Введение к работе
Актуальность проблемы. Повсеместное нарастание интенсивности использования земли и усиление в результате этого конкуренции между традиционными и современными его видами делает актуальным вопрос об экологической и географической уникальности регионов. При этом результаты деятельности и навыки взаимодействия предыдущих поколений с природой представляют большую культурную ценность, требуют охраны и регенерации, а информация о них рассматривается как важнейший ресурс перспективного развития.
В связи с этим возникает задача исследования историко-эволюционного процесса природопользования с целью получения новых знаний для обоснования мероприятий по его оптимизации. Это предусматривает использование различных методов, в том числе и картографических, так как результаты исследования приобретают практический смысл только при территориальной конкретизации с помощью тематических карт различного содержания.
Основной целью исследования является изучение длительных пространственно-временных изменений структуры природопользования Верхоленья и ее картографическое отображение. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:
разработка методики анализа и обобщения историко-географического материала для изучения длительных пространственно-временных изменений структуры природопользования,
параллельные наблюдения за длительными изменениями природной и антропогенной составляющей геосистем,
анализ дифференциации природопользования по типам геокомплексов - в соответствии с зональными и региональными особенностями территории,
- разработка карт природопользования.
Район исследования. Поставленные в работе вопросы решались на примере Верхоленья, включающего бассейн реки Лены от ее истока до устья реки Орлинги между 53 и 56 с.ш. и 103 и 107 в.д. Общая площадь территории составляет около 120000 км2.
Выбор района исследования обусловлен:
1) своеобразием историко-эволюционного процесса природопользования на территории в течение антропогена;
-
достаточной изученностью территории и обеспеченностью кондиционными материалами;
-
относительной компактностью территории, что позволило провести маршрутные полевые аэровизуальные исследования и исследования ключевых участков для разработки эталонных дешифровочных признаков ландшафтов.
В определенной мере этот регион представляет своего рода проблемный ареал (место наибольш ей остроты концентрации проблемных ситуаций, место возможного экологического риска), здесь в случае потери контроля над ситуацией может произойти дестабилизация окружающей среды с непредсказуемыми последствиями (Михайлов, Юлинов, 1988).'
Исходные данные и методы исследования. В основу работы положены материалы анализа историко-географических литературных и картографических источников, дешифрирования разновременных разномасштабных космических фотоснимков различных типов съемки, результаты наземных и аэровизуальных маршрутных исследований. Исследование выполнено на региональном и топологическом уровнях с использованием дистанционно-картографическихметодов исследования.
Научная новизна работы и вклад автора в решение поставленных задач заключаются в следующем:
-
разработана методика анализа и обобщения историко-географическогоматериаладля изучения динамики природопользования;
-
изучена хроноструктура процесса природопользования Верхоленья;
-
проведено эколого-культурное районирование территории;
-
разработана группа региональных карт природопользования.
Основные положения зашиты:
1. Своеобразие современной структуры приропользования
Верхоленьясформировалосьпод влиянием сложного комплексазональных
и азональных факторов, обусловленных положением региона на стыке
Средне-Сибирской и Байкало-Джугджурской физико-географических
областей, а также особенностями истории развития региона.
2. Комплексную характеристику о прошлом, настоящем и будущем
использования территории Верхоленья может дать группа карт
природопользования, построенная по специальной программе.
3. Проведенное а результате комплексного анализа изменений природной и антропогенной составляющей геосистем Верхоленья дробное подразделение территории на эколого-культурные районы является отражением объективных особенностей каждого из выделенных районов.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Четвертой межвузовской конференции молодых ученых (Иркутск, 1986), на X конференции молодых географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1987), региональной научно-практической конференции "Научно-технический прогресс и окружающая среда" (Иркутск, 1989), на V конференции по тематической картографии "Ресурсно-экологическое картографирование на основе информационных технологий" (Иркутск, 1993), на VI научных чтениях памяти академика В.Б.Сочавы (Иркутск, 1995).
По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Обьем и структура работы. Состоит из введения, 4 глав и заключения. Содержите графических иллюстраций, 8 таблиц и список используемой литературы, включающий 140 названий.
При изучении пространственно-временных изменений структуры прирородопользования мы исходили из следующих положений:
-
Природопользование - это историко-эволюционный процесс взаимодействия природы и общества для удовлетворения материальных, духовных и прочих потребностей, развивающийся цикличной направленно. Условия и факторы процесса природопользования всегдатерриториальны, в силу территориальности самого процесса, они конкретны и своеобразны в разных местах географической оболочки и отвечают критерию системности (Алаев, 1983).
-
Объектом исследования является природно-антропогенная геосистема как функциональное единство природных и антропогенных компонентов окружающей среды, связанное с физической поверхностью земли. Изучение изменения состояния геосистем возможно при
параллельных, периодических наблюденияхза изменением природной и антропогенной составляющих геосистем. О геосистеме как о целостном образовании можно судить только на основе присущих ей временных вариаций (Крауклис, 1966).
-
Исследование геосистем предполагает геосистемные методы картографирования, т.е., с одной стороны, рассмотрение объекта исследования как системы и, с другой стороны, ведение его системными методами, а именно: согласование всех наблюдений объекта исследования во времени и пространстве (Исаченко, 1981). Пространственно-временные изменения, происходящие в структуре геосистем передаются сериями разновременных карт, одним из видов которых являются карты-реконструкции прошлых этапов в развитии природы, общества и их взаимодействия (Берлянт, 1986).
-
Карты природопользования относятся к типу прикладных ландшафтных карт(Сочава, 1986). Классификация земель должна быть построена с учетом особенностей природы и запросов народного хозяйства. Группировка земель 8 типы земель должна производиться особо с учетом в первую очередь тех природных особенностей, которые имеют наибольшее значение при определенном виде использования территории. Тип земель устанавливается на основе природных и экономических (функциональных) показателей.
Для исследования хроноструктуры процесса природопользования Верхоленья проводится геосистемный мониторинг как система повторных наблюдений за изменением природной и антропогенной составляющей геосистем (Израэль, 1974).
Ретроспективные реинвентаризационные исследования выявляют, с одной стороны, факторы возникновения и развития антропогенной составляющей геосистем, а с другой стороны - основным содержанием такого мониторинга является реконструкция состояния самих геосистем в прошлом, а.также анализ многолетнего тренда изменений геосистем путем периодического сравнения (реинвентаризации) строения территории, т.е. распределение ее поверхности по различным типам антропогенных геосистем.
Содержание ретроспективного мониторинга природопользования
Верхоленья включает анализ качественных изменений, происшедших в структуре геосистем на протяжении всей истории. Основные рубежи и ритм динамики этого процесса определялись следующими факторами: 1) природными условиями региона; 2) историей заселения территории; 3) уровнем развития производства; 4)этнографическими особенностями народов, заселявших исследуемый регион.
В процессе ретроспективного исследованиярешались следующие задачи: 1) выявление основных ритмов и рубежей развития природы и сопоставление их с динамикой заселения территории и развитием хозяйственной деятельности; 2) определение качественныххарактеристик природопользования в разные периоды времени.
Мониторинг эволюции природной составляющей изучает направленность тренда природных процессов во времени и тем самым тесно связан с палеогеографией. В основу периодизации процесса природопользования и изученияхроноструюуры природно-антропогенных геосистем положена временная шкала палеогеографического развития ландшафтов юга Восточной Сибири (Белова, 1985): 1) сартанское время (22-10 тыс.лет) и голоцен (Ютыслет-совр.вр.): бореальное время (10-8 тыс.лет), атлантическое время (8-4,5 гыс.лет), суббореальное (4,5-2 тыс.лет), субатлантическое(2 тыс.лет).
В основу периодизации русского этапа развития процесса прирородопользования положены смены типов хозяйствования. Важнейшими, на наш взгляд, являются следующие периоды: 1) XVII -начало XVIII вв.; 2) начало XVIII - начало XX вв.; 3) начало XX в.; 4) 50-70 гг. XX в.; 5) 70-90 гг. XX в.
На основе принятой шкалы изучалась история природопользования Верхоленья путем параллельных наблюдений и анализа изменений природной и антропогенной составляющей геосистем. Поэтому все способы исследования подразделяются на две группы: а) оценивающие природную обстановку прошлого с точки зрения ее влияния на процесс формирования природно-антропогенных геосистем; б) позволяющие реконструировать историю хозяйственного развития территории.
Анализ региональных особенностей структуры природопользования Верхоленья предполагал обобщение результатов диахронического анализа по бассейнам рек второго порядка.
Для отображения пространственных изменений геосистем и последующего их анализа используется картографический метод: на унифицированный сетке природных комплексов показываются прошлые и современные антропогенные факторы воздействия.
Картографический мониторинг предполагал изучение топонимической системы Верхоленья (разноязычной и разновозрастной системы географических названий) и проведен в определенной последовательности. Все топонимы региона, имеющие место на топографических картах масштаба 1:500 000 и 1:1 000 000, были подразделены на ряды гидронимов и ойконимов и проанализированы в этимологическом и этиологическомаспектах. На основе анализа системы топонимов проведено эколого-культурное районирование. Многие ареалы в силу недостаточной степени достоверности происхождения топонимов выделялись по какому-либо одному признаку, например по общности формантов. Большую индикационную роль при этом играет ландшафтная основа, позволяющая дешифрировать значение топонимов. На основе проведенного анализа были выделеныдревнеселитебные, хозяйственные и пашенные земли.
Археологические и историко-этнографические материалы позволяют восстановить хозяйство и культуру древнего населения (Окладников, 1966). Хронология этих источников позволяет конкретизировать время распространения того или иного явления на исследуемой территории. С помощью этих материалов в работе исследуется вопрос о возрасте антропогенных ландшафтов натерритории Верхоленья, выясняется связь существующих археологических находок с современными культурными ландшафтами. Изучаются вопросы преемственности в природопользовании.
Для инвентаризации современного состояния геосистем в работе используется визуальное дешифрирование космических фотоснимков. Анализ космических снимков района Верхоленья выполнен с учетом уже имеющихся схем (Кузнецова, 1993). Высшиетаксоны картографирования выделялись по обзорным космическим фотоснимкам. Индивидуальные регионыэтойтерритории различаются закономерностями распределения растительности, что обусловлено определенным типом вертикальной поясности, поэтому дешифрирование космофотоснимков проводилось по физиономическим признакам.
Внутренняя разнородность регионов изучалась по космофото-снимкам м-ба 1:200 000. Была осуществлена дифференциация выделов на максимально однородные в физиономическом отношении. Дальнейшая работа связана с их анализом, расчленением и типизацией. Типизация выделов проводилась с учетом регионально-типологического принципа организации природной среды, что позволило максимально сократить ошибки при идентификации групп фаций.
В соответствии с предварительно разработанной классификацией ландшафтов были исследованы материалы многозональной и спектрозональною космической фотосъемоквысокой степени разрешения м-ба 1:200 000, а также сканнерной (системы МСУ-С, МСУ-Э) съемки низкой и средней степени разрешения. В качестве основы для картографирования использовались космофотопланы масштаба создаваемой карты, представляющие собой фотомонтажи трансформированных разновременных, разносезонных снимков.
Для обеспечения высокого качества дешифрирования космических фотоснимков были разработаны эталонные дешифровочные признаки исследуемых объектов.
С этой целью проведены визуально-полевое и визуально-инструментальное камеральное дешифрирование космофотоснимков; тематическая обработка результатов дешифрирования с привлечением имеющихся литературных, картографических, графических источников, атаюке результатов полевых и аэровизуальныхмаршрутных исследований на данной территории; картографическое отображение результатов исследований эталонных участков, создание схем дешифрирования и предварительных карт.
Территория Верхоленья относится кБайкало-Джугджурской горнотаежной физико-географической области (Сочава и др., 1963), поэтому внешний вид ландшафтов, а следовательно, и космофотоснимков зависел в большой степени от характера главного яруса растительного покрова. Выделение ландшафтов по видовому составу растительности обеспечивалось преимущественно информацией, полученной при дешифрировании спектрозональныхкосмическихфотоснимков крупного масштаба. Дешифровочными признаками групп фаций могут выступать такие показатели, как абсолютная высота местности, крутизна и экспозиция склонов. Это обусловлено тем, что климатические условия изучаемой местности изменяются как по вертикали, так и по макроэкспозиции. Посколысуабсолютные высоты Лено-Ангарского плато возрастают к востоку, в том же направлении увеличивается и количество осадков на водоразделах. Одновременно усиливается континентальность на прилегающих склонах, связанная как с уменьшением увлажнения, так и с усилением температурных инверсий. Отметка 600 м для Лено-Ангарского плато служитнижней границей распространения темнохвойных лесов.
Антропогенные ландшафты характеризуются, как правило, геометрической конфигурацией площадей и прямолинейностью границ. Фототониструктуракосмическихснимков с изображением антропогенных модификаций природных ландшафтов не отличаются от таких же характеристик самих ландшафтов.
Наполнение выделенныхконтуров информацией по использованию ландшафтов проводилось также посредством анализа административно-хозяйственных материалов. Для этого использовались схемы землеустройства, устройства охотучастков и заготовительных пунктов, размещения планируемых хозяйственных обьектов.
Изучение хроноструктуры природопользования региона выполнено на основе геосистемного подхода к исследуемой проблеме, который предполагает проведение параллельных наблюдений за изменением природной и антропогенной составляющей геосистем Верхоленья.
Основная часть исследуемой территории приурочена к Лено-Ангарскому плато и Предбайкальской впадине. В морфоструюгурном отношении Верхоленье представляет переходную область отБайкальской складчатой системы к Сибирской платформе. Характерно широкое развитие структурно-денудационныхтипоз рельефа (плато и плоскогорий) с наличием денудационных поверхностей выравнивания.
Натерритории распространены отложения кембрийского возраста, в пределах которых в последние годы открыты богатые месторождения природного газа с промышленными запасами. Здесь господствуют среднесибирские, южносибирские и байкалоджугджурсше геосистемы. Четко проявляется влияние рельефа на формирование зысотно-поясных особенностей региона, которые сильно осложнены специфическими для горных регионов физико-географическими закономерностями: явлениями подгорности, экспозиционности, эффектом барьерной тени. Другой, не менее важной, особенностью региона являются региональные различия в структуре геосистем, которые вызваны расчлененностью рельефа, значительным разнообразием абсолютных высот, усилением континентальности климата в юго-восточном направлении.
Изучение хроноструктуры геосистем Верхоленья показало, что особенно существенным фактором эволюции природной среды Верхоленья стали стшые пространственно-временные колебания палеогеографическихусловий в конце плейстоцена. В сартансшй период
(22 тыс.лет) в течение 10 тыс.лет на территории исследуемого региона перигляциальныетундрово-лесосгепные ландшафты по мере потепления климата сменились таежными. В период климатического оптимума голоцена (5-7 тыс.лет) в южной части Верхоленья, в долине реки Лены были распространены таежные ландшафты с представителями неморапьных видов (ильм, лещина, липа).
Последующее изменение климата в сторону ксерофитизации в суббореальное время благоприятствовало расширению лесостепных и степных ландшафтов, В субатлантическое время, характеризующееся дальнейшим ухудшением климата в сторону ксерофитизации и похолодания ("малая ледниковая эпоха'', XIV-XVII! ав), произошло дальнейшее сокращение доли темнохвойных ландшафтов и широкое распространение светлохвойных, особенно в долинах крупных рек и в юго-восточной части региона, характеризующихся наиболее высокой степенью континентапьности климата. Становление современного облика ландшафтов в конце плейстоцена - голоцене происходило под воздействием антропогенного фактора. Хотя антропогенные воздействия на территории Верхоленья стали сказываться с конца плейстоцена (позднего палеолита), наибольшее его влияние прослеживается начиная с III тыс.лет до н.э.. В этот период времени Верхоленье как и все Предбайкапье попадает под влияние Забайкальских кочевых племен, наибольшее их влияние прослеживается начиная с I тыс.лет. н.э. (Vil-XII вв.), когда южное Верхоленье (до широты п.Жигалово) становится центром расцвета курыканской культуры, для хозяйства которой было характерно скотоводство с незначительными очагами земледелия, развивающегося в местах расположения культовых святилиш/массоэая охота. В период XIII-XVIII вв. отмечается развитие ремесел: выплавка меди, ткачество, кузнечное дело. Начиная с XVII века в Верхоленье развивается землепашество, которое в этот период времени носит подсобное значение, на фоне развития пушного промысла.
Комплексный анализ геосистем Верхоленья показал, что для антропогенных воздействий на этом отрезке времени болеехарактерными были площадныеилинейныелесосзедения, вытаптывание, скармливание скоту травяной и кустарниковой растительности, уничтожение промысловых животных. Особенно значительные постоянные и длительные антропогенные воздействия испытывали долины крупных рек и склоны с отметками высот до 800 м. Периодические пожары, вызванные как природными, так и антропогенными факторами, выпас
скота, заготовка кормов на зиму, привели к формированию длительно-производных травяных светлохвойных лесов.
Среднегорные ландшафты (800-1300 м) претерпели меньшее изменение отантропогенных воздействий в силу специфики их сезонного (конец мая-октябрь) использования. Особенно это характерно для ландшафтов плакорных положений осевых частей главного водораздела реки Лены. Вплоть до 1930 г., времени перевода эвенков на оседлый образ жизни, здесь в основном был развит пушной промысел.
В настоящее время Верхоленье является типичной территорий развития лесного хозяйства. Проблемы регионального хозяйственного использования лесных ресурсов региона рассматривались./!.В.Поповым (1967,1989), Г.И.Малых (1975), Ю.П.Михайловым, В.Л.Юлиновым (1988).
Сельскохозяйственные земли находятся в основном в долинах крупных рек:Лены и Киренги, где агроклиматические условия приемлемы для земледелия.
Для решения проблем рационального использования ресурсов Верхоленья важное значение имеет ландшафтно-географический подход. Своеобразие природы региона, обусловленное сложной историей развития и дифференциации компонентов, определяет необходимость учета конкретной ландшафтной обстановки в процессе освоения широкого комплекса природных ресурсов и выявления направленности природоохраных мероприятий.
Изучение структуры геосистем Верхоленья позволило провести эколого-культурное районирование территории - выделить районы с определенным типом использования территории, обусловленным природными и антропогенными факторами, сложившимися в ходе исторического развития (рис.1). Такие районы характеризуются определенным набором выполняемых ими природных и хозяйственных функций, которые следует учитывать при разработке мероприятий по оптимизации природопользования регионов.
Данные районирования, концентрируя сведения об общих природных, экологических и социально-экономических условиях, позволяют выделить территории с традиционным, этническим природопользованием, а также районы будущих новаций, что дает возможность наметить пути более углубленного изучения региона в зависимости от конкретных задач.
Условными знаками обозначены границы: 1,2 - районов и подрайонов, 3 - планируемого Орлингского заповедника; территории; 4-освоения газового месторождения, 5 - транспортировки газа.
Рис.1. Схема зколого-культурного районирования Верхоленья
Подпись к рис.1. Эколого-культурные районы Верхоленья: А -Верхнеленский горный таежный лесохозяйственный - 1. Орлингско-Верхнеленский высокогорный темнохвойный охотничье-промысловый, зона будущей промышленной эксплуатации; 2. Тутуро-Верхнеленский средногорный светлохвойно-темнохвойный, охотничье-промысловый и сельско-хозяйственный, планируемая зона транспортировки газа; 3. Ан-гинско-Верхнеленский возвышенно-равнинный лиственничный таежный и долинно-болотный ерниковый, охотничье-промысловый (За. Байкало-Ленский заповедник); 4. Манзурско-Верхнеленский среднегорный светлохвойный, охотничье-промысловый, эксплуатационный; 5. Илгинско-Верхнеленский, низкогорный лиственнично-таежный, местами заболоченный, охотничье-промысловый, эксплуатационный, зона транспортировки газа; 6. Илимо-Верхнеленский среднегорный, темнохвойный, охотничье-промысловый, эксплуатационный; 7. Долино-Верхнеленский светлохвойно-сосновый и пойменный (7а - северный промыслово-сельскохозяйственный, селитебный; 76 - средний сельскохозяйственно-промысловый, селитебный; 7в - южный преимущественно сельскохозяйственный, селитебный). Б - Киренгский равнинный таежный лесохозяйственный - 8. Киренгско-Хандинский таежный подгорный, охотничье-промысловый, эксплуатационный, зона транспортировки газа (8а. Хандинский равнинный таежный и болотный, этнический, зона транспортировки газа; 86. Туколонский предгорно-подгорный таежный и ерниковый, защитный; Вв.Долино-Киренгский равнинный, заболоченный промыслово-сельскохозяйственный); 9. Шона-Тонгодинский низкогорный и равнинный таежный и ерниковый охотничье-промысловый, эксплуатационный.
Для картографического отображения природопользования Верхоленья разработана программа создания группы карт, приуроченных к разным этапам природопользования (табл.1) и построенных по единой программе, а потому легко сопоставимых друг с другом.
В основу картографирования природопользования положен системный подход. Он означает взаимосвязанность в подготовке и обработке информации и а создании системы карт, раскрывающих
Таблица 1.
Содержание серии карт природопользования Верхоленья
///
23.3 WA XZ2* 1%!!б
& 7
Jd^
Рис.2. Природопользование Верхолемья (фрагмент карты)
оаПЧН
территориальную и функциональную структуру региональной системы природопользования. В общем картографическая характеристика территории подчинена принципу раскрытия явления поэтапно - от общего к частному.
В первом блоке (ретроспективном) помещаются карты, раскрывающие общие закономерности природопользования. На них дается характеристика природно-хозяйственных территорий. Сопоставление всех карт этой серии, выполненных на единой картографической основе, позволяет наблюдать основные закономерности развитая процесса как 8 пространстве, так и во времени.
Инвентаризационная карта (рис.2) современного природопользования, составленная способом комплексного отображения природной и антропогенной характеристик картографируемого региона, завершает серию карт.
Она призвана решать конкретные практические задачи, что требует целенаправленной характеристики природных геосистем. Ландшафтная основа для карт природопользования составлялась по результатам дешифрирования космических фотоснимков с учетом выполненных проработок (Кузнецова, 1987, 1989, 1993). Далее путем анализа материалов по использованию территории проводилась качественная оценка соответствия структуры природопользования ландшафтной зональной и региональной организации, что позволило разработать рекомендации по оптимизации природопользования.
Процесс разработки карты природопользования включал следующие процедуры: 1) анализ ландшафтной структуры региона; 2) анализ современного землепользования с целью объединения исходных выделов; 3) группировка типов территории в качественные оценочные категории и определение основных видов мероприятий, обеспечивающих правильную эксплуатацию земель.
Легенда карты природопользования состоит их трех разделов. В первом разделе легенды дается характеристика природных условий, во втором - типы использования земель и в третьем - рекомендации по рациональному использованию территории.