Объекты геоэкологического мониторинга

Геоэкология как научное направление возникла на стыке географии и экологии. Объектами изучения этих дисциплин высту­пают природные системы - геосистемы (природно-территориальные комплексы, ландшафты) в географии и экосистемы в экологии. Они имеют общий набор компонентов природы, обладают поли­структурностью, многообразием внутренних и внешних связей, ди­намичностью состояний, способностью к саморегулированию, ие­рархичностью. Самой крупной природной системой на Земле явля­ется географическая оболочка или биосфера в понимании В.И. Вернадского (в зарубежной литературе биосферу нередко называют экосферой). Она состоит из ряда взаимопроникающих геосфер: верхней части литосферы, нижней части атмосферы, гидросферы, педосферы, фитосферы, зоосферы. Все геосферы тесно связаны между собой в процессе круговорота веществ и энергии (кругово­рота воды, биологического круговорота и др.). Только в биосфере существует жизнь, возникло и развивается человеческое общество.

В настоящее время большую часть биосферы (географической оболочки) занимает природная среда - совокупность естественных и незначительно изменённых деятельностью людей абиотических и биотических условий, определяющих жизнь и деятельность чело­века. По мере усиления антропогенного воздействия естественные ландшафты и экосистемы трансформируются в природно-антро-погенные (агроландшафты, водохранилища и др.), а природа "на­сыщается" многочисленными техническими устройствами и соору­жениями (плотинами, промышленными предприятиями и др.). В результате формируются новые условия обитания людей. Совокуп­ность естественных, природно-антропогенных, технических и соци­альных условий, определяющих жизнь и деятельность человека, получила название "окружающая среда" (точнее, "окружающая человека среда").

Геоэкология рассматривает окружающую среду не как случайный выбор компонентов природы и хозяйства, а как сложную систему, состоящую с одной стороны, из связанных между собой геосфер (атмосферы, гидросферы, литосферы и др.), а с другой стороны - из совокупности в той или иной степени трансформированных территориальных и аквальных комплексов разных таксономических рангов. Эти комплексы сочетают свойства гео- и экосистем и одновременно

содержат элементы хозяйственной деятельности человека. Такие образования называют "природно-хозяйственными территориальными системами" (Швебс, 1987), "природно-хозяйственными системами" (Дьяконов, Покровский, 2000), "геоэкосоциосистемами" (Кочуров, 1997),״ геоэкосистемами"( Бачинский, 1989; Грин и др., 1995; Поздеев, 1998 и др.) В последние годы всё чаще используется термин геоэкосистема, который кратко и достаточно чётко отображает сущность объекта изучения геоэкологии. В связи с этим геоэкосистемы, их компоненты и окружающую среду в целом целесообразно рассматривать в качестве основных объектов геоэкологического мониторинга.

Геоэкосистемы понимаются как относительно обособленные в пространстве территориальные и аквальные системы, в границах кото­рых тесно взаимодействуют природные, хозяйственные и социальные компоненты окружающей среды. Наличие взаимосвязей, постоянный обмен веществом, энергией и информацией между этими компонента­ми позволяет рассматривать их в качестве целостных достаточно устойчивых образований. Геоэкосистемы включают природно-территориальные комплексы с присущими им биоценозами и территориально-производственные комплексы с их социально-экономическими проблемами. Взаимодействие между ними формирует среду жизни и социально-экономической деятельности человека.

В состав геоэкосистем входят следующие подсистемы (главные структурные составляющие): а) природная среда, слабо нарушенная человеком;

б) природа, существенно изменённая хозяйственной деятельностью человека; в) антропогенно-техногенная составляющая; г) население и социальная среда. При наличии регулируемых геоэкосистем может быть выделена ещё одна составляющая - блок управления. В результате формируются сложные гетерогенные территориальные и аквальные комплексы типа "хозяйство - природа - население" и "техника - природа - население".

Геоэкосистемы сильно различаются по величине территории и акватории, рангу пространственных единиц исследования, масштабам возможных экологических проблем (ситуаций). В связи с этим возникает необходимость разделения геоэкосистем на несколько иерархических уровней. Опыт ландшафтно-экологических и хозяйственно-экологических исследований (Исаченко, 1994; Швебс, 1987; Кочуров, 1997 и др.) позволяет выделить следующие уровни: глобальный, мегарегиональный, макрорегиональный, мезорегиональный, низовой регио­нальный, локальный, элементарный.

1. Глобальный уровень охватывает биосферу (географическую оболочку) в целом, большую часть которой занимает окружающая че­ловека среда.

2. Мегарегиональный уровень - переходная ступень от изучения глобальных экологических проблем к собственно региональным. Соот­ветствует уровню отдельных континентов или субконтинентов. В геоэкосистемной иерархии ему в наибольшей степени соответствуют зо­нально-секторные физико-географические регионы высшего порядка (например, таёжная Северная Евразия, экстрааридный Центральноазиатский регион и др.).

3. Макрорегиональный уровень включает наиболее значительные по размерам региональные геоэкосистемы для таких крупных госу­дарств, как Россия. Это физико-географические страны или их очень крупные части (например, Восточно-Европейская равнина), экономиче­ские районы (например, Центральный район), бассейны рек и озёр, занимающих сотни тысяч км ² (например, Волги или Байкала).

4. Мезорегиональный уровень - оптимальная ступень для исследо­вания экологических проблем физико-географических областей и про­винций, административных областей и республик, а также бассейнов рек и озёр площадью в несколько десятков тысяч км ². На этом уров­не базовыми оперативными единицами мониторинга выступают терри­тории областей и республик, поскольку здесь регулярно собирается комплексная информация о состоянии окружающей среды, прослежи­ваются тесные связи в системе "хозяйство - природа - население", имеются реальные рычаги для управления процессами природопользо­вания.

5. Низовой региональный уровень - исходная ступень региональ­ных мониторинговых наблюдений. Оперативными единицами и объек­тами наблюдений могут служить физико-географические (ландшафт­ные) и административные районы (или их отдельные группы), бассей­ны небольших рек и озёр, очень крупные по размерам озёра и водо­хранилища. В последние годы усиливается внимание к бассейновым комплексам как оптимальным территориальным единицам геоэкологи­ческого мониторинга.

6. Локальный уровень наблюдений включает территории и аквато­рии, которые являются составными частями низовых региональных комплексов. Это крупные морфологические единицы ландшафтов (ме­стности, группы урочищ), городские геоэкосистемы, геотехнические системы типа "промышленное предприятие - население - окружающая природная среда", отдельные водоёмы (например, водохранилища).

7. К элементарным иерархическим единицам (т.е. неделимым по эколого-экономическим признакам) можно отнести природно-хозяйственные контуры (Швебс, 1987) или первичные эколого-хозяйственные выделы (Кочуров, 1997). Они представляют собой более или менее однородные и природном отношении участки территории с определен­ным видом и способом природопользования (орошаемые поля, про­мышленные зоны городов, отдельные крупные промышленные предприятия и т. п.).

Геоэкосистемы выполняют различные социально-экономические функции. Исходя из главных функций, можно выделить следующие группы геоэкосистем: сельскохозяйственные (пахотные, пастбищные и др.), лесохозяйственные, гидромелиоративные, водохозяйственные, про­мышленные (целесообразно отдельно выделить горнопромышленные), транспортные, геоэкосистемы городов и сельских населённых пунктов, рекреационные, природоохранные. Большинство этих геоэкосистем относится к комплексам низового регионального, локального и элемен-тарного уровней, однако некоторые из них (прежде всего сельскохо­зяйственные и лесохозяйственные) могут рассматриваться как объекты мезорегиональной размерности.