Ландшафтно-экологические методы исследований

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ
1.1 Основные задачи физической географии. Этапы научного познания
Основные задачи.
Этапы научного познания.
1.2 Развитие методов в физической географии
Традиционные методы.
Картографический метод
Исторический метод
Методы исследований, используемые с 30 - 50-х гг. XX в.
Методы исследований, применяемые с 60 - 80-х гг. XX в.
2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Географическая оболочка и природные территориальные комплексы
2.3 Взаимодействие природных и природно-антропогенных геосистемс глобальными факторами
2.4 Классы задач, решаемых в процессе комплексных физико-географических исследований
3. ПОЛЕВЫЕ КОМПЛЕКСНЫЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
3.1 Постановка задачи, изучение литературных и фондовых материалов
3.2 Работа с топографическими, аэрофото-, космическими и другими материалами для предварительного выделения ПТК
Работа с топографическими картами.
Краткое содержание метода поконтурного изображения рельефа.
Работа с аэрофото- и космическими материалами и отраслевыми картами.
3.3 Полевая документация
3.4 Рекогносцировка и выбор участков для детальных исследований
3.5 Точки наблюдений, ключевые участки, пробные площади, учетные площадки, почвенные шурфы
3.6 Комплексное физико-географическое описание
Фиксация режима миграции вещества, увлажнения.
Описание растительности.
Описание травянистой растительности.
Описание леса
Описание почв.
Типы почвенных структур
3.7 Прочие дополнительные наблюдения
Геологические наблюдения
Специальные геоморфологические наблюдения
Микроклиматические наблюдения
Гидрологические наблюдения
Дендрохронологические исследования.
3.8 Сбор образцов и других натурных экспонатов
Гербарий и образцы растений.
3.9 Ландшафтное профилирование
3.10 Полевое ландшафтное картографирование

ВВЕДЕНИЕ

В последней четверти XX столетия резко усилилось воздействие человека на природу. В этих условиях односторонний и недостаточно комплексный подход к решению вопросов, связанных с природопользованием, приводит к большим, часто невосполнимым потерям, к возникновению конфликтных ситуаций и экологических проблем, обусловленных тем, что нагрузка на природу стала превышать допустимые пределы. Это породило проблемы взаимоотношений человека и природы, достигшие планетарного масштаба. Из них наибольшее беспокойство вызывают такие, как исчерпаемость ресурсов продовольствия, сырья для промышленности, загрязненность воды и воздуха, истощение земель, возникновение локальных и региональных экологических проблем, общее ухудшение экологической обстановки, создающее угрозу существованию человечества.

С целью поддержания экологического равновесия на планете Земля на пороге третьего тысячелетия была выработана международная концепция устойчивого развития. Россия входит в число стран, поддержавших эту концепцию. Экологическая доктрина Российской Федерации была одобрена распоряжением Правительства РФ от 31 августа 2002 г. (№ 1225-р). В соответствии с этой доктриной природопользование, опирающееся на принципы устойчивого развития, должно обеспечить не только охрану природы и качества окружающей среды, но и сохранение ландшафтного потенциала России (приказ министра природных ресурсов № 711 от 23 октября 2002 г.). Одной из важнейших задач сохранения ландшафтного потенциала России должно быть построение территориальной организации жизни общества, адекватной целям сохранения и использования ландшафтного потенциала.

Все виды деятельности человека приурочены к определенным территориям, иными словами, являются территориально организованными. Характер этой организации зависит от того, какими ресурсами обладает территория и каковы условия жизни и деятельности человека на ней (экологические условия). А они, в свою очередь, обусловлены свойствами тех природных территориальных комплексов (ПТК), из которых состоит данная территория. Особенности строения и функционирования тех ПТК, на которые направлено воздействие человека, определяют реакцию природы на данное воздействие и возможности воспроизводства ресурсов. Поэтому организация охраны ландшафтов и рационального природопользования должна опираться на знания о ПТК, о взаимосвязях между слагающими их компонентами, о ресурсах, которыми они обладают, об их устойчивости к разнообразным воздействиям человека. Для выбора оптимального варианта природопользования на любой территории надо хорошо знать природу во всем ее многообразии и сложном переплетении взаимосвязей, знать законы ее естественного развития и уметь предвидеть, будет ли сохраняться в процессе природопользования экологическое равновесие, будет ли исправно и плодотворно действовать вновь создаваемая природно-техническая система, или неизбежны потери, возможно ли их предотвратить или уменьшить их размеры. Поэтому комплексные физико-географические исследования, направленные на изучение природных территориальных комплексов, должны стать строгой научной основой проектирования любого воздействия на природу во всех сферах хозяйственной деятельности.

Общенаучные физико-географические исследования, помимо непосредственного вклада в познание материального мира, создают надежный фундамент для всевозможного вида прикладных исследований. Востребованность подобных исследований возрастает. Недаром в ряде европейских стран (Германия, Франция, Великобритания, Нидерланды, Австрия, Испания, Скандинавские страны) все большее развитие получает ландшафтное планирование как инструмент подготовки базовой информации для учета экологических аспектов в различных видах территориального планирования. Правда, в разных странах оно имеет различные названия и содержательные аспекты.

Возрождается потребность в прикладных физико-географических исследованиях и в нашей стране, о чем свидетельствуют результаты немецко-российского сотрудничества в области ландшафтного планирования в Байкальском регионе и интерес к ним, проявляемый в других регионах России. В основе ландшафтного планирования должны лежать общенаучные комплексные физико-географические исследования.

Выпускники географических факультетов университетов должны быть готовы к решению сложных проблем взаимодействия человека и природы, природы и общества, они должны овладеть теорией и методами науки. Наша цель - раскрыть содержание методов комплексных физико-географических исследований как неотъемлемой части общегеографических исследований, включающих тесно взаимосвязанную триаду -- природу, население, хозяйство.

ЛЕКЦИЯ 1

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ Физической географии
1.1 Основные задачи физической географии. Этапы научного познания
Основные задачи
Главная цель физико-географических исследований - познание ландшафтной сферы Земли и ее структурных частей. Задачи исследований весьма разнообразны. Они могут быть чисто научными: изучение процессов (флювиальных, оползневых, климатообразования, почвообразования и др.) и явлений (мерзлоты, заболоченности и т.д.), отдельных компонентов природы (рельефа, климата, почв, растительности и др.), их характерных черт, изменений в пространстве и во времени, взаимосвязи и взаимообусловленности с другими компонентами; установление особенностей тех или иных компонентов, процессов и явлений на конкретной территории. Исследования могут быть направлены на изучение природы Земли как среды обитания человеческого общества (природные условия) и источника природных ресурсов, влияния природы различных регионов на возможности тех или иных видов хозяйственной деятельности и обратного влияния хозяйственной деятельности на природу, а также на изучение антропогенных изменений природы. Это - уже прикладные задачи.

Особое место в современной физической географии занимают комплексные физико-географические исследования, цель которых - изучение целостных природных образований - природных территориальных комплексов разного ранга и разной степени сложности, созданных в результате взаимосвязи и взаимодействия различных компонентов природы на определенной территории. Комплексные исследования обеспечивают возможность изучения совокупного влияния природы на человека и ответных реакций природы на вмешательство человека в ход природных процессов и исторически сложившиеся природные взаимосвязи. Эти исследования приобретают все большее значение в связи с резко возросшим воздействием человека на природную среду и возникновением угрозы экологической катастрофы.

На повестку дня наряду со ставшими уже традиционными прикладными исследованиями встают такие направления, как оценка ресурсного потенциала, возможностей и ограничений хозяйственного использования ПТК; ландшафтно-экологическая оценка их состояния и прогноз развития; проектирование культурного ландшафта и т. д.

В данном курсе, посвященном комплексным физико-географическим исследованиям, рассматриваются как общенаучные, так и некоторые виды прикладных исследований. Необходимо отметить, что разделение исследований на общенаучные (фундаментальные) и прикладные довольно условно. Вся история развития нашей науки связана с решением определенных практических задач, будь то открытие новых земель, изучение рельефа, источников питания рек или выявление закономерностей размещения пушных зверей. Все прикладные исследования, образно говоря, являются надстройкой над чисто научным изучением особенностей природы того или иного региона, так как именно они определяют возможности и целесообразность развития определенного вида деятельности человека на конкретной территории и особенности его обитания. По сути дела, общенаучные и прикладные исследования -- это различные стадии (этапы) изучения региона или проблемы. По Б.М. Кедрову, любая наука состоит из взаимосвязанных элементов, рассматриваемых в трех аспектах: предметном (что познается?), методологическом (как познается?) и субъективно-целевом (для чего познается?). В процессе развития она проходит стадии фундаментальных и прикладных исследований. В этом смысле физическая география не является исключением: развитие прикладных исследований, расширяющих поле деятельности географов, является закономерным.

Этапы научного познания
Философы различают два уровня познания - эмпирический и теоретический. К первому относятся:

Наблюдение и составление протоколов наблюдения.

Анализ протоколов наблюдения и нахождение эмпирических
зависимостей (алгоритмов поведения).

Нахождение по начальным данным и эмпирическим зависимостям поведения изучаемого объекта, т. е. предсказание.

Ко второму уровню относятся:

Выработка основных идей и нахождение основных соотношений, лежащих в основе объяснения, т.е. формирование теории.

Развертывание сформированной теории.

Нахождение по эмпирическим зависимостям соответствующих утверждений теории, т.е. объяснение; в частном случае - нахождение по алгоритму поведения механизма системы, реализующей данный алгоритм.

Процесс, обратный предыдущему, т. е. нахождение по теоретическим утверждениям эмпирических зависимостей, в частном случае - нахождение по схеме системы алгоритма ее поведения.

Отметим некоторые особенности двух выделенных уровней познания в современной физической географии.

Наблюдение и составление протоколов наблюдений и сейчас еще во многом традиционны. Н.М. Пржевальский вел полевой дневник; ведем его и мы, и, наверное, не лучше, чем это делалось во времена его путешествий по Центральной Азии. Не лучше, но иначе. Теория дала нам представление о природных территориальных комплексах, физическая география обрела в них объект исследования. Значит, и программы современных исследований строятся на этом теоретическом базисе, и в дневник надо записывать не все подряд, а то, что имеет отношение к распознаванию объекта исследований в сложном переплетении природных и антропогенных явлений, к его характеристике как целостного образования, подвижного (развивающегося), со сложной структурой и сложной системой внутренних и внешних связей. Дневника при этом оказалось недостаточно. Появились бланки с множеством обязательных для заполнения граф, ужесточились формы фиксации картографического материала.

Недостаточно оказалось и самого экспедиционного поля. Потребовались стационары. Наземные наблюдения дополнились дистанционными. Поток добываемой информации многократно возрос, и это заставило обратиться для ее обработки к счетно-вычислительным устройствам, а затем и к компьютерам. И все это присутствует уже на эмпирическом уровне, который сам до неузнаваемости изменился.

Создание классификаций, научно обоснованного районирования, выявление наиболее общих закономерностей, присущих природным единствам, прогнозирование их естественного развития или направленного человеком преобразования -- все это вопросы более высокого теоретического уровня познания по сравнению с непосредственным изучением и картографированием ПТК и первичным выявлением природных взаимосвязей, свойственных эмпирическому уровню.

Теоретическое осмысление результатов комплексных физико-географических исследований в настоящее время сильно возросло, и это не случайно, это требование времени, связанное с научно-технической революцией и усилившимися коллизиями во взаимоотношениях между обществом и природой.

Имеет ли физическая география свою развернутую теорию? Такой вопрос, в частности, поднимал В.С. Преображенский. Безусловно, да. Докучаевское учение о зонах природы; понятие об иерархичности природных комплексов; учение о географическом ландшафте и о глобальном, региональном и топологическом (локальном) уровнях физико-географической дифференциации; представление о Мировом океане как о природном аквальном комплексе высшего ранга; понятие о природно-техногенных системах или, еще шире, о взаимодействии природы и общества -- все это и многое другое есть составные части физико-географической теории.

Появились опыты теоретической разработки и моделирования процесса сложных междисциплинарных исследований взаимодействия общества и природы. Географы уже берутся за решение задач, связанных с прогнозированием поведения природных и природно-технических систем. Физическая география, по-новому осознавшая объект своего исследования, получила широкие возможности для своего дальнейшего развития, для формирования новых теоретических построений и выработки новых методов исследования, для все более широкого и многогранного развития прикладных физико-географических исследований.

1.2 Развитие методов в физической географии

Метод науки -- это «общий способ достижения адекватного и всестороннего отражения предмета исследования, раскрытия его сущности, познания его законов». В каждой науке методы исследования формируются в процессе ее развития в зависимости от предмета и цели исследования, уровня развития теории, и в то же время сами способствуют дальнейшему развитию теории.

Множественность методов, используемых при научных исследованиях, требует определенной их систематизации. Б.М. Кедров все научные методы в естествознании делит на три основных группы: общие, особенные и частные.

Общие методы используются всеми естественными науками при изучении любого из их объектов. Наиболее общим методом исследования природы является диалектический, который конкретизируется в двух различных формах: в виде сравнительного метода, с помощью которого раскрывается всеобщая связь явлений, и исторического, служащего для раскрытия и обоснования принципа развития в природе.

Особенные методы тоже находят применение во всем естествознании и не ограничиваются рамками одной какой-либо формы движения материи. Однако они касаются не всего исследуемого объекта в целом, а лишь одной определенной его стороны (явления, количественной стороны и т.д.) или же определенных приемов исследования, таких как наблюдение, эксперимент, измерение, индукция и дедукция, анализ и синтез, формализация, моделирование и т.д.

Частные методы -- это специальные методы, связанные со специфическим характером той или иной формы движения материи (химические, физические, биологические, геологические). Одни из них применяются только в пределах отдельных естественных наук, другие используются при изучении объектов в смежных науках, но на уровне определенной формы движения материи.

Таким образом, в основу классификации методов Б.М. Кедров положил степень их универсализации. В согласии с этим принципом мы можем предложить для методов комплексных физико-географических исследований следующую классификацию:

общие, представляющие собой конкретизацию диалектического метода, - сравнительно-географический и историко-географический (исторический);

особенные, используемые во всех географических науках, - картографический, математический, моделирования, прогнозирования, районирования, эксперимента;

частные, применяемые во всех естественно-географических (физико-географических) науках, - геохимический, геофизический, палеогеографический, аэрометоды, космические методы.

Для экономико-географических наук характерен иной набор частных методов.

Рангами ниже являются специфические и конкретные методы (или простые методы и методические приемы). Они существуют как бы внутри общих, особенных и частных методов.

Специфические методы формируются в процессе решения определенных научных задач и в последующем применяются для решения задач данного класса. В комплексной физической географии это методы: ландшафтный, комплексной ординации, физико-географического районирования и т.д. Некоторые из специфических методов комплексной физической географии могут использоваться и в других науках, но уже в виде определенных модификаций. Например, ландшафтный метод в виде ландшафтно-индикационного находит все более широкое применение в геологии, географии почв, мерзлотоведении, гидрогеологии и т.д.

Конкретные методы - это составные части специфического метода, простые методы и приемы решения частных задач. Например, метод сбора образцов для ландшафтно-геохимических или других видов исследований, конкретные методы фиксации материалов наблюдений или их обработки и т.д.

Множественность методов исследования порождает попытки их классификаций (Д.Л.Арманд, В.С.Преображенский, и др.). К.К. Марков особо выделял так называемые «сквозные» методы -- сравнительно-описательный, геофизический, геохимический, палеогеографический, картографический и математический, применяемые во всех физико-географических науках.

Представляет известный интерес и его классификация методов физической географии по истории их становления. Различают методы: традиционные (сравнительно-географический, историко-географический, картографический), зародившиеся на заре человеческой культуры; новые (геофизические, геохимические, аэрометоды), применяемые в физико-географических исследованиях с 30 - 50-х гг. XX в.; и новейшие (космические, математического моделирования, геоинформационные и др.), появившиеся в физической географии в 60 -- 80-х гг. XX в.

Методы исследований динамичны. Каждый из них со временем приобретает новые черты. Набор применяемых методов существенно меняется на разных уровнях исследования -- глобальном, региональном и локальном. Меняется он и при решении конкретных задач физико-географических исследований.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13

В соцсетях