Методологические основы геоэкологических исследований

Наиболее общим объектом географии является географическая оболочка - целостная и непрерывная оболочка Земли, охватывающая нижние слои атмосферы, верхние толщи литосферы, почти всю гид­росферу и всю биосферу. Географическая среда — это часть географи­ческой оболочки в наибольшей степени измененная человеком в про­цессе развития цивилизации и тождественная его современной окру­жающей среде. Окружающая среда рассматривается как среда обита­ния и производственной деятельности человечества, окружающий че­ловека природный (природная среда) и материальный (искусственная, техногенная среда) мир.

Геоэкологические исследования направлены на разработку теоре­тических основ, принципов и нормативов рационального природо­пользования, устойчивого развития общества и оптимизации его взаимодействия с окружающей средой. Современный этап становле­ния геоэкологии как научного направления обусловливает различные, а подчас и противоречивые взгляды ученых на объект и предмет изу­чения. В научной литературе термин «геоэкология» является терми­ном свободного пользования, указывая на авторскую трактовку объ­екта и предмета исследований (табл. 1).

Таблица 1

Трактовка объекта и предмета геоэкологических исследований

Объектом геоэкологических исследований рассматривается географическая среда, предметом - изучение природных и природно-антропогенных геосистем различного иерархического уровня на осно­ве гуманитарно-экологического подхода.

В геоэкологических исследованиях базовым является понятие геосистемы.

Геосистема — это географическое образование, состоящее из целостного множества взаимосвязанных, взаимодействующих ком­понентов географической оболочки.

Корневые слова термина не накладывают ограничений в сфере его применения в географических науках, и к настоящему времени сложились четыре группы его использования:

1) для природных гео­графических образований;

2) для социально-экономических образова­ний;

3) для сложных образований, включающих одновременно эле­менты природы, населения и общества, целостность которых поддер­живается прямыми, обратными и преобразованными связями;

4) для обозначения всех объектов отрасли знания наук о Земле.

Следует помнить, что в экологии ключевым является понятие экосистемы, представляющей собой единство биотических компонен­тов с абиотической средой, организованное потоками энергии и абио­тическим круговоротом веществ.

При одинаковом составе элементов природной геосистемы и эко­системы учитывается их разная организация (рис. 1).

Трактовка объекта и предмета геоэкологических исследований позволяет устанавливать границы исследований геосистем в зависи­мости от решаемой задачи, объединить физико-географические и эко­номико-географические направления для решения практических задач рационального природопользования.

Специфика геоэкологических исследований заключается в чрез­вычайном разнообразии, разнокачественности и разномасштабности элементов геосистем. Геоэкология ориентируется на комплексные ис­следования в триаде «природа - хозяйство - общество», связанные с геоэкологической оценкой последствий хозяйственной деятельности, качества среды жизнедеятельности населения и выработкой рекомен­даций рационального природопользования.

Методологическую установку геоэкологических исследований можно сформулировать как набор следующих подходов:

• гуманитарно-экологический подход — совокупность взглядов и действий, выражающихся в уважении достоинства и прав человека,, его ценности как личности, заботе о благе людей, их всестороннем, развитии, создании благоприятных для человека условий среды жиз­недеятельности с учетом экологических ограничений;

• системный подход, ядром которого является рассмотрение объекта как системы, ориентирующее исследователя на раскрытие це­лостности объекта, выявления многообразия типов связей и сведение разнородных элементов в единую теоретическую картину:

• экологический подход — представления о сложных системах, в которых одновременно с множеством разнородных элементов разли­чают две подсистемы: «хозяина» и окружающую его среду;

• функциональный (факторный) подход, в основе которого ле­жит представление о том, что состояние одного из компонентов рас­сматривается как функция масштаба активности других компонентов, анализируемых в качестве факторов. Функциональный подход опира­ется на развитый аппарат статистики и прежде всего на факторный анализ, позволяет понять и описать с помощью математического ап­парата многие связи в природе, хотя он имеет и ряд существенных ог­раничений в применении;

• ландшафтный подход выражает идею взаимной связи и взаим­ной обусловленности природных географических компонентов и эле­ментов в природно-территориальных комплексах;

• информационный анализ строится на основе представлений о передаче информации в географической среде;

• структурный анализ, в основе которого лежит изучение взаи­модействия составных частей геосистемы в целом. Основные элемен­ты и аппарат этого анализа заимствованы из кибернетики, и ключе­вым понятием является понятие «обратной связи»;

• структурно-морфологический анализ направлен на изучение морфологического характера объекта и его компонентного или эле­ментного состава;

• позиционный анализ - определение положения объекта относи­тельно природных и антропогенных потоков вещества и энергии, при­родных и антропогенных тел.

Геоэкология использует общенаучные принципы и подходы, ча­стные методы эмпирических наблюдений и теоретических обобщений физической и социально-экономической географии, экологии, химии, физики, активно применяет математический аппарат.

Геоэкологические исследования требуют особой тщательности и подготовки. Полноценное научное исследование включает в себя под­готовительный, полевой и камеральный периоды. Их временная про­должительность существенно различается в зависимости от целей, за­дач и масштаба исследований.

В схеме геоэкологических исследований выделяют несколько ло­гически последовательных этапов.

Ивентаризационный этап - выявление, описание, систематиза­ция, картографирование элементов природных и природно-антропогенных геосистем, их свойств, процессов и явлений. Этот этап, как правило, занимает подготовительный и полевой периоды.

Оценочный этап включает приемы анализа и синтеза взаимодей­ствия природных условий и ресурсов с различными формами деятель­ности общества, выявление, картографирование и оценку сложивших­ся геоэкологических ситуаций. Этап завершается разработкой реко­мендаций по оптимизации свойств и территориальной организации геосистем.

Прогнозный этап направлен на изучение ожидаемых изменений геоэкологических ситуаций за заданный период времени.

Геоэкологические исследования отличаются значительной про­должительностью подготовительного и камерального периодов в свя­зи с возрастанием объема и разнокачественности информации, усиле­нием аналитических исследований, применением математических ме­тодов анализа и ГИС-технологий при обработке данных.