Системный подход к изучению антропогенных ландшафтов
p align="left">Необходимо отметить некоторую универсальность предложенной классификации. Выделенные типы природно-технических систем представляют собой единую в типологическом отношении категорию, способную удовлетворять потребностям исследований антропогенных ландшафтов, с одной стороны, и практически точно соответствуют составу земель в Российской Федерации, с той лишь разницей, что земли запаса, в соответствии с Земельным кодексом не подлежащие хозяйственному использованию, не образуют на территории объектов позволяющих идентифицировать их и выделить по физико-географическим показателям. Эта категория, занимающая 0,8-1,2% от общей площади земель областей Центрального Черноземья представлена, как правило, в виде отдельных участков территории, хаотично расположенных и не представляющих хозяйственного и научного интереса.В практических исследованиях особенно остро стоит вопрос об определении границ природно-технических систем, что особенно важно в географических и экологических исследованиях. При установлении границ геотехнических систем необходимо придерживаться принципов системного подхода. Известно, что геосистема - целостное образование, состоящее из множества отдельных, тесно связанных между собой комплексов, и по своему существу представляющее именно систему. Поэтому непосредственное воздействие техники на часть природных комплексов постепенно приводит к изменениям (осуществляющимся обычно в ходе цепных реакций) других комплексов, то есть практически вызывает трансформацию природных комплексов в целом. Отсюда следует, что границы зоны влияния техники в геотехнической системе обязательно должны проводиться с учетом естественных границ природных комплексов. Определение же их, как было сказано выше, само по себе часто сопряжено с большими сложностями и требует тщательного анализа конкретных местных условий. Подобный же подход должен применяться, очевидно, и при определении границ зон влияния природы на технику.
Д.Л. Арманд в своих работах по районированию территории в целях проектирования производственно-технических комплексов не отмечает различий в подходах и методах районирования естественного ландшафта. Такой тип районирования автор называет «природно-хозяйственным». Это типологическое районирование, которое отражает вместе с природными факторами данные об использовании территории человеком. Причём, автор указывает приоритет естественных классификационных признаков на высших ступенях районирования, а агротехнических и экономических - на низших.
В силу взаимосвязи природных процессов возникает вопрос определения границ конкретной ПТС, которые условно отделяют ее от других природно-технических и природных систем, функционирующих на данной территории. Теоретически воздействие ПТС беспредельно, однако практически оно локализовано в пределах определенной зоны, зависящей от целого ряда доминирующих факторов. Построение границ этой зоны производится на основе системного анализа, включающего:
выявление направленности и интенсивности межкомпонентных связей природной среды определяющих направление распространения воздействия ПТС;
выявление основных факторов воздействия технической подсистемы на природную среду;
определение видовой структуры и функциональных свойств экосистем, входящих в ПТС, их потенциальных запасов к самовосстановлению с учетом уже существующего техногенного фона.
Основные факторы, влияющие на формирование границ ПТС можно разделить на две большие группы.
К первой из них относятся технико-экономические факторы:
а) состав и взаиморасположение объектов системы;
б) динамика объемов водопользования и водопотребления;
в) объемы отходов поступающих в водную среду,
г) физические и химические свойства сбрасываемых отходов;
д) тепловая нагрузка на водные объекты и т.д.
Ко второй группе относятся физико-географические факторы:
а) качественные и количественные показатели природной среды, изменившиеся при создании инженерных объектов природно-технической системы;
б) структура и интенсивность ландшафтных связей;
в) ресурсно-восстановительный потенциал природной среды.
Таким образом, при определении границ природно-технических систем необходимы данные о ландшафтно-экологических особенностях территории, функциональных связях между их элементами, а также о динамических и статических характеристиках системы. Следовательно, единый контур внешней границы геотехнической системы в значительной мере условен и находится в прямой зависимости от цели исследования.
К наиболее типичным природно-техническим системам исследуемой территории относятся системы сельскохозяйственного профиля: мелиоративные и производственные, незначительные площади заняты лесным хозяйством. Техногенные ландшафты в лесостепной зоне распространены довольно широко, прямому влиянию сельскохозяйственной и другой техники здесь не подвергаются фактически лишь площади заповедников и других природоохранных территорий, а также пастбище и выгоны. На рассматриваемой территории, кроме наиболее характерных и обширных по площади природно-технических систем, так или иначе обусловленных ландшафтно-экологическими особенностями территории, располагаются и другие объекты, существование и размещение которых обусловлено естественными, историческими или социально-экономическими факторами. К их числу необходимо отнести горнодобывающие, линейно-транспортные, перерабатывающие, селитебные комплексы.
Размещение основной части производственных систем обрабатывающего характера обычно зависит от нескольких условий - близости к источникам сырья, наличия трудовых ресурсов, энергии, воды и транспортной доступности. В связи с многообразием условий размещения и функционирования природно-технических систем встаёт вопрос о подходах к их изучению. Общие подходы изучения природно-технических систем были разработаны А.Ю. Ретеюмом. Согласно его представлениям рассмотрение взаимодействия технических и природных систем следует, используя следующие направления:
Динамический подход. При динамическом подходе предметом анализа служат движения вещества, энергии и информации в геотехнической системе, массоэнергообмен и обмен информацией между искусственной и естественной её частями. Причём, информационный аспект приобретает первостепенное значение, так как приобретает смысл управляющего воздействия.
Системный подход. Он сориентирован на установление связей между системой и окружающей ее средой и реакции системы на изменение внешних условий. Это дает возможность полнее выяснить свойства геотехнической системы, проявляющиеся при взаимодействии объектов с окружением.
Анализ пространственных связей геотехнических систем.
Сравнительный подход. Он связан с изучением систем путем сопоставления их между собой и с геосистемами. Такой подход, продолжающий линию традиционного сравнительно-географического метода, позволяет чётко выделить специфику организации природы на управляемых участках земной поверхности.
Следует отметить, что естественная природная среда является сложной реорганизующейся и самоуправляемой системой, обладающей прямыми и обратными межкомпонентными связями. Насыщение природной среды инженерными объектами ПТС изменяет сложившуюся структуру связей и нарушает «цепочки» ее самоорганизации, что приводит к возникновению новой системы более высокого порядка сложности, чем природная среда. Возникновение такой системы логически требует создания адекватной по уровню её сложности системы управления, в противном случае наступает так называемый «эффект фон Неймана», т.е. деградация и разрушение созданной природно-технической системы.
Комплексная реализация всех указанных подходов позволяет получить разностороннюю информацию о состоянии и функционировании природно-технических систем исследуемой территории, только при наличии формализованной модели, созданной на основе целевой функции выражающей зависимость качества земель от характера и интенсивности функционирования природно-технических систем.
2. Анализ проблем изучения и рационального использования природных ресурсов территории. Определение возможных направлений их решения
Изучение природных ресурсов, т.е. природных богатств, которыми пользуется человек в процессе жизнедеятельности, зародилось практически в самом начале становления географии как науки. В трудах крупнейших ученых-географов и естествоиспытателей - Н.М. Пржевальского, П.П. Семенова-Тян-Шанского, Ал. Гумбольдта и их последователей - А.И. Воейкова, В.И. Вернадского, В.В. Докучаева, Л.С. Берга содержатся ценные сведения о хозяйственном освоении природы в разных регионах и странах и у различных народов. Исследованию природных ресурсов, их оценке и проблемам их современного освоения посвящены многочисленные работы ученых - В.И. Вернадского, Д.Л. Арманда, А.А. Минца, И.В. Комара, В.А. Николаева, Ю.Г. Саушкина, А.М. Рябчикова, А.Н. Ракитникова, К.В. Зворыкина, Ю.Д. Дмитревского, А.Г. Исаченко, В.С. Преображенского, Л.И. Мухиной, В.А. Ковды, И.П. Герасимова, Б.Г. Розанова, Л.Г. Раменского и многих других.
Анализ природных ресурсов и разработка представлений об их рациональном использовании предполагает последовательное выполнение следующих этапов научных изысканий:
Изучение отдельных видов природных ресурсов в исследуемом регионе, их качественный и количественный учет (инвентаризация) на основе новейших методов оценки; картографирование выявленных природных ресурсов;
