основные группы методов в геоэкологии: геологические, геофизические, геохимические. Специфика их реализации и значение применительно к геоэкологическим исследованиям.
16* Основные группы методов в геоэкологии: геологические, геофизические, геохимические. Специфика их реализации и значение применительно к геоэкологическим исследованиям.
Методологический аппарата науки включает в себя спектр методов которые оперируют науки, участвующие в формировании междисциплин. науч. связей. Осн. спектры ГЭ отвечающие её междисциплин. характеру : 1. Геологические методы. Геолог. методы в отношении ГЭ АКТУАЛЬНЫ Т. К. изучают процессы в пределах Земной коры и на её поверхности. Свойства минералов и горных пород в сочетании с геодинамикой носит характер геоэколог. факторов, проявление которых может отличаться катастрофическими последствиями. Результатом применения геолог. методов может быть выделение геопотагенных зон и особенностей проявления геолог. процессов по отношению ко всем геосферам Земли. 2. Геохимические методы. Эта группа методов применяется для изучения распространения хим. элементов и их соединений в горных породах, атмосфере, природ. водах, растит. покрове и жив. организмах. Наиболее востребованы в ГЭ методики специальных геохим. съемок и картирование территорий, в том числе техногенных систем и городских агломераций. Геохимия отвечает за выявление мест с повышенной концентрацией хим. элементов, что необходимо для выделения геохим. аномалий , в том числе антропоген. происхождения. Геохим. методы достаточно востребованы в определении качества ОПС, включая определения хим. состава почвы, природ. вод, донных илов и тд. 3. Геофизические методы. Эти методы изучают распределение естественных и искусственно созданных физ. полей- гравитационного, магнитного, электромагнитное, радиоактивное и др. В центре внимания этого метода находится изучение энерго- и массообмена, связывающего геосистемы в единое целое. Уровень современной физики с помощью применения сложных приборов позволяет определять радиационные и тепловые условия подстилающей поверхности, условия увлажнения, термический и водный режим почв, продуктивность биоценозов и т. д. В рамках геоэкологии эти методы применяются для прогнозирования землетрясений , оползней, возникновении горных угаров, разрушений и затоплений. С помощью электроразведочных методов геоэкологией изучаются загрязнения и картирования подземных вод, сейсмо-акустические методы используются для изучения эндогенных и экзогенных процессов. Сейсмическое профилирование как один из методов позволяет изучать акватории водохранилищ на наличие технических нарушений.
17* Основные группы методов в геоэкологии: ландшафтно-индикационные, инженерно-геологические, геокриологические, гидрогеологические. Специфика их реализации и значение применительно к геоэкологическим исследованиям.
Методологический аппарат науки включает в себя спектр методов, которыми оперируют в науке, участвующие в формировании междисциплинарных научных связей, таким образом можно говорить о разнообразных методах геоэкологии: Ландшафтная индикация - совокупность методов оценки состояния природно-территориальных комплексов (ПТК), отдельных их компонентов и протекающих в них процессах по легко доступным для непосредственного наблюдения компонентам или аэрофотоснимкам. Теорию и методику ландшафтной индикации разрабатывает раздел ландшафтоведения - индикационное ландшафтоведение. С позиций индикационного ландшафтоведения любой ландшафт может быть рассмотрен как ярусная система. Верхний ярус его – эктоярус – образован физиономическими компонентами, участками открытой почвы, поверхностью водоемов и следами деятельности человека. . Нижния ярус - эндоярус - образован деципиентными (т.е. скрытыми от непосредственного наблюдения) компонентами, грунтовыми водами, различными горизонты почв, грунты, антропогенными нарушениями, не определяемыми визуально и т.д. Цель ландшафтной индикации – использование эктояруса для познания различных деципиентных компонентов. Индикатами могут служить не только отдельные компоненты ПТК и их свойства, но и протекающие в них процессы. При этом существует три вида такой индикации: • индикация процессов, происходивших в ПТК в прошлом и прекратившихся к настоящему времени; • индикация процессов, протекающих в настоящее время; • индикация процессов, которые будут происходить в будущем. Новые геофизические технологии при решении инженерно-геологических, гидрогеологических и геоэкологических задач. За последние годы произошли качественные сдвиги в геофизических методах, направленных на изучение верхней части разреза. Прежде всего изменилась материальная приборная база исследований. Получили развитие новые методы изучения верхней части разреза: это структурные методы - георадиолокационное профилирование, технология для малоглубинного зондирования становлением в ближней зоне (ЗСБ), аудио-МТЗ и ядерно-магнитный резонанс при поисках воды. С другой стороны, старые, хорошо зарекомендовавшие себя методы, такие как метод вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ) получили дальнейшее развитие. Сильно изменилось качество аппаратуры: она стала цифровой, портативной, легкой, сопрягаемой с персональным компьютером, многофункциональной, то есть многометодной. Возникли адаптированные для современных, персональных компьютеров пакеты программ ввода данных, визуализации, обработки и интерпретации в рамках горизонтально-слоистых и двумерно-неоднородных сред. Произошло резкое расширение областей применения геофизических методов при решении инженерных задач. Разработка технологии бесконтактной съемки позволила вести исследования зимой на мерзлых грунтах и в городах на твердых дорожных покрытиях. Кроме этого значительно возросли объемы работ на магистральных трубопроводах, предназначенных для реконструкции. Георадиолокационое профилирование постепенно приобретает статус стандартного метода при проведении инженерно-геологических работ как на стадии изысканий при строительстве, так и при реконструкции зданий. Использование георадиолокации в комплексе с другими методами, используемыми в строительстве (например, с геодезическими), потребовало дальнейшей разработки методики интерпретации, что позволило повысить информативность этого метода. Георадиолокационное профилирование успешно используется при геоэкологических и поисковых исследованиях на мелководных пресноводных акваториях, где оно успешно конкурирует с непрерывным сейсмопрофилированием.
18* Аксиомы геоэкологии: Аксиома В.И. Вернадского о биосфере, аксиома В.Б. Сочавы об иерархической структуре биосферы, аксиома В.С. Преображенского о границах экосистем, континуальности и дискретности.
Аксиома В.И. Вернадского о биосфере. Теория геоэкологии опирается на реальные свойства предметов и явлений, генеральная совокупность которых принадлежит биосфере. Сущность ее постулируется аксиомой В.И. Вернадского: биосфера представляет собой целостную экологическую систему, в которой живое вещество взаимодействует с элементами литосферы, гидросферы, атмосферы и техносферы. Руководствуясь этой аксиомой, биосферу определяют как экосистему высшего ранга, а океаносферу, где условия среды в значительной мере определяются водной массой, рассматривают как подсистему биосферы. Аксиома В.И. Вернадского имеет фундаментальное значение для развития теории биогеографии океана. Из нее вытекают важные положения об элементах, системообразующих отношениях и структуре биосферы. Мобильность в экосистему вносят, с одной стороны, энергия Солнца и процессы, возбуждаемые ершовыми полями Земли и космического пространства, а также скрытые в самой экосистеме источники разных видов энергии. С другой стороны - источником мобильности является вещество, у которого силы молекулярного сцепления относительно слабы и которое пребывает в экосистеме в основном в виде потоков. Мобильная составляющая, таким образом, выполняет обменные и транзитные функции, связывает внутренние части экосистемы и объединяет последнюю с ее внешним окружением. Она ослабляет зависимость экосистемы от унаследованных факторов данного местоположения, постоянно размывает и передвигает пространственные границы. Сочетание инертности и мобильности придает экосистеме одновременно свойства дискретного и континуального образования - системы с "пульсирующими" во времени контурами внешних и внутренних связей. Системообразующая роль элементов неравнозначна. В.И. Вернадский ведущую роль отводил живому веществу: "На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом" Аксиома В. Б. Сочавы об иерархической структуре биосферы: биосфера представляет собой систему, организованную в виде множества подсистем различной размерности. Принцип иерархической определенности — один из главнейших в теории геоэкологии. Следуя этому принципу, необходимо четко задавать иерархический уровень, на котором должны вестись изучение экосистем и разрабатываться модели экологических связей. Переход от одного структурного уровня к другому сопровождается качественным изменением свойств системы. Практическое значение этой закономерности заключается в том, что использование модели ограничивается тем рангом системы, для которого она разработана. Аксиома В. С. Преображенского о границах экосистем: биосфера как планетарная система обладает свойствами континуальности и дискретности. Каждая экосистема занимает определенную площадь и объем и отделена от соседних систем естественными или антропогенными границами. В конкретных случаях границы между системами могут быть линейными или расплывчатыми, четко выраженными или затушеванными, стабильными или подвижными, однако они объективно существуют независимо от того, обнаружены они или нет. Л. Г. Берг писал, что охарактеризовать и выделить какой-либо географический ландшафт можно лишь тогда, когда мы установим границы, отделяющие один ландшафт от другого. Проведение естественных границ есть начало и конец каждой географической работы. В равной мере это высказывание можно отнести к геоэкологическим исследованиям.