Ландшафтно-экологические основы рационального природопользования и охраны природы

        Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Башкирский государственный университет

 

 

 

 

 

Географический факультет

Кафедра физической географии,

краеведения и туризма

 

 

 

 

 

 

(Зарипова Л.Ф., III курс ОЗО)

«Ландшафтно-экологические основы рационального природопользования и охраны природы»

(Курсовая работа)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Научный руководитель:

Хамидуллин Р.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

Уфа 2012

 

 

Содержание

 

Введение ………………………………………………………………………………3

Глава 1. Основные принципы, критерии и параметры экологической оценки

                ландшафтов………………………………………………………………….4

1. Субъекты экологической оценки………………………………………………4
2. Критерии экологической оценки……………………………………………….10
3. Выбор параметров экологической оценки……………………………………10
4. Основные этапы ландшафтно-экологических исследований …………………..11

Глава 2. Экологические факторы и оценка их воздействия………………………....16

1. Эффекты совместного воздействия экологических факторов……………….…16
2. Изменчивость экологических факторов и адаптация биосистем........……….…18
3. Частные оценки воздействия экологических факторов и последовательность их

       получения……………………………………………………………………..……26

4. Основные типы ответных реакций биосистем и их индикационная роль при экологической оценке ландшафта………………………………………..………..29

Глава 3. Экологические особенности и параметры природных ландшафтов……....35

1. Структурно-функциональные показатели зональных ландшафтов……..………35
2. Поиск эталонов для экологической оценки………………………………...…..…40

Глава 4. Антропогенные изменения в ландшафтах и их экологическая оценка……46

1. Изменение биосистем под воздействием антропогенных факторов………….....46
2. Комплексная оценка антропогенных изменений в ландшафтах……………..….51
3. Этапы ландшафтно-экологического картографирования………………….…… 53

Глава 5. Антропоэкологическая оценка ландшафтов………………………………...59

1. Природные факторы и адаптация человека……………………………………59
2. Природные предпосылки болезней и их учет при экологической оценке

ландшафта………………………………………………………………………….62

3. Антропоэкологическая оценка ландшафтов урбанизированных

территорий…………………………………………………………………………67

Литература……………………………………………………………………….……70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Все составные части природной среды: литосфера, атмосфера и распространенная в них биосфера взаимосвязаны и представляют собой единую функциональную макросистему. Одним из элементов строения природной среды, через который осуществляются функциональные связи, является ландшафт. Ландшафт представляет собой природное образование, которому уделялось достаточно большое внимание в географической науке, но в последнее время экология рассматривает его как весьма важный компонент в организации и структуре биогеоценозов. В целом ландшафт рассматривают как природное географическое образование:

• совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных предметов и явлений природы, исторически развивающихся во времени и образующих физико-географический комплекс;

• природный комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, климат, воды, почвы, растительность, животный мир) находятся в сложном взаимодействии, образуя однородную по условиям развития единую систему;

• конкретная территория, однородная по своему генезису и истории развития, которая не может быть разделена по каким-либо признакам на более дробные части (зоны), обладающая единообразным геологическим строением, однотипной формой рельефа, общностью климата, единообразным сочетанием водных и температурных параметров, почв, биоценозов и, следовательно, однохарактерным набором фаций, урочищ и т. п.

В настоящее время выделяют как природные, так и антропогенные ландшафты, а среди последних агрокультурные и вторичные, где преобразования, произведенные человеком, настолько велики, что изменена связь природных компонентов. Следует сказать, что большинство современных ландшафтов Земли относятся именно к последним, причем некоторые из них являются полностью деградированными, т. е. потерявшими способность выполнять функции воспроизводства здоровой среды. В связи с активным использованием и преобразованием естественных ландшафтов, преобладанием антропогенных ландшафтов, тема нашего исследования является достаточно актуальной. Особенную значимость представляет вопрос экологической оценки состояния ландшафта, на основании которой строится система мероприятий по восстановлению природных геосистем и поддержанию их естественного баланса.

 Ландшафтная экология - научное направление, изучающее  ландшафты путем анализа экологических  отношений между растительностью  и средой, структуру и функционирование  природных комплексов на топологическом  уровне, взаимодействие составных частей природного комплекса и воздействие общества на природную составляющую ландшафтов путем анализа балансов вещества и энергии. Термин введен К.Троллем, чтобы отразить целесообразность объединения двух подходов – «горизонтального», состоящего в изучении пространственного взаимодействия природных явлений, и «вертикального», изучающего взаимоотношения между явлениями в рамках экосистемы.

Глава 1. Основные принципы, критерии и параметры экологической оценки ландшафтов

Экологическая оценка ландшафта - особое направление современной комплексной физической географии, основной целью которого является изучение природных и природно-антропогенных ландшафтов как среды жизни и оценка степени их благоприятности или неблагоприятное под своеобразным "экологическим” углом зрения. При таком подходе главной задачей становится исследование связей в геосистемах, модели которых можно отнести к группе субъект-объектных. Такие системы включают два взаимодействующих блока, один из которых выделяется в качестве "субъекта" экологической оценки (в общей формулировке — живое), другой — рассматривается как "объект", в качестве которого выступают экологические факторы, природные комплексы или их компоненты, оказывающие влияние на живое. Оценить объект, как отмечает Л.И.Мухина, можно только по обусловленному им состоянию субъекта. Этот принцип определяет логику проведения экологической оценки, которая учитывает отношение между блоками и учитывает связи, возникающие в процессе их взаимодействия. Важным этапом исследований является выбор субъектов и объектов, а также разработка критериев и параметров экологической оценки ландшафтов и методов ее проведения.

Ниже приведены основополагающие положения, знание которых необходимо для понимания специфики субъектов оценки. Основные свойства ее объектов раскрываются при характеристике экологических факторов и особенностей их воздействия.

1. Субъекты экологической оценки

Одним из основных методологических вопросов является определение сущности субъектов, которые могут быть использованы при экологической оценке. Исходя из концепции уровней организации жизни, в качестве субъектов могут выступать биосистемы разных уровней спектра, каждый из которых отражает ее фундаментальные свойства. В поле зрения физико-географов попадают преимущественно биосистемы над организменного уровня — отдельные виды живых организмов и их популяции, биоценозы или их составные части (фито-, зоо- и микро-боценозы), а также экосистемы, функционирующие в ландшафтах. Часто в качестве субъекта выступает человек или человеческое общество. Такой широкий перечень потенциально возможных субъектов экологической оценки природных комплексов обусловлен не только ее многоцелевым характером, но и необходимостью учета как общих, так и эмерджентных свойств биосистем, что позволяет получить более полную картину экологических связей, возникающих между субъектами и объектом. Это хорошо согласуется с известным положением, что оптимальный результат при исследовании живых систем определенного уровня достигается при изучении трехчленной иерархии, охватывающей соседние нижний и верхний уровни биологической организации и др. В то же время, специфичность различных биосистем требует уже на начальной стадии оценочных работ четкой констатации субъекта, ранг которого выбирается в соответствии с поставленными целями и задачами исследований. Четкая конкретизация субъекта — обязательное условие, определяющее направленность и ориентацию экологической оценки.

Учитывая, что оценка всегда основывается на изменчивости субъекта при его взаимодействии с объектом, необходим поиск параметров, характеризующих его состояние. При их отборе вполне целесообразным представляется моноатрибутивный подход, позволяющий подвести единую основу для экологической оценки вне зависимости от ранга субъектов. Для этого можно использовать их главные, принципиальные свойства, связанные с сущностью жизни, общая теория которой разрабатывается в теоретической биологии и философии. Исходя из ее фундаментальных свойств, установлены основные категории показателей, которые применяются при изучении экологических особенностей ландшафтов и их оценке (табл.1). Все эти группы показателей учитывает эффект взаимодействия биоты и среды ее обитания.

Итак, сущность субъектов выявляется при рассмотрении общих, основополагающих свойств жизни, каждому из которых соответствует своя группа оценочных показателей. Правда, здесь важно подчеркнуть, что внутри этих групп набор параметров для конкретных субъектов должен быть обязательно откорректирован с учетом их эмерджентности. Кроме того при возрастании иерархического ранга субъекта появляются новые существенные свойства жизни, что увеличивает набор оценочных параметров.

Самостоятельность жизни. Это положение является следствием активности и относительной автономизации живого от внешних факторов, в соответствии с чем характер взаимодействий между субъектом и объектом зависит прежде всего от внутренней природы биосистем. По мнению В. Г. Афанасьева и Г.А.Югая, влияние внешних факторов преломляется через внутреннюю структуру живого, которое обладает способностью не только избирательно реагировать на воздействие среды, но и оказывать на нее ответное действие. Именно этот механизм обусловливает специфичность отношений в субъект-объектных моделях и важность изучения обратных связей.

Своеобразие ответных реакций живых организмов определяется биогенезом. Однако это не исключает их изменчивости в процессе онтогенеза под влиянием внешних экологических факторов. Такие биологические реакции (особенно их отклонения от нормы) являются индикаторами, по которым можно оценить связи и состояние живых систем. Сравнение ответных реакций у сопоставимых субъектов определенного ранга — методическая основа и один из аспектов экологической оценки ландшафтов. Это послужило основанием для выделения особой категории оценочных показателей, характеризующих как филогенетическую, так и онтогенетическую специализацию биосистем. Активность взаимодействия особенно наглядно проявляется, когда в роли субъекта выступает человеческое общество, деятельность которого представляет собой целенаправленный процесс. Итогом этого, как отмечал  В.С.Преображенский, является многообразие возможных состояний субъекта и его связей с постоянно меняющимся объектом. Такая вариабельность - важное основание при разработке параметров и критериев экологической оценки природно-антропогенных ландшафтов.

Таблица 1

Выбор показателей при экологической оценке ландшафт

Субъект-                 «                Объект -

биосистема                                 ландшафт

                                                 ¯                                                   ¯

Фундаментальные свойства жизни

Основные категории показателей, определяющих состояние биосистем

Самостоятельность       Организация     Энергетическая функция       Метаболизм     Информация     Устойчивость     Наследственность и адаптация

Показатели внутренних процессов биосистем и специфика их ответных реакций   Показатели пространственно-временной структуры и функционирования   Показатели процессов энергетического обмена, геофизические параметры ландшафта   Показатели процессов обмена веществ, геохимические параметры ландшафта   Информационные показатели разнообразия и тесноты связей   Показатели функциональной и структурной сложности   Показатели формы и степени адаптированности биосистем

 

Организация живой системы, специфика которой выступает как главенствующий атрибут живого, объединяет структуру и функцию, причем последняя представляет собой деятельный момент и курирует взаимодействие биосистемы с окружающей средой и между ее частями. При эволюции биосистем происходит совершенствование организации в пространстве (структурные изменения) и во времени (функциональные изменения), направленное на сохранение их жизнеспособности. Изучение структурно-функциональных особенностей позволило сформулировать основные законы и принципы, определяющие организацию живых систем. К их числу относится закон усложнения организации организмов К.Ф.Рулье, согласно которому в процессе развития усложнение происходит за счет дифференциации их функций и органов. Это справедливо и для биосистем более высокого ранга, в частности экосистем. В то же время большое значение имеет и противоположная тенденция, включающая интеграцию компонентов биосистем, которая характеризует степень их организованности. Для сохранения целостности биосистем определяющее значение имеет закон внутреннего динамического равновесия, в соответствии с которым ориентированы ее структурно-функциональные особенности и ответные реакции на внешнее воздействие возмущающих экологических факторов.