Введение к работе
Актуальность работы. Переход между морем и сушей всегда играл важную роль в жизни человечества и являлся объектом различных исследований, в том числе эволюционно-географического характера. Несмотря на широкий разброс мнений о границах простирания, этот переход, как правило, отождествляется с понятием «береговая зона». Важным направлением в исследованиях береговых зон являются работы по изучению характера и направленности эволюции прибрежных экосистем и антропогенных факторов воздействия на среду. Одним из наиболее информативных компонентов эволюции природной среды береговой зоны являются донные осадки аквальных геосистем. Донные отложения прибрежных озер и рек содержат в себе наиболее полную и объективную информацию о физико-географических условиях, существовавших не только в самих водоемах, но и в береговой зоне (суши) в целом.
В последние годы установлено, что аквальные геосистемы, расположенные на территории городов, являются наилучшими индикаторами степени загрязненности окружающей среды урбанизированных территорий, поскольку представляют собой аккумулирующие составляющие гидрографической сети (Водные объекты..., 2002; Кондратьев и др., 1998). Если продолжительность формирования этих осадков в масштабе исторического времени была значительной, то можно получить сведения о соотношении природных и антропогенных факторов, обусловивших возникновение выявленных изменений геохимических особенностей осадков.
Таким образом, диссертационное исследование посвящено актуальной проблеме - изучению природно-антропогенной эволюции аквальных геосистем береговой зоны.
Объектом исследования являются прибрежные аквальные геосистемы восточной части Финского залива с оценкой антропогенного влияния и степенью проявления его в донных отложениях в водоемах и водотоков, преимущественно с естественно-сельскохозяйственной (р.Сенокосная), рекреационной (оз.Сестрорецкий разлив), промышленной (малые водотоки Санкт-Петербурга) и с радиационно-техногенной (Ковашская котловина (Сосновый Бор)) нагрузкой.
Предмет исследования - особенности эволюции природных процессов, протекающих на водосборных площадях и в различных звеньях гидрографической сети в естественных и антропогенных условиях, устанавливаемых палинологическими и геохимическими методами исследования.
Целью настоящей работы является установление временной динамики, факторов, закономерностей и этапов голоценовой эволюции береговой зоны методами комплексной палинологической и геохимической стратификации донных отложений прибрежных водоемов и водотоков восточной части Финского залива.
Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие основные задачи:
- анализ литературных и фондовых источников и общая характеристика
эволюции природной среды территории;
- проведение анализа, разработки и апробации методов изучения депонирующих
сред (болотных образований, донных осадков, почв, снежного покрова) береговой
зоны в процессе природного и антропогенного взаимодействия;
- обоснование характера и установление тенденций палинологической и
геохимической эволюции водоемов и водотоков береговой зоны;
- изучение закономерностей лито- и биостратификации донных (озерно-
болотных) отложений аквальных геосистем голоцена для реконструкции времени и
характера процессов и факторов осадконакопления;
осуществление реконструкций развития природной среды восточной части Финского залива в голоценовое время;
определение основных факторов техногенного воздействия на исследуемую территорию во временном контексте естественной истории.
Теоретической и методологической основой диссертации являются конструктивные идеи и результаты исследования отечественных и зарубежных специалистов в области географии, геологии и биологии: К.К. Маркова, А.П. Карпинского, Н.Н. Верзилина, Е.М. Нестерова, О.Ф. Дзюбы, Д.А.Субетто, Г.И.Клейменовой, Н.В.Ловелиуса, В.Т.С.Фокс-Странгвейс и др.
В основу исследования положены принципы системности и целостности. Под системностью понимается общее единство взаимодействия всех компонентов природной среды и тесная взаимосвязь всех природно-антропогенных процессов и факторов формирования и развития аквальных геосистем береговой зоны. Под целостностью понимается имеющее определенную упорядоченность в пространстве и времени разнообразие типов взаимодействия природно-антропогенных факторов, которое выражается не только в региональных, но и в локальных различиях природно-антропогенных условий.
Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации легли результаты тематических исследований на участках береговой зоны Выборгского и Ломоносовского районов Ленинградской области, а также Санкт-Петербурга и его окрестностей, полученных автором в течение полевых сезонов 2003-2006 гг. Основой фактического материала исследования явилось представительное количество отобранных и изученных автором кернов и поверхностных проб донных осадков, почв, коренных пород и талой воды. Автором было выполнено, общей сложностью, более тысячи различных геохимических, радиоизотопных, спорово-пыльцевых, литологических анализов в лабораториях Геохимии окружающей среды РГПУ им. А.И. Герцена, радиационной гигиены СЭС Санкт-Петербурга, а также в отделе стратиграфии и седиментации ВНИГРИ.
Научная новизна работы. В ходе исследования:
уточнены тенденции географической эволюции и динамика природных процессов береговой зоны Финского залива в голоценовое время. На основе авторского комплексирования палинологических, геохимических методов и других географические подходов, получены новые результаты, которые отразили ряд факторов и закономерностей в естественной и антропогенной эволюции береговой зоны;
получены авторские палинологические данные, позволяющие детализировать этапы эволюции природной среды изучаемой территории;
построены детальные геохимические карты, составлены электронные таблицы, являющиеся основой для создания информационной базы исследований, систематизирующие результаты статистической обработки аналитических материалов по донным осадкам, почвам, снежному покрову и поверхностным водам;
установлена высокая степень корреляции палинологических и геохимических данных, что позволяет использовать последние в ходе эволюционно-географических исследований.
Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в разработке качественно нового подхода к изучению эволюции природной среды береговых зон на базе изучения эколого-геохимического состояния донных осадков и иных депонирующих сред как в естественных условиях развития ландшафтов, так и в обстановках перехода от естественного состояния речных и озерных геосистем к измененному в результате многокомпонентного антропогенного воздействия на окружающую среду.
Практическая значимость работы состоит в определении эволюционно-географических закономерностей развития окружающей среды, в выявлении характера техногенного воздействия на природу, а материалы, изложенные в работе, могут быть использованы в целях палеогеографических реконструкций для восстановления динамики аквальных геосистем береговой зоны Финского залива и с целью эколого-географического районирования, планирования природопользования и природоохранной деятельности на территории береговых зон.
Полученные результаты используются в учебном и научном процессе РГПУ им А.И. Герцена и ВНИГРИ.
Достоверность исследований определяется всесторонним теоретическим анализом, представительностью фактического материала, современным уровнем эволюционно-географических и эколого-геохимических исследований, подробным анализом опубликованных и фондовых материалов по изучаемой тематике.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 печатных работах. Результаты исследований доложены на V и VI Международных семинарах «Геология и эволюционная география» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2005, 2006 гг.); IV Международной конференции «Геология в школе и вузе» (РГПУ им. А.И. Герцена, 2005 г.); VI и VII Межвузовской молодежной научной конференциях «Школа экологической геологии и рационального недропользования» (СПбГУ, 2005, 2006 гг.).
