Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 . Становление и основное содержание географической концепции геоэкологии 13
1.1. Этапы развития экологического подхода в географии 13
1.2. Становление географической концепции геоэкологии 29
1.3. Содержание и дефиниции геоэкологии 36
1.4. Система методов геоэкологии 48
Глава 2. Предмет региональной геоэкологии 57
2.1. Основные черты системного подхода 57
2.2. Биоцентрические системы 66
2.3. Географические системы 72
2.4. Геоэкологические системы 91
Глава 3. Оценочные методы региональной геоэкологии 111
3.1. Анализ эколого-географического положения территории 111
3.2. Территориальный анализ экологических ситуаций 145
3.3. Индикация геоэкологических условий территории 157
Глава 4. Конструктивно-оптимизационные методы региональной геоэкологии 175
4.1. Конструктивные методы геоэкологической оценки территории 175
4.2. Моделирование экологического каркаса территории 185
4.3. Функциональное зонирование территории (на примере национальных парков) 201
Глава 5 . Геоэкологическое районирование 222
5.1. Предпосылки становления геоэкологического районирования 222
5.2. Современное состояние геоэкологического районирования 236
5.3. Структурно-функциональный анализ территории 242
Заключение 258
Библиографический список 268
Приложения 312
- Этапы развития экологического подхода в географии
- Основные черты системного подхода
- Анализ эколого-географического положения территории
- Конструктивные методы геоэкологической оценки территории
Введение к работе
Проблема исследования, решаемая в диссертации, заключается в обосновании специфических особенностей географической концепции региональной геоэкологии. Данная научная проблема имеет важное социально-экологическое и хозяйственное значение, поскольку целью региональной геоэкологии является исследование территориальных аспектов региональных экологических проблем, возникающих в результате взаимодействия населения, хозяйства и природы.
Степень разработанности проблемы. Непрерывное увеличение в XX в. интенсивности антропогенного воздействия на природу вместе с ростом технических средств и энерговооруженности привело к сокращению природных ресурсов и к расширению территорий, вовлеченных в антропогенные процессы. Антропогениза-ция природной среды вследствие преобладания в обществе природопотребительской и природопокорительской идеологии, послужила главной причиной широкого распространения экологических проблем во многих регионах мира. В этих условиях ведущей тенденцией развития географии становится ее экологизация, а изучение территориальных аспектов экологических проблем - одним из самых актуальных направлений в географии. Одновременно все большее значение в географии приобретают комплексные исследования процессов и явлений, возникающих в результате взаимодействия общества и природы. По этим причинам в отечественной географии появляются новые интегральные концепции, пытающиеся выявить причины и найти механизмы преодоления или предотвращения экологических проблем в разных регионах. Таким научным направлением является региональная геоэкология.
Возникновение геоэкологии как самостоятельного научного направления относится к концу 1980-х гг. и является следствием развития экологического подхода в географии и смежных науках. Ключевой момент в становлении геоэкологии связан с IX съездом Географического общества СССР (Казань, 1990 г.), закрепившим существование экологической тенденции в отечественной географии, а также и само название нового научного направления. Вместе с тем, этот съезд лишь подытожил незначительный опыт геоэкологических исследований и обозначил некоторые направления развития геоэкологии, но не определил ее дефиниции и методологическую основу.
В дальнейшем теоретические представления в области геоэкологии значительно расширились, в основном благодаря работам Г.Н. Голубева, СП. Горшкова, А.Г. Емельянова, А.И. Жирова, А.Г. Исаченко, Н.Н. Клюева, В.М. Котлякова, Б.И. Кочурова, СБ. Лаврова, А.Н. Ласточкина, К.М. Петрова, B.C. Преображенского, A.M. Трофимова и др. Вместе с тем, многие теоретические положения геоэкологии (о предмете, методах, взаимосвязи с другими науками и даже о правомочности самой геоэкологии) по-прежнему носят дискуссионный характер. Не случайно задачи разработки методологических и теоретических основ геоэкологии ставятся практически на всех конференциях, посвященных актуальным проблемам геоэкологии (Тверь, 1999, 2000, 2002, 2005 гг.; Минск, 2005 г.). И все же пятнадцатилетний «возраст» геоэкологии оказался недостаточным для формулирования «безоговорочных» теоретико-методологических основ. Опыт развития многих отраслевых и интегральных географических наук свидетельствует, что для этого необходимо 20-25 и более лет. В качестве примера длительного и непростого процесса развития теоретических положений отраслевых и интегральных географических наук можно привести ставшие уже классическими работы Н.Н. Баранского и Ю.Г. Саушкина, посвященные экономической географии, В.Б. Сочавы и А.Ф. Плахотника, посвященные физической географии, Л.С Берга и НА. Солнцева по ландшафтоведению, Ф.Н. Милькова и А.Г. Исаченко по антропогенному ландшафтоведению, И.П. Герасимова и B.C. Преображенского по конструктивной географии, Ю.Н. Куражков-ского и Е.В. Краснова по природопользованию и др.
Во множестве публикаций, посвященных методам отраслевых и комплексных региональных геоэкологических исследований, были сформулированы в виде самостоятельных концепций и получили развитие прикладные методы региональной геоэкологии, связанные с оценкой экологического состояния и геоэкологической организацией территории: география экологических ситуаций (Б.И. Кочуров, A.M. Трофимов и др.), экологическая паспортизация территории (Г.И. Гладкевич, В.И. Кру-жалин, Ю.Г. Симонов и др.), экологическая экспертиза территории (К.Н. Дьяконов, А.В. Дончева, Т.В. Звонкова, К.П. Космачев, X. Маринов, З.Г. Мирзеханова и др.), эколого-географическое положение территории (Н.Н. Клюев и др.), экологический каркас территории (А.А. Тишков, Е.Ю. Колбовский, З.Г. Мирзеханова и др.), геоэкологическое районирование (А.Г. Исаченко, Б.И. Кочуров и др.), функциональное зо- нирование особо охраняемых природных территорий (А.С. Кочергин, Н.Ф. Реймерс, В.В. Рудский, Ф.Р. Штильмарк и др.). Эти исследования свидетельствуют о значительной роли регионального направления геоэкологии в решении региональных экологических проблем. Вместе с тем, при формулировании предмета исследований многие авторы используют различный терминологический аппарат и вкладывают различный объем в понятие предмета региональных геоэкологических исследований, что приводит к появлению трудно сопоставимых результатов исследований.
Безусловным достоинством геоэкологических работ является освещение исторических аспектов взаимоотношений общества и окружающей среды (Г.Н. Голубев, СП. Горшков, А.И. Жиров, А.Г. Исаченко, К.М. Петров и др.). Однако, практически отсутствуют специальные исследования, посвященные особенностям становления, развития и современного состояния геоэкологии, основанные на историческом анализе, исследующем влияние идей и концепций материнских и смежных наук геоэкологии на ее современное содержание. Вместе с тем, история становления и развития любой науки имеет огромное значение для понимания процесса формирования основных дефиниций, понятийного аппарата, представлений, а также концепций, подходов и методов, вместе составляющих ее теоретико-методологическую базу.
Таким образом, актуальность исследования определяется следующими обстоятельствами: слабой разработанностью и дискуссионным характером многих теоретических положений и дефиниций геоэкологии; большой ролью регионального направления геоэкологии в решении экологических проблем, с одной стороны, и отсутствием общепринятых и общепризнанных представлений о предмете и системе методов региональных геоэкологических исследований, с другой стороны; важным значением историко-географического подхода в понимании процесса формирования основных дефиниций, понятийного аппарата, представлений, а также концепций, подходов и методов региональной геоэкологии.
Цель диссертации - определить специфические особенности, присущие географической концепции региональной геоэкологии. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Выявить особенности формирования и развития экологического подхода, приведшего к оформлению геоэкологии как интегрального географического научного направления, изучающего территориальные аспекты экологических проблем, возникающих в результате взаимодействия населения, хозяйства и природы.
Обосновать систему основных дефиниций, составляющих суть географической концепции региональной геоэкологии.
Выявить влияние системных представлений географии и биологии, приведших к появлению понятия «природно-техническая система», на формирование представления о геоэкосистеме как о предмете исследований региональной геоэкологии.
Обосновать систему методов региональной геоэкологии.
Определить характерные и типичные особенности региональной геоэкологии как интегрального географического научного направления.
Наметить пути преодоления основных теоретических проблем региональной геоэкологии и рассмотреть перспективы ее дальнейшего развития.
На защиту выносятся следующие положения:
Геоэкология в ее современном географическом содержании - отражение экологического подхода, который сформировался в результате интеграции экологии и географии и развития системного подхода в естествознании и географии.
Широкое распространение экологических проблем и особенности их проявления в различных регионах обусловливают выделение региональной геоэкологии как относительно самостоятельного направления геоэкологии. Характерные черты географической концепции региональной геоэкологии непосредственно определяются содержанием ее теоретико-методологических основ.
К важнейшим дефинициям региональной геоэкологии относятся ее предмет и методы. В качестве предмета региональной геоэкологии выступают геоэкосистемы регионального уровня. Их особенности определяются синтезом биоцентрического и географического направлений системного подхода.
Синтетическим характером геоэкосистем определяется система методов региональной геоэкологии, в которой сочетаются сквозные, отраслевые и комплексные группы методов.
Характерные черты комплексных методов, к которым относятся оценочные и конструктивно-оптимизационные методы, обусловлены структурно-функциональными особенностями геоэкосистем регионального уровня.
Методы региональной геоэкологии демонстрируют преемственность содержания отраслевых и комплексных географических наук.
Научная новизна и теоретическая значимость. Впервые с позиций исто-рико-географического подхода обоснованы наиболее характерные признаки географической концепции региональной геоэкологии. Также впервые представлены: дефиниции географической концепции геоэкологии, составляющие ее теоретико-методологическую основу; характеристика эколого-географического положения и функциональных элементов экологического каркаса территории Смоленской области; классификация геоэкосистем регионального и локального уровней, созданная с учетом природной и социально-экономической специфики территории Смоленской области; систематизация индикаторов состояния геоэкосистем и методика фитоин-дикации геоэкосистем береговой зоны моря (на примере юго-западного побережья Сахалина); структурно-функциональный анализ береговой зоны моря как один из комплексных методов региональной геоэкологии.
Результаты и выводы диссертационного исследования имеют большое теоретическое и практическое значение, поскольку посвящены актуальным задачам географической концепции геоэкологии, связанным с теорией, методологией и методикой региональных исследований.
Методологической и теоретической основой диссертации явились работы известных отечественных ученых в области истории науки (В.И. Вернадский), истории палеогеографии и геологии (СП. Евдокимов, Е.В. Краснов), гидрохимии (В.А. Широкова) и географии (Л.С. Абрамов, В.Т. Богучарсков, М.М. Голубчик, СП. Евдокимов, B.C. Жекулин, Г.Н. Максимов, Н.К. Мукитанов, и др.). Значительное влияние на логику и содержание исследования оказали работы, посвященные экологизации общественного производства (В.И. Залунин, Е.В. Краснов, X. Маринов), а также развитию экологического подхода в естествознании, геологии и географии (СП. Горшков, А.И. Жиров, А.Г. Исаченко, Е.В. Краснов, В.В. Милашевич, К.М. Петров и др.). В ходе анализа развития системных представлений в геоэкологии и материнских науках автор опирался на работы в области применения системного подхода биологии (А.Г. Воронов, М.С. Гиляров, Л.А. Зенкевич, С.А. Зернов, В.В. Станчин-ский, В.Н. Сукачев, и др.), географии (Л.С. Берг, В.В. Докучаев, А.Г. Исаченко, Ф.Н. Мильков, Б.Б. Полынов, Н.А. Солнцев, B.C. Преображенский, В.Б. Сочава, Г.И. Швебс и др.) и геоэкологии (Б.И. Кочуров, А.Г. Емельянов, A.M. Трофимов, В.М. Котляков и др.).
Исходные материалы и методы исследования. Диссертация основана на изучении научной и учебной литературы, фондовых и картографических материалов, а также ресурсов Интернета. В работе также использованы материалы, полученные автором самостоятельно или в составе творческих коллективов в ходе научных исследований по грантам отечественных и зарубежных организаций. Кроме того, использовались материалы, полученные автором во время стажировок по грантам Института «Открытое общество» (Фонд Сороса) в марте 1998 г. и ноябре 2002 г. на факультете окружающей среды и экологической политики Центрального Европейского университета (г. Будапешт, Венгрия), а также в ходе посещения особо охраняемых природных территорий Калифорнии (США) в 2000 и 2001 гг.
Для решения поставленных задач были применены следующие методы исследования: анализ и теоретическое обобщение (синтез) содержания концепций геоэкологии и материнских наук, исследующих территориальные аспекты взаимодействия общества и окружающей среды; сравнительно-географический метод; системный и исторический анализ.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечиваются использованием системного подхода, опорой на фундаментальные науковедческие географические исследования и на анализ содержания общепризнанных распространенных положений региональной геоэкологии, а также на собственный опыт диссертанта. Выводы, полученные в ходе исследования, согласуются с парадигмой целостности (единства) географии.
Практическое значение. Работа основана на исследованиях исторических, теоретических и прикладных аспектов подводного ландшафтоведения, ландшафтной экологии и региональной геоэкологии, осуществленных автором в течение 21 года (1984-2005 гг.). Некоторые из этих исследований проведены в рамках проектов, поддержанных рядом отечественных и зарубежных научных фондов и организаций: «Разработка региональной модели устойчивого развития» (1997 г., соиспол- нитель проекта), заказчик Государственный комитет по охране окружающей среды Смоленской области; «Исследование уникального геологического объекта на территории национального парка Смоленское Поозерье» (1997-1999 гг., соисполнитель проекта), грант Министерства образования РФ; «Региональная экологическая политика - путь к устойчивому развитию Смоленской области» (1999-2001 гг., руководитель проекта), грант Института «Открытое Общество» (Фонд Сороса).
На протялсении трех лет (1999-2001 гг.) автор участвовал в совместном проекте Государственного комитета по охране окружающей среды Смоленской области и Смоленского государственного университета, направленном на повышение квалификации учителей географии и биологии Смоленской области. Итогом этой работы стали изданные Смоленским государственным университетом учебные пособия «Введение в геоэкологию: Предпосылки географической экологии» (1999 г.), «Особо охраняемые природные территории в контексте регионального развития» (2000 г.), «Охраняемые природные территории: роль и место в региональном развитии» (2001 г.).
Результаты диссертационного исследования использованы при подготовке учебных дисциплин «Геоэкология», «Геоэкология и природопользование», «Региональная экология», «Экологическое картографирование», «Техногенные системы и экологический риск», а также дисциплин по выбору «Особо охраняемые природные территории», «Развитие системного подхода в естественных науках», «Индикаторы состояния окружающей среды», которые преподаются автором на протяжении многих лет в Смоленском государственном и Смоленском гуманитарном университетах студентам географических и экологических специальностей. Авторские программы этих дисциплин опубликованы в сборниках «Программы учебных дисциплин предметной подготовки (ДПП). Специальность: 032500.00 География с дополнительной специальностью «Биология». Государственный образовательный стандарт от 14.04.2000 г. № 395 пед/сп.» и «Программы учебных дисциплин предметной подготовки (ДПП). Специальность: 013100 - Экология. Государственный образовательный стандарт от 02.03.2000 г. № 686», изданных в Смоленском государственном педагогическом университете соответственно в 2003 и 2005 гг. Кроме того, рабочие программы дисциплин «Геоэкология» и «Особо охраняемые природные территории» используются Информационным центром учебных программ Центрального Евро- пейского университета (г. Будапешт, Венгрия) для повышения квалификации преподавателей экологических дисциплин вузов стран СНГ и Восточной Европы.
Публикации и апробация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано более 70 работ общим объемом около 60 п.л., в том числе 6 статей в научных периодических изданиях, рекомендуемых ВАК, авторская монография и 2 монографии в соавторстве, 3 учебных пособия, около 30 статей в сборниках научных трудов и материалов конференций.
Основные положения диссертации представлены на более чем 30 конференциях, в том числе на IX съезде Географического общества СССР (Казань, 1990 г.), на 4-й и 5-й конференциях по географии Мирового океана (Калининград, 1989 г.; Санкт-Петербург, 1992 г.), на международных конференциях по проблемам региональной политики (Смоленск, 1997, 1998, 2000 гг.), на 9-й, 10-й и 13-й международных конференциях молодых ученых «Человек. Природа. Общество. Актуальные проблемы» (Санкт-Петербург, 1998, 1999, 2002 гг.), на межрегиональных конференциях, посвященных проблемам устойчивого развития российских регионов (Смоленск, 1997 г.; Омск, 1997 г.), на научных семинарах и международной конференции, посвященных актуальным проблемам региональной геоэкологии (Тверь, 1999, 2000, 2002, 2005 гг.), на международной конференции «Теоретические и прикладные проблемы геоэкологии» (Минск, 2005 г.), на международных конференциях по туризму и региональному развитию (Смоленск, 2000, 2002, 2004 гг.; Тверь, г.), на международных и всероссийских конференциях, посвященных В.В. Докучаеву (Смоленск, 1996, 2001 гг.), П.П. Семенову-Тян-Шанскому (Липецк, 1997 г.), Н.М. Пржевальскому (Смоленск, 1999 г.), В.И. Чаславскому (Смоленск, г.), Д.И. Погуляеву (Смоленск, 2005 г.), на IV Щукинских чтениях (Москва, 2000 г.), на международной конференции «География, общество, окружающая среда: развитие географии в странах Центральной и Восточной Европы» (Калининград, 2001 г.), а также на всероссийских и региональных конференциях «Краеведческие исследования в регионах России» (Орел, 1996 г.), «Ресурсосбережение и экологическая безопасность» (Смоленск, 1998, 1999 гг.), «Миграции населения в стратегии региональной безопасности» (Смоленск, 2000 г.), «Особо охраняемые территории в XXI веке: цели и задачи» (Смоленск, 2002 г.), «Энерго- и ресурсосбережение как фактор социально-экономического развития регионов Центрального
Федерального округа» (Смоленск, 2003 г.), «Проблемы экологической устойчивости жизни на Земле» (Великие Луки, 2003 г.), «Современные глобальные и региональные изменения геосистем» (Казань, 2004 г.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и 8 приложений. Диссертация содержит 13 рисунков и 21 таблицу. Библиографический список включает 515 наименований, в том числе 25 на английском языке.
Во введении дается общая характеристика диссертационного исследования, сформулированы научная проблема, актуальность, цель и задачи, научная новизна и практическая значимость исследования. В первой главе рассматриваются особенности становления геоэкологии на фоне развития экологического подхода в естествознании и географии, а также предлагается разработанная автором система понятий, составляющих методологическую основу географической концепции геоэкологии и ее основного направления - региональной геоэкологии. Во второй главе рассматривается развитие системных представлений в географии и смежных науках, приведшее к оформлению предмета исследований региональной геоэкологии. В третьей, четвертой и пятой главах рассматривается развитие и современное состояние комплексных методов региональной геоэкологии. В заключении обобщаются выявленные автором закономерности и формулируются общие выводы исследования. Приложение содержит материалы, вынесенные за рамки текста диссертации.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту доктору географических наук, ведущему научному сотруднику Института географии РАН Н.Н. Клюеву, а также доктору географических наук, профессору СП. Евдокимову за их ценные советы и замечания. Пользуясь случаем, автор выражает искреннюю признательность своим коллегам - географам Смоленского гуманитарного университета за помощь, поддержку и неоценимую возможность профессионального и дружеского общения.
Этапы развития экологического подхода в географии
История становления и развития любой науки имеет большое значение для понимания процесса формирования основных дефиниций, понятийного аппарата, представлений, а также концепций, подходов и методов, вместе составляющих ее методологическую базу. С этой точки зрения, большую роль играет анализ истории развития идей и концепций материнских наук геоэкологии - географии и биологии. В недрах этих наук за два с лишним столетия зародилось немало идей и концепций, составивших суть экологического подхода, результатом развития которого и явилась геоэкология в ее современном содержании. В широком смысле понятие «экологический подход» обозначает приоритет в хозяйственной деятельности идей и подходов, связанных с охраной окружающей среды и рациональным использованием природных ресурсов. С научной точки зрения, экологический подход - один из междисциплинарных общенаучных подходов, являющийся разновидностью системного подхода. Его особенность состоит в исследовании разнообразных сложных систем как систем, состоящих из двух основных компонентов-подсистем - ядра и среды [304].
Освещение исторических аспектов взаимоотношения общества и окружающей среды в контексте геоэкологии нашло отражение в работах Г.Н. Голубева [79, 80], СП. Горшкова [86], А.И. Жирова [135], А.Г. Исаченко [157], К.М. Петрова [312, 315] и других авторов. Вместе с тем, практически отсутствуют специальные исследования, посвященные особенностям становления, развития и современного состояния геоэкологии, основанные на историческом анализе, исследующем влияние идей и концепций материнских наук геоэкологии на ее современное содержание. Нами осуществлена попытка такого исследования [336, 351]. В ходе этого исследования стало очевидно, что большой объем исходной информации нуждается в дальнейшей систематизации данных. В этом разделе диссертации рассматриваются выделенные нами [352] этапы развития экологического подхода в географии. При этом мы опирались на работы известных отечественных ученых в области истории науки [42], а также истории палеогеографии [120], гидрохимии [473], географии [1, 36, 81, 131, 285, 365, 366]. Значительное влияние на логику периодизации и содержание этапов оказали работы, посвященные экологизации общественного производства, естествознания и географии [140, 226, 251, 259, 480]. Таким образом, критерием выделения этапов послужил осуществленный упомянутыми авторами, а также нами в нескольких предыдущих работах [336, 344, 349, 351] анализ: 1) развития научных представлений экологии и географии; 2) развития и современного состояния представлений и исследований в области взаимодействия общества и окружающей среды, приведших к появлению целого ряда отраслевых и комплексных географических, а также междисциплинарных научных концепций и направлений; 3) становления и развития системного подхода в биологии и географии; 4) наиболее важных событий, происшедших в ходе развития теоретических и прикладных аспектов геоэкологии и материнских наук; 5) наиболее важных публикаций. I ЭТАП: ВТОРАЯ ПОЛОВИНА XVII в. - НАЧАЛО XIX в.
Подготовительный этап, предшествующий становлению экологического подхода. Длительность этапа обусловлена крайне редкими событиями, основные из которых приходятся на вторую половину XVIII в. Вместе с тем этап характеризуется появлением первых выдающихся работ, оказавших влияние на весь последующий ход развития естествознания и географии. Основное содержание этапа: 1) Фундаментальные законы природы (И. Ньютон). 2) Развитие идей о влиянии окружающей среды на жизнедеятельность живых организмов (К. Линней, Ж. Бюффон). 3) Первая математическая модель роста популяций (Т. Мальтус). 4) Становление тематического картографирования природной среды и картографического метода исследований (Д. Кассини, Ж. Кассини, Э. Галлей). Основные труды: Ньютон И. Математические начала натуральной философии (1687 г.). Линней К. Экономия природы (1749 г.). Бюффон Ж. Естественная история (1749 г.). Мальтус Т. Опыт о законе народонаселения (1798 г.). II ЭТАП: НАЧАЛО XIX в. - 1860 г. Начальный этап становления экологического подхода. Главные итоги этапа: 1) развитие идей о влиянии окружающей среды на жизнедеятельность и эволюцию живых организмов и 2) становление системного подхода. Основное содержание этапа: 1) Развитие в естествознании эволюционных идей, в которых в том числе большое внимание уделяется влиянию окружающей среды на эволюцию живых организмов (Ж.-Б. Ламарк, К.Ф. Рулье, Ч. Дарвин). 2) Описание и анализ природных процессов, ведущих к изменению облика Земли. Подчеркивание значительной роли в этих процессах живых организмов (Ж.-Б. Ламарк, А. Гумбольдт). 3) Развитие тематического картографирования природной среды и картографического метода исследований (А. Гумбольдт). 4) Развитие представлений о планетарном характере распространения живых организмов. Введение термина «биология» для обозначения науки, изучающей живые организмы (Ж.-Б. Ламарк, 1802 г.). 5) Становление системного подхода. Появление первого «системного» термина «фация» для характеристики участков территории, характеризующихся однородными природными условиями (А. Грессли, конец 1830-х гг.). 6) Закон географической зональности (А. Гумбольдт). Основные труды: Ламарк Ж.-Б. Гидрогеология (1802 г.), Философия зоологии (1809 г.). Гумбольдт А. Космос (1845 г.). Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь (1859 г.). III ЭТАП: 1860 - КОНЕЦ 1910-х гг. Завершающий этап становления экологического подхода. Главные итоги этапа: 1) появление и развитие экологии как биологической науки, 2) первые гео экологические по сути работы, анализирующие взаимоотношение общества и окружающей среды, 3) развитие системного подхода. Основное содержание этапа: 1) Обращение естествознания и географии к проблемам взаимодействия общества и природы (Дж.П. Марш, В.В. Докучаев, А.И. Воейков). 2) Введение термина «экология» для обозначения науки, изучающей взаимоотношения организмов с окружающей средой (Э. Геккель, 1866 г.). 3) Развитие экологии (И.М. Сеченов, Г. Спенсер, Е. Варминг, У. Хэдсон, А. Шимпер, К. Раункиер, Г.Ф. Морозов, Г.Н. Высоцкий, И.К. Пачосский, С.А. Зернов, X. Гаме). 4) Введение термина «биосфера» (Э. Зюсс, 1875 г.). 5) Организация первых особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в США (заповедная роща гигантской секвойи в долине Йосемити, штат Калифорния, 1864 г.; Йелоустонский национальный парк, 1872 г.). Развитие системы ООПТ в США, Канаде, Мексике, Новой Зеландии, Австралии и Индонезии (к началу XX в. организовано 19 национальных парков общей площадью 4,6 млн. га). 6) Развитие системного подхода в естествознании и географии. Введение основополагающих терминов и развитие их понятий: «биоценоз» для характеристики сообществ морских организмов (К. Мебиус, 1877 г.); «естественно-исторические зоны» для характеристики взаимосвязи природных компонентов, образующих широтные зоны и высотные пояса (В.В. Докучаев, 1898, 1899 гг.); «экотоп» для характеристики местообитаний (Г.Н. Высоцкий, 1915 г.); «фитоценоз» для обозначения растительных сообществ (И.К. Пачосский, 1915 г.); «фация» для обозначения участков дна, однородных по условиям обитания и составу бентоса (С.А. Зернов, 1913 г.). Начало ландшафтных исследований (Л.С. Берг, 1913 г.). Введение терминов «биоценология» - для обозначения науки о сообществах живых организмов и «фитоценология» - для обозначения науки о растительных сообществах (X. Гаме, 1918 г.). 7) Развитие тематического и начало комплексного картографирования при родной среды (В.И. Чаславский, В.В. Докучаев). Основные труды: Марш Дж.П. Человек и природа, или О влиянии человека на изменение физико-географических условий природы (1864 г.). Спенсер Г. Изучение социологии (1870 г.). Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь (1892 г.), К учению о зонах природы. Горизонтальные и вертикальные почвенные зоны (1899 г.). Варминг Е. Экологическая география растений (1895 г.). Воейков А.И. Воздействие человека на природу (1895 г.), Человек и вода: способы пользования водою и их географическое распределение (1909 г.), Земельные улучшения и их соотношение с климатом и другими естественными условиями (1910 г.), Экономическое использование Севера Европейской России и Сибири (1914 г.)- Морозов Г.Ф. Учение о лесе (1912 г.). Зернов С.А. К вопросу об изучении жизни Черного моря (1913 г.). Берг Л.С. Опыт разделения Сибири и Туркестана на ландшафтные и морфологические части (1913 г.). IV ЭТАП: КОНЕЦ 1910-х гг. - НАЧАЛО 1960-х гг.
Основные черты системного подхода
Системный подход - один из общенаучных, междисциплинарных подходов, «методологическое средство изучения интегрированных объектов и интегральных зависимостей и взаимодействий» [231. С.60]. В центре внимания системного подхода находится система - «.. .совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство» [459. С.329]. Под «элементом системы» понимают объект или совокупность объектов, выполняющих одну функцию; под функцией системы понимается в данном случае ее роль в системе более высокого ранга [6, 304].
Начала общей теории систем заложил австрийский биолог Л. Берталанфи [31]. Он назвал системой комплекс элементов, находящихся во взаимодействии, выделил закрытые и открытые системы, ввел понятие равновесия, подвижного равновесия системы, ее поведения и согласованности скоростей протекающих в ней процессов. Л. Берталанфи сформулировал следующие свойства системы: 1) целостность (изменение любого элемента ведет к изменению все системы; 2) сумматив-ность (изменение любого элемента зависти только от него самого; 3) механизация (переход от целостности к суммативности); 4) централизация (увеличение коэффициентов взаимодействия элементов системы, приводящее к изменению всей системы; 5) иерархическое построение. Л. Берталанфи обратил внимание, что системный подход простирается во многие области знания и является основой таких, например, наук, научных направлений и методов исследований как кибернетика, теории информации, игр, статистических моделей, в факторном анализе и т.д.
Географы определяют систему как территориальное сочетание объектов с их определенными свойствами, отношениями и упорядоченными взаимными связями и выделяют следующие основные качества системы: а) целостность взаимосвязанных элементов, понимаемая как наличие общей для всего сочетания цели, функции, каковых не было у отдельного составляющего элемента; б) автономность, понимаемая как стремление к большой внутренней упорядоченности, восполнению «недостающих» элементов и функций, т.е. стремление системы к самоорганизации; в) устойчивость, понимаемая как стремление системы к самосохранению, т.е. к такому развитию ее структуры, которое сможет обеспечить выполнение общей функции системы; г) особое единство со средой; д) иерархическое построение - любая система обычно составляет элемент (подсистему) системы более высокого порядка, а элементы (подсистемы) системы, в свою очередь, как правило, сами являются системами, но более низкого порядка [6, 120].
Из этих свойств системы становится очевидно, что систем в мире бесконечно много. Можно представить поверхность Земли в виде глобальной системы со сложнейшим переплетением тесно связанных явлений, которые образуют непрерывную последовательность разнообразных элементов. Выделение систем из этого разнообразия осуществляется исходя из целей и задач исследований; невозможно даже в малой степени раскрыть особенности глобальной системы - земной поверхности - без выделения систем, отражающих отдельные стороны этой глобальной системы. Вместе с тем следует подчеркнуть, что любые рассматриваемые нами системы являются лишь моделями объективно происходящих процессов и явлений. Как заметил В.А. Кутырев [235], сами по себе вещи не просты и не сложны, это зависит от притязаний к ним. Множество целей и задач, формулируемых при системных исследованиях в различных областях науки, привело к появлению множества определений понятия «система». Их систематизацию осуществил Л.И. Лопатников [245]. Он выделил три группы определений. Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают систему как комплекс процессов и явлений, а также связей между ними, существующий объективно, независимо от наблюдателя. Задача наблюдателя в данном случае заключается в том, чтобы выделить эту систему из окружающей среды, проанализировать ее структуру и особенности функционирования и, исходя из этого, воздействовать на нее нужным образом. В данном случае система выступает как объект исследования и управления. Определения второй группы рассматривают систему как инструмент, способ исследования процессов и явлений. Наблюдатель конструирует систему как некоторое абстрактное отражение реальных объектов. В этой трактовке понятие «система» практически смыкается с понятием модели. Третья группа определений представляет собой своеобразный компромисс между двумя первыми. Система здесь - искусственно создаваемый комплекс элементов (например, коллективов людей, технических средств, научных теорий и т.д.), предназначенный для решения какой-либо организационной, экономической, технической задачи. Здесь наблюдатель не только выделяет из среды систему, но и создает ее. В этом случае система является реальным объектом и одновременно абстрактным отражением связей действительности [245].
Близким к понятию «система» является понятие «комплекс», таюке отражающее взаимосвязь отдельных элементов. Э.Б. Алаев [6] предложил следующее определение: «Комплекс - система, отличающаяся высоким уровнем сопряжения между составляющими элементами по потокам вещества, энергии и информации и в силу этого обладающая высокой энергетической экономичностью и повышенной устойчивостью по отношению к внешней среде» [6, С.59]. Близость понятий «система» и «комплекс» признается представителями всех наук, оперирующих этими понятиями. Большинство из них склоняется к мысли, что понятие «система» является более общим по отношению к понятию «комплекс». Всякий комплекс, таким образом, является системой (и к нему применяется системный подход в исследова ний), но комплекс есть не всякая система, а лишь таковая с высокой степенью внутренней взаимосвязи.
Играя существенную роль в раскрытии и построении многомерной И MHOrQ-уровневой картины действительности, в комплексировании и синтезе научных знаний, системный подход особенно необходим и продуктивен при изучении сложных явлений, к числу которых принадлежат взаимодействие биоты и среды, взаимодействие общества и природы, взаимодействие человека и окружающей среды.
Системный подход в биологии, а точнее, его разновидность - экологический подход, позволил получить представление о сообществах живых организмов и их отношениях со средой, что привело, в свою очередь, к формированию понятия «биогеоценоз» - одного из ключевых понятий, в котором пересекаются системные взгляды биологии и географии.
Развитие системного подхода в физической географии привело к формированию представлений о географической оболочке, природно-территориальных комплексах (ландшафтах), географических системах (геосистемах). В последние десятилетия системный подход был использован географами для углубления знаний о ранее уже изучавшихся географией сложных гетерогенных объектах, в том числе и о ландшафтах, о взаимосвязях их элементов, о взаимодействии ландшафтов с другими системами, а также для исследования объектов и явлений, ранее мало или совсем не изучавшихся географией [304, 366]. При этом особое внимание было уделено изучению сложных явлений, отражающих взаимодействие природы и общества. Здесь системный подход выполнял не только объяснительную, но и научно-конструктивную функцию, помогая строить новые модели, новые представления (о геотехсистемах, территориальных рекреационных системах, природно-хозяйствен-ных территориальных системах, антропоэкосистемах и др.). Применение экологического подхода к изучению геосистем привело к оформлению системных представлений в геоэкологии [2, 126, 127, 129, 214 и др.]
Анализ эколого-географического положения территории
Географическое положение - одна из фундаментальных категорий географии. Местоположение - это не просто адрес территории, оно определяет важнейшие свойства ее природы, хозяйства и населения. Сформулированное Н.Н. Баранским [22] и развитое его учениками представление об экономико-географическом положении обогатило научную мысль теоретико-методическим инструментарием, позволяющим давать целостный образ социально-экономического пространства посредством логически связанного изложения его признаков. В современном мире, в связи с обострением природоохранных проблем и осознанием роли качества среды в системе социальных потребностей, усилился интерес к экологическому пространству. Необходимость детальной экологической оценки географического пространства вызвала к жизни идею эколого-географического положения. Разработка концепции эколого-географического положения территории осуществлена в 1990-х гг. в основном в работах Н.Н. Клюева [171, 172, 173, 176, 177, 387]. Под эколого-геогра-фическим положением территории или акватории понимается ее положение на Земле относительно экологически важных свойств пространства, занимаемого данной и соседними территориями (акваториями).
Впервые термин «эколого-географическое положение» употреблен Е.Г. Петровой [321], которая проанализировала обострение экологических проблем ФРГ в связи с ее эколого-географическим положением в центре Европы. Н.Н. Клюев [172, 173] отмечает, что, несмотря на то, что этот термин сравнительно молод, это понятие уже давно применяется в практике проектирования, поскольку именно эколого географическое положение производственных объектов имеется в виду при анализе размещения производства с учетом экологических факторов: локализации относительно розы ветров, жилых кварталов и т.п. Ы.Ы. Клюев обращает внимание на более ранние работы, в которых можно встретить примеры фрагментарного анализа эколого-географического положения разных территорий [52, 239, 393]. Большое влияние на становление представлений об эколого-географическом положении территории оказали работы М.А. Глазовской [77 и др.] по определению устойчивости ландшафтов к техногенезу, а также природных условий миграции и трансформации загрязнителей. Закономерности их миграции применимы и при анализе межгосударственных и межрегиональных экологических взаимодействий. Таким образом, к настоящему времени в географии сложился определенный научный задел, позволяющий анализировать и оценивать эколого-географическое положение отдельных производственных предприятий и территорий.
Эколого-географическое положение какой-либо территории определяется комплексом признаков: биосферные функции региона в географической оболочке; устойчивость природной среды региона к антропогенным воздействиям; пространственное распределение в изучаемом регионе реципиентов воздействия (населения, материальных и культурных ценностей, ценных природных ландшафтов); внутренние и внешние источники экологической опасности; природные и антропогенные «каналы» и «барьеры» распространения экологической опасности, обусловливающие способность природной среды передавать, трансформировать и ликвидировать антропогенные изменения природы и их последствия. Ы.Н. Клюев [172, 173] подчеркивает, что данная группировка признаков эколого-географического положения территории достаточно условна, поскольку одни и те же признаки могут входить в разные группы. Однако она полезна в целях выявления «составляющих» компонентов эколого-географического положения регионов, определения наиболее существенных из них. Эколого-географическое положение значительной по площади территории должно сопровождаться исследованиями межрегиональных атмосфер-но-экологических и гидроэкологических взаимодействий, а таюке исследованиями структуры землепользования и распределения по территории объектов потенциального экологического риска.
Круг признаков эколого-географического положения территории довольно широк, поэтому перед его исследователями стоит задача не только наиболее полно учесть признаки эколого-географического положения, но и выявить комплекс тех из них, которые необходимы и достаточны для описания эколого-географического положения региона. Кроме того, существует методически сложная проблема выбора индикаторов, характеризующих различные признаки эколого-географического положения. Это во многом связано со слабой геоэкологической изученностью территорий, что часто вынуждает использовать не фактические, а ориентировочные (расчетные или косвенные) индикаторы, а также интегральные характеристики, полученные на основе синтеза разнокачественной информации, относящейся к разным отраслям географической науки [173].
К настоящему времени концепция эколого-географического положения получила широкое распространение. В качестве примеров можно привести работы по исследованию эколого-географического положения России в целом [172, 173, 387] и ее регионов: Курской области [177, 387], Ростовской области [387], Тверской области [129, 442].
Нами впервые детально охарактеризовано эколого-географическое положение Смоленской области [350, 351]. При этом были использованы материалы государственных докладов о состоянии окружающей среды Смоленской области [87, 101, 102, 103, 104, 105], а также результаты исследований смоленских ученых [16, 21, 83, 96, 117, 119, 224, 372, 475, 476 и др.].
Биосферная функция территории Смоленской области определяется, прежде всего, ролью биоты. На территории Смоленской области обитает значительное количество редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений. В Красную книгу Смоленской области занесен 131 вид и подвид животных, а также 90 видов грибов, лишайников и растений.
Одним из основных компонентов природной среды Смоленской области является растительность. Растительность выполняет важнейшие средообразующие, средозащитные, водорегулирующие, почвозащитные, противоэрозионные и многие другие функции. Растения являются важнейшими источниками возобновляемых природных ресурсов (древесина, техническое и лекарственное сырье, пищевые продукты, корма для домашних животных), основой для селекции и интродукции полезных растений, необходимых для жизнеобеспечения человека. По разнообра зию видов и запасам растительность сохраняет ведущие позиции среди природных ресурсов. Растительный мир области относится к подзоне смешанных лесов и составляет около 1100 видов. Растительный покров занимает практически всю территорию области, за исключением водоемов и техногенных геоэкосистем. Наиболее представительным типом растительного покрова области и, следовательно, важным индикатором состояния окружающей среды является лесная растительность.
Некогда смешанные елово-широколиственные леса занимали 95% территории Смоленской области. В настоящее время лесистость области по данным государственного учёта лесного фонда составляет 41,1%. Общая площадь лесов Смоленской области 2148,2 тыс. га. Общий запас насаждений 312,64 млн. куб. м, в том числе спелых и перестойных 63190 тыс. куб. м. Площадь лесов, находящихся в ведении Смоленского управления лесами, составляет 1011,3 тыс. га. Общий запас насаждений 182, 03 млн. куб. м, в том числе спелых и перестойных - 50,78 млн. куб. м. 37,3% общей площади Гослесфонда приходится на леса 1 группы, выполняющие преимущественно водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические и оздоровительные функции, в том числе 13,5% на леса зелёных зон вокруг городов, другие населённых пунктов, из которых 24% - лесопарковые части зелёных зон. По возрастной структуре насаждения Гослесфонда распределились следующим образом: молодняки - 191,6 тыс. га, или 20,5%, средневозрастные - 352 тыс. га, или 37,6%, приспевающие - 195,1 тыс. га, или 20,8%, спелые и перестойные - 197,5 тыс. га, или 21,1%. Средний возраст насаждений 50 лет.
Конструктивные методы геоэкологической оценки территории
К конструктивным методам геоэкологической оценки территории мы относим экологические паспортизацию, экспертизу и проектирование территорий. Название этих методов дано нами по аналогии с названием конструктивной географии (см. 1.1). Эти методы направлены в основном на решение задач геоэкологической организации и оптимизации территории. Кроме того, их отличительной особенностью является представление результатов геоэкологических исследований в виде относительно лаконичных документов, содержащих главным образом таблицы, карты и адаптированный для целей управления текст. Такой вид представления результатов исследования объясняется в первую очередь их целевой направленностью (создание «конструкции» - плана комплексного развития территории) и, зачастую, отсутствием профессиональной геоэкологической подготовки у лиц, принимающих решения в сфере управления территорией.
Метод экологической паспортизации территорий явился следствием развития экологической паспортизации предприятий, которая, в свою очередь, стала проводиться в нашей стране с начала 1990-х гг. Правовой и методической базой для развития методики экологической паспортизации предприятий послужили постановление Совета Министров России от 16.03.90 № 93 «О неотложных мерах по оздоровлению экологической обстановки в РСФСР в 1990-1995 гг. и основных направлениях охраны природы в XIII пятилетке и на период до 2005 года», ГОСТ 17.0.0.04-90 «Экологиче ский паспорт промышленного предприятия. Основные положения» [483] и «Методические рекомендации по заполнению и ведению экологического паспорта промышленного предприятия» [257]. В качестве примера содержания типичного экологического паспорта приведем рубрикацию экологического паспорта Смоленской ГРЭС, составленного в 1992 г. (приложение 1).
Опыт разработки и применения экологических паспортов предприятий проанализирован учеными из МГУ им. М.В. Ломоносова [76, 411]. Выяснилось, что к 1993 г. экологические паспорта были разработаны лишь для 60% предприятий, подлежащих паспортизации, из них лишь 58% согласовано с органами исполнительной власти. В целом по стране процесс внедрения экологических паспортов предприятий протекал неравномерно, в одних районах паспортизация к этому времени уже закончилась, а где-то вообще не начиналась. Выяснилось также, что наряду с экологическим паспортом промышленного предприятия существовало еще не менее 20 типов различных паспортов, имеющих экологическую направленность: макеты сельскохозяйственных, лесохо-зяйствениых паспортов и паспортов лесозаготовительных предприятий, территориальные статистические паспорта для республики, края, области; паспорта: охотничьего хозяйства района, рыбохозяйственного водоема, госзаказника, урочища, месторождения, земельного участка, водозабора, охотничьего участка, рыбозащитного устройства, курорта и др. В этом перечне имелись как паспорта хозяйственных объектов, так и значительных территорий. Экологические паспорта предприятий были созданы для конкретной оперативной работы комитетов по охране окружающей среды. Так, к экологическому паспорту обращались при расчете платы за загрязнение, при заключении договоров на природопользование, при осуществлении сертификации производств, при приватизации объектов, при определении перечня экологически опасных производств, при выявлении «узких мест» в однотипных технологиях для определения приоритетных направлений в природоохранной деятельности предприятий, при получении комплексной информации о воздействии предприятий на окружающую среду, при прогнозе перспектив развития городов и т.д. [76, 411]. Кроме того, экологический паспорт предприятия является одним из основных документов при осуществлении экологического аудита - комплексной проверке предприятия, которое производится с целью выяснения соответствия экологической политики предприятия нормативным актам в области охраны окружающей среды, принятым в Российской Федерации [333, 408].
Однако в практике природопользования информация об объеме и характере загрязнений, поступающих в окружающую среду, часто дублировалась, поскольку предприятиями для тех же целей составлялись также и ежегодно возобновляемые лицензии на комплексное природопользование и различные виды статистической отчетности.
По мнению Ю.Г. Симонова с соавторами [76, 411], для реального регулирования взаимоотношений «человек - природа» на районном уровне управления качеством окружающей среды должны сравниваться два документа: I) экологический паспорт предприятия-природопользователя и 2) экологический паспорт административного района как территории. После выяснения этих отношений может быть составлен договор и выдана лицензия на определенный срок и определенный вид природопользования. Детальное содержание этих документов требует особого рассмотрения.
Экологический паспорт предприятия должен выполнять в основном представительские функции. Документацию в нем следует сконцентрировать в формализованном виде и в такой форме, которая нужна для определения юридического статуса и возможной экологической ответственности предприятия. Экологический паспорт предприятия не должен содержать информацию, являющуюся основанием для платежей. Для этого должна быть заведена отдельная книжка, аналогичная той, которой пользуются граждане России для оплаты коммунальных услуг. Наряду с паспортом предприятию следует ежегодно составлять отчет о природоохранной и природоза-щитной деятельности, в котором необходимо также фиксировать все текущие изменения в производстве.
Экологический паспорт территории административного района должен в первую очередь выполнять представительские функции. Однако, в нем наряду с географическими границами, характеристиками природы (ее особенностями, состоянием и уязвимостью), населения и хозяйства следует назвать и всех природопользователей с их основными производственно-экологическими характеристиками. Очень важно, чтобы в экологическом паспорте территории указывались объекты, заслуживающие особого внимания с точки зрения их охраны (детские учреждения, больницы, памятники природы, заповедники, курорты и др.).
Текст паспорта должен сопровождаться двумя картами. Содержание первой из них следует ежегодно уточнять - это карта реальных типов природопользователей, ранжированных по степени их экологической опасности. Ежегодное уточнение контуров землепользовании и их воздействие на окружающую среду следует проводить в момент, предшествующий подписанию договоров предприятий с государством и выдачи им лицензии на производство. Второй картой должна стать карта специального экологического районирования, в которой на передний, план выходят не отдельное предприятие-загрязнитель, а их территориальные комплексы, создающие экологические обстановки и ситуации различной степени опасности. Характер и наличие таких ситуаций таюке должны учитываться при выдаче лицензий на производство. В пространстве ареалы экологических ситуаций различной сложности бывают достаточно стабильны, и их анализ может стать основанием для выбора стратегии в природоохранных проектах. Обеим картам необходим юридический статус, т.е. следует подкрепить их общероссийским или местным законодательством.
В административном районе кроме паспорта и карт должны ежегодно составляться отчеты, в которых будут отражаться не только текущее состояние параметров, характеризующих качество окружающей среды, но и раскрываться суть проделанной работы по управлению качеством окружающей среды, анализируются принятые решения и их эффективность. Подобный отчет должен быть, по сути, местным аналогом национального доклада [88]. Таким образом, при наличии паспорта, карт и отчета остальные виды работ в области охраны окружающей среды наряду с проведением экспертиз и взиманием платы за использование природных ресурсов наполнятся реальной жизнью. Главное, чтобы экологический паспорт территории административного района не оказался только суммой паспортов предприятий, иначе он станет простой формальностью.
