Геоэкология
Геоэкология – наука о свойствах и закономерностях развития географической среды и слагающих ее природных и природно-антропогенных геосистем, разработке принципов рационального природопользования, устойчивого развития общества и оптимизации его взаимодействия с окружающей средой.
Геоэкология - новое междисциплинарное направление, формирующееся на стыке географии и экологии.
Объект изучения геоэкологии – географическая среда как часть географической оболочки, преобразованная человеком.
Предмет геоэкологии – изучение природных и природно-антропогенных геосистем различного иерархического уровня на основе гуманитарно-экологического подхода.
Гуманитарно-экологический подход – это совокупность взглядов и действий, выражающихся в уважении достоинства и прав человека, его ценности как личности, заботе о благе людей, их всестороннем развитии, создании благоприятных для человека условий среды жизнедеятельности с учетом экологических ограничений.
Основная цель геоэкологии – сведение к минимуму негативных последствий разнообразной эксплуатации природы человеческим обществом.
Главные задачи геоэкологии:
– изучение природных и природно-антропогенных геосистем различного иерархического уровня с целью оптимизации их функционирования, динамики и эволюции;
– исследование источников антропогенного воздействия на природную среду, их интенсивности и пространственно-временного распределения;
– изучение проблем организации и проведения мониторинга окружающей среды;
– оценка, моделирование и прогноз последствий антропогенных воздействий на глобальном, региональном и локальном уровнях;
– геоэкологическое исследование устойчивости природной среды, которая подвергается антропогенному воздействию;
– разработка рекомендаций по сохранению целостности географической среды путем оптимизации хозяйственной деятельности человеческого общества и регламентации ресурсопотребления
Понятие о геоэкологии как новой самостоятельной науке географического цикла было введено в конце 30-х годов ХХ века К. Троллем.
К. Тролль наметил, таким образом, новое научное направление на стыке физической географии экологии. Троллевское понимание геоэкологии, по сути близко, если не тождественно, ландшафтоведению, отличаясь скорее особой нацеленностью на изучение экологических свойств и функций ландшафтов (геосистем).
Современные географы – сторонники новой науки или научного направления – трактуют содержание геоэкологии более широко, чем К. Тролль.
Во-первых, в отличие от К. Тролля, в объект исследования включаются не только природные, но и антропогенные ландшафты. Во-вторых, четко обозначается целевая направленность науки – оптимизация природопользования.
По области использования результатов научные исследования делятся: фундаментальные и прикладные.
Фундаментальные исследования подразделяются на:
-собственно фундаментальные, цель которых - открытие основополагающих новых законов природы,
-целенаправленные фундаментальные, ориентированные на конкретные изыскания и разработки новых способов и средств познания процессов или явлений.
Собственно фундаментальные исследования, как правило, составляют небольшой процент от общего объема научных исследований.
Новые фундаментальные открытия чрезвычайно трудно предвидеть даже в самых общих чертах. Открытие может обладать значительной фундаментальностью, но не иметь в данный исторический момент никакого практического приложения, вследствие чего в науке планируется не открытие, а направление ведения поиска.
Результаты целенаправленных фундаментальных исследований, как правило, могут быть непосредственно использованы при проведении работ прикладного характера.
По оценкам специалистов, вероятность получения практически применимых результатов составляет 50-70%.
Научная значимость (фундаментальность) конечного продукта исследований - это его место в иерархическом ряду существующей системы знаний, определяющей общую картину мира. Научная ценность определяется внутри самой науки.
Прикладные научные исследования направлены на непосредственное создание новых:
- технических средств,
- технологий,
- предметов потребления.
Они имеют конкретное практическое применение в различных отраслях науки и техники.
Прикладные исследования базируются на результатах фундаментальных исследований, т. е. на уже известных законах.
ПАРАДИГМА (пример, образец) - ход мысли от частного к общему вероятному, а затем от него к новому частному.
Парадигма является основанием выбора проблем, а также моделью, образцом для решения исследовательских задач. Понятие «парадигма» введено американским ученым-науковедом Куном.
Учение о системах является одним из выражений о всеобщей взаимосвязи и взаимодействии предметов и явлений природы.
В 1963 г. В. Б. Сочава предложил называть объекты, изучаемые физической географией, геосистемами. По его мнению, геосистема – это особый класс управляющих систем, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом.
До сих пор существуют различия в определении понятия «геосистема», во взглядах на его объем и содержание. Одни ученые под понятием «геосистема» понимают природное образование. Другие считают, что это понятие можно применять для обозначения любых территориальных комплексов, сформировавшихся на поверхности Земли. Такое широкое толкование геосистемы не является недостатком – оно свидетельствует о стремлении географов разных специальностей использовать системный подход в своей работе. Поэтому применение понятия геосистемы для обозначения самого широкого круга территориальных объектов, по мнению автора, правильно. В слове «геосистема» первая часть указывает на территориальность как важное свойство системы. Это необходимо подчеркнуть потому, что многие системы не являются территориальными (например, организмы животных, человека, сложные технические устройства, языковые системы и др.). Таким образом, геосистемы выявляются на определенной территории. Значит, на их специфику будут влиять площадь, конфигурация и другие территориальные особенности. Все понятия, характеризующие геосистемы, разделяются на две группы.
К первой группе относятся понятия, характеризующие их внутреннее строение: «элемент», «компонент», «связь», «отношение», «среда», «целостность», «структура», «организация» и др.
Ко второй – относящиеся к функционированию: «функция», «устойчивость», «равновесие», «регулирование», «обратная связь», «управление» и др.
Кроме того, геосистемы характеризуются с точки зрения формирующих их процессов: «генезис», «эволюция», «становление» и др.
Под компонентами геосистем понимают крупные постоянные составные части их вертикального строения или входящие в них фрагменты отдельных сфер географической оболочки: литосферы, гидросферы и биосферы. Взаимодействие и развитие геосфер усложняет свойства геосистем. В связи с этим при их анализе возникает необходимость расчленения компонентов на элементы. Элементы геосистем – простейшие частицы компонентов, из комбинации которых складывается многообразие объектов реального мира. Элементы, как правило, характеризуют отдельные свойства или состояния компонентов.
Связи в геосистемах играют огромную роль, так как именно они определяют целостность геосистемы, ее устойчивость. Существуют различные классификации этих связей по интенсивности, направленности и т. д. В геосистемах прежде всего различают вертикальные (межкомпонентные) и горизонтальные (межгеосистемные) связи. Они тесно взаимодействуют между собой и переходят друг в друга. Они могут быть односторонними, двусторонними, прямыми, обратными, положительными, отрицательными и т. д.
Под функционированием геосистем понимается совокупность всех процессов перемещения, обмена и трансформации вещества, энергии и информации, обеспечивающая сохранение длительного, устойчивого их состояния, имеющего ритмичный характер, но не сопровождающегося переходом из одного серийного состояния в другое. Динамика геосистем – изменения, не сопровождающиеся сменой их инварианта. Эволюция геосистем – это необратимое поступательное изменение геосистем, обусловленное воздействием внешних и внутренних факторов, приводящее к смене их инварианта.
С функционированием и динамикой геосистем тесно связан ряд их свойств, таких как устойчивость – способность сохранять инвариантные свойства и характер функционирования при внешних воздействиях, саморегулирование – способность поддерживать на определенном уровне типичные состояния, режимы и связи между компонентами; гетерохронность – сосуществование в геосистеме элементов различного возраста; унаследованность – сосуществование элементов, которые включены в систему энергомассообмена геосистем, но возникли и оптимально функционировали при иных условиях; инерционность – способность некоторых элементов прошлой геосистемы существовать в условиях современного режима; транзитивность – способность элементов геосистемы при различных гидротермических условиях переходить из зонального состояния в провинциальное; лабильность – способность отдельных элементов геосистемы изменяться с различной скоростью.
Сопоставление понятий «система», «геосистема», «природно-территориальный комплекс» (ПТК), «ландшафт» позволяет сделать вывод об общности их основных свойств как сложных динамических систем и определить их некоторые отличительные особенности.
Понятие «геосистема» более широкое, чем ПТК или «ландшафт», поскольку охватывает весь иерархический ряд природных и природно-антропогенных географических единств. Кроме того, для конструирования геосистем не существует ограничений; достаточно двух объектов, между которыми существуют какие-либо отношения. Понятие «комплекс» предполагает не любой, а строго определенный набор взаимосвязанных компонентов. Число комплексов не может быть бесконечным. В ПТК должны входить некоторые обязательные компоненты. Отсутствие хотя бы одного из них разрушает комплекс.
Геосистемы – это сложные динамические системы, представляющие собой целостные образования с устойчивой структурой внутренних и внешних связей, позволяющей им обмениваться веществом, энергией и информацией как между собой, так и с окружающей средой.
Под природопользованием понимается - совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала (ПРП) и мер по его сохранению.
ПРП - совокупность природных ресурсов данной территории, природных условий, явлений и процессов, которые используются или могут быть реально вовлечены в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества с условием сохранения среды обитания человека.
Природопользование включает:
• извлечение и переработку природных ресурсов, их возобновление или воспроизводство;
• использование и охрану природных условий среды жизни;
• сохранение, воспроизводство и рациональное изменение экологического баланса природных систем
По масштабам воздействия на ОС природопользование подразделяется на глобальное, национальное, региональное и локальное.
Природопользование бывает:
• нерациональным, когда деятельности человека, не обеспечивает сохранения ПРП;
• рациональным, когда система деятельности, обеспечивает экономную эксплуатацию ПР и эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей.
Геоэкологические принципы рационального использования природных ресурсов:
• соответствие характера и способов использования конкретным местным условиям;
• предвидение и предотвращение негативных последствий природопользования;
• повышение интенсивности освоения;
• сохранение научных и эстетических ценностей;
• комплексное использование;
Развитие взаимодействия общественных производительных сил и природы объективно приводит к необходимости регулирования этих взаимоотношений, а именно к управлению, в первую очередь, общественными силами на основе целенаправленного труда.
Это и является основной целью природопользования в современном обществе.
Существуют три основные парадигмы «экономики природопользования».
Первая парадигма основана на идее о том, что наилучшим является минимальное использование природных ресурсов. Согласно принципу «минимизации воздействия», права на использование ресурсов должны находиться в руках локальных групп населения, то есть людей, проживающих в небольших поселениях и заинтересованных в том, чтобы жить в гармонии с природой.
Вторая парадигма базируется на идее оптимального использования природных ресурсов. Под оптимальностью понимается извлечение из природы такого объема ресурсов, которое позволяет каждому члену растущего общества неуклонно повышать уровень своего благосостояния (небольшой, но одинаковый прирост ежегодного потребления для общества).
Третья парадигма базируется на принципе максимизации использования природных ресурсов для максимально возможного увеличения благосостояния населения. Согласно этой парадигме, все члены общества стремятся к максимизации использования природных ресурсов.
Природопользование и использование ПР человеком имеет ряд закономерностей:
• Закон ограниченности (исчерпаемости) природных ресурсов: все природные ресурсы Земли конечны. Эта конечность возникает либо в силу прямой исчерпаемости, либо в результате возмущения среды обитания, делающейся непригодной для сложившегося хозяйства и жизни человека.
• Правило интегрального ресурса: конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему (во всей их иерархии) в целом.
• Закон падения ПРП: в рамках одной общественно-экономической формации, способа производства и одного типа технологий природные ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на их извлечение, транспортировку, а также воспроизводство.