Учебно-методический комплект дисциплины: геоэкология Мордовии (стр. 3 )

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Мордовский государственный университет

имени Н. П. ОГАРЕВА»

Факультет географический

Кафедра геоэкологии и ландшафтного планирования

Учебно-методический комплект дисциплины: «Геоэкология Мордовии»

Конспект лекций

Специальность 020804 «Геоэкология»

Ведущий лектор:

,

преподаватель кафедры геоэкологии и ландшафтного планирования

Одобрен на заседании кафедры

«___» _________ 2007 г. протокол № _________

Саранск

2007

Лекция № 1

Тема: Введение. Основы региональной геоэкологии.

Сущность геоэкологического анализа территории.

Геоэкосистемы как объекты изучения геоэкологии

1. Объект изучения, цели и задачи региональной геоэкологии.

2. Сущность геоэкологического анализа территории.

3. Общее представление о геоэкосистемах

4. Типы региональных геоэкосистем

5. Иерархические уровни региональных геоэкосистем

6. Потенциал и социально-экономические функции геоэкосистем

1. Объект изучения, цели и задачи региональной геоэкологии. Геоэкология сочетает био - и антропоцентричность эколо­гического подхода с полицентричностью и территориальностью (учётом пространственной неоднородности среды) географических исследований. В литературе пока не сложилось чёткого пред­ставления о содержании геоэкологии, но, по мнению многих иссле­дователей, она изучает антропогенные изменения территориальных систем и их компонентов, а также последствия этих изменений, влияющие на экологическое состояние среды, жизнь и деятельность человека. Геоэкологический подход позволяет учесть конкретные физико-географические условия и пространственные различия тер­риторий и акваторий и одновременно определить последствия из­менений ландшафтов и экосистем, оказывающие влияние на качест­во окружающей человека среды.

Цель геоэкологии - поиск разумных и приемлемых компро­миссов между природой, населением и производством, интересы которых находятся в постоянном противоречии (Поздеев, 1999). Основная задача данного научного направления - пространственно-временной анализ взаимоотношения человека с природной средой в конкретных физико-географических и социально-экономических ус­ловиях территорий и акваторий.

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 ), на втором - геоэкосистемы регионального уровня, на третьем - геоэкосистемы локального уровня.

Среди объектов геоэкологии выделяются территориальные и аквальные системы регионального уровня. Их изучение приобретает особое значение в условиях громадной территории Российской Фе­дерации. Региональные геоэкосистемы характеризуются значи­тельными размерами, сложной пространственно-временной струк­турой, сочетанием различных видов природопользования. Природа многих регионов испытывает интенсивное антропогенное воздей­ствие, последствия которого (истощение природных ресурсов, за­грязнение среды и др.) часто принимают региональный характер. Соответственно и переход к устойчивому развитию таких терри­торий возможен лишь на основе регионального подхода. В этой ситуации выделение региональной геоэкологии как направления, изучающего экологические последствия антропогенных изменений геоэкосистем региональной размерности, представляется вполне правомерным.

Важнейшая задача региональной геоэкологии - изучение струк­туры и функционирования геоэкосистем, определение и оценка их экологического состояния, выявление и изучение региональных экологических проблем. Ее решение требует проведения специаль­ных геоэкологических исследований, которые должны включать сле­дующие вопросы (Емельянов, 1998, 1999).

Во-первых, это определение современных антропогенных нагру­зок на природу с выявлением трансформирующих процессов, степе­ни и пространственных масштабов изменений геосистем. Опреде­ление нагрузок - исходное звено исследований, влияющее на реше­ние других геоэкологических задач.

Во-вторых, это определение последствий антропогенного воз­действия на территориальные и аквальные системы, т. е. изменение качества природной среды, условий жизни и деятельности насе­ления, которые происходят под влиянием изменённой природы. Их определение позволяет перейти от выявления состояний геоэкосистем к их экологическому и социальному оцениванию.

В-третьих, необходимы картографирование экологического со­стояния ландшафтов и его оценка с позиций жизнеобеспечения че­ловека. Особое значение имеет оценка степени экологической напряженности территорий и выявление острых экологических ситуаций.

В-четвёртых, важный элемент исследований - прогнозирование изменения экологического состояния геоэкосистем (в том числе вероятного проявления острых экологических ситуаций) с целью обоснования мер по оптимизации природопользования. Особенность геоэкологического прогноза состоит в определении последствий ан­тропогенного воздействия, жизненно важных для человека и биоты, с учётом конкретных природных и социально-экономических усло­вий территории.

В-пятых, должна решаться конструктивная задача геоэкологии - регулирование экологического состояния территорий. На регио­нальном уровне основная цель исследований состоит в опреде­лении сбалансированного соотношения между различными формами использования территории и соответственно оптимального соот­ношения площадей сельскохозяйственных, лесохозяйственных, при­родоохранных, селитебных и других ландшафтов в регионе.

Важной функцией геоэкологии является выявление, картогра­фирование и оценка экологического состояния конкретных регионов Российской Федерации. В связи с этим актуально создание регио­нальных геоэкологических монографий и серий геоэкологических карт на основе использования современных ГИС-технологий.

2. Сущность геоэкологического анализа территории. Основная задача геоэколгии – изучение взаимодействия природных территориальных комплексов и территориальо-хозяйственных систем в их историческом развитии на разных уровнях организации – локальном, региональном и глобальном для проектирования оптимальной среды проживания человека и сохранения биологического разнообразия. Анализ работ , , и др. показывает, что сущность геоэкологического анализа заключается в следующем: 1) диагностике основного изменяющегося компонента или комплекса в структуре ландшафта; 2) оценке остроты проявления геоэкологической ситуации; 3) установлении причин обострения геоэкологических проблем в условиях функционирования геотехнических систем в проектном режиме, при нарушении технологии строительства и эксплуатации, а так же в аварийных ситуациях; 4) выявление конфликтных зон между разнотипными геотехническими системами; 5) определение тенденций развития геоэкологических ситуаций в культурном ландшафте и характеристике (оценке) возможных последствий: природно-ресурсных, экономических, социальных, экономических, правовых и др.

3 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. (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.

Рисунок 1 - Схема интегральной модели геоэкосистемы:

1 - 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.

В состав геоэкосистемы входят: а) природная среда; б) природа, изменённая человеком; в) техногенная составляющая; г) социальная среда (рисунок 1,2 ). В результате формируются сложные гетеро­генные (разнородные) территориальные системы типа "хозяйство — природа — население" и "техника — природа — население". По­добные преобразования (1999) называет геоэкосоциосистемами.

Рисунок 2 – Схема геосистем, экосистем и геоэкосистем

При незначительном хозяйственном освоении геоэкосистемы при­ближаются к исходной среде - 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 чаще всего имеет дело не с естественными ландшафтами, а с природно-хозяйственными сис­темами. В объекте исследования геоэкологии воедино сливается природная и социальная среда.

4. 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 геоэкосистем: 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.

5. Иерархические уровни региональных геоэкосистем. Каждый из выделенных выше типов объектов исследований может занимать территории от нескольких миллионов до нескольких тысяч км² 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. Межрегиональный 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 км². 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 км².

6. Потенциал и социально-экономические функции геоэкосистем. С антропоцентрических позиций геоэкосистемы могут рассматриваться как средосодержащие системы и одновременно как источники, получения людьми всех необходимых им веществ и энергии, на которых базируется общественное производство. В связи с этим введено понятие "потенциал ландшафтов (геоэкосистем)" - запас производственных и экологических ресурсов ландшафтов (геоэкосистем), который можно использовать без существенного нарушения их свойств и функций. Производственные ресурсы включают элементы и компоненты природы, используемые в сфере материального производства (биота, земли, воды и др.), экологические ресурсы - это условия жизнеобеспечения людей, включающие средообразующие элементы - природных систем (рекреационные, лечебные, эстетические и др.). Для конкретных практиче­ских целей выделяют частные потенциалы ландшафтов (геоэкосистем), к которым относят биологический, водный, минерально-ресурсный, строительный рекреационный, природоохранный потенциалы, потенциал самоочищения (Охрана ландшафтов, 1982).

Потенциал ландшафтов (геоэкосиетем) в значительной мере определяет социально-экономические функции этих комплексов. Со­циально-экономическими функциями геоэкосистем называют удовлетворение ими материальных, экологических, культурных и других потребностей людей, в процессе взаимодействия общества и приро­ды (т. е. хозяйственное назначение и направление использования геоэкосистем). Исходя из этого природные комплексы рассматриваются как: а) ресурсосодержащие и ресурсовоспроизводящие систе­мы, располагающие возобновимыми и невозобновимыми ресурсами и способные воспроизводить биоту, почвенное плодородие, и час­тично воду; б) средообразующие и средовоспроизводящие системы, которые поддерживают необходимые для человека условия жизни и выступают как среда для отдыха и восстановления здоровья насе­ления; в) пространственный базис, место размещения хозяйственной деятельности и расселения людей; г) природоохранные системы, сохраняющие экологическое разнообразие в природе и соответственно редкие виды растений и животных; д) системы, способные трансформировать и разлагать, загрязнения в виде отходов произ­водства и тем самым предотвращать или ослаблять негативные по­следствия для жизни и деятельности человека; е) природная лабо­ратория для изучения механизмов взаимосвязей между биотическими и абиотическими компонентами геоэкосистем с целью разработ­ки путей рационального использования богатств природы (Геоэкологические основы..., 1989).

Природные ландшафты (геоэкосистемы) в большинстве случаев полифункциональны, т. е. они могут выполнять несколько функций одновременно. Вместе, с тем существуют и взаимоисключающие потребности, приводящие к ограничению числа выполняемых функций (например, застройка территории исключает возможность развития земледелия). В ряде случаев возможность выполнения функций данной геоэкосистемой зависит от характера использования смежных, а иногда и весьма удалённых комплексов.

Геоэкосистемы могут обладать как основными, так и дополни­тельными социально-экономическими функциями. Так, в сельскохозяйственных ландшафтах нередко в качестве дополнительной выступает лесохозяйственная деятельность, а в природных лесах рекреационного назначения большое внимание уделяется природоохранным мероприятиям.

Исходя из основных социально-экономических функций можно выделить следующие группы региональных геоэкосистем: сельскохозяйственные, лесохозяйственные, мелиоративные, водохозяйственные, промышленные, транспортные, геоэкосистемы крупнейших городов и агломераций, рекреационные, природоохранные. Большин­ство этих геоэкосистем относятся к комплексам низового регио­нального уровня, однако некоторые из них (прежде всего сельскохозяйственное и лесохозяйственные) могут рассматриваться как объекты мезорегиональной размерности.

Лекция № 2

Тема: Влияние антропогенного фактора на формирование

геоэкосистем

1. Воздействие человека на природные геоэкосистемы.

2. Антропогенно-техногенные нагрузки на геоэкосистемы.

3. Антропогенные изменения геоэкосистем.

4. Последствия антропогенных изменений геоэкосистем.

Как уже отмечалось, в процессе хозяйственной деятельности человек оказывает интенсивное воздействие на окружающую природу. В результате происходят существенные изменения природной среды, которые в свою очередь часто негативно влияют на жизнь и деятельность людей. В связи с этим особое значение приобретает анализ цепочки: воздействие на природные системы – изменение систем – обратное влияние изменённой природы на человека.

1. Воздействие человека на природные геоэкосистемы. Под воздействием человека понимаются все виды деятельности лю­дей и созданных ими объектов, вызывающие те или иные измене­ния в геоэкосистемах. Оно включает действие технических средств, инженерных сооружений (т. е. длительно сохраняющихся на местно­сти объектов, созданных из искусственных или естественных мате­риалов), технологии (т. е. способов) производства, направления ис­пользования территории.

Воздействие человека на природу может быть прямым и кос­венным. В первом случае оно рассматривается как непосредствен­ное действие на элемент или компонент природы с целью его использования или изменения (вырубка леса для получения древеси­ны, распашка почв для выращивания сельскохозяйственных культур и т. п.). Косвенное воздействие представляет собой побочный эффект прямого влияния. Оно возникает в результате, цепных реакций в природе, как вторичное явление, связанное с хозяйственными меро­приятиями (развитие эрозии при вырубке леса или неправильной распашке почв, подтопление берегов при создании водохранилища и т. п.). Побочные эффекты не всегда проявляются сразу, нередко они носят негативный характер, поэтому их изучение и анализ являются одной из важнейших задач геоэкологии.

По характеру проявления в пространстве антропогенные воз­действия разделяют на точечные (влияние отдельных предприятий, городов), линейные (влияние коммуникаций) и площадные (исполь­зование биологических и почвенных ресурсов на больших террито­риях). По масштабам проявления выделяются локальные, регио­нальные и глобальные воздействия. По происхождению воздействия могут быть разделены на механические, физические, химические, биологические.

Воздействие человека на природные системы, как правило, осуществляется с помощью технических средств. Последние могут быть стационарными и нестационарными, подвижными. К стационарным средствам относятся инженерные сооружения (промышленные предприятия, плотины, каналы и др.). Их действие чаще всего локализовано в пространстве и протекает в большинстве случаев непрерывно. В результате время существования инженерных сооружений и длительность их влияния на природу обычно совпадают. Действие нестационарной техники (сельскохозяйственных орудий, строительных машин и др.) носит кратковременный характер. Оно может периодически повторяться (как, например, пахота), но не является непрерывным. Однако изменения в природных систе­мах, вызванные этой техникой, нередко сохраняются многие годы.

В основе воздействия техники на геоэкосистемы лежат процессы отдачи в природу, извлечения из неё и перемещения веществ и энергии. Исходя из этого, (1975) разделил технические средства (системы) на производственные (без функции управления природными процессами), нейтральные и управляющие природой. Производственные системы объединяют добывающие и перерабатывающие предприятия. К добывающим относятся горнопромышленные, лесохозяйственные, сельскохозяйственные и другие, подобные объекты. Их воздействие на природу состоит, во-первых, в изъятии из неё веществ и энергии, во-вторых, в засорении среды отходами производства. Перерабатывающие предприятия влияют на природу в основном вторым путём. Системы, управляющие природными процессами, включают неподвижные и регулирующие объекты. Первые из них (лесные полосы; противосёлевые сооружения и др.) преднамеренно ускоряют, замедляют или останавливают потоки воды, воздуха, снега, твёрдых частиц, животных. Регулирующие системы имеют подвижные устройства, позволяющие усиливать или ослаблять потоки (плотины, затворы на каналах, рыбоподъёмники и др.). Они осуществляют направленное изменение свойств геоэкосистем. К нейтральным сооружениям относятся здания, дороги, мосты, нефтепроводы и другие подобные объекты. Они не рассчитаны на изъятие вещества и энергии, не имеют отходов, но самим своим присутствием могут служить помехой движению воды, воздуха или миграции животных.

Таким образом, можно выделить следующие наиболее общие виды антропогенно-техногенного воздействия на геоэкосистемы: а) изъятие вещества и энергии; б) привнесение в природу отходов производства и других веществ (удобрений, ядохимикатов и т. п.), а также энергии; в) перераспределение вещества и энергии, а соответ­ственно и трансформация процессов в геоэкосистемах; г) привне­сение в природу чуждых для неё технических и техногенных объ­ектов (Оценка влияния..., 1985).

2. Антропогенно-техногенные нагрузки на геоэкосистемы. Интенсивность воздействия техники на природу, а соответственно степень и масштабы изменений геоэкосистем неодинаковы. В связи с этим введено понятие "нагрузка". Под нагрузкой понимают меру антропогенно-техногенных воздействий на ландшафты (геоэкосисте­мы), которые могут привести к изменению их свойств и наруше­нию заданных им социально-экономических функций (Охрана ланд­шафтов, 1982). Нагрузка может быть целенаправленной, если она связана с поддержанием функционирования геоэкосистем в задан­ном режиме (распашка, полив, рубка леса и т. п.), или побочной, ес­ли она является следствием прямого воздействия на геоэкосистемы (загрязнение среды, эрозия земель, потеря плодородия почв и т. п.). Виды нагрузок тесно связаны с социально-экономическими функциями и реальным использованием геоэкосистем. Их величины зависят от ряда факторов: вида, интенсивности и продолжительно­сти антропогенно-техногенных воздействий, состояния изучаемого объекта, его устойчивости (т. е. способности противостоять внешним воздействиям) и др. Для измерения величин нагрузок используются различные показатели - весовые, объёмные, пространственные, вре­менные. При изучении геоэкосистем регионального уровня с их чётко выраженными территориальными различиями особое значение приобретают пространственные показатели (например, % площади нарушенных земель от всей площади изучаемого объекта). Они позволяют выявить особенности распределения нагрузок и определить размеры ареалов, в которых эти нагрузки достигают наибольших величин.

Исходя из социально-экономических функций геоэкосистем, выделим следующие виды антропогенно-техногенных нагрузок: пастбищную, земледельческую, мелиоративную, лесохозяйственную, водохозяйственную, промышленную, транспортную, градостроительную, рекреационную.

Пастбищная нагрузка выражается в изъятии фитомассы траво­стоя, дигрессии растительности (т. е. ухудшении биотических сообществ), уплотнении, изменении водного режима, а в ряде случаев и дефляции почв. Для определения её величины используются такие показатели, как количество голов скота на 1 га пастбищ, стадии дигрессии, % площади деградированных пастбищ.

Земледельческая нагрузка включает изъятие биомассы и отчуждение питательных веществ вместе с урожаем растений, распашку почв, внесение в неё удобрений и ядохимикатов, потерю плодородия почв в результате эрозии и другие воздействия. Распространённые показатели для её измерения - % распаханности территории, внесение удобрений на 1 га пашни, смыв почв (т/га), площадь эродированных земель (в % от площади пахотных угодий).

Мелиоративная нагрузка связана с осушением и орошением зе­мель, обводнением пастбищ, внесением удобрений и других хими­катов, поверхностным и коренным улучшением лугов и пастбищ, рекультивацией нарушенных ландшафтов. В качестве её показателей могут выступать: нормы осушения и орошения, % площади мелио­рированных угодий, % площади рекультивированных земель.

Лесохозяйственная нагрузка состоит в изъятии наземной фитомассы при лесозаготовках, изменении состава лесных фитоценозов, выгорании древостоя при пожарах, проведении мероприятий по уходу за лесом. Её можно определить объёмом вырубленной древе­сины относительно расчётной лесосеки, % площади вырубленного леса, % площади лесов, сгоревших во время пожаров и другими показателями.

Водохозяйственная нагрузка выражается в использовании воды для целей водопотребления, сбросе загрязнённых вод, образовании новых водоёмов (водохранилищ, каналов и др.), изменении гидро­лого-гидрохимического режима аквальных и наземных комплексов. Для её измерения могут быть использованы такие показатели, как объёмы изъятия воды и сброса загрязнённых вод, площади затопленных земель, изменение трофического статуса водоёмов.

Промышленная, транспортная и градостроительная нагрузки вызывают наиболее глубокие изменения в состоянии геоэкосистем. Они связаны с отчуждением территории, извлечением и использованием природных ресурсов, коренным нарушением ландшафтов, загрязнением окружающей среды, рекультивацией земель. Для определения их величин разработаны различные характеристики - % площади отчуждённых, нарушенных и застроенных земель, степень загрязнения среды, плотность транспортных коммуникаций, состояние здоровья и плотность населения.

Рекреационная нагрузка заключается в дигрессии растительности, уплотнении почвенного покрова, сооружении искусственных объектов для целей отдыха и туризма, при образовании ландшафтов для улучшения их рекреационной функции. Её оценка возможна с помощью таких показателей, как величина нагрузки (в чел/га за определённый промежуток времени), стадии рекреационной дигрессии, % площади, занятой рекреационными ландшафтами.

В геоэкосистемах регионального уровня, как правило, одновременно проявляется несколько видов антропогенно-техногенных нагрузок, а нередко нагрузки "накладываются" друг на друга в пределах одной ландшафтной системы (например, в урбанизированных ландшафтах совмещаются градостроительные, промышленные, транспортные, рекреационные воздействия). В такой ситуации возникает необходимость разработки суммарных показателей нагрузки на исследуемые комплексы в целом. Для решения этой задачи чаще всего применяются системы балльных оценок с использованием так называемых весовых коэффициентов. Величина коэффициента зависит от степени антропогенного изменения ландшафтов (а следовательно, и категории используемых земель): чем сильнее изменения, тем выше балл, который присваивается тому или иному виду нагрузки. Пример классификации земель по степени антропогенно-техногенной нагрузки приводится в табл. 1.

Исходя из данных табл. 1 и учёта площади, занятой той или иной категорией земель, суммарную нагрузку на геоэкосистему (Р) можно определить по следующей формуле:

6Sa + 5Sb + 4Sc + 3Sd + 2Se + Sf, (1)

100

где Sa, Sb, Sc, Sd, Se, Sf - площади земель соответственно с высшей, очень высокой, высокой, средней, низкой и очень низкой нагрузками (в % к общей площади исследуемой геоэкосистемы). Деление суммы, полученной в числителе, на 100 проведено для удобства пользования значениями показателя Р.

Показатель Р колеблется от 1 до 6 и характеризует следующую закономерность: чем большую площадь занимают земли с высокими степенями нагрузки, тем выше общая суммарная нагрузка на природу и соответственно степень антропогенного изменения изучаемой территории.

Важное значение имеет определение норм нагрузки на геоэкосистемы, т. е. величин антропогенно-техногенного воздействия, не приводящего к нарушению социально-экономических функций этих комплексов. Критическими или предельно-допустимыми нагрузками (ПДН) называют такие их величины, при превышении которых происходит разрушение структуры природных систем и нарушение их функций (Охрана ландшафтов, 1982). Нормы рассматриваются как: а) критерии, определяющие допустимость или невоз­можность "вторжения" человека в природу; б) средство контроля за осуществляемой деятельностью в сфере природопользования; в) форма правовой гарантии экологической безопасности здоровья населения, а также как гарантия сохранения некоторых природных объектов или их отдельных свойств (Александрова, 1990).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18