А. М. Короткий Основы эколого-географической экспертизы курс лекций
| Вид материала | Курс лекций |
- Основы семейной психопедагогики (курс лекций), 11111.59kb.
- Лекция №11 Сжатие изображений Курс лекций «Алгоритмические основы машинной графики», 54.41kb.
- О. В. Свидерская Основы энергосбережения Курс лекций, 2953.76kb.
- Курс лекций введение в профессию "социальный педагог", 4415.45kb.
- Курс лекций по дисциплине " основы компьютерных технологий" Часть I. Microsoft Word, 432.92kb.
- Курс лекций «Программное обеспечение экологических расчетов» Схема взаимодействия промышленного, 409.13kb.
- Учебно-методический комплекс по курсу Основы клинико-психологической экспертизы Автор, 322.79kb.
- Курс лекций Барнаул 2001 удк 621. 385 Хмелев В. Н., Обложкина А. Д. Материаловедение, 1417.04kb.
- Курс лекций «Методы и технологии экологического мониторинга птс» План лекций, 252.26kb.
- Курс лекций. Учебное пособие / В. Е. Карпов, К. А. Коньков, 68.87kb.
Тихоокеанский институт географии ДВО РАН
Дальневосточный Государственный Университет
А.М. Короткий
Основы эколого-географической экспертизы
(курс лекций)
Владивосток
2005
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Ландшафтная структура территории как объект эколого-
географической экспертизы.
1.1. Некоторые базисные понятия.
1.2. Понятие о ландшафте.
1.2.1. Региональная или индивидуальная трактовка ландшафтов.
1.2.2. Ландшафт как тождество физико-географического комплекса
1.2.3. Типологическая трактовка ландшафтов
1.2.4. Топологический подход изучения ландшафтов при проведении эколого- географической экспертизы.
1.1.5. "Физиономическое" восприятие ландшафта.
1.1.6. Системный подход в эколого-географической экспертизе.
1 2. Естественные, естественно-антропогенные, антропогенные и
урбанистические ландшафты.
1 2.1. Естественные ландшафты
1.2.2. Естественно-антропогенные ландшафты.
1.2.3. Антропогенные ландшафты.
1.2.4. Урбанистические ландшафты.
Глава 2. Морфологическая классификация ландшафтов и типизация
экзогенных процессов при проведении эколого-географической экспертизы.
2.1. Общий подход.
2.2. Рельефно-субстратная основа ландшафтов.
2.3. Общая типизация экзогенных процессов
2.4. Типы экзогенных процессов, влияющих на динамику геосистем.
Глава 3. Общая устойчивость субаэральных геокомплексов и
методика ее оценки при проведении эколого-географической экспертизы.
3.1. Региональные аспекты устойчивости геосистем при проведении эколого-географической экспертизы
3.2. Методика оценки устойчивости ландшафтов при проведении эколого-географической экспертизы
3.3. Оценка современного состояния рельефно-субстратной основы и ландшафтов и зонирование по условиям освоения.
3.4. Природно-ландшафтные ограничения.
3.5. Критерии оценки стабильности (устойчивости) геосистем.
Глава 4. Бассейновый принцип организации территории.
4.1. Общий подход
4.2. Факторы, определяющие развитие конкретного водосбора.
4.3. Выделение водосборов на картах разного масштаба.
4.4. Взаимосвязь отдельных параметров водосборных бассейнов.
4.5. Бассейновое районирование территории Приморья.
Глава 5. Геосистемный (ландшафтный) подход к природно-экологической оценке состояния геокомплексов в речных бассейнах. Ландшафтная структура водосборного бассейна.
Глава 6. Примеры проведения различных видов эколого-географической экспертизы.
6.1. Региональный уровень эколого-географической экспертизы.
5.1.1. Геосистемы морских побережий.
5.1.2. Геосистемы речных долин.
5.1.3. Геосистемы (ландшафты) равнин и предгорий
5.1.4. Геосистемы (ландшафты) горных территорий
6.2. Субрегиональный уровень эколого-географической экспертизы.
5.2.1. Среднегорный рельеф.
6.3. Локальный уровень эколого-географической экспертизы.
НЕКОТОРЫЕ ВЫВОДЫ
Введение
Преамбула. Основной целью спецкурса является выявление роли географической информации при проведении общих и частных эколого-географических экспертиз для территорий с различным строением природных геосистем и разными уровнями антропогенного воздействия, освоение комплекса методов и методик, позволяющих объективно провести оценку состояния, условий функционирования и динамики внутрисистемных и межкомпонентных связей для выявления особенностей изменения структуры и состояния геосистем по влиянием флуктуаций природных процессов и антропогенных нагрузок. Решаемые в спецкурсе задачи сводятся к следующему.
1. Изучение ландшафта как основного объекта эколого-географической экспертизы в разных морфотипах рельефа и климатических обстановках.
2. Выявление основных факторов и закономерностей формирования ландшафтов, условий их функционирования в разных ландшафтно-климатических и морфоструктурных обстановках.
3. Определение принципов ограничения пространственно-временных структур геосистем, в том числе на основе бассейнового принципа организации территории.
4. Анализ устойчивости разноранговых геосистем как отражение состояния рельефно-субстратной основы ландшафтов.
5. Изучение методов эколого-географической экспертизы территории для оценки возможных изменений структуры, состояния и условий функционирования геосистемы и ее отдельных компонентов под воздействием кратковременных климатических флуктуаций и антропогенного пресса.
6. Определение основных направлений эколого-географической экспертизы при решении конкретных прикладных задач.
Данное учебное пособие составлено для студентов по специализации ”Природопользование и геоэкология” Дальневосточного Государственного Университета. В его основу положено обобщение опубликованной литературы по данной проблеме и результаты выполнения конкретных исследований по изучению устойчивости природных систем для территории в различных ландшафтах Южного и Западного Приморья. Выполнение этих исследований, помимо изучения разных параметров природной среды, сопровождалось составлением эколого-географических карт разного масштаба (1:500000 - 1:5000). При создании этих карт использовались как традиционные методы изучения ландшафтов, так и разработанный впервые для юга Дальнего Востока балльный метод оценки устойчивости природных систем. Главным в таком подходе оценки устойчивости геосистем явился детальный анализ рельефно-субстратной основы с применением бассейнового принципа организации территории.
Глава 1. Ландшафтная структура территории как объект эколого-
географической экспертизы.
1.1. Некоторые базисные понятия. Геосистема по определению В.Б.Сочавы (1978) - это особый класс управляющих систем, земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом, представляя собой определенную целостность. Данная трактовка геосистемы близка к понятию "природный ландшафт" и в дальнейшем она будет использована в курсе лекций именно в таком понимании.
Представления о геосистеме как сложном материальном многокомпонентном образовании, формирующимся и функционирующем под воздействием внешних и внутренних факторов, является необходимой предпосылкой для разработки принципов проведения эколого-географической экспертизы. Выяснение пространственной и временной организации геосистем требует учета не только общегеографических закономерностей, обладающих достаточно высокой достоверностью, но использование общеметодологического подхода к определению факторов, с которыми связано возникновение и существование ландшафта (геосистемы) как единого целостного образования.
Ландшафт - сочетание абиотических (неживых), биотических (живой природы) и антропогенных (порожденных человеком) элементов, развивающихся во взаимодействии.
Фактор - это сила, необходимая для совершения процесса; сумма факторов с их причинно-следственными связями и условиями проявления (функционирования) определяет механизм процесса.
Компонент - явление (образование), составляющее часть более сложного явления (образования), обладающее автономной закономерностью функционирования и развития, но взаимодействующее через процессы самоорганизации с другими компонентами геосистемы.
1.2. Понятие о ландшафте. Представление о ландшафте как природном или природно-антропогенном образовании в географической литературе достаточно разнообразны и по существу не имеет единой трактовки. Наиболее распротсраненное определение: ландшафт - относительно однородный участок географической (ландшафтной) оболочки Земли, естественно возникший в ходе ее развития, отличающийся от других территорий своей географической структурой, т.е. характером взаимосвязи и взаимодействия между отдельными компонентами, особенностями сочетания более мелких территориальных единиц и специфическими чертами сезонной ритмики (Краткая географическая энциклопедия..., 1961, т.2, стр.429). Ландшафт внешне разнороден, но содержит в себе основные черты, придающие ему внутреннюю однородность. Разнородность ландшафта подчеркивается: 1) сочетанием компонентов, разнородных по своей природе (воздух, вода, почва и т.д.), так и по форме существования; 2) слагается из различных территориальных комплексов более низкого ранга (урочища, фации). Однородность заключается в закономерном повторении структуры ландшафтов в пределах географических выделов. В изучении географических ландшафтов cуществует в настоящее время несколько подходов, которые отражают разное понимание роли ландшафтов в географии.
1.2.1. Региональная или индивидуальная трактовка ландшафтов.
Понимание ландшафта как региональной единицы (равнозначно географического индивидуума) впервые использовано Л.С.Бергом (1947). Аналогичной трактовки ландшафта придерживаются многие советские географы (Григорьев А.А., Калесник С.В., Солнцев Н.А., Исаченко А.Г. и др.). Положение об индивидуальности ландшафта как основной единицы определяет, по Н.А. Гвоздецкому (1979), необходимость изучения каждого ландшафта в отдельности, что представляется весьма трудоемким процессом, а зачастую и невыполнимым в условиях больших территорий.
По А.Г.Исаченко "ландшафт и географический район суть синонимы". При ландшафтно-геоморфологическом картировании районы обычно подразделяются на подрайоны и т.д., что не соответствует базовому понятию о ландшафте как элементарной пространственно-природной единице.
1.2.2. Ландшафт как тождество физико-географического комплекса.
С этой точки зрения ландшафт соответствует выделам как типологического, так и регионального ранга для единиц любой классификации на любой территории. В таком варианте трактовки ландшафт рассматривается на одном таксонометрическом уровне с такими понятиями как климат, рельеф, почвы и т.д. Ландшафт в таком понимании сопоставим с отдельными компонентами ландшафта или ландшафтоформирующими факторами. Ландшафт в такой трактовке (например "ландшафт Русской равнины") включает в себя сочетания различных типов физико-географических комплексов, характеризующих физико-географическую страну.
1.2.3. Типологическая трактовка ландшафтов. Наиболее четко это представление изложено К.К.Марковым, который рассматривал физическую географию как науку о географической среде и типах ее местности - географических ландшафтах (1951). Типологической трактовки ландшафтов в своих работах придерживаются Н.А. Гвоздецкий, Э.М. Мурзаев и др. В основу типологической трактовки ландшафтов положено представление об относительной однородности ландшафтов для местности с определенным характером территории. В этом случае ландшафт рассматривается как относительно однородный физико-географический комплекс со свойствами, которые находятся вне зависимости от территории его распространения. Ландшафт - определенная типологическая единица, а любая часть внутри нее - конкретный участок ландшафта. Ландшафт в таком понимании обладает общими и частными особенностями, выраженными в относительной однородности физико-географического комплекса с закономерным пространственным сочетанием определенных форм рельефа и пестротой в распределении рельефно-субстратной основы, растительности, поверхностного и подземного стока и т.д. (Гвоздецкий, 1979). Внутри любой местности могут быть выделены ее более мелкие физико-географические комплексы (по Н.А. Гвоздецкому "микроландшафты", урочища по Л.Г.Раменскому и т.д.). Наиболее элементарные выделы с однородными элементами сопоставимы с понятиями элементарных ландшафтов (Гвоздецкий, 1979) и фаций (термин позаимствован Л.С.Бергом из геологической номенклатуры).
Таким образом, при проведении ландшафтного зонирования территории выстраивается определенный типологический ряд: фация (элементарный ландшафт) - урочище (микроландшафт) - местность определенного типа (ландшафт). Таксономия ландшафтов является особенно важным компонентом при проведении разномасштабного картографирования, которое является одним из основных видов информации о территории при проведении эколого-географической экспертизы. Н.А. Гвоздецкий предлагает следующий таксономический ряд для разномасштабного ландшафтного картографирования: тип территории (= тип ландшафта) - тип местности (выдел на территории) - тип урочища (как часть местности). При крупномасштабном картографировании добавляются микроландшафты и элементарные ландшафты.
1.2.4. Топологический подход изучения ландшафтов при проведении эколого-географической экспертизы. Сибирской школой ландшафтоведов (Сочава, 1967) предложен топический, топологический или геотопологический подход в изучении ландшафтов. Отправным пунктом этого направления является изучение самых элементарных ландшафтных единиц - выделов ландшафтных фаций или топов на уровне структурно-динамического и фациального анализа ландшафтов (Крауклис, 1967). Топологический подход является наиболее информативным методом при проведении эколого-географической экспертизы в крупном (1:5000 - 1:25000) и среднем масштабах (1:50000 - 1:200000). Чаще всего такой уровень экспертизы применяется в экспертных оценках конкретных производственных и селитебных объектов.
Топологический подход к изучению ландшафтов при проведении ЭГЭ прежде всего основан, по предположению А.А. Крауклису (1979), на изучении фаций, образующих урочища и местности, исследовании динамики и выявлении упорядоченности явлений в пределах локальных выделов земной поверхности. Дадим определение основных понятий, используемых в ландшафтном картографировании и районировании. Урочище - одна из низших единиц ландшафтного картографирования и физико-географического районирования, морфологическая часть ландшафта; подразделяется на фации с достаточно однородным субстратом, увлажнением и почвенно-растительным субстратом (Четырехязычный..., 1980). Местность - наиболее крупная морфологическая часть географического ландшафта (ГЛ), образующая отдельные крупные формы рельефа (долины, водораздельные поверхности, цирки и т.д.) с различным площадным соотношением однотипных урочищ (Четырехязычный..., 1980). Фация (в ландшафтоведении) - элементарная морфологическая единица ГЛ, простейший природный комплекс, приуроченный к одному элементу мезорельефа или отдельной форме микрорельефа; обладает однородными условиями увлажнения и инсоляции, отвечая одному или нескольким сходным биоценозам (Четырехязычный..., 1980).
При выделении фаций в морфологическом анализе ландшафта обращается внимание на следующие признаки выделов: 1) сходный характер рельефа; 2) одинаковая литология поверхностных горных пород; 3) сходный режим поверхностного и подземного увлажнения; 4) микроклимат; 5) почвенная разность; 6) биоценоз. Следовательно, при морфологическом подходе к выделению фаций ландшафта главным считается однородность признаков разных компонентов, находящихся в определенной взаимосвязи и взаимообусловленности.
При картографировании фаций, которое просто необходимо в эколого-географической экспертизе (ЭГЭ), степень однородности признаков будет зависеть от детальности классификаций отдельных компонентов. Поэтому конфигурации площадей, на которых выделены низшие таксоны, будут неодинаковы для биоценозов, почвы, рельефа. Как показывает опыт картирования ландшафтов на топологическом уровне, наиболее оптимальные выделы образуются при использовании рельефно-субстратного комплекса (основы) как главного компонента, лимитирующего пространственное ограничение фации. Проведение экспертизы территории на уровне местности, урочища, фации (в зависимости от масштаба съемки) предполагает, с одной стороны, специальное сопряженное изучение структуры ландшафтов в зависимости от морфологии рельефа, особенностей литологии и поверхностного субстрата (соответствует понятию рельефно-субстратной основы), с другой - анализ и систематизация взаимосвязей между отдельными явлениями и процессами. Следует отметить, при морфологическом и топологическом подходе почти не уделяется должного внимания природным, природно-антропогенным и антропогенным процессам, особенно их изменению во времени. Вполне понятно, что без изучения этого блока природных систем сильно затрудняется выход на оценку устойчивости и тенденции развития природных систем, столь необходимых в ЭГЭ. Сюда должен включаться более детальный, чем при простом описании ландшафта, анализ основных элементов рельефно-субстратной основы, образующих вполне конкретный факториально-динамический комплекс. Факториально-динамический комплекс (ФДК) включает в себя ряд ландшафтных фаций, связанных единой для данной территории структурой и единым направлением вещественно-энергетического потока (ВЭП). Такому определению ФДК в наиболее полной мере отвечает водосборный бассейн с четким пространственным ограничением, односторонне направленным ВЭП и взаимноувязанными параметрами рельефно-субстратной основы, определенными индивидуально для каждого из порядков водотоков.
Этот комплекс должен изучаться как единое целое, независимо от методического подхода к анализу природно-экологического состояния территории. Нельзя формально подходить в ЭГЭ при описании ландшафтных признаков по отдельным фациям без учета того, что вес отдельных показателей состояния и динамики природных, природно-антропогенных и антропогенных систем испытывает тенденцию к изменениям во времени как за счет внешних факторов, так за счет внутренних процессов, обусловленных меняющимся антропогенным воздействием.
Проведение эколого-географической экспертизы (ЭГЭ) зависит от сложности объекта, подвергаемого оценке, и поставленных задач. В зависимости от этого экспертиза может выполняться на региональном уровне, субрегиональном и локальном уровнях. При этом соответственно общему анализу будут подвергаться разные факторы и компоненты, а сама экспертиза может выполняться методами ландшафтного или геосистемного подхода. При выполнении эколого-географической экспертизы ландшафта, природно-территориального комплекса, геосистемы в равной степени подвергаются анализу как факторы, определяющие структуру, динамику и условия функционирования ландшафта, так и выполняется оценка состояния основных его компонентов. Проведение эколого-географической экспертизы (ЭГЭ) на локальном уровне предполагает максимальную детальность изучения выделов с различной рельефно-субстратной основой, увязку других компонентов (биота, почвы, вода) ландшафта с оценкой интенсивности геоморфологических, климатических и других процессов. Только такой подход позволяет при проведении ЭГЭ выяснить степень изменения условий функционирования геосистемы, включая устойчивость, под влиянием различных природно-антропогенных факторов. При этом нужно учитывать, что нормальную оценку условиям функционирования проектируемого объекта и возможных изменений в геосистемах можно выполнить только на основе изучения ландшафтной структуры достаточно крупного выдела, желательно отвечающего водосборному бассейну.
Эколого-географическая экспертиза территории (ЭГЭТ) предполагает проведение анализа состояния и изменения компонентов природной системы под воздействием антропогенной нагрузки с учетом меняющихся географических условий. Ее проведение может быть выполнено как для отдельных территорий, в пределах которых рассматриваются характеристики морфологического разнообразия ландшафтов, так и для небольших водосборных бассейнов. Топологический подход к ЭГЭТ предполагает прежде всего составление карт по материалам полевых наблюдений с учетом данных камеральных исследований. Степень детальности отражения информации на этих картах должна соответствовать наиболее полному решению задач, необходимых в данном варианте эколого-географической экспертизы.
Как особенность изучения ландшафтов при проведении эколого-географической экспертизы на локальном уровне - сопряжение типологического и топологического подходов. На первом этапе на основе специально выполненных полевых описаний выделяются участки с закономерными комбинациями признаков, которые и являются характеристикой фаций. По мнению В.Б. Сочавы (1963) данное описание нельзя распространить на понятие тип фаций, так как фация по существу представляет собой множество ареалов.
По нашему мнению выделение типов фаций на основе конкретных описаний возможно в том случае, если за основу будет взят наиболее общий признак, характерный для ландшафтов разных территорий. Чрезвычайно сложно в условиях мозаичности выделов и хаотичного распределения выделить четкие морфологические типы путем изучения биоценозов, почв, структура которых определяется многими факторами, в том числе и компонентами более высокого уровня, чем изучаемые элементы на данной площади. Таким общим критерием выделения фаций, обоснованных на типологическом уровне, является обстановка с конкретной рельефно-субстратной основой, а также признаки, учитывающие изменения состояния природного комплекса. Фиксация структуры природного комплекса в пределах выдела с конкретной рельефно-субстратной основой (например, фации поймы, старицы, русла в пределах днищ долин и т.д.) должны сочетаться с выявлением переменных состояний и тенденций его развития (циклических или необратимых по Л.С.Бергу, 1947). Это позволяет перейти к переносу информации, полученной при изучении типов фации, на описание всей пространственной структуры. Применение дистанционных методов (с заверкой отдельных типов фаций на местности) позволяет достаточно быстро оценить на топологическом уровне состояние отдельных водосборных бассейнов и соответственно провести эколого-геогроафическую экспертизу. Более сложно эту задачу решить для нечетко природно-ограниченных территорий. В этом случае необходим анализ обширной группы признаков, в том числе почв, биоты, гидрологического и гидрогеологического режимов и т.д.
Предмет ландшафтных исследований на разных уровнях изучения территории соответствует планетарному, региональному и топологическому (локальному) подходу. Суть взаимоотношений различных подходов к ландшафтным исследованиям на разных уровнях отражен на рис. Но здесь должна быть учтена двоякая суть ландшафта: с одной стороны природный географический комплекс является системой взаимодействующих компонентов, с другой - это система различных природно-территориальных комплексов, образуемых этими компонентами на земной поверхности. Отсюда следует, что исследование ландшафта можно и скорее необходимо производить и как элементарной системы и как полисистемы. Оба подхода требуют применения различных методов оценки состояния ландшафта при проведении ЭГЭ территории. Наиболее дробное покомпонентное расчленение ландшафта необходимо при проведении частной экспертизы. В этом случае предпочтительно изучение ландшафта как системы компонентов на топологическом уровне, а на региональном уровне чаще используется многосистемный анализ с выделением компонентов на основе обобщения информации для больших территорий.
2.2.5. "Физиономическое" восприятие ландшафта. Основано на известном выражении Пассарге (Passarge), который считал, что "что мы видим, и есть ландшафт". Понятно, что такой подход к выделению ландшафтов без выяснения структуры генетической сущности, причинных связей и взаимоотношений не мог быть использован широко в ландшафтоведении. Однако развитие съемки сверху (дистанционные методы) привело к возрождению физиономического направления, но на новой синтетической основе, когда внешние признаки рассматриваются как индикаторы труднодоступных наблюдению процессов и глубоко скрытых внутренних связей ландшафта. Изучение физиономии ландшафтов также привлекают в связи с решением насущных задач, архитектуры, градостроительства, дорожного строительства и рекреации. Поэтому для определенных видов освоения природных систем физиономическое восприятие ландшафтов будет являться важным элементом в эколого-географической экспертизе территории (Преловский и др., 1996).
1.2.6. Системный подход в эколого-географической экспертизе. Одна из особенностей развития ландшафтоведения во второй половине 20 века привлечение в качестве инструмента анализа системного подхода. Использованные системные принципы по сути дела представляют собой обобщение абстракций из опыта разных областей науки и практики. Отсюда возникло заблуждение, что теория систем занимается выяснением формальных отношений между объектами и субъектами, а не содержательной стороной изучаемых вопросов. По И.П.Герасимову (1976) структурное ландшафтоведение должно изучать ландшафты как структурные системы на основе теоретико-логических моделей. Теоретические амбиции сторонников такого подхода к системному анализу, когда сущность объекта с его структурой, внутренними и внешними связями, явлениями взаимодействия и саморазвития приносится в качестве жертвы математическому подходу, вызвали значительную критику со стороны географов, занимающихся покомпонентным изучением природных систем (Гвоздецкий, 1978).
Такое применение системного анализа в ландшафтоведении находилось в явном противоречии с количеством и качеством эмпирического материала. В.Б. Сочава (1975) считал, что системный подход в своей основе - эмпирический принцип, в соответствии с которым природные системы должны изучаться на основе их реальной структуры и состояния.
Особые затруднения возникают при попытках объединить природно-географические и социо-экономические аспекты так называемых природно-территориальных комплексов в единую систему (геосистема). При этом не учитывается, что эти две системы являются принципиально различными категориями со своими законами развития и закономерностями проявления (Теоретические и общие вопросы..., 1985). Это определяет трудности в применении системного анализа в изучении природно-территориальных комплексов (ПТК).
Более понятным становится возможности применения системного анализа в изучении природных комплексов после оценки роли компонентов ландшафтов и отдельных факторов в характеристике геосистемы. По мнению А.А. Крауклиса (1979) геосистема представляет собой единство инертных, мобильных и биотически активных элементов окружающей среды, связанное с поверхностью Земли. Каждое из начал выполняет свои функции в создании и поддержании геосистемы как целого (рис. ).
Инертное начало, к которому отнесены рельеф и минеральный субстрат (в моем понимании - рельефно-субстратная основа), выступает как скелет геосистемы придает фиксированное местоположение на поверхности земли и в значительной мере определяет пространственную обособленность отдельных элементов геосистемы.
Следует отметить, что подобный ограниченный подход к интерпретации рельевно-субстратной основы ландшафтов не позволяет в полной мере установить степень влияния на структуру и условия функционирования биотических комплексов выделов с различным строением рельефа, неодинаковым экспозиционным положением и различными структурно-литологическими особенностями подстилающего субстрата. Известно, что в пределах морфологически сходных типов рельефа, но имеющих различную субстратную основу, формируются растительные сообщества различного родового и видового состава. Столь же четко на различие в структуре растительного покрова влияет экспозиционное положение рельефно-субстратной основы. Отсюда следует, что между биотическими компонентами ландшафта и, так называемой, косной составляющей (рельеф и литокомплексы) существуют более тесные связи, чем просто влияние на пространственную обособленность отдельных элементов геосистемы.
Мобильность в геосистему привносят как внешние (энергия Солнца, силовое поле Земли - гравитация и магнетизм, космические факторы и т.д.), так и внутренние факторы (геосистемные, вещественные, воздушные, водные, кластогенные и геохимические потоки). Мобильная составляющая выполняет функции, соответствующие процессами деструкции (механической, химической и биохимической), транзита и аккумуляции (определяют направление и интенсивность перемещения вещественных и энергетических потоков). Особенно четко проявляется зависимость структуры ландшафтов от мобильности в долинных системах, где выделяются соответственно транзитные и аккумулятивные комплексы. Тем самым мобильность как свойство геосистемы служит мостиком между геосистемой и внешним окружением, определяет характер транспозиционных связей в геосистемах, ведущих к осреднению воздействия разных факторов на структуру геосистемы. Именно от мобильности зависит взаимосвязь дискретных и континуальных свойств, определяющих пространственно-временное изменение границ геосистем и зон взаимного влияния отдельных ее компонентов.
Биотическое начало (биота - компонент геосистемы), помимо того, что оно входит в инертное (биота как функция регулирования процессов в рельефно-субстратной основе) и мобильное начало (трансформация солнечной энергии, образование почвенно-биотической компоненты, регулирование биохимических процессов) выполняет и собственные функции. Именно биота за счет своих особых биологических свойств и качеств (избирательность по отношению к внешним условиям, самовоспроизведение, размножение, рост и т.д.) определяет во многом такие свойства геосистемы, как активность, пластичность, саморегуляция, устойчивость и способность к релаксации). Следует учитывать, что эти свойства геосистемы по существу отражают комплексирование всех трех начал. Но в отдельных случаях, особенно при оценке последствий кратковременных воздействий на геосистемы, на первый план как регулятор процессов в геосистеме, в том числе и для длительно существующих компонентов ландшафта выступает биотическое начало. Например, при прочих равных условиях, интенсивность эрозионных процессов в бассейнах рек зависит не только от морфометрических параметров, типов геолитокомплексов и субстрата, но и от структуры растительного покрова, его состояния и скорости воспроизводства.
По сравнению с традиционным ландшафтным анализом, который для удобства картографирования за основу берет фиксированное начало геосистемы, возможно изучение ландшафтов с позиции углубленного анализа мобильной сферы с применением законов физики и химии. Эти два направления сопряженно существуют в ландшафтоведении, что нашло отражение в исследованиях по геофизике и геохимии ландшафта и т.д. (Глазовская, 1975; Дьяконов, 1988; Перельман, 1975).
Предположение некоторых исследователей, что системный анализ дает наиболее хорошие результаты при изучении вещественно-энергетических потоков в природном комплексе в какой-то мере является заблуждением. Это становится очевидным при изучении организованности ландшафтов, когда на основе анализа внешних и внутренних связей в геосистеме в конечном итоге происходит выявление особенностей самоорганизации и саморазвития как геосистем в целом, так и их отдельных компонентов.
Системная интерпретация природного единства, основанная на анализе биоты как центрального организующего звена, не может быть понята и дать необходимый результат вне морфологического изучения ландшафта. Поэтому применение системной парадигмы в эколого-географическом анализе территории дает требуемый для экспертизы результат только в том случае, если все три составляющие начала геосистемы изучаются в качестве единого природно-территориального комплекса.
Отсюда же следует, что нет строгого ранжирования факторов по их значимости как к отдельным компонентам, так и ландшафту в целом. Это особенно очевидно при сравнении условий формирования и функционирования ландшафтов на разных временных срезах. Навряд ли станет ясной и очевидной главная роль литогенной основы в структурировании ландшафта и его статичности (по А.А. Крауклису - фиксация ландшафта), если не будут учтены направленно-ритмические колебания климата. А именно они в четвертичное время приводили к наиболее значимым изменениям рельефно-субстратной основы ландшафтов. Эти изменения до сих пор фиксируются в структуре современных ландшафтов, включая особенности пространственного распределения растительных сообществ. Климатические флуктуации плейстоцена (чередование холодных и теплых климатических фаз) в конечном итоге приводили к усилению обособленности (на региональном уровне) и слитности ландшафтов с окружающей средой (на локальном уровне). Непрерывное колебание и континуальность границ отдельных ландшафтных выделов в геосистеме не так очевидны, если проследить их изменчивость для больших интервалов времени с учетом направленно-ритмических колебаний климата и возникновения смешанных растительных сообществ, отвечающих умеренно-теплым и умеренно-холодным климатам. Яркий пример этому - смешение маньчжурской и охотской флор в Южном Приморье (Куренцова, 1973).
Отсюда следует, что системный анализ в ландшафтоведении должен исходить из объективной территориальной дифференциации природных комплексов, локализации и обособленности от внешнего окружения различных ландшафтных выделов на различных иерархических уровнях. Изучение же динамики ландшафтов, что особенно важно в эколого-географической экспертизе, следует проводить не только с позиций территориальной дифференциации природно-территориальных комплексов, но и с учетом внутри- и межкомпонентных функциональных связей, отражающих сложное сплетение внутренних и внешних факторов (парагенетические ландшафты по Ф.Н.Милькову, 1971).
Среди российских географов намечено два пути применения системного анализа в изучении природно-территориальных комплексов. Первый путь - выделение геосистем как особых физико-географических комплексов, объединяемые в функционально-целостные системы. По К.Н. Дьяконову (1975), геосистема - природное единство, имеющее черты целостных образований, в основе существования которых лежит однонаправленный физический поток вещества. Второй путь - трактовка типологических и региональных единиц как геосистем, в которых компоненты и комплексы более низкого ранга (морфологические части) связаны более сложными (горизонтальными и вертикальными) потоками вещества, энергии и информации (Гвоздецкий, 1979). В этом случае геосистема выделяется по принципу типологической функциональной целостности. Функционально-целостной системой вероятно можно считать наиболее простую и однородную по структуре ландшафтно-типологическую единицу - элементарный ландшафт.
1.2. Естественные, естественно-антропогенные, антропогенные и
урбанистические ландшафты.
1.2.1. Естественные ландшафты - природно-территориалльные комплексы, которые по своей структуре и условиям функционирования достаточно строго соответствуют природно-климатической обстановке и не претерпели существенных изменений под воздействием антропогенеза по крайней мере за отрезок времени, соответствующий относительно устойчивому состоянию фитоценоза (климаксу) на завершающем этапе сукцессионного ряда. В настоящее время большинство ландшафтов на региональном уровне сильно затронуты антропогенными процессами. Естественные ландшафты сохранились в горных областях (например в вершинном поясе, в пределах водосборных воронок и т.д.) или труднодоступных таежных районах (Восточная Сибирь, Якутия). Количество ландшафтов, сохранивших природный облик, увеличивается по мере уменьшения его таксономического ранга. Например, они фиксируются на уровне урочищ и элементарных фаций даже в пределах сильнонарушенных природных систем. Среди естественных ландшафтов по степени соответствия растительности природным факторам и другим компонентам различаются ландшафты с первопроизводной растительностью (первичные) и вторичной растительностью (вторичные). Возникновение вторичных ландшафтов обусловлено разными причинами - крупными лесными пожарами, катастрофическими наводнениями, цунами, вулканическими извержениями и т.д.
1.2.2. Естественно-антропогенные ландшафты также выделяются по типу изменения растительного покрова. В таких ландшафтах выделяются следующие компоненты: 1) биоценозы, по своему составу и состоянию соответствующие природно-климатическим факторам; 2) биоценозы, сильно изменившие свой облик под воздействием человека со следами резкой деградации (вырубка лесов, лесные пожары, воздействие техногенных объектов и т.д.); 3) биоценозы, имеющие облик природных систем, но измененных человеком для решения определенных задач (окультуренные ландшафты, восстановление растительного покрова, посадки деревьев для мелиоративных целей и т.д.). В качестве примеров можно привести посадки эвкалиптов на болотах Колхиды, сосны обыкновенной на вырубках и пожарищах на Южном Сахалине.
Наиболее яркие примеры длительного воздействия на лесные экосистемы имеются в Западной Европе. Здесь в течение нескольких веков для решения хозяйственных нужд (заготовка дров, древесного угля и т.д.) производились на месте вырубок посадки бука и дуба с примерно 18-20-летним циклом возобновления. По утверждению Г. Вальтера (1974) человек своей деятельностью в Центральной Европе способствовал расширению ареала дуба. Постоянное воздействие человека на лесные ландшафты приводило к образованию изреженных и редкостойных лесов, отражающих более засушливые условия по сравнению с климатом, характерным для данной территории. Прекрасный пример этому - дубовые и дубово-липовые леса в прибрежной зоне Южного Приморья и Восточного Сихотэ-Алиня, возникших на месте многопородных широколиственных, кедрово-широколиственных и темнохвойных лесов вследствие интенсивных вырубок и лесных пожаров. Известны территории в Европейской России, где для сельскохозяйственных нужд в зоне смешанных лесов производилась вырубка прежде всего лиственных пород и сохранялись биоценозы с преобладанием елей. На песчаных грунтах в пределах зандровых равнин Европы после вырубки смешанных лесов получили распространение сосновые леса.
Наконец, существуют окультуренные ландшафты, находящиеся в стадии деградации и несущие в своем облике черты природных и антропогенных биоценозов. Широко известные в Кубанском Предкавказье леса-сады, в составе которых обильны одичавшие яблони и груши. Деградация культурных и окультуренных ландшафтов - результат Кавказкой войны в прошлом веке, когда эти территории покинули адыги, мигрировавшие в Турцию.
1.2.3. Антропогенные ландшафты. Им отвечают биоценозы, где человеком почти полностью уничтожены исходные природные экосистемы. Среди антропогенных ландшафтов выделяются сельскохозяйственные, пастбищные, лесохозяйственные, водохозяйственные типы (объединяются в группу агрикультурных ландшафтов) и техногенные ландшафты.
Особенно сильное изменение претерпели степные ландшафты в зонах активного хозяйственного освоения, где происходило полное уничтожение исходной биоты, частичное разрушение почвенного покрова (уменьшение содержания гумуса, водная эрозия и дефляция), а в местах с крутизной склонов более 5-10° - образование оврагов.
Лесохозяйственное освоение привело к уничтожению первопроизводной и возникновению вторичного покрова, в отдельных случаях с полным исчезновением древесной растительности и образованием на месте лесных ландшафтов кустарниковых пустошей.
Особенно значительный урон природным, природно-антропогенным и агрикультурным ландшафтам приносят водохозяйственные работы (ирригация и мелиорация, строительство плотин с образованием водохранилищ). Нельзя сказать, что во всех случаях эти работы оказывают негативное воздействие на природную среду. В ряде случаев преобразованные природные геосистемы становятся украшением ландшафта. Чаще же в геосистемах происходит накопление отрицательных воздействий и наблюдается постепенная деградация исходного ландшафта с разрушением наиболее присущих ему природных черт. Пример тому заболачивание в зонах подтопления водохранилищ с усыханием и исчезновением лесов, разрушение тундровых ландшафтов в зонах перевыпаса, резкое уменьшение животного населения и т.д.
1.2.4. Урбанистические ландшафты. Урбанизация - рост и распространение городских поселений, где происходит фактически тотальное уничтожение природных комплексов. В настоящее время произошло не только урбанизирование территорий, но и возникли урбанизированные зоны. Различаются селитебные и промышленные зоны. Урбанизированные территории имеют большой радиус влияния на природные и окультуренные природные ландшафты. В пределах урбанистических ландшафтов происходит полное нарушение, а часто и разрушение геосистемы, вплоть до уничтожения рельефно-субстратной основы ландшафтов, что приводит к резкому ухудшению условий жизни человека. Пример тому - г.Владивосток, где тотальное уничтожение лесной растительности, разрушение рельефно-субстратной основы в связи с застройкой на высоких элементах рельефа определили сильную запыленность атмосферного воздуха, слабую способность городских ландшафтов к очистке химически вредных веществ в атмосфере, катастрофическое прохождение паводков на малых водотоках с сильным затоплением селитебных и промышленных зон.
Сейчас имеется тенденция интродукции в городской ландшафт экологических элементов сельского ландшафта (создание зеленых зон вокруг городов, озеленение внутри городской застройки, создание открытых пространств, уменьшение площади асфальтированных территорий и т.д).
Подобная типология ландшафтов в зависимости от их природной нарушенности и степени урбанизированности территории позволяет при проведении эколого-географической экспертизы определить более четко возможные ограничения для размещения промышленных и сельскохозяйственных предприятий и сделать более оптимальным выбор селитебных зон с учетом природно-экологических особенностей достаточно крупных территорий. Наиболее информативным при таком подходе к структурированию и тиипизациии ландшафтов при проведении ЭГЭ является бассейновый принцип организации территории.