Во-первых, это выявление природных и антропогенных факторов и процессов, изменяющих состояние территориальных систем и их ком­понентов во времени и пространстве, устойчивости природных систем к техногенным воздействиям и способности их к восстановлению.

Во-вторых, это изучение изменений состава, структуры, ресурсно - и средосодержащих и воспроизводящих свойств, а также социально-экономических функций геоэкосистем (снижения природно-ресурсного потенциала ландшафтов, изменение биопродуктивности экосистем, нарушения сложившегося состояния угодий и др.).

В-третьих, выявление экологического состояния компонентов природной среды и геоэкосистем в целом, его картографирование и оценка с позиций жизнеобеспечения человека (в частности, степени загрязнения ландшафтов, ослабления потенциала самоочищения, сни­жения рекреационного потенциала территорий и др.).

В-четвёртых, важный элемент геоэкологических исследований – прогноз возможных изменений экологического состояния природных и природно-антропогенных геоэкосистем под влиянием хозяйственной деятельности человека (в частности, вероятности возникновения острых экологических ситуации).

В-пятых, разработка рекомендаций по предотвращению негативных экологических последствий хозяйственной деятельности человека и обоснование природоохранных и компенсационных мероприятий по сохранению, восстановлению и оздоровлению экологической обстановки.

Решение этих задач тесно связано со спецификой геоэкологии как дисциплины, изучающей пространственно-временные закономерности взаимодействия общества и природы в пределах конкретной территории. В связи с этим можно сформулировать следующие принципы геоэкологических исследований.

1. Исследования должны носить комплексный характер, т. е. охватывать всю совокупность природных объектов (компоненты природы и геоэкосистемы в целом) и воздействующие на них факторы (антропогенные и естественные), учитывать экологически значимые взаимосвязи населения, хозяйства и природы, использовать весь арсенал методов, которые дают возможность получить необходимую информацию о состоянии окружающей природной среды.

2. Ландшафтно-экологический подход к объектам исследования (учёт целостности и пространственно-временной структуры геоэкосистем, выявление пространственной неоднородности природной среды, изучение территориальных систем как среды жизни и деятельности человека).

3. Социально-экологическая ориентация геоэкологических исследований, т. е. антропоцентричность и необходимость оценки изменения природно-ресурсного потенциала и качества среды, направленность на решение экологических проблем.

4. Репрезентативность объектов (территорий) геоэкологических исследований. При выборе объектов следует учитывать типичность (в ряде случаев, наоборот, - уникальность) физико-географических условий, направления и степени антропогенного воздействия как на региональном, так и на локальном уровнях.

5. Целесообразность проведения одновременных наблюдений по одной и той же программе на изменённой человеком территории и участках с ненарушенной (слабо нарушенной) природой. Такая синхронность необходима для сравнения изучаемых объектов и получения оценки антропогенных изменений природной среды.

Реализация этих принципов позволяет получить необходимую информацию о современных и будущих состояниях территориальных и аквальных геоэкосистем. Особое значение приобретает выявление экологических последствий хозяйственной деятельности и их влияния на условия жизни и здоровье населения. Лишь определив это влияние, можно достаточно полно оценить вмешательство человека в окружающую природную среду.

2. Содержание и методы геоэкологических исследований. С учётом рассмотренных принципов необходимо подбирать объекты исследований и источники информации об их состоянии, проводить полевые работы, обработку, обобщение и анализ собранных данных. В качестве источников информации используются литературные и фондовые материалы, топографические и специальные карты, проекты, аэрофотоснимки, космические снимки, ряды метеорологических и гидрологических наблюдений, результаты специальных изысканий, на предварительной стадии исследований информационной базой служат материалы опосредственных наблюдений, на последующих стадиях - в основном данные непосредственных полевых работ.

Сущность опосредственных наблюдений состоит в изучении имеющихся текстовых характеристик, карт, цифровых и графических данных, дешифрировании аэрофотоснимков и космических изображений. Специфика работы с ними заключается в определении антропогенных изменений геоэкосистем и выявлении экологических последствий этих изменений.

Из перечисленных источников информации в настоящее время особое место занимают аэрокосмические снимки и карты. Их анализ позволяет выделить площади, на которых проявились техногенные изменения в природе, определить наиболее подвижные компоненты среды, установить фазы их развития. Сравнение снимков двух-трёх и более залётов и карт, составленных в разное время, даёт возможность выявить направление и скорость трансформации (например, усиление или ослабление вторичного заболачивания), динамику контуров и площадей объектов природы и в результате составить заключение о возможных изменениях отдельных компонентов и комплексов в будущем.

Геоэкологическое дешифрирование аэрокосмических снимков (чёрно-белых, цветных, многозональных и др.) включает (Инженерно-экологические изыскания..., 1997): а) выявление участков развития опасных техногенно-природных процессов и явлений; б) определение техногенных элементов ландшафта и инфраструктуры, влияющих на состояние природной среды (промышленных объектов, транспортных магистралей, трубопроводов, карьеров и др.); в) предварительную оценку негативных последствий прямого антропогенного воздействия (ареалов загрязнения, гарей, вырубок и других нарушений растительного покрова, изъятие земель и т. п.); г) выявление динамики изменения экологической обстановки; д) планирование числа, расположения и размеров ключевых участков и маршрутов наземных исследований. Рекомендуется выполнять предварительное дешифрирование (до проведения полевых работ), полевое дешифрирование (в процессе проведения полевых работ), окончательное дешифрирование (при камеральной обработке материала).

Однако опосредованные наблюдения не позволяют получить все необходимые сведения, поэтому основным средством получения ин­формации становятся специальные полевые исследования. Они представляют собой комплексные работы, которые базируются на ландшафтно-экологическом подходе и проводятся непосредственно на объектах антропогенного воздействия. Для получения геоэкологической информации в ходе этих работ могут быть использованы различные виды наблюдений - стационарные, полустационарные, маршрутные, комбинированные. На практике чаше всего проводятся маршрутные и полустационарные исследования. Они ведутся на ключевых участках и включают комплексное профилирование, описание типичных точек на профилях, полевое дешифрирование аэрокосмических снимков, отбор проб воды и образцов почв и растений на анализ, составление карт природных и антропогенных ландшафтов в масштабе 1:25:100000. Профили (или маршруты) выбираются так, чтобы захватить территорию техногенного объекта (например, осушительную систему в её проектных границах), зону его влияния и территорию за пределами зоны влияния. Точки закладываются в наиболее характерных геоэкосистемах локального уровня. На точках ведётся сопряжённое изучение природных и антропогенных компонентов в их взаимосвязи, выполняются кратковременные наблюдения за режимом некоторых характеристик.

Основная задача маршрутных и полустационарных исследований состоит в определении и оценке экологического состояния геоэкосистем, выявлении их устойчивости к антропогенным воздействиям, определении параметров, необходимых для прогнозирования изменений природной среды в зоне влияния крупных хозяйственных объектов. Необходимо получение данных о загрязнении воздуха, вод и почв, санитарно-эпидемиологическом состоянии территорий, условиях проживания и отдыха населения. Большую ценность представляет информация о видах и интенсивности хозяйственной деятельности человека (в частности, о техногенных нагрузках на ландшафты), размещении объектов антропогенного воздействия в пространстве и границах зоны их влияния на природную среду, данные о проявлении неблагоприятных процессов (подтопления, вторичного засоления, эрозии и др.) и деградации естественных геоэкосистем. В процессе исследования выявляются и наносятся на карту локальные источники загрязнения (свалки, полигоны твёрдых бытовых отходов, шлакохранилища и др.), границы загрязнённых территорий и деградированных ландшафтов.

Для выявления экологического состояния территории применяются различные методы исследований – геофизический, геохимический, индикационный.

Сущность геофизического метода состоит в изучении процессов поступления и превращения вещества и энергии в ландшафтах на основе использования балансового подхода. Производится определение элементов радиационного, теплового и водного балансов, исследование водно-теплового режима территории и его влияния на продуктивность экосистем. Сравнение структуры балансов трансформированной и ненарушенной территорий позволяет выявить направление и степень изменений, а также количественно оценить возможные последствия хозяйственной деятельности человека.

Геохимический метод заключается в исследовании функционирования и трансформации геоэкосистем с помощью анализа миграции химических веществ и элементов. Изучается поступление элементов естественным путём и в результате хозяйственной деятельности человека, выявляется интенсивность их водной и воздушной миграции, сопоставляется состав растворённых веществ в ландшафтах различной степени трансформации. Геохимический метод даёт возможность определить закономерности изменения химического состава природных компонентов и комплексов в целом, их устойчивость к различным веществам и способность к самоочищению, выявить скорости распространения и пространственные масштабы загрязнения.

Индикационный метод состоит в определении состояния одного объекта по состоянию другого, связанного с первым и более доступного для изучения. В геоэкологических исследованиях ведущую роль играет биоиндикация (выявление изменений природной среды с помощью живых организмов и их сообществ), а главным индикатором выступает растительный покров. Широко используются такие приёмы биоиндикации, как дендроиндикация (определение изменения природной среды с помощью изучения хода прироста деревьев), лихеноиндикация (выявление загрязнения окружающей среды путём изучения эпифитных лишайников), сравнительный анализ биопродуктивности естественных и нарушенных земель, контроль за изменением химического состава биотических компонентов экосистем и другие.

Заключительный этап исследований – целенаправленная обработка собранных данных (выполнение лабораторных анализов образцов почвы, воды и растений, составление геоэкологических карт, систематизация и обобщение фактических материалов). Обобщение материалов производится на основе применения сравнительного, математического, картографического и других методов. Оно включает выявление факторов, изменяющих природную среду, определение неблагоприятных природно-антропогенных процессов, установление изменений состояния геоэкосистем, оценку этих изменений, выявление последствий воздействия трансформированной природы на условия жизни и деятельности населения (в частности, зон повышенной экологической опасности). Обобщение позволяет построить локальные и региональные модели геоэкосистем – формализованные описания трансформации природных комплексов под влиянием хозяйственной деятельности человека. Характеристики этих моделей могут служить исходным материалом для прогнозирования изменений экологического состояния природной среды и разработки мероприятий по смягчению негативных последствий хозяйственного использования территории.

3. Геоэкологический мониторинг как средство выявления состояния геоэкосистем. Опыт показал, что информация о геоэкосистемах, полученная с помощью маршрутных и полустационарных исследований, далеко не всегда отвечает современным требованиям. Она содержит недостаточно данных по динамике объектов наблюдений, что существенно затрудняет прогноз их развития и эффективное управление их состоянием. В связи с этим возникла необходимость в проведении стационарных (режимных) наблюдений и контроля за состоянием геоэкосистем, т. е. организации службы геоэкологического мониторинга.

Геоэкологический мониторинг целесообразно рассматривать как деятельность по регулярному слежению и контролю за экологическим состоянием и антропогенным изменением геоэкосистем с целью их оценки и прогноза, а также управления этим состоянием (Емельянов, 1994). Одна из важнейших задач наблюдений – определение последствий антропогенного воздействия, влияющих на качество окружающей среды в условиях конкретной территории, и их оценка с позиций жизнеобеспеченности человека. Такая оценка позволяет своевременно и оперативно предупредить негативные последствия техногенного вмешательства, выявить возможные "конфликтные" ситуации и вовремя принять меры по их нейтрализации или смягчению.

Объектами геоэкологического мониторинга выступают геоэкосистемы разных иерархических уровней: природные, находящиеся в естественном режиме (например, заповедные), природно-антропогенные (например, сельскохозяйственные) и антропогенные (прежде всего городские). Организация наблюдений за состоянием ландшафтов особенно актуальна для территорий, которые испытывают высокие техногенные нагрузки. В связи с этим выделяют мониторинг промышленных, транспортных, городских, сельскохозяйственных, мелиоративных и других типов геоэкосистем.

В процессе мониторинга должны отслеживаться, оцениваться и прогнозироваться показатели, характеризующие: а) состояние и антропогенные изменения природной составляющей геоэкосистем; б) результаты хозяйственной деятельности и антропогенное воздействие на природу (источники загрязнения, нагрузки на природу и др.); в) качество окружающей природной среды и здоровье населения. Для получения этой информации целесообразно использовать как уже сложившиеся подходы к мониторингу – наблюдения за состоянием отдельных природных сред (атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, биоты, литосферы), так и слежение за состоянием геоэкосистем в целом, т. е. геоэкосистемный (ландшафтно-экологический) мониторинг на локальном, региональном и межрегиональном уровнях.

Осуществление геоэкологического мониторинга связано с проведением наземных стационарных наблюдений и использованием дистанционных (аэрокосмических) методов исследований. Наземные наблюдения ведутся на специально организованных стационарных (геоэкологических) полигонах. Последние представляют собой постоянные участки (площадки) и профили, заложенные в типичных эколого-географических условиях с учётом характерных для данной территории направления и степени антропогенного изменения ландшафтов. Для получения информации о состоянии геоэкосистем используются геофизические, геохимические и индикационные методы, описанные выше. Необходимо отметить, что полноценное функционирование геоэкологического мониторинга возможно лишь при формировании специальной сети стационаров. Однако в обозримом будущем это вряд ли возможно. Поэтому необходимо эффективное использование существующей сети мониторинга и расширение программы наблюдений за счет включения в неё экологических разделов (Грин и др., 1995).

Наземные наблюдения дополняются аэрокосмическим слежением за состоянием геоэкосистем (особенно на региональном уровне). Широко применяются такие методы, как фотографирование, телевизионная съёмка, спектрометрическая и инфракрасная индикация и другие. Их использование позволяет оперативно выявлять очаги и характер нарушений природных комплексов, определять интенсивность природно-антропогенных процессов, составлять прогнозы последствий хозяйственной деятельности человека.

Программа мониторинговых наблюдений во многом определяется характером использования территории и типом природно-технических систем. Рассмотрим этот вопрос на примере мелиоративного мониторинга.

Основная задача мелиоративного мониторинга – контроль за состоянием мелиоративных территорий и ландшафтов, относящихся к зоне влияния осушительных и оросительных систем; природная, технологическая, экономическая и социальная оценки выявленных изменений; оперативное предупреждение нежелательных последствий, прогноз состояния мелиоративных систем и ландшафтов на прилегающей территории (Дьяконов, Аношко, 1995). Для решения этой задачи в пределах региона выбирается типичный мелиорированный участок, на котором ведутся стационарные наблюдения. Желательно, чтобы он представлял собой хорошо выраженную, полузамкнутую систему, позволяющую надёжно фиксировать приход и расход вещества и энергии. Этому условию отвечают бассейны малых рек, также мелиоративные системы, включающие сеть гидротехнических сооружений и территорию, находящуюся в зоне их влияния.

При проведении наблюдений особое внимание обращается на элементы природы или их отдельные параметры, которые отличаются наибольшей чувствительностью, информативностью и индикационными способностями к мелиоративному воздействию. К последним первую очередь относятся качественные и количественные характеристики поверхностных (дренажных), почвенных и грунтовых вод, глубина их залегания и сезонная динамика; структура почвенного покрова, степень оглеения, рН, Eh, мощность и объемный вес горизонтов Al, Ат, Апер; видовой состав, обилие, число ярусов растительности и продуктивность биогеоценозов. В соответствии с этим в программу исследований входят: теплобалансовые и воднобалансовые наблюдения (6-10 – дневные серии 3-5 раз в течение вегетационного периода); режимные наблюдения за уровнем грунтовых вод (раз в 5-10 дней), влажностью и аэрацией почв (раз в 10-15 дней); снегомерная съёмка (1-2 раза в год); определение глубины промерзания почвы; полный агрохимический анализ почв (1-2 раза за вегетационный период); гидрохимический анализ поверхностных, почвенно-грунтовых и дренажных вод (1-2 раза в месяц); геоботаническое описание, определение продуктивности фитоценозов, балансовые наблюдения органического вещества и гумуса в почвах (1 раз в год). Большое внимание уделяется изучению поступления минеральных органических веществ извне (с удобрениями, пестицидами, паводковыми водами др.), выноса их через сток, отчуждения с урожаем сельскохозяйственных культур и т. д.

Обработка материалов, полученных в процессе мониторинга может производиться автоматически – на основе создания специальных систем по компьютерной обработке данных. Этой цели служат региональные геоинформационные системы (ГИС) – системы автоматизированного сбора, хранения, преобразования и представления геоэкологической информации, которые основаны на средствах вычислительной техники и автоматики. Одной из главных, подсистем ГИС является информационный блок (база данных). Он представляет собой своеобразный фонд длительного хранения исходной информации – в виде карт, таблиц, временных рядов наблюдений, текстовых систематизированных материалов и т. д. Основное назначение ГИС состоит в оперативной подаче сведений о состоянии окружающей среды заинтересованным организациям и лицам.

4. Геоэкологическое прогнозирование. Одним из важнейших направлений геоэкологических исследований является прогнозирование антропогенных изменений и экологического состояния территориальных систем. Основная задача прогноза состоит в получении достоверной информации о будущем состоянии геоэкосистем с целью нахождения путей рационального использования природных ресурсов и поддержания благоприятной обстановки для жизни и деятельности населения. При геоэкологическом прогнозировании (в отличие от экологического) учитываются конкретные физико-географические условия и пространственная дифференциация территории, в отличие от географического прогнозирования определяются последствия изменения геоэкосистем, влияющие на качество окружающей человека среды.

Объектами прогноза выступают геоэкосистемы разных иерархических уровней и степени техногенной трансформации и те их показатели, которые наиболее чётко отражают прямое и косвенное влияние хозяйственной деятельности человека. Исходя из свойств этих систем можно сформулировать следующие принципы геоэкологического прогнозирования: а) ландшафтно-экологический подход к объектам природы (учёт целостности и пространственно-временной структуры территориальных систем, изучение их как среды жизни и деятельности человека); б) комплексность прогноза, т. е. необходимость предвидения изменений ряда компонентов геоэкосистем в их взаимосвязи; в) динамический подход к прогнозируемому объекту; г) социально-экологическая направленность прогноза (антропоцентричность и необходимость оценки изменения природно-ресурсного потенциала ландшафтов и качества среды); д) его пространственно-временное единство; е) учёт естественной дифференциации природной среды и региональных особенностей территории (Емельянов, 1996).

Учёт принципа пространственно-временного единства позволяет установить временные и территориальные единицы прогнозирования. Исходя из временного масштаба, можно выделить оперативные геоэкологические прогнозы (с заблаговременностью до нескольких месяцев), краткосрочные (до 2-3 лет), среднесрочные (до 5-6 лет), долгосрочные (чаще всего до 15-20 лет). В зависимости от территориальных масштабов изменений геоэкосистем прогнозы разделяют на глобальные, региональные и локальные. В геоэкологии наибольший практический интерес представляют среднесрочные и долгосрочные прогнозы, которые имеют локальный и региональный характер.

Различают поисковый (исследовательский) и нормативный геоэкологические прогнозы. Первый из них нацелен на определение будущего экологического состояния территории и исходит из тенденции развития ситуации в прошлом и настоящем. Нормативный прогноз определяет пути и сроки достижения возможных состояний геоэкосистем и направлен на достижение желательных характеристик экологической ситуации на основе заранее заданных норм или потребностей.

Геоэкологический прогноз – это научное предвидение антропогенной трансформации геоэкосистем, протекающей на фоне естественных процессов. Поэтому при прогнозировании одновременно приходится учитывать три типа изменений (Марков и др., 1974): а) целенаправленные изменения геоэкосистем, которые сознательно производятся человеком; б) нецеленаправленные изменения, происходящие благодаря взаимосвязям в природе; в) естественные фоновые изменения, которые происходят без участия человека.

Составление геоэкологических прогнозов опирается на изучение сложных причинно-следственных связей между социально-экономическими и природными факторами и изменением территориальных систем, а также зависимостями между конкретными видами природопользования и его последствиями для окружающей человека среды. Особое значение имеют исследования цепочки: антропогенное воздействие на геоэкосистемы – изменения системах – последствия их изменений для жизни и деятельности населения. Материалы подобных исследований служат исходной информацией для выявления направлений, степени, скорости и пространственных масштабов предстоящих изменений ресурсно-экологического состояния конкретных территориальных систем. Анализ исходной информации позволяет: во-первых, определить антропогенные факторы (в том числе нагрузки) и процессы, преобразующие состояние геоэкосистем и их компонентов во времени и пространстве; во-вторых, установить исходное состояние ландшафтов и их устойчивость к конкретным видам природопользования; в-третьих, определить показатели, характеризующие изменения ресурсно - и средосодержащих и воспроизводящих свойств, а также социально-экономических функций ландшафтов; в-четвёртых, выявить направления и ареалы преобразования геоэкосистем и дать оценку этим преобразованиям с позиций жизнеобеспечения населения.

Важной функцией геоэкологического прогнозирования является выявление будущих экологических ситуаций (Кочуров, 1999). Прогноз экологических ситуаций можно рассматривать как комплексный, объединяющий три основных направления: социально-экономическое (прогноз антропогенных воздействий и нагрузки), геосистемное (прогноз изменения природной среды, и, прежде всего, ландшафтов) и экологическое (прогноз влияния изменения свойств ландшафтов на условия жизни людей и состояние их здоровья, ресурсно-экологический потенциал территории, генофонд и т. д.). Разработка прогноза каждого из этих направлений может рассматриваться как самостоятельная задача. При системном же подходе они имеют общую цель – определение экологической ситуации в будущем (её пространственных и временных масштабов, направления и степени проявления).

Составление поисковых прогнозов изменения геоэкосистем может производиться с помощью методов, применяемых в географии и экологии. Их разделяют на три основные группы: фактологические методы (специальные приёмы обработки фактических данных о состоянии геоэкосистем с целью получения прогноза об их изменениях), методы моделирования и экспертизы. Каждая из этих групп имеет свои ограничения.

В практике прогнозирования чаще всего используются фактологические методы, среди которых выделим методы экстраполяции (продление ранее установленных тенденций развития исследуемого комплекса на его динамику в будущем), аналогий (перенос закономерностей развития, изученных на геоэкосистеме-аналоге, на сходный с ним объект прогноза), ландшафтно-экологических рядов (использование для прогноза рядов сопряжённых природных комплексов, расположение которых в пространстве обусловлено усилением или ослаблением какого-либо трансформирующего фактора), функциональных зависимостей (использование для прогноза качественных и количественных зависимостей, установленных между формирующими факторами и показателями прогнозируемого процесса).

В последние 10-15 лет для прогнозирования изменений геоэкосистем всё шире применяются методы моделирования. Их особенность состоит в том, что прогнозы составляются на основе исследования специально построенных моделей динамики и развития природных и природно-антропогенных комплексов. Для прогнозирования особенно перспективны математические (прежде всего имитационные) модели гео - и экосистем, позволяющие получать непротиворечивые количественные прогнозы последствий воздействия на природу как антропогенных, так и естественных факторов (см. раздел 1.4.6).

Методы экспертизы (экспертных оценок), основанные на выявлении будущих изменений природной среды путем изучения мнений экспертов, пока не нашли широкого применения в геоэкологическом прогнозировании. Их целесообразно использовать в случае недостатка конкретной исходной информации или при необходимости выбора решений из нескольких вариантов прогноза.

Нормативный геоэкологический прогноз должен ориентироваться на уровень потребления исходя из основных задач развития исследуемого региона. Важными условиями при этом являются оценка уровня использования ресурсов, качество среды, критерий предпочтения и выбор оптимального решения развития.

5. Комплексное геоэкологическое картографирование. Взаимодействие общества и природы происходит в пределах конкретных территорий, которые, как правило, характеризуются неоднородностью естественных и социально-экономических условий. В связи с этим особое значение приобретает использование картографического метода. Наглядность и доступность карт для непосредственного восприятия, возможность пространственного анализа и обобщения делают этот метод незаменимым и в геоэкологических исследованиях.

Геоэкологическое картографирование отображает пространственно-временные аспекты взаимодействия общества и природы. Главное содержание геоэкологических карт – отражение и оценка влияния человека на природу, изменений в ней и воздействия изменённой природы на условия жизнедеятельности населения (т. е. последствий этого воздействия). Объектами картографирования выступают территориальные системы (геоэкосистемы) разного иерархического уровня и различной степени антропогенной трансформации.

По полноте охвата связей в системах "общество-природа" выделяют отраслевые (покомпонентные) и комплексные геоэкологические карты (Оценка качества..., 1995). На отраслевых картах, как правило, достаточно полно характеризуются состояние и изменение одного компонента природной среды. Характеристике других компонентов уделяется второстепенное внимание, либо она вообще не приводится. На комплексных геоэкологических картах находят отражение характеристики состояний и изменений всех или ряда компонентов природной среды, важнейших объектов техносферы и условий жизнедеятельности населения. Могут приводиться интегральные оценки состояния окружающей среды в целом с выделением самых значимых экологических проблем и ситуаций. Комплексные геоэкологические карты наиболее полно учитывают изменения в природе и их влияние на человека в условиях конкретных территорий.

Имеющийся опыт картографирования позволяет выделить следующие принципы составления комплексных геоэкологических карт (Исаченко, 1990; Баринова и др., 1994; Закруткин и др., 1999 и др.).

1. Необходимость отображения природной обстановки территории, в том числе естественной дифференциации природной среды. Антропогенные изменения среды должны рассматриваться на фоне выделения геокомплексов разного ранга, т. е. на ландшафтной основе. В зависимости от конкретной задачи на карте могут быть выделены границы как природных, так и антропогенных ландшафтов.

2. Учет антропогенных факторов (в том числе нагрузок), изменяющих окружающую природную среду. На карте должны быть показаны источники загрязнения, виды хозяйственной деятельности, вызывающие ухудшение состояния ресурсов и нарушение структуры ландшафтов. К ним относятся как площадные воздействия, связанные с использованием земель (застройка территории, распашка, эксплуатация лесов и др.), так и очаговые, сопровождаемые выбросами производственных и других отходов в фиксируемых "точках" и "линиях" (промышленные предприятия, животноводческие комплексы, автомагистрали и др.).

3. Принцип комплексности подразумевает учёт состояния и антропогенных изменений одновременно ряда компонентов природной среды в их взаимосвязи или геоэкосистем в целом. Экологически наиболее значимо отображение состояния атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, биоты. В антропогенных геоэкосистемах в качестве комплексного показателя (критерия) может выступать реакция здоровья населения (например, в городах).

4. Важный принцип геоэкологического картографирования – антропоцентрический подход к оценке состояния и антропогенных изменений геоэкосистем и их компонентов. Он предусматривает, что при рассмотрении всех экологических проблем и ситуаций главным критерием оценки выступает степень благополучия человека, неразрывно связанного с окружающей природной средой и активно влияющего на её состояние.

5. На геоэкологической карте должны быть показаны ареалы острых экологических ситуаций. Их классификация может строиться по различным признакам: по типу техногенных перестроек, набору проблем, ведущим факторам формирования и другим. В настоящее время чаще всего используется классификация, которая характеризует ситуации по степени остроты (напряжённости) экологического неблагополучия изучаемых территорий (см. раздел 1.3.3).

Рассмотренные принципы в той или иной мере реализованы при построении карт экологического состояния природной среды ряда регионов России. Анализируя их содержание, Б..И. Кочуров (1999) выделил два основных направления комплексного геоэкологического картографирования.

В первом из них на карте показывается разделение территорий на ландшафты, оценивается степень благоприятности условий жизни населения и нарушенности ландшафтов. Отдельно выделяются очаги и центры загрязнения среды, их объемы и характер вредных выбросов. Такой подход использован при составлении эколого-географической карты Российской Федерации в масштабе 1:4 созданной в 1991г. группой сотрудников Московского и Санкт-Петербургского университетов и Института географии СО РАН, а также ряда карт отдельных регионов, составленных в лаборатории ландшафтоведения и тематического картографирования НИИ географии Санкт-Петербургского университета.

В основе другого подхода лежит разделение территории на при­родные и природно-антропогенные ареалы, которые оцениваются по характеру и степени изменений экологически значимых свойств ландшафтов, важных для человека и его хозяйственной деятельности. Эти изменения, приводящие к экологическим проблемам, могут быть разной степени остроты (благоприятности или неблагоприятности), то есть вызывать определённую экологическую ситуацию. Соответст­венно на карте выделяются ареалы экологических ситуаций разной степени остроты с набором экологических проблем разной значимо­сти или одной проблемы, но наиболее значимой для данной терри­тории. На основе этого подхода в Институте географии РАН была составлена карта острых экологических ситуаций СССР в масштабе 1:8 , которая явилась одной из первых комплексных карт гео­экологического содержания (рис. 2).

В 90-х годах был опубликован ряд методических разработок по составлению региональных карт, основанных на сочетании рассмот­ренных направлений картографирования. Примером такого сочетания может служить легенда комплексной геоэкологической карты Твер­ской области, разработанная сотрудниками Тверского государственно­го университета (Емельянов, Тищенко, 1991).

Цель создания этой карты состоит в том, чтобы показать совре­менное состояние, степень и пространственные ареалы антропоген­ных нарушений компонентов и комплексов природной среды. Мас­штаб её 1:500000. В качестве объекта картографирования рассматри­ваются природно-хозяйственные системы: "хозяйственная деятель­ность человека – изменения природы – последствия хозяйствен­ной деятельности". Приняты следующие принципы составления кар­ты: использование ландшафтной основы; отражение состояния от­дельных компонентов природы и комплексов в целом; определение источников и ареалов загрязнений и нарушений природных систем, включение прогнозных характеристик и рекомендаций по стабилизации и сохранению состояний природных комплексов.

В соответствии с этими принципами на карте должны быть по­казаны: а) ландшафты различной степени антропогенной трансфор­мации (условно не измененные, слабо изменённые, умеренно измененные, сильно измененные); в) современное состояние и оценка загрязнения атмо­сферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв с отобра­жением направления, степени и ареалов загрязнений; г) современное состояние сельскохозяйственных угодий (эрозия пахотных земель, пастбищная дигрессия); д) нарушенность лесов (пожарами, вредите­лями и др.); е) оценка экологического состояния ландшафтов и геоэкологическое районирование региона; ж) возможные изменения природы под воздействием строительства новых инженерных сооруже­ний и использования природных ресурсов; з) рекомендуемые приро­доохранные мероприятия.

В последние годы ведётся работа по созданию экологических атласов отдельных регионов. В частности, разработан макет атласа Ростовской области, который содержит 104 карты (в том числе карты экологического состояния и антропогенных изменений слагающих область территорий). Большинство из них составлено в масштабе 1:500000. Карты создавались на основе единых принципов – в качестве операционных единиц картографирования использовались административные районы, а выбранные критерии антропогенной нагрузки и загрязнения среды оценивались с помощью балльных показателей. Карты атласа сгруппированы в пять блоков, характеризующих природно-экономические особенности территории, антропогенную нагрузку на неё, загрязнение и деградацию окружающей среды, демографическую обстановку и состояние здоровья населения. Итоговый блок "Экологическая оценка и районирование" включает серию частных оценочных карт и заключительную карту, в соответствии с которой экологическая обстановка на территории области изменяется от относительно удовлетворительной до кризисной (Закруткин и др., 1999).

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