Функціональний аналіз ландшафтів
Функціональний аналіз ландшафтів.
1. Класифікація функцій ландшафтів
Залучення ландшафтів в сферу людської діяльності значно випереджає процес осмислення його наукою. Ландшафтознавство активно вивчає нові функції ландшафтів, які реально виконуються тривалий час. Потреби суспільства, пов'язані з ландшафтами, класифіковані у наступні групи функцій: ресурсовоспроизводящие - безперебійне постачання з природних джерел речовиною та енергією; абіотичні (світло, тепло, кисень, вода, гідро-, термальна, ядерна енергія, паливо); біотичні (флора і фауна: природні і культурні, грунт, торф); средовоспроизводящие - просторова основа людської діяльності; ресурсозберігаючі - постійно забезпечують умови діяльності людей: господарські, соціальні, культурні, фізіологічні; виробничі - обмін речовиною та енергією з суспільством; інформаційні - постачання інформації для орієнтації в змінах навколишнього середовища і її збереження для використання в майбутньому; естетичні - вплив на людину через психічні процеси.
Загальне уявлення людини про значення природи впливає на класифікацію функцій ландшафту. Спочатку ландшафти розглядали як носії корисних властивостей і місця знаходження та зберігання «благ природи». Потім були відкриті шляхи управління окремими чинниками, потім їх комбінаціями, тобто відбувся перехід від простого збирання до складного виробництва (вирощування сільськогосподарської продукції). Пізнання принципів причинності у функціонуванні ландшафтів направляло на пошуки шляхів збереження і стимулювання його функцій (наприклад, меліорація).
2. Терміни і поняття функціонального аналізу
Виділяються блоки: суперсистема (суб'єкт), ландшафт (об'єкт), відносини між ними. Суперсистема (суб'єкт), її характеристики: потреби, цілі, виробництво, людина (населення). Ландшафт сприяє виконанню функцій і відтворення. Відносини між суперсистемой і ландшафтом, тобто взаємини між суб'єктом і об'єктом, можна розділити на взаємодію, вплив на ландшафт, зміна ландшафту; коригування впливів, змін, наслідків; потреби, використання, управління, оцінку, наслідки.
Використання - процес вилучення корисних для суперсистеми властивостей ландшафту, що супроводжується або не супроводжується впливом на нього. Впливу (виробничі або невиробничі) людської діяльності на ландшафти можуть бути цілеспрямованими, або ненавмисними. Цілеспрямовані дії збільшують ресурсовоспроизводящую здатність і продуктивність, які призводять до накопичення або перерозподілу ресурсів ландшафту. Вплив, спрямований на один з компонентів ландшафту, супроводжується ненавмисним впливом і на інші компоненти внаслідок їх тісному взаємозв'язку. Воно також поширюється і на суміжні ландшафти. Зміни стану або режимів ландшафтів призводять до позитивних або негативних наслідків.
Впливу класифікують: за напрямами і видами людської діяльності (сільськогосподарське, промислове); обміну речовиною і енергією (надходження, видаток); тривалості впливів (добове, сезонне, річне, багаторічне); виду та режимів його прояви (постійне, періодичне, циклічне).
Кількість впливу на ландшафт визначається терміном «навантаження». Навантаження на ландшафт - це антропогенно-техногенні впливи, що змінюють окремі компоненти ландшафту чи їх властивості, які можуть призвести до порушення виконання ним заданих соціально-економічних функцій. Навантаження (інженерна) може бути статичної, динамічної, постійною, тимчасовою.
Норма навантаження на ландшафт - антропогенний вплив, не приводить до порушення соціально-економічних функцій ландшафту. Гранично допустима норма навантаження на ландшафт - норма, при перевищенні якої руйнуються структури ландшафту, порушуються її функції. Розрізняють навантаження на суто природні і антропогенні ландшафти. Будь-який вплив на природні ландшафти - навантаження. Всі впливу на антропогенні ландшафти, що не порушують їх збалансованого стану, до навантажень не відносяться. Нові дії понад заплановані раніше, разбалансирующие структуру, функції, властивості ландшафту, є навантаженням. Це стосується природної складової антропогенного ландшафту. Перевищення норм навантаження різко змінює його властивості і призводить до зміни всього антропогенного ландшафту.
Місткість ландшафту - здатність забезпечувати нормальну ресурсовоспроизводящую, средовоспроизводящую, ресурсосохраняющую, інформаційну функції без негативних наслідків на одиницю площі. Ємність антропогенного ландшафту - величина змінна, що залежить від впливів (меліорації, рекультивації, консервації тощо).
Охорона ландшафтів - система заходів, спрямована на збереження можливості виконання ландшафтом ресурсовоспроизводящих і средоформирующих функцій. Це можуть бути технологічні, економічні, біологічні, адміністративно-правові заходи. Основою охорони ландшафтів є заходи, спрямовані на збереження здатності їх до природної саморегуляції, їх структури. В охоронні заходи входять: меліорація, меліоративний режим, рекультивація, режим використання, попередження забруднення, догляд за ландшафтами, збереження властивостей самоочищення.
Управління ландшафтами - організація раціонального взаємодії між ландшафтами, господарством, технікою, діяльністю людини в процесі виконання нею соціально-економічних функцій, що включає узгодження просторових і тимчасових вимог суспільства з можливостями ландшафту (розглядають стійкість, площі, режими і т. д.). Оптимальні соціально-економічні функції обирають на основі аналізу: визначення навантажень, заходів впливу, режимів використання, регулювання, контролю, догляду.
Розрізняють випереджальне управління (управління ландшафтами на стадії проектування) і оперативне управління (управління існуючими ландшафтами). Оперативне управління включає: спостереження, контроль, засоби регулювання та догляду. Оцінюють управління за ступенем співвідношення між об'єктами (ландшафтами) і суб'єктом. Дається оцінка для кожного виду землекористування (сільськогосподарського, водогосподарського, лісового, промислового, транспортного тощо) щодо можливості виконання ландшафтом соціально-економічної функції і виникають наслідків від антропогенних впливів. Технологічну оцінку управління дають для різних видів господарської діяльності (економічна, внеэкономическая, позитивна, негативна і т. д.), вона включає наступні етапи: уточнюють мету і завдання робіт, виділяють суб'єкт з формами його діяльності та об'єкт за таксономическому рівня; оцінюють властивості об'єкта, виділяють зв'язки і відносини між суб'єктом і об'єктом; вивчають стану об'єкта і його характеристики, виділяють показники станів в сьогоденні і майбутньому; зіставляють отримані показники з відповідними нормами за оціночними шкалами, категоріями; об'єднують приватні оцінки в загальну; складають зведені таблиці, карти. Якщо для конкретно проектованих заходів в ландшафті немає допустимих норм або шкал, то вивчають взаємовідносини між ними.
Термін «виконувати функцію» передає ставлення ландшафту до суспільства. При вивченні ландшафтів зустрічаються терміни: стійкість, зміна, критичні стани, деградація, забруднення, самоочищення.
Стійкість ландшафту - це властивість зберігати свою структуру і характер функціонування в умовах середовища, що змінюється. Розрізняють стійкість природних і природно-технічних ландшафтів. Стійкість природних ландшафтів - це здатність зберігати структуру під впливом природних і антропогенних впливів. До природних ландшафтів відносяться і полуприродные: лісопосадки, лучні угіддя і т. д. Природні ландшафти не повинні переходити у такий стан, при якому вони руйнуються або стають іншими ландшафтами. Стійкість природно-технічних ландшафтів - здатність до виконання соціально-економічних функцій з ресурсовоспроизводством і средовоспроизводством в заданих межах. У таких ландшафтах (геотехсистемах) стійкість забезпечується за допомогою поєднання процесів управління і саморегуляції.
Зміни - наслідки, викликані будь-якими впливами на ландшафт. Послідовна ланцюжок понять: впливу на ландшафт à зміни ландшафту à наслідки діяльності. Будь-який вплив на ландшафт супроводжується ланцюгом змін внаслідок тісного взаємозв'язку його компонентів. Характер змін залежить від багатьох чинників: від виду дії, тривалості, режиму, властивостей, характеру взаємозв'язків властивостей ландшафту.
Антропогенні зміни ландшафтів класифікують в залежності:
від спрямованості впливів. Виділяють прямі та опосередковані. Прямі змінюють властивості грунту, режими ґрунту (водний, повітряний, тепловий, поживний, часовий, просторовий). Опосередковані зміни відбуваються при крайових ефектів основного використання земель;
глибини зміни ландшафтів, яка відбивається в їх функціонуванні, динаміці, розвитку;
орієнтованості впливів. Розрізняють зворотні або незворотні, прогресивні або регресивні впливу;
ступеня відповідності поставленим цілям - розглядає спрямовані або побічні зміни;
площі охоплення ландшафту в цілому або окремих його компонентів, враховує ступінь і вид змін.
Критичний стан ландшафту - нестійкий стан, при якому збільшення навантаження може привести до зміни структури, припинення виконання ландшафтом соціально-економічних функцій, негативних наслідків для населення. Висновок ландшафту з критичного стану можливий за рахунок зниження навантаження.
Деградація ландшафту відбувається в результаті незворотних змін його структури. Деградований ландшафт - це ландшафт, руйнування якого супроводжується повною втратою здатності виконувати ресурсо - і средовоспроизводящие функції. Виникає внаслідок нерегульованої людської діяльності в ландшафті.
3. Зміна функцій ландшафтів
Раніше вважалося, що використання ландшафту для вирішення різних завдань виключає одночасне використання його. Це допущення попереднього досвіду ландшафтознавства обґрунтовувалося положення: один ландшафт - одна функція. Наприклад, забудова ландшафту виключала заготівлю деревини, що, в свою чергу, призводило до неможливості його рекреаційного використання і т. д. Хоча і відомі приклади множинності функцій, виконуваних одним ландшафтом: велика річка - транспортна артерія - джерело водопостачання і рибальства - водоприймач рідких стоків - місце відпочинку. Судження: «кожному ландшафту - одна функція» призводить до екстенсивним рекомендацій розвитку господарства, де кількість ландшафтів має перевищувати набір потреб. У випадках інтенсивного розвитку господарства ці рекомендації непридатні, особливо в роботах по територіальному плануванню і проектування. Тут враховуються нові потреби суспільства. Змінюється попит на територію в умовах мінливих суспільних потреб, може виникнути конфліктність ситуації у виборі функцій ландшафту.
Проектування нового об'єкта додасть ландшафту нові функції і неминуче призведе до зміни старих. Технічна система закріпить нові функції на десятиліття і ускладнить можливість подальшої зміни функцій ландшафту при змінених потреб суспільства. При зміні функцій ландшафтів виникають дві групи ситуацій. Перша група пов'язана з первинним господарським освоєнням територій. В цих умовах «чисті» природні комплекси вперше залучаються до суспільну функцію. Процес має тенденцію до екстенсивного зростання - «вшир». Друга група ситуацій пов'язана із зміною функції «місця». Це освоєні райони, де нові потреби не можуть бути задоволені первинним освоєнням. Тут вимагається надання ландшафтам нових відповідних функцій, до цього не були. Ця тенденція інтенсивного розвитку економічно насичених територій буде постійно зберігатися.
Зміна функцій може відбуватися за двома напрямками: революційному і поступового. Революційна зміна передбачає припинення виконання однієї функції і перехід до зовсім іншої (якісна зміна). Поступове зміна відбувається еволюційно у межах одного типу функцій. Сутність змін залежить від спрямованості діяльності, а оцінка змін - від спрямованості аналізу. Наприклад, трансформацію одних сільськогосподарських угідь в інші (ліс - луг - рілля - дачні ділянки) розглядають як зміну функцій ландшафту. Ротація просапних сільськогосподарських культур на ріллі його функцій не змінює. Зміна функцій ландшафту відбувається при зміні його громадських функцій за певним напрямом: від менш необхідних для суспільства в даний момент функцій до більш необхідним. Зміна функцій супроводжується підвищенням або впровадженням нової потужності технічних систем, глибиною зміни зв'язків між компонентами природного комплексу. Такий хід подій називають синатропизацией, а зворотний хід, більш рідкісний, - ренатурализацией (коли сільськогосподарські угіддя перетворюють в парки, житлові масиви і т. д.). Синатропизация вимагає значних матеріальних витрат (наприклад, перетворення цілини в мелиорируемые площі) і здійснюється швидше, ніж ренатурализация, якщо остання пов'язана з відновленням первісного стану (відновлення ґрунтового покриву, дерев тощо).
З одного боку, кожна запланована функція, висловлюючи суспільні потреби, реалізується за допомогою технічних систем. Зміни в потребах або технічному способі їх реалізації змінюють взаємини функції та ландшафту. Перехід від однієї технічної системи до іншої (на основі науково-технічного прогресу) при збереженні тієї ж функції змінює зв'язку в системі «технічна система - природний комплекс», властивості ландшафтів, сприяє появі «ланцюгових реакцій» в природі, впливає на здатність виконання ландшафтом заданих функцій.
З іншого боку, необхідно враховувати спонтанну динаміку природних процесів, що змінюють властивості ландшафту (заболочування, затоплення, підтоплення, заростання), і результат дії антропогенних факторів (підтоплення, забруднення, зараження і т.д.). Виконання ландшафтом тієї чи іншої функції детерміновано його властивостями, тому їх зміни можуть стати передумовою для зміни його функцій. Безперервна зміна функцій ландшафтів вимагає обґрунтування принципів їх вибору. Перший принцип - гуманістичний, пріоритету здоров'я сучасного і майбутнього поколінь, другий - обов'язковість збереження за ландшафтами здатності відтворювати в сьогоденні і майбутньому корисні властивості.
4. Етапи функціонального аналізу
При освоєнні ландшафтів вибирають і уточнюють цілі, розробляють програми дій, проводять спостереження, позначають результати, здійснюють впровадження. По мірі розробки технічного рішення використання ландшафту виникає необхідність уточнення програми, зміни рішень, прогнозу і оцінки наслідків. Розглянемо ці етапи.
Етапи уточнення цілей. Зазвичай формулювання мети надходить до аналітику в недостатньо чіткому вигляді. Для цього уточнюється обсяг потреби в різної інформації. Розробляються програми, проводиться вибір критеріїв і їх параметризація, оцінюється функціонування вже освоєних ландшафтів. При зміні функціонування визначаються тип і масштаби впливів.
На першому етапі виявляють і формують потреби суперсистеми, визначають їх обсяг. Потім висувають гіпотези про можливості задоволення потреб за рахунок використання властивостей ландшафту (незмінених та змінених) за допомогою відомих технологій, заходів, технічних засобів. Для виконання цього етапу потрібно мінімальна сума знань про ландшафті. Вона може бути отримана з літератури або за фондовим даними.
На другому етапі формулюють вимоги до ландшафтам, що задовольняють потреби. Роблять термінологічне опис. Уточнюють параметри цільової функції. Формулюють вимоги до властивостей ландшафту. Для отримання додаткових знань і впорядкування цілей можна проводити польове обстеження за розділами або етапами роботи.
На третьому етапі створюють модель або сімейство моделей досліджуваного об'єкта.
На четвертому етапі ландшафтовед спільно з суміжними спеціалістами опрацьовує окремі вузли проблеми, як між дисциплінами, так і в вузькопрофесійних областях.
На п'ятому етапі розробляють концепцію вивчення ландшафту, яка включає: використання його вербальної моделі і термінологічне опис, побудова дерева цілей, побудова схеми руху потоків інформації.
Етапи отримання інформації. Для аналізу інформацію можна отримати при проведенні польових робіт, по накопиченій інформації про виконання ландшафтом різних функцій і виникають наслідки. На цьому етапі виявляють ландшафти з властивостями, які відповідають необхідним вимогам заданої функції; зіставляють властивості ландшафтів з необхідними для виконання цільової функції; оцінюють здатність ландшафту задовольняти потребу суспільства без зміни стану і можливості зміни властивостей ландшафту для поліпшення виконання ним кінцевої мети; дотримуються умови стійкості зміненого технічними засобами ландшафту; оцінюють стійкість природної складової ландшафту до запланованих змін його властивостей, а також властивостей спряжених з ним ландшафтів та можливі негативні наслідки. Слід мати на увазі, що перші три вимоги методично розроблені достатньо (Ісаченко, 1980, Мухіна, 1973), інші вимоги аналізу: впливу à à зміни наслідки, вивчені менше, тому застосовують допущення і екстраполяцію (за аналогією). Складність полягає в прогнозуванні ланцюгових реакцій поведінки окремих ланок системи.
Етап прогнозів. Починають його з видачі рекомендацій призначених заходів, що забезпечують оптимальне виконання ландшафтами намічуваних функцій. Оптимальне виконання передбачає найкраще задоволення потреб ландшафтами з позицій суспільства та збереження ними средо - і ресурсовоспроизводящих властивостей з позицій природи. Потім складають ескіз проекту зміни ландшафтів, який містить: оцінку потенційно зміненого ландшафту; перелік прогнозованих змін у ландшафті; прогноз наслідків від навантажень (і гранично допустимих) при виконанні цільової функції екологічного стану для здоров'я людини, змін у народному господарстві, зіставлення показників із нормативними; можливість забезпечення надійності поєднання самоорганізації ландшафту та управління ним; варіанти проектів природно-технічних геосистем з оптимальними параметрами.
Етап управління інформацією. На цьому етапі ландшафтоведы беруть участь в експертизі проектів, прийняття рішень по створенню геотехнічних систем, трансформації геосистем і створення геотехнічних систем.
При експертизі проектів перевіряють правильність і повноту вихідної регіональної інформації, повноту і точність врахованих властивостей ландшафтів і наслідків ланцюгових реакцій, дають рекомендації щодо поліпшення проекту, економічних, соціальних, природоохоронних заходів, особливостей існуючої геосистеми і проектованої геотехнічної системи. При прийнятті рішення про створення геотехсистемы враховують зв'язки між компонентами і комплексами, територіальну диференційованість, використовують знання інших наук по надійності і досконалості проекту в прогнозах поведінки геотехнічної системи. На етапі створення геотехнічної системи (при винесенні проекту в натуру) необхідний контроль ландшафтоведа за виконанням технології виробництва робіт, непередбаченими діями і негативними наслідками.
Етап управління техноприродной системою. При будівництві природно-технічної системи необхідні контроль і коригування її діяльності в період експлуатації. Для підтримки заданих параметрів природно-технічної системи спостерігають за її станом і функціонуванням, контролюють її регулюючі дії, зміни режимів. Аналізують роботу системи (стан і поведінку), оцінюють за критеріями її функціонування і порівнюють з параметрами цільової функції, коригують технологію і способи впливу, вдосконалюють стійкість природно-технічної системи за допомогою природоохоронних заходів і захисту від негативних наслідків. Розглядають можливість перерозподілу функцій між нижчими комплексами. Ці дії спрямовані на задоволення однієї системою однієї потреби або одночасно декількох потреб (лісове господарство та водне господарство, землеробство і водне господарство, лісове господарство і рекреація тощо). При цьому має місце збільшення ефекту впливу, змін і наслідків. Кожна галузь господарства одночасно є і чинником впливу та обмеженою в своїх інтересах стороною. Одну потребу можна задовольнити кількома ландшафтами або визначено задану суму потреб - обмеженим числом ландшафтів. Зустрічаються ситуації, що вимагають зміни функцій ландшафту (або ландшафтів) або виконання раніше заданих функцій.
Перераховані заходи проводять у такому порядку: отримують інформацію, співвідносять інформацію про поточний і можливий стан ландшафту з заданими критеріями, встановлюють їх параметри. Тому робота фахівця у сфері функціонального аналізу ландшафтів вимагає глибоких знань в області технічних наук, проектування і управління.
Підходи до вивчення ландшафтів.
ПЛАН.
1. Загальні положення.
2. Ландшафт як геосистема.
3. Методика вивчення ландшафтів.
4. Ландшафтний підхід в природознавстві.
5. Моделі в ландшафтоведении.
6. Схема ландшафтного дослідження.
7. Список використаної літератури.
1. Загальні положення.
В даний час, коли людина на високому рівні розвитку науки і продуктивних сил своєю діяльністю докорінно змінює компоненти природи, з'являється проблема співіснування людського суспільства і навколишнього його середовища. Відносини людини і природи повинні забезпечити гармонійне поєднання суверенних інтересів людини і суспільства з настільки ж суверенними «інтересами» природи.
Людина у своїй життєдіяльності не може відмовитися ні від природи, ні від зміни компонентів природи, ні від науково-технічного прогресу. Отже, необхідно пізнання і використання у практичній діяльності законів формування і функціонування особливих соціоприродних або, по географічній термінології, техноприродных систем. Необхідно наукове обґрунтування синтезу природних процесів і діяльності людини. Закони формування, функціонування і розвитку техноприродных систем не є ні суто природними, ні чисто соціальними, вони дають знання про особливих процесах при взаємодії людини і природи. Облік цих законів як раз і повинен забезпечити коеволюцію, тобто спільну розвиток природи і людського суспільства. Відносини людини з природою можна поділити:
на природознавство — пізнання об'єктивних законів виникнення, розвитку, функціонування окремих компонентів природи та їх сукупності у вигляді природно-територіальних комплексів або геосистем різної значущості;
природокористування — залучення в суспільне виробництво речовини, енергії і інформації, що містяться у компонентах природи, отримання певних послуг для задоволення матеріальних і культурних потреб людського суспільства;
пріродообустройство — узгодження вимог природокористувачів і властивостей природи, додання її компонентів нових властивостей, що підвищують споживчу вартість або корисність компонентів природи, відновлення порушених компонентів і захист їх від негативних наслідків природокористування.
У пріродообустройство входить меліорація земель різного призначення: сільськогосподарських, водного і лісового фондів, поселень, промисловості, транспорту, зв'язку; рекреаційного, оздоровчого, історико-культурного, наукового, оборонного призначення.
Складова природооблаштування — відновлення властивостей компонентів природи або навіть самих компонентів після їх використання: рекультивація земель, порушених при видобутку корисних копалин, в результаті будівництва; відновлення рослинного покриву; відновлення (поновлення) запасів та якості підземних і поверхневих вод; очищення забруднених територій і т. п.
Елементом природооблаштування є природоохоронне облаштування територій: відтворення екологічної інфраструктури на водозборах; боротьба з водною та вітровою ерозією; відновлення природної гідрографічної мережі, особливо малих річок, водоохоронних зон; захист від деяких природних стихій (повеней, підтоплень, зсувів, розмиву берегів, суховіїв).
Пріродообустройство глибоко втручається в хід природних процесів, викликає часом незворотні зміни у розвитку і функціонування природних систем, що пов'язано з витрачанням великої кількості матеріальних, енергетичних, трудових і грошових ресурсів, тому воно повинно проводитися в умовах гласності, на певній правовій основі, після всебічної незалежної високопрофесійної експертизи, його наслідки повинні надійно прогнозуватися і контролюватися після здійснення.
Наукова теорія оптимізації людського впливу на природу була висунута в. І. Вернадським і розвинена його послідовниками в концепції ландшафтного підходу як одного з найважливіших напрямів географії.
Становлення і розвиток ландшафтознавства як науки нерозривно пов'язаний з іменами видатних учених: А. фон Гумбольдта (1769-1859), К. Ріттера (1779-1859), В. о. Докучаєва (1846— 1903). Ідея єдності і взаємозв'язку природних явищ на Землі була розвинута в працях німецького вченого Олександра фон Гумбольдта. Російський вчений В. о. Докучаєв сформулював уявлення про закономірні зв'язки між компонентами природи, обґрунтував вчення про ґрунт як особливе природному об'єкті, дав комплексну характеристику природних зон Росії.
Надалі вивчення фізико-географічних комплексів різного рангу знайшло розвиток у працях Р. Н. Висоцького (1865— 1940), Р. Ф. Морозова (1867-1920), Л. С. Берга (1876-1950), А. А. Борзова (1874-1939), Н. В. Аболина (1886-1939). Л. С. Берг першим дав наукове визначення поняття «ландшафт», виділив на території Росії ландшафтні зони, ввів поділ ландшафтів на природні і культурні.
Теоретичні основи ландшафтознавства в подальшому були розвинені в роботах С. С. Неуструева (1874-1928), Б. Б. Полынова (1877-1952), Л. Р. Раменського (1884-1953), С. В. Калесника (1901-1977), Ст. Н.Чукачева (1880-1967) та інших дослідників.
Велике значення для теорії і практики географічних і ландшафтних досліджень мають праці М.А.Солнцева, А. Р. Ісаченко, Д. Л. Арманда, Ф. Н. Мількова, В. С. Преображенського, В. А. Миколаєва, А. М. Шульгіна, В. С. Аношко, К. Н. Дьяконова, В. М. Чупахіна, М. В. Андриишина, В. Б. Сочавы, М. А. Глазові-кою та ін.
Ландшафтознавство як розділ фізичної географії є методологічною основою для вдосконалення та облаштування ландшафтів, розробки методів і способів використання незайманих або антропогенно змінених ландшафтів, їх відновлення. Ландшафтознавство як наука не обходиться без географічного вивчення природного устрою території по компонентам (рослинності, ґрунтів, вод, літогенної основі, повітряному середовищі). Ландшафтознавство володіє необхідними теоретичними і методологічними розробками, накопиченим практичним досвідом для вирішення проблем дослідження територій з метою їх охорони і використання. Найбільш змістовну інформацію про природні ресурси території, її специфіці укладають у собі природно-територіальні комплекси — ландшафти.
Останні також розглядають в якості своєрідного природно-ресурсного району. Головна мета раціонального природооблаштування і природокористування полягає в конструюванні культурних ландшафтів, тобто в цілеспрямованому зміні природно-територіальних комплексів на науковій основі в інтересах суспільства. Для досягнення цього в ландшафтоведении розроблено ряд основоположних принципів:
співтворчість з природою, тобто максимальне використання природних ресурсів ландшафту, структури, динаміки в сьогоденні і майбутньому з урахуванням інтересів природи;
необхідність поліфункціональності господарської організації ландшафтів та їх морфологічної структури;
облік природних можливостей ландшафтів як середовища для проживання та придатності до виробничої діяльності;
просторова фізико-географічна диференціація ландшафтів для раціонального природокористування;
організація геосистемного моніторингу;
увага до екологічної експертизи (аналіз, прогноз-попередження).
Раціональне ставлення до природи виключає небажані наслідки, шкоди самим ландшафтам, здоров'ю та безпеці людей, сприяє гармонійному розвитку природи і суспільства.
Незалежно від практичних цілей вивчення ландшафтів та інших геосистем як фрагментів об'єктивної реальності важливо для пізнання організації природи Землі і загальної картини стану світу. Людство живе в середовищі, де успіхи і невдачі будь-якої науки впливають на складно організовану систему (географічну оболонку) і її частини (ландшафти).
Складність ландшафтів обумовлена многоэлементарностью і поліструктурностью, гетерогенністю входять до складу елементів частин неживої і живої природи, людини, різноманіттям внутрішніх і зовнішніх зв'язків, різноманіттям стану, ієрархічністю, типологічним різноманітністю і неповторністю кожного ландшафту. Вивчення цього звичайного для людини світу, співмірного з людиною та її діяльністю, породжує враження буденності, загальнодоступності і уявній легкості пізнання ландшафтів, пояснень на рівні здорового глузду. Оцінюючи складність ландшафтів, А. Р. Ісаченко писав, що ланд-шафтоведение — це аж ніяк не легка наука, а значно більше важке, ніж будь-яка з галузевих дисциплін. Пізнання ландшафтів збільшується і поглиблюється.
2. Ландшафт як геосистема.
Всі об'єкти, що вивчаються ландшафтоведением, об'єднані поняттям «геосистема» або природно-територіальний комплекс (ПТК). Геосистема охоплює всі природні географічні єдності, від географічної оболонки Землі до найпростіших, елементарних структур. Геосистема — це не просте поєднання компонентів, а складне, цілісне матеріальне утворення з певною організацією речовини Землі. Геосистема — це просторово-часова система географічних компонентів, взаємообумовлених в своєму розміщенні та розвиваються як єдине ціле. Об'єкт вивчення ландшафтознавства — геосистеми різних рівнів. Термін «геосистема» передбачає особливу системну сутність об'єкту, його приналежність до систем, вираженим в універсальній формі організації природи. Вся природа — системна організація, що складається з систем різних типів і порядків. Системна концепція відображає загальну взаємозв'язок і взаємодію предметів та явищ природи. Тому геосистему слід розглядати як систему особливого класу, високого рівня організації, зі складною структурою і взаємною обумовленістю компонентів, які підпорядковуються загальним закономірностям. Якщо під ландшафтом розуміють реальний, різноманітний природний об'єкт, то під системою — його структуризиро ванний, лаконічний образ. Співвідношення між ландшафтом і геосистемой приблизно таке ж, як між природним процесом і його математичним описом. Будь-яка геосистема має наступні особливості: складається з набору взаємопов'язаних елементів; є частиною іншої, більш великої системи; складається з підсистем більш низького рівня.
3. Методика вивчення ландшафтів.
Методика ландшафтознавства — це комплекс загальнонаукових підходів, прийомів і способів одержання емпіричного і теоретичного узагальнення в цілях пізнання просторово-часової організації ландшафтів та їх зв'язків з іншими об'єктами. Комплекс підходів — це не просто сукупність, а струнка система взаємопов'язаних методів, що відображає взаємозв'язок досліджуваних об'єктів, їх властивостей і взаємодія географічних наук. Все різноманіття методів і прийомів, використовуваних ландшафтоведением, має одну основу — застосування просторово-порівняльного підходу, який може проявлятися в словесних, блокових, картографічних, математичних моделях. Тут порівнюють елементи, системи, фактори, стану, організацію, виявляють загальне й індивідуальне, групові властивості, шукають ізоморфізм (аналогію). Постійною основою такого підходу є картографування ландшафтів. Методика ландшафтознавства спирається і на полисистемные моделі, що відображають неперервно-дискретна будова географічної оболонки.
Порівняльний підхід. Він об'єднує комплекс методів, основою якого служить логічний прийом порівняння полягає в зіставленні і виявленні подібності та відмінності організації, властивостей, станів, процесів двох і більше ландшафтів. Це можуть бути як поруч розташовані або існуючі в один і той же час, так і віддалені в просторі і в часі ландшафти, які перебувають під впливом одних і тих же або різних факторів. На основі зіставлення роблять висновки про закономірності формування та розвитку ландшафтів у просторі і в часі. Такий підхід є базовим на етапі емпіричного і теоретичного узагальнення при розробці класифікацій і легенд карт районування, оцінки та прогнозування. Порівняльний підхід ускладнюється із загальним розвитком науки і техніки і приваблює системний підхід і математичні методи. Існують два напрямки застосування порівняльного підходу: для прогнозування станів і поведінки геосистем. Перше передбачає зіставлення слабо вивченого об'єкта з добре вивченим аналогом. У другому зіставляють однаково вивчені ландшафтні об'єкти, що знаходяться або на одній або на різних стадіях розвитку.
Історичний підхід. Він широко використовує логічні операції порівняння станів. Аналізують зміни істотних характеристик або самого комплексу, або факторів, що його формують. Він об'єднує велику кількість методів і операцій. Розвиваючись, історичний підхід трансформується в більш загальний — тимчасової. Сучасний історичний підхід збагачений математичними методами обробки та аналізу даних, застосування моделювання для відтворення різномасштабних змін і виявлення сутності просторово-часової організації ландшафтів.
Системний підхід. З його допомогою в ландшафтове-ження впроваджують моделювання — сукупність процедур побудови емпіричних і теоретичних моделей. Використовуючи моделі в процесі вивчення ландшафтів, можна переносити отримані знання з моделей на натуру. Системний підхід — система виразно упорядкованих процедур.
Картографічний підхід. Аналіз карти в географії служить засобом застосування просторово-тимчасового порівняльного підходу. На картах фіксують спостереження, встановлюють за ним морфологічну структуру ландшафту (за польовими спостереженнями або дешифрированием аэрофотоматериалов), отримуючи в результаті ландшафтну карту, схему ландшафтного районування. Карти — це знакова просторова модель геосистеми, отримана за певними законами. У цій якості вона стає джерелом нової інформації про властивості ландшафту. Створення та аналіз карти складаються з комплексу циклів: наглядових, технічних, логічних, вимірювальних. Велике значення мають алгоритмізація та автоматизація процесів побудови і вивчення карти на основі математичної теорії розпізнавання образів.
Існує кілька визначень географічних інформаційних систем (ГІС), які всебічно характеризують це поняття. Найбільш поширене визначення ГІС як інформаційної системи, що здійснює збір, зберігання, обробку і відображення просторово-розподіленої інформації. ГІС об'єднує інформацію, що міститься на географічних картах, з кадастровими, екологічними та іншими даними в залежності від її призначення.
Географічні інформаційні системи включають в себе технологію для організації, зберігання, представлення та аналізу (визначення взаємини) просторових даних за допомогою комп'ютера. Застосування ГІС різноманітно: картографія, землевпорядкування, меліорація, лісівництво, екологія, оцінка стану навколишнього середовища та ін ГІС дозволяє інтегрувати інформацію з проблеми, що розглядається, проводити аналітичні дослідження і служить основою для прийняття більш обґрунтованих рішень, тобто її можна використовувати в системах підтримки прийняття рішень (СППР).
Створення ГІС включає наступні етапи: створення (розробка) цифрових баз просторових даних, зв'язування баз даних, візуалізація всіх видів географічно прив'язаної інформації, виконання просторового аналізу, складання цифрових карт і звітів, побудова додатків для конкретного користувача, складання супровідного огляду функцій і можливостей.
Велика потреба в ГІС і зростання популярності таких систем пояснюються тим, що просторові чинники є складовою частиною повсякденного людського життя, а також тим, що реальний світ складається з багатьох географічних компонентів, які можуть бути представлені в якості пов'язаних наборів просторових даних. ГІС мають можливість пов'язувати різні набори даних для розглянутої території і виконувати операції над різними верствами даних (об'єднувати, накладати, створювати нові), так як в якості об'єднуючого принципу вони використовують просторове (географічне) положення всіх даних. Об'єднання різних даних дає нову інформацію для аналізу, а отже, збільшує цінність цих даних.
Методи районування та класифікації ландшафтів.
У середині XX ст. районування та класифікацію розглядали як основну самостійне завдання, як кінцевий результат ландшафтного дослідження. В даний час вони є допоміжними, так як мають особливе значення в систематизації географічної інформації.
Об'єктами класифікації і районування служать не тільки тривалі властивості, але також природні та природно-технічні системи. Розширення об'єктів дослідження змінює способи одержання даних та методи їх обробки. Методика районування включає такі прийоми, як візуальний аналіз ландшафтної карти, причому більшого масштабу, ніж заплановане дослідження. Також реалізуються методи спряженого аналізу компонентів ландшафту і територіальних об'єктів, відображених на тематичних картах. Для цього проводять вибір ознак, найбільш інформативних для конкретних цілей районування (наукових або практичних), оцінюють надійність і достовірність отриманого результату, розробляють критерії оцінки співпідпорядкованості одержуваних кордонів територій.
Конкретні фізико-географічні класифікації будують на основі багатоступеневого аналізу набору ознак геосистем та існуючих типізації. У класифікації об'єктів використовують дерева логічних, фактичних і регіональних можливостей, що об'єднують окремі розрізнені класифікації. Формалізовані методи аналізу інформації дозволяють широко використовувати методи моделювання та здійснювати класифікацію з допомогою комп'ютерів.
Експедиційні, стаціонарні, дистанційні методи.
Ці методи спрямовані на отримання вихідної інформації. Їх розвиток пов'язаний з удосконаленням системи організації досліджень і загальної методології ландшафтознавства. Удосконалення стратегії і технічної бази досліджень (датчиків, самописців, вимірювальної та знімальної апаратури для аерокосмічних зйомок, розвиток електроніки) призвело до того, що дослідник від безпосереднього контакту з досліджуваним об'єктом переходить до дистанційних методів його вивчення. У стаціонарних або камеральних умовах проводять аналіз, вимірювання за топографічними та тематичними картами, аерокосмічних знімків, систематизують літературні і фондові дані. З допомогою експедиційних методів з'ясовують неясні властивості досліджуваного об'єкта, вирішуючи завдання, пов'язані з виявленням властивостей ландшафту, взаємозв'язків його компонентів, просторової структури ландшафтів. У результаті цього етапу розвитку ландшафтознавства з'явився новий клас географічних завдань — дослідження формування, динаміки та функціонування геосистем, поведінки його складових елементів, механізмів масо-енергообміну в геосистемі, природних режимів. Для цього необхідна мережа фізико-географічних стаціонарів — експериментальних баз для перевірки робочих гіпотез, накопичення порівнянного у часі матеріалу про процеси, налагодження окремих методик.
Стаціонарах повинно відводиться головне місце у вивченні процесів, механізмів, режимів, зміни станів, руху і часу в ландшафті. Серйозний конкурент цього виду досліджень — дистанційне зондування. Багаторазові регулярні зйомки одних і тих же об'єктів в різних масштабах, у різних спектральних зонах та діапазонах хвиль забезпечують безмежні можливості у вирішенні проблем створення геоінформаційних систем.
4. Ландшафтний підхід в природознавстві.
Ландшафтний підхід по відношенню до інших підходів являє собою гілку більш загального системного підходу і володіє всіма його рисами. Однак він націлений лише до одного великого класу систем — земним, підклас — вже пов'язаний з географічною оболонкою, а рід — з ландшафтної системою. Ландшафтний підхід орієнтований на вивчення найважливішою оболонки Землі. Її особливість — наявність життя, яка визначає багато властивостей літосфери, атмосфери, гідросфери, змінює флору і фауну. Ландшафтний підхід спрямований на вивчення цілісності досліджуваного об'єкта, зумовленої взаємовідносинами його елементів і зв'язків із середовищем. Вивчаючи будь-який об'єкт або будь-який процес на Землі, важливо знати, що він або входить в одну ландшафтну систему, або охоплює декілька таких систем. Об'єкт природи або є проявом ландшафту, або відчуває його вплив, або сам здатний змінити його. Суть ландшафтного підходу: розгляд не тільки об'єкта вивчення, але і його середовища як ієрархічно складно сформованого цілого. Наприклад, людська діяльність може так змінити властивості ландшафтів, що ці змінені властивості будуть негативно діяти на самого людину. Поява ландшафтного підходу — велике досягнення ландшафтознавства. Його застосування — реальне визнання його провідної ролі в сучасному природознавстві. Залучення ландшафтного підходу до розробки і вирішення проблем взаємодії суспільства і природи, проектування і створення природно-технічних геосистем, природоохоронної діяльності підтвердило його працездатність в міждисциплінарних науково-технічних розробках.
5. Моделі в ландшафтоведении.
Моделювання — потужний інструмент пізнання природи. Модель подібна до оригіналу. Вона заміщає об'єкт вивчення на певний час. Побудова моделей базується на двох принципах: редукціонізму, тобто розкладання складного об'єкта на елементи для спрощеного його вивчення, интегратизма, об'єднання цих елементів для синтезу. Це незамінний спосіб дослідження таких складно організованих об'єктів, як ландшафти. Існує образний вираз характеристики функцій моделей: «Модель — це міст між спостереженням та теорією». Використовують наступні класи моделей: вербальні, матричні, графічні, математичні. Математичні моделі мають велике значення у вирішенні завдань ландшафтознавства. Доцільно використовувати всі класи моделей.
Вербальні моделі. До класу вербальних моделей належать моделі-образи, дефініції, закони науки, назви типів ландшафтів. Вербальними моделями можна заміщати в дослідженні досліджуваний об'єкт. В моделях-образах створюється досить просте подобу досліджуваного ландшафту. Основна функція моделей-образів — допомогти знаходження аналогії (ізоморфізму) між ландшафтом і іншими добре вивченими об'єктами для пізнання ландшафтів, підходів і методів дослідження.
Дефініції — поняття, визначення, сприйняті у свідомості дослідника. Вони беруть участь у формуванні графічних, картографічних, математичних моделей. Важливість дефініцій полягає в уявній програмі досліджень, зв'язаному аналізі зовнішніх факторів зміни ландшафту, оцінці взаємозв'язку його компонентів.
Закони науки — емпіричні (про зв'язок явища А з явищем) і теоретичні — також виступають у ролі моделей. Наприклад, загальний закон про зв'язок компонентів ландшафту між собою дозволив по рослинності судити про грунтах і про клімат.
Географічні назви типів ландшафту — гірський, дюнний, моренний, заплавний. Основна їх функція — «портретна» — замінити докладний опис моделлю, тобто уявленням про тип ландшафту. Назви типів ландшафтів включають в себе:
характеристики властивостей компонентів (типи рельєфу, грунтів, рослинності, основні параметри клімату, литологический склад);
характеристики процесів функціонування (сезонна продуктивність рослинності, ґрунтів, клімату, сніговий покрив, режим зволоження, паводки і т. д.);
характеристики динаміки і уявлення про неритмічних процеси (ерозія, селі, лавини, підтоплення, затоплення тощо);
елементи прогнозу майбутніх станів ландшафтів.
Матричні моделі. Вони є проміжною ланкою між вербальними, блоковими, а іноді і картографічними моделями. В основному їх застосовують в якості інструменту типологічної угруповання ландшафтів, де стовпчик і рядок — дві групи ознак типізації, наприклад тепло - і вологозабезпеченість. Матричні моделі використовують для вивчення прикордонних ландшафтів, пояснюючи розміщення ландшафтів щодо одне одного, і для оцінки зв'язку: вплив - зміни - наслідки.
Графічні моделі. У цей клас моделей входять блокові та картографічні. Блокові моделі займають проміжне місце в ряду: вербальні — блокові — математичні. Вони графічно відображають реальну зв'язок між елементами і частинами систем і системою в цілому, між системою та її оточенням. Вони виразно, явно (на відміну від математичних) і наочно відображають ідею і концепцію. Системний підхід дозволив розробити узагальнені моделі ландшафту як системи, що складається із взаємопов'язаних компонентів, і системи взаємопов'язаних комплексів нижчого рангу. Розробляють моделі природних, природно-технічних, антропоекологічній, рекреаційних геосистем і процесів їх дослідження. Мова моделі — це не просто поєднання геометричних фігур і стрілок, а графічна запис знань, ідей, планів, зміст якої передається формою, розміром і порядком значків. Під елементами моделі (природні, техногенні) передбачають характеристики компонентів. Зв'язки між компонентами позначають стрілками, що характеризують їх спрямованість. Завершення зв'язку відбувається в трансформації моделей компонентів моделі кругообігів речовини, енергії та інформації. Систему позначають замикаючим (охоплює) елементи і внутрішні зв'язки контуром. Його замкнутість символізує цілісність системи, наявність контуру, що охоплює елементи, висловлює переважання системи. Частина системи — сукупність елементів, що володіє деякою спільністю, найчастіше функціональної (керована частина, биотическая частина тощо), виділяють замкнутим пунктирним контуром. Пунктир означає меншу, ніж в цілому для системи, зв'язність елементів, несамостійність частин.
Принятая унификация знаков и порядок их использования являются средством коммуникации между пользователями.
Основное содержание моделей ландшафтов отражает состав элементов системы и их активность, характер изменений системы. В состав элементов природы входят: литосфера, гидросфера, биосфера, атмосфера, почва. В этой цепочке преобладает вертикальная составляющая: между литосферой и атмосферой, атмосферой и гидросферой, почвой и биотой. В горизонтальной составляющей основное внимание уделяют пространственной организации ландшафта.
В модели природно-технической геосистемы основные подсистемы — природа и технические устройства. Это уже новый объект проектирования — геотехническая система (геотехсистема). Природный комплекс здесь рассматривают как ресурсовоспроизводящую систему, которая может ограничивать или ставить под угрозу работу технического устройства. Концепция моделирования геотехнической системы направлена на проектирование целостной территориальной природно-технической системы, а не только на вписывание и согласование действий технических устройств с природными процессами. При этом проектируют и организуют не только технику, но и природу. Современные блоковые модели разрабатывают как для междисциплинарных, так и отраслевых условий. Разрабатываемые в рамках ландшафтоведения блоковые модели природных и природно-технических систем показывают большое разнообразие, широту содержания, высокий уровень абстракции в ходе решения проблем.
Блоковая модель социофункционального анализа ландшафта является моделью отношений общества к природе, которые можно рассматривать или в качестве подсистем одной системы, или как равноправные системы. Модель базируется на представлениях о связях потребностей общества, свойствах ландшафта, действий общества по удовлетворению потребностей, изменениях свойств ландшафта, положительных или отрицательных последствиях, действий общества в оценке последствий, корректировке предшествующих действий.
Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане
Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам
Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону
Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)
Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков
Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть
Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)
- Сучасний заміський будинокНе останнє місце при будівництві заміського будинку займає обробка як внутрішня, так і зовнішня. Зовнішнє оздоблення виконує не тільки захисну функцію, але і не менш важливу естетичну. Потрібно будувати так, щоб високоякісна зовнішня обробка і стильн
- Будинок з мансардою - практично і красиво?Будівництво будинку з мансардою має безліч переваг, у першу чергу - це економія кошти при порівняно невеликій втраті корисної площі. Мансардний поверх обійдеться трохи дешевше повноцінного, так як зверху немає плит з / б, альо вартість 1 м. кв. обштука