Группы геотехнических систем

Объединяя в себе свойства природных подсистем, подчиняясь законам, по которым живут интегральные системы, каждый тип природно-технической геосистемы имеет свои только ему присущие особен­ности.

Учитывая особенности строения и функционирования геотехсистем, ведущую или подчиненную роль в них природной составля­ющей, глубину измененности этой природной составляющей под воздействием технической части системы, можно говорить о нали­чии нескольких групп геотехсистем. В них можно видеть некоторые сходные черты строения и функционирования и соответственно сход­ные пути реализации геоэкологических принципов.

Первую группу образуют промышленные, транспортные и город­ские геотехсистемы. Они более других насыщены техническими эле­ментами, в них больший процент «запечатанных», т.е. занятых ас­фальтом, бетоном или техническими (инженерными) сооружениями, площадей.

Технические элементы геотехсистем промышленного назначения от­личаются самой высокой степенью (интенсивностью, концентрированностью, дальностью) воздействий на вмещающие их геосистемы, да и на соседние с ними.

Технические элементы геотехсистем транспортного назначения – автомобильные, железные дороги, трубопроводы – интенсивно из­меняют природу на небольших площадях. Специфика их проявляется в преобладании воздействий линейного характера: с одной стороны, они играют роль барьеров, препятствующих распространению жи­вотных и некоторых видов растений, нарушают структуру при­родных геосистем; с другой – биологических коридоров, способ­ствуя продвижению масс насекомых, сорных растений и т.д.

Специфика городских геотехсистем, особенно крупных, в том, что в них часто сосуществуют и взаимодействуют друг с другом различные функциональные типы геотехсистем. Город, по сути, своеобразная интегральная комплексная геотехсистема. Отличие го­родов еще и в том, что одним из равноправных их элементов (а не только управляющего блока системы) является население, человек. Особенность функционирования их в большей мере, чем других геотехсистем, связана не только с природными и техническими, но и с социальными факторами. Таким образом, города точнее называть социально-природно-технически-ми геосистемами.

Этим «высоко технизированным» геотехсистемам как бы противостоят особо охраняемые территории. Хотя интенсивность чело­веческой деятельности на первый взгляд в них как; будто невелика, роль человека как управляющей подсистемы, как «защитника» этих территорий, осуществляющего с этой целью ряд технологических мероприятий (уход за лесом, установка изгородей для охраны от посетителей, интродукция некоторых видов животных и растений), достаточно значима. Это позволяет нам рассматривать особо охра­няемые территории не просто как чисто природные объекты, не испытывающие никакого влияния человека и техники, а относить их к своеобразным природно-техническим геосистемам.
Промежуточное положение между двумя крайними группами зани­мает большинство природно-техническихгеосистем. В их создании роль человека и технических средств очень велика. Однако функ­ционирование этих геосистем в значительной степени предопре­делено природными процессами саморазвития и саморегулирования, хотя и находится в большой зависимости от управляющей ан­тропогенно-технической подсистемы. К числу таких природно-тех­нических геосистем можно отнести водо-, лесо- и сельскохозяй­ственные системы.
В действительности на сравнительно небольших территориях часто взаимодействуют друг с другом геотехсистемы различного функционального назначения: промышленного и водохозяйственного, сельскохозяйственного и транспортного, рекреационного и природо­охранного и др. В процессе территориального проектирования или планирования приходится иметь дело именно с комплексом природно-технических геосистем. Большое внимание должно уделяться функциональному зонированию территории, поиску рационального взаиморасположения различных геотехсистем с целью, максимального устранения или уменьшения конфликтов, могущих возникнуть между ними в процессе функционирования.

Одним из радикальных способов предотвращения негативных по­следствий является соблюдение в процессе проектирования природо­охранных геоэкологических принципов.

 

Промышленные геотехсистемы

Промышленными геотехсистемами можно назвать совокупность технических объектов промышленного назначения, расположенных на определенной территории, природные комплексы которой прини­мают участие в их функционировании.

В промышленных природно-технических геосистемах можно вы­делить три подсистемы:

1.
техническую: комплексы инженерных сооружений промышлен­ного назначения, объединенных единым производственно-технологи­ческим процессом и производственной инфраструктурой;

2.
природную: природные комплексы или природные компоненты (в качестве природных условий и природных ресурсов – сырье, топливо и т.д.), использование которых необходимо для возникновения и существования производственных процессов и которые испытывают сильное воздействие от технических подсистем;

1. 
   блок управления, осуществляющий взаимодействие между технической и природной подсистемами.

Взаимодействие всех трех подсистем проявляется в цепочке про­цессов: воздействие технических объектов на природу, изъятие при­родных ресурсов и привнесение техногенных веществ – отходов производства, изменение свойств природных компонентов и комп­лексов, как результат – их отрицательные последствия для условий жизни и деятельности населения (ухудшение здоровья, рост забо­леваемости, сокращение продолжительности жизни и т.п.), на функ­ционирование самого технического объекта (ухудшение качества и уменьшение количества продукции, ухудшение условий работы тех­ники и т.д.), а также других (соседних) природно-технических гео­систем.

Воздействия технических объектов на природную составляющую разнообразны по характеру и очень значительны по масштабам. Они проявляются в нарушении рельефа, почв, растительности, в за­грязнении наиболее «мобильных» природных компонентов – воз­духа и вод, способных распространять (передавать) загрязнения на дальние расстояния. Вследствие быстрого переноса загрязняющих веществ воздушными и водными потоками зона негативного воз­действия распространяется далеко за пределы его источника. Во­круг промышленных предприятий формируются «техногенные гео­химические ореолы».

Одно из отличительных свойств промышленных геотехсистем, характерное для современного промышленного производства, – вы­сокая территориальная концентрация и интенсивность воздействий. Особо это заметно, когда много промышленных объектов суще­ствуют относительно близко друг от друга. Так, например, при совместном размещении нефтеперерабатывающих заводов и пред­приятий химической промышленности, выпускающих азотные удоб­рения, могут образоваться сильнодействующие токсичные вещества, поскольку выбросы этих производств (углеводороды, окись углерода, окислы азота) вступают в процесс фотохимической реакции.

Выделяют следующие виды воздействия промышленных объектов на окружающую природную среду:

 

1.
загрязнение техногенными токсичными веществами всех компонентов природного комплекса, нарушение (изъятие) земель, уничтожение растительности предприятиями добывающей промышленности с начальными стадиями обработки сырья (добыча, первичная обработка и обогащение каменного угля, горючих сланцев, руд черных и цветных металлов, горно-химического сырья, добыча нефти и газа);

2.
загрязнение преимущественно токсичными веществами воздуха и вод предприятиями черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности;

3.
загрязнение воздуха тепловыми электростанциями, предприятиями строительных материалов, машиностроения и целлюлозно-бумажной промышленности (при сульфатном способе производства);

4.
загрязнение вод предприятиями машиностроения, целлюлоз­
но-бумажной и лесохимической, лесопильной и деревообрабатывающей, легкой и пищевой отраслей промышленности;

5.
нарушение (изъятие) земель, уничтожение растительности в процессе добычи минерально-строительного сырья, торфа, лесоразработок, а также при функционировании крупных гидротехнических, сооружений.

3 Транспортные геотехсистемы

Геотехсистемы транспортного назначения представляют собой обя­зательный составной элемент инфраструктуры любой освоенной тер­ритории и играют большую роль в формировании и развитии эко­номики каждой страны, района, города.

Сам транспорт и геотехсистемы транспортного назначения ока­зывают существенное негативное воздействие на природу. Каждый вид линейных транспортных геотехсистем имеет ряд специфических особенностей.

Наиболь­шее отрицательное влияние исходит от наземного транспорта. Сильное влияние на природу оказы­вают автомобильные дороги. Это связано, во-первых, с тем, что современные автомагистрали имеют в несколько раз большую ши­рину, чем другие транспортные системы. Во-вторых, движущиеся автомобили выбрасывают в атмосферу значительное количество вред­ных веществ. Кроме того, интенсивно используемые автомобильные дороги являются источниками сильного шума, а также вибрации грунта.

Воздействие железных дорог на природную составляющую имеет несколько иной характер. Оно более интенсивно на этапе их соору­жения и менее – в процессе функционирования.

Строительство магистральных трубопроводов, как и других, ли­нейных транспортных сооружений, сопряжено с крупными наруше­ниями природных геосистем в результате работы строительной тех­ники, отчуждения территорий при наземной прокладке трубопро­водов.

Сооружение линий электропередач незначительно нарушает рельеф и растительный покров (существенные необратимые изменения воз­никают лишь при вырубке просек в лесных районах). Недоста­точно исследовано влияние электрического поля в процессе экс­плуатации ЛЭП. Так, например, известно, что при высокой отно­сительной влажности воздуха (80 – 100 %) трассы становятся препят­ствием для крупных животных и птиц.

К основным факторам неблагоприятного воздействия воздушного транспорта относятся шум, загрязнение атмосферы выбросами вредных продуктов сгорания топлива, звуковой удар и электромагнитное из­лучение.

Негативное воздействие водного транспор­та выражается главным образом в загрязнении водоемов нефтесодержащими и хозяйственно-бытовыми стоками с судов и в загряз­нении атмосферы в результате погрузочно-разгрузочных операций в портах.

Судоходные каналы имеют ограниченное распространение, однако, техногенным изменениям подвергаются все компоненты природного ландшафта. Кроме того, каналы существенно изменяют гидроло­гический режим территории.

По особенностям технической составляющей среди транспорт­ных геотехсистем можно выделить две большие группы – площад­ные (аэропорты, железнодорожные вокзалы, речные и морские порты) и линейные автомобильные и железные дороги, магистральные тру­бопроводы, судоходные каналы, линии электропередач. Наиболее распространены транспортные геотехсистемы линейного характера.

Все линейные транспортные геотехсистемы, рас­членяющие естественные природные комплексы, играют в ланд­шафте роль гидрологических и экологических барьеров.

Повышение уровня грунтовых вод перед насыпью и понижение их рядом с выемками приводит, в частности, к дестабилизации лесных местообитаний (уменьшению прироста деревьев, их болезням и при особенно сильных изменениях – к их гибели).

Увеличение густоты сети экологических барьеров может поста­вить под угрозу сохранение экологической стабильности ландшаф­та. Лесные массивы и другие природные комплексы выступают как биоцентры, связанные друг с другом биокоридорами. Сеть био­центров разных уровней и соединяющих их биокоридоров образует каркас экологической стабильности территории, которая часто нарушается транспортными магистралями. Сеть дорог, раз­деляя лесные массивы, ограничивает или делает вообще невозмож­ным свободное перемещение не только крупных, но и мелких животных. Ограничение жизненного пространства спо­собно вызвать вырождение некоторых видов.

Линейные транспортные геотехсистемы являются также зоной активизации некоторых экзогенных процессов. Косвенной причиной водной эрозии могут быть неправильно рассчитанные водопропуск­ные сооружения. Дороги (в том числе грунтовые) и трубопроводы, проложенные вдоль склонов даже не­значительной крутизны, вследствие уничтожения растительности ста­новятся очагами бурного развития промоин, оврагов.

Линейные транспортные геотехсистемы выступают в качестве ка­налов техногенных геохимических миграций и распространения синантропных видов растений и животных (существование которых связано с жизнедеятельностью человека: тараканы, мыши, клопы, подорожник, крапива, лебеда и др.). Различными видами транспорта перевозится огромное количество веществ, которые частично рассеи­ваются в придорожной полосе. Существенным является загрязнение вод стоками с дорог, несущими остатки нефтепродуктов, антиоб­леденителей и т.д.

Загрязнение воздуха и почвы токсичными продуктами, содержа­щимися в отработанных газах автомобилей, оказывает угнетающее влияние на придорожную растительность при интенсивности дви­жения свыше 45 тысяч автомобилей в сутки. Акку­муляция соединений свинца растениями придорожной полосы на­блюдается даже при интенсивности движения свыше одной тысячи автомобилей в сутки, что делает опасным использование придо­рожных земель в сельском хозяйстве для выращивания овощей и для сенокосных угодий.

4 Городские геотехсистемы
Хотя разнообразие городов и их функций достаточно велико, в общем виде город можно рассматривать как территориально целостный и компактный ареал концентрации населения со всеми необходимыми условиями и оборудованием для жизни, труда и отдыха людей, которые преимущественно заняты несельскохозяйствен­ной деятельностью.

В городах обычно сконцентрированы различные природно-технические геосистемы: промышленные, транспортные, рекреационные и др. Неоднородность источников воздействия на природу и тесная интегрированность различных воздействий в пределах города поз­воляют говорить о нем как о полифункциональной системе. На­селение, главный компонент этой системы, реагирует именно на интегрированное воздействие, последствия которого сказываются на условиях жизни и состояния здоровья. В городских поселениях, особенно в крупных городах, «давление на среду» оценивается на один-два порядка выше, чем за их пределами.

Взаимодействие хозяйства и природы в городах отличается боль­шими, масштабами и концентрацией поступления отходов в природу, образующихся при реализации конечных звеньев ресурсных циклов: переработки и потребления материальной продукций. Чтобы пред­ставить объемы этих отходов, воспользуемся общей схемой средних значений основных «входных» и «выходных» потоков вещества, об­щих для типичного миллионного города развитых стран.

Общий объем материальных потоков, их сосредоточение зависят от сочетания основных, тесно взаимодействующих друг с другом функций города, среди которых выделяются: 1) жилье, 2) работа, 3) образование, 4) отдых, 5) коммуникаций.

Названным функциям на территории городов соответствуют геотехнические системы, занимающие определенные «функциональные» зоны города:

• 
  селитебную (жилые районы, общественные центры, зеленые насаждения);
• 
  промышленную (промышленные предприятия и. другие производственные объекты);
• 
  коммунально-складскую (различ­ные склады, базы, гаражи);
• 
  транспортную (дорожная сеть, вокзал, станция, депо, пристани);
• 
  агротехногенную (сады, огороды, сельскохозяйственные земли);
• 
  рекреационную (парки, лесопарки, пляжи и дру­гие места отдыха).

Основные вещественно-энергетические потоки, поступающие в го­родские поселения по «входным каналам», как правило, берут начало вне города. Снабжение городов водой для питьевых нужд все в большей мере осуществляется из подземных источников (грун­товыми водами). Продукты питания вкрупных городах, как правило, производятся за его пределами. Сельскохозяйственные угодья в черте средних и малых городов можно рассматривать как по­луприродные ландшафты. Однако иногда они вредны для близ­лежащих; водоемов, так как туда смываются ядохимикаты и удоб­рения с полей. Энергоснабжение производится обычно за счет ввоза вещества (угля, нефти, природного газа) и энергии.
Потоки, направленные из городов, состоят из сточных вод, твердых отходов, выбросов в атмосферу. Сточные воды поступают практически ото всех геотехсистем: коммунально-бытовых, промыш­ленных, сельскохозяйственных. Для городских сточных вод харак­терна повышенная температура, загрязненность биогенными и син­тетическими поверхностно-активными веществами. По своей вред­ности коммунально-бытовые сточные воды сравнимы с промышлен­ными, так как на их разбавление до нормативного состояния тре­буется в среднем 10-кратный объем чистой воды. Ливневые и талые воды в большинстве городов поступают либо непосредственно в водоемы, либо через городскую канализацию всильно загрязненном состоянии.
Объем твердых бытовых отходов в городах промышленно раз­витых стран составляет в среднем 1,5 кг/сут на 1 человека. Часть отходов используется как вторичное сырье, а остальное складируется на свалках.

Главным источником загрязнения атмосферы в городах являют­ся промышленные производства, в том числе предприятия тепло­снабжения (ТЭЦ), различные отопительные системы, автотранспорт.
При охране природы в городах наибольшее внимание обычно уделяется воздуху и воде, так как они на первый взгляд более всего определяют условия жизнедеятельности и здоровья человека. Не менее существенны шумовые и энергетические загрязнения. Энергетическое загрязнение окружающей среды про­исходит в форме тепловых излучений (температура воздуха в го­родах на 1 – 2°С выше, чем в пригороде) и электромагнитной ради­ации (рентгеновских, гамма-лучей, других видов ионизации), основным источником которых в городах являются радиотелевизионные и ра­диорелейные станции, радиолокаторы, высоковольтные линии элек­тропередач.
Шум от автомашин, поездов, трамваев, самолетов и других, режущих и «трудящихся» механизмов – специфический вид аку­стического загрязнения. Шум от уличного движения на магистра­лях крупного города достигает 110 Б. Напомним, что при уровне шума в 85 Б наступает ухудшение слуха.

Лекция № 12

Тема: Особенности геоэкологического проектирования различных групп ПТГС
1. Водохозяйственные геотехсистемы.
2. Сельскохозяйственные геотехсистемы.
3. Лесохозяйственные геотехсистемы.
4. Природоохранные геосистемы.
5. Взаимодействие различных типов природно-технических геосистем.

1 Водохозяйственные геотехсистемы
Роль водохозяйственных природно-технических геосистем, осно­ву функционирования которых составляет взаимодействие управля­емой техники с водными ресурсами, в жизни общества очень велика.

Энергетика (особенно гидроэнергетика), промышленное и комму­нальное водоснабжение, водно-мелиоративное и рыбное хозяйство, водный транспорт – все эти отрасли непосредственно связаны с водохозяйственнымигеотехсистемами. Большое, влияние они оказы­вают также на решение многих задач в области охраны, природы, организации отдыха населения, здравоохранения.

По основному назначению водохозяйственные геотехсистемы могут быть объединены в следующие основные подтипы: промыш­ленного и коммунального водоснабжения, водно-мелиоративные, вод­но-транспортные, рыбохозяйственные и комплексного назначения. Системы, входящие в каждый из подтипов, достаточно разнообразны. Особенно это касается систем промышленного и ком­мунального водоснабжения: гидротехнических комплексов при хими­ческих комбинатах, металлургических заводах и иных промышлен­ных предприятиях, специальных комплексов при электростанциях – гидроэнергетических, атомных, тепловых и гидроаккумулирующих, а также комплексов, предназначенных для удовлетворения нужд в воде городов и поселков. Водоснабжение не единственная их задача. Вторая и не менее важная – удаление загрязненных или тепловых стоков с предварительной очисткой их перед возвра­щением в природу.

Водно-мелиоративные системы в своем большинстве обслуживают сельскохозяйственные производства, нуждающиеся в орошении или осушении земель. Кроме того, в их число входят системы, функ­ционирование которых направлено на улучшение режима подземных и поверхностных вод в целях обеспечения благоприятных условий для производства строительных и эксплуатационных работ, для оз­доровления местности или ее защиты от наводнений, селей и т.п. Назначение водно-транспортных (включая лесосплавные) и рыбохозяйственных ПТГС общеизвестно.

Особо следует сказать о водохозяйственных ПТГС комплексного назначения. Наиболее широко они представлены гидротехническими системами, основу которых составляют водохранилища на реках. Регулируя сток, они позволяют использовать водные ресурсы в каждом конкретном случае для нескольких целей. На крупных реках это чаще всего гидроэнергетика, водный транспорт, промышленное водоснабжение и ирригация, на малых – коммунальное водоснабжение, обеспечение водой посевов и скота, разведение рыбы и уток, рекреация.

2 Сельскохозяйственные геотехсистемы
Природно-технические геосистемы сельскохозяйственного назна­чения представляют собой один из типов природно-технических гео­систем, формирующихся для целей и под влиянием сельскохо­зяйственного производства. Основной их за­дачей является обеспечение населения продуктами питания и про­мышленности – биоорганическим сырьем.

Сельскохозяйственные геотехсистемы можно рассматривать как ре­зультат неразрывного органического единства сельскохозяйственной деятельности человека, преобразующей природный ландшафт, с по­следствиями этих преобразований.

Воздействия многообразной деятельности человека на природную составляющую здесь проявляются в виде:

 

1.
привнесения инородных веществ и энергии, а также, веществ, свойственных природе, но в повышенных концентрациях: органических и минеральных удобрений и других химикатов, отходов животноводческих комплексов, выбросов продуктов сгорания топ­лива в процессе работы сельскохозяйственной техники, открытое сжигание отходов и т.д.;

2.
изъятия вещества и энергии: сбор урожая, сенокошение, выпас скота, изъятие воды для хозяйственных и бытовых нужд и т.д.;

3.
преобразования и искусственного перераспределения вещества и энергии в ландшафте: распашка, боронование и другие способы обработки почвы, мелиорация (осушение, орошение и т.д.), рекультивация, выпас скота.

Все эти типы воздействия необходимы для существования геотехсистем сельскохозяйственного назначения. Однако при неправильном соотношении различных воздействий и соотношения их масштабов из необходимых они превращаются в нежелательные, что ведет к отрицательным изменениям в геотехсистемах: усилению денудационных процессов, ухудшению микроклиматических и гидрологических усло­вий, уменьшению содержания питательных веществ в почве, снижению устойчивости геотехсистем к внешним воздействиям и т.д. Все это в конечном итоге может вызвать негативные последствия, выражаю­щиеся в:

 

1.
снижении производительности геотехсистем;

2.
сокращении производительной площади геотехсистем (в результате эрозии, дефляции, заболачивания, засоления и т.д.);

3) ухудшении условий существования человека (увеличение заболачиваемости, появление дискомфортных условий для труда, быта и отдыха);

4) ухудшении условий функционирования соседних природнотехническихгеосистем (уменьшение их производительности, сокращение площади и т.д.).

Особенность сельскохозяйственных геотехсистем в отличие от других геотехсистем состоит, во-первых, в относительной равнознач­ности в них природных и антропогенно-техногенных подсистем и, во-вторых, в широкой распространенности на Земле. Равнозначность подсистем ведет к тому, что они воспринимаются как антропогенно-техногенные образования в природных условиях, нарушающие естест­венные природные процессы и связи, а в сильно урбанизированных районах, напротив, как связующее с «естественной природой» звено. Значительная распространенность сельскохозяйственных геотехсистем делает их одним из важнейших элементов современной ландшафтной структуры крупных регионов и биосферы в целом.

Являясь во многих регионах одной из основных, а то и доминирующих геотехсистем» сельскохозяйственные геотехсистемы приобретают некоторые дополнительные социальные функции:

 

• 
  рекреа­ционную (использование водоемов, рощ, лугов, а зимой некоторые пространства для отдыха человека);
• 
  эстетическую (визуально восприни­маемый образ);
• 
  природоохранную;
• 
  санитарно-гигиеническую.

В двух последних случаях на сельскохозяйственную деятельность наклады­ваются ограничения (экстенсивные виды деятельности, ограничения на использование химикатов и техники, определенный набор культур и т.д.).

3 Лесохозяйственные геотехсистемы

В задачи лесохозяйственных геотехсистем входит рациональное использование лесов, их воспроизводство и охрана. Леса, составляющие их основу, являются не только поставщиком древесины, без которой ныне не обходится практически ни одна отрасль народного хозяйства, не только источником многих других ценнейших продуктов раститель­ного и животного происхождения, но и существеннейшим компонентом биосферы, выполняющим ряд очень важных средообразующих и природоохранных функций. Среди них – стабилизация естественных процессов, участие в создании условий, благоприятных для жизне­деятельности человека и удовлетворения его эстетических запросов, участие в обмене кислородом осуществление водоохранных, почвоза­щитных функций и многое другое.
Рассматриваемые геотехсистемы могут быть разделены на две группы: эксплуатационная и неэксплуатационная. В первой основная задача – заготовка древесины и другой лесной продукции. Наиболее характерная форма лесохозяйственных систем эксплуатационного про­филя – лесхозы, площадь которых может варьировать в очень широких масштабах от нескольких тысяч гектаров в малолесных районах до сотен тысяч на избыточно-лесных территориях.
Во второй группе главное назначение лесохозяйственных геосистем сводится к обеспечению использования лесов в целях рекреации здравоохранения и заповедного дела, к обеспечению выполнения лесами средообразующей и природоохранной функций. Наиболее широко распространены рекреационные леса. Влияние, оказываемое лесохозяйственным ПТГС на природу, хозяйство и население, неодинаково.
С ростом потребностей общества в непроизводственных функциях леса деление последних на две группы становится условием. «Эксплу­атационным» лесам теперь, помимо прежних («производственных») функций, вменяется в обязанность активно выполнять и ряд дополни­тельных – непроизводственных (средообразующей, почвозащитной).

4 Природоохранные геосистемы
Природоохранные геосистемы – необходимая составная часть окружающей человека среды.

К геосистемам природоохранного назначения относятся как ес­тественные, так и слабоизмененные человеком ландшафты, основ­ными функциями которых является сохранение эталонных ландшаф­тов (природных и природно-антропогенных) или отдельных их ком­понентов и возможно более полного генофонда организмов всех систематических групп.

Геосистемы природоохранного назначения могут обладать и дру­гими функциями: просветительно-воспитательной, рекреационной, про­изводственной, но все они имеют подчиненное значение и осу­ществляются с ограничениями, налагаемыми основными задачами.

Природоохранныегеосистемы состоят из природных и антро­погенно-техногенных элементов. Последние представлены различными хозяйственными мероприятиями по охране и поддержанию геосистем и сооружениями (хозяйственные постройки, ограждения и т.д.). Че­ловек участвует в функционировании природоохранных геосистем, проводя такие поддерживающие мероприятия, как выпас или сено­кошение в степях и на лугах, санитарные рубки и очистку леса от захламления, регулирование численности животных, применение ядохимикатов и др., вплоть до активного изменения структуры ландшафтов и их «технизации» (создание защитных лесонасаждений, противоэрозионных, противопаводковых, противолавинных и других сооружений). Последние мероприятия применяются лишь на «буфер­ных» территориях с целью повышения их защитных функций.

Наиболее оптимально природоохранные геосистемы могут выпол­нять свои функции лишь при создании единой природоохранной сети, включающей территории с различным режимом охраны. Такие сети должны включать: природоохранные окна, включающие наиболее уязвимые в экологическом отношении участки, и связывающие их коридоры.

5 Взаимодействие различных типов природно-технических геосистем

Природно-технические геосистемы в дей­ствительности часто тесно связаны друг с другом, воздействуют друг на друга. Поэтому при территориальном проектировании обычно приходится иметь дело с сочетанием нескольких типов геотех-систем. Природно-технические геосистемы, располагающиеся на од­ной территории, функционируют либо одновременно, либо попере­менно со сдвигом во времени. В первом случае эксплуатируются одни и те же природные ресурсы, например один водоисточник для промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных целей. Во втором – используются разные природные составляющие геосистем (почвы для сельского хозяйства и рельеф для зимних видов спорта). Природно-технические геосистемы разного вида, располагающиеся на одной территории, называют «синхронными», в пределах одного природного комплекса – «дублирующими в пространстве», функционирующие попеременно – «дублирующими во времени».

Отношения междуразличнымигеотехсистемами, объединенными в единую территориальную систему, могут быть нейтральными, соответ­ствующими, т.е. дополняющими друг друга, и конкурирующими – препятствующими или ограничивающими возможности функциониро­вания. Учет этих отношений особо важен при тер­риториальном проектировании, цель которого – создание непротиво­речивых структур природопользования.

Противоречия, называемые в практике территориального проектирования конфликтными, проблемными ситуациями, возникают прежде всего между различными землепользователями, занимающими определенное пространство. Возникают конкурентные отношения, которые приводят либо к смене типа геосистем (смена функции места), либо к их синхронному сосуществованию. Сильное воздействие на природные составляющие оказывают промышленные и транспортные системы, постоянно увеличивающие занимаемую площадь.

Противоречия и конфликты между различнымигеотехсистемами возникают в результате таких неблагоприятных процессов, как резкое сокращение запасов природных ресурсов из-за неэкономного их использования; нарушение механизма воспроизводства природных ресурсов ухудшение качества и территориального перераспределения природных ресурсов; загрязнение окружающей природной среды; сокращение числа редких и уникальных объектов природы и их исчезновение.

Вероятность возникновения конфликтов между типами геотехсистем, их характер и интенсивность зависят и от степени освоенности территории. В староосвоенных районах, где уже длительное время функционируют геотехсистемы, любые, даже незначительные новые воздействия могут резко усилить существующие, вызвать цепь необратимых последствий. В районах нового (первичного) хозяйствен­ного освоения существуют условия для превентивного учета вероятных конфликтных ситуаций еще на стадии проектирования.

Взаимоувязкагеотехсистем разного функционального назначения на одной территории и природоохранные аспекты их создания находят свое отражение в территориальном проектировании, в схемах развития и размещения производительных сил, проектах районных планировок, генпланах городов, ландшафтно-устройственных и территориальных планах, в специаль­ных разделах по охране природы, а также в отдельных проектных работах: территориальных комплексных схемах охраны природы, ландшафтных планах, материалах по экологичес­кой оценке территории.

Подводя итог рассмотрению свойств природных, интегральных и природно-технических геосистем, напомним, что все геосистемы есть сложные целостные пространственно-временные системы. Цело­стность природныхгеосистем обусловливается тесными взаимосвязя­ми между природными компонентами (элементами), которые рас­сматриваются как равнозначные. Целостность интегральных геосистем обусловлена тесными связями между отдельными ее подсистемами (и между их элементами) – природной и антропогенно-техногенной, причем вторая подсистема играет роль «управляющей».

Все элементы природныхгеосистем отличаются однородной природной качественной определенностью; элементы интегральных геосистем имеют двойственную определенность – природную и общественную (техническую).

Пространственно-временной характер природных геосистем обуслов­лен как изменением их структуры от мест» к месту (территориальная дифференциация), так и сменой их состояний во времени (ритми­ческие, циклические, эволюционные изменения, изменчивость и устойчивость). Смена этих состояний определяется главным образом процессами саморегулирования. Пространственно-временные свойства интегральных (природно-технических) геосистем обусловлены не только их природными территориальными и временными различиями, во и разным характером составляющих их технических систем, неодинаковым их функционированием и воздействием техники на природную составляющую. Важно то, что изменчивость и устойчи­вость интегральных геосистем обеспечивается сочетанием процессов саморегулирования и управления.

Воздействия на геосистемы приводят к ряду цепных реакций, сложные и разветвленные, они затрагивают и природные и социальные элементы (компоненты).

Все геосистемы, являясь целостными образованиями, обладают территориальной организацией. В природных геосистемах она обуслов­лена изменением связей и сочетаний природных компонентов или более мелких геосистем (меньших по площади территориальных участков). Иерархическая структура интегральных геосистем обра­зована сложным сочетанием природных, хозяйственных, технических, социально-экономических элементов.

 

Лекция № 13