Студопедия — География. География — прародительница природопользования как научного направления
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

География. География — прародительница природопользования как научного направления






 

География — прародительница природопользования как научного направления. Большой вклад она внесла и в развитие экологии, особенно если она понимается не как чисто биологическая наука. Значительная роль географии в формировании экологии и природопользования подчеркивается даже и организационно: Научно-методический совет по направлению подготовки бакалавров и магистров «Экология и природопользование» находится на географическом факультете Московского государственного университета.

Экология и природопользование связаны с географией, помимо всего прочего, и тем, что большинство проблем этой сферы имеют ярко выраженную территориальную специфику, а география это единственная наука, имеющая территорию предметом исследования[11]. Несмотря на то, что формально география относится к числу старейших наук, для неё характерно присутствие многих нерешенных актуальных проблем. Это связано как с тем, что география сравнительно недавно перешла от преимущественно описательного этапа к теоретическому, так и с тем, что в современном мире постоянно появляются всё новые явления и процессы, требующие осмысления с географических позиций.

Как и в предыдущих случаях в этом разделе мы обсудим только фундаментальные проблемы географии, а более прикладные аспекты в последующих темах.

Наиболее актуальными для современной географии являются вопросы так или иначе связанные с тематикой экологического кризиса и глобальных изменений природной среды. В последние два десятилетия в мире активно обсуждались следующие проблемы.[12]

1. Химический состав атмосферы и глобальные изменения климата. Изучение химического состава земной атмосферы включало разделы: морская атмосфера и ее вариабельность; тропическая атмосфера и фотохимические процессы в ней; полярные регионы; бореальные регионы и взаимодействие их биосферы с атмосферой; глобальное распределение источников и стоков различных химических соединений.

Довольно быстро выяснилось, что большее внимание следует уделить умеренным широтам, а затем химии атмосферных аэрозолей. Взаимодействие океана с атмосферным аэрозолем служит побудительным процессом образования облаков, роль которых в изменении климата еще количественно не определена. В рамках концепции парникового эффекта океан рассматривался прежде всего как резервуар углекислоты; карбонатное равновесие в нем регулирует в зависимости от температуры поглощение или выделение углекислоты в атмосферу. Все модели приводят к выводу о глобальном поглощении углерода океаном в пределах 2 ± 0.8 Гт в год. Химия атмосферы, за исключением химии взаимодействия атмосферного аэрозоля, поддается относительно простому моделированию в глобальных масштабах и нуждается прежде всего в достоверных фактических данных по короткоживущим компонентам, в частности радикалам.

Исследования глобальных изменений климата в течение полутора десятка лет были сконцентрированы на парниковом эффекте. Прогноз возможных изменений в геосфернобиосферной системе основывался на надежде создать адекватные математические модели. Эта надежда оправдалась лишь частично. Полученные результаты не позволяют сделать однозначные выводы об антропогенной природе потепления климата. Более того, появляются данные о том, что возможно уже начинается очередной цикл похолодания.

2. Углеродный цикл. В моделях сначала использовались данные только нетто-продукции с преимущественным анализом продукционного процесса ассимиляции углерода растениями. На самом деле этот подход недостаточен. Эмиссия парниковых газов в атмосферу обусловлена разностью между первичной продукцией и деструкцией, причем обе ветви цикла регулируются по-разному. Малая деструкция может при умеренной продукции давать относительно большой выход запасаемого экосистемой устойчивого углерода, например гумуса или торфа, служащего истинным эквивалентом выделяемого кислорода. Для влияния на климат важны тенденции, охватывающие как минимум несколько десятилетий. Совершенно противоречащим действительности оказалось представление о нулевом балансе углерода в экосистемах на длительных промежутках времени многие из них имеют положительный баланс, как, например болота, накапливающие торф.

В настоящее время углеродный цикл наземных экосистем находится в приблизительном глобальном равновесии по отношению к поглощению и эмиссии углекислоты. В будущем столетии баланс может оказаться как положительным так и отрицательным. Это зависит:

от уменьшения или расширения посевных площадей в Азии и Африке, которое "перевесит" возможное увеличение площадей лесов и степей в Европе и Северной Америке. Интенсификация сельскохозяйственной продукции всегда ведет к избыточному выделению углекислоты;

от того будет происходить потепление или похолодание климата. При потеплении в дальнейшем будут чаще засухи, пожары, атаки насекомых, которые вызовут увеличение выбросов углекислоты в атмосферу. Потепление также вызовет интенсификацию деструкционных процессов. При похолодании, естественно, всё будет наоборот.

3. Водные ресурсы в условиях меняющегося климата. Большинство специалистов признает, что именно водные ресурсы в условиях меняющегося климата исследованы недостаточно. Чтобы оценить, как они могут меняться, необходимо переходить от годовых циклов к большим временным промежуткам, по крайней мере к десятилетиям. Недостаточно также изучены химические изменения речного стока, которые, в свою очередь, влекут за собой изменения в бассейнах седиментации, прежде всего в окраинных морях, где наблюдаются нарушения цикла карбонатного углерода. Особое внимание следует обратить на транспорт вещества в пресных водах, составляющий 80% всего переноса. Ключевым здесь служит взаимодействие континентального стока с окраинными морями. В морских экосистемах лимитирующие элементы азот, фосфор и кремний, но в эстуариях быстрый обмен азота в процессах азотфиксации и денитрификации сильно меняет ситуацию. В то же время необходимо учитывать роль кальция, определяющего рН пресной воды и, соответственно, поведение остальных компонентов, например железа, а главное осуществляющего связь с резервуаром неорганического углерода карбонатных пород. Эта связь может оказаться важной для мелководных морских систем, где образуются ракушняк, кораллы, развиваются планктонные кокколитофориды. Кальций имеет первостепенное значение и для подземных вод, через которые происходит обмен с подземной гидросферой.

4. Реальная история климата. Летописью климатических изменений служили дендрохронология, палинология, осадки озер и океана, лёсс, лед, кораллы. Основываясь на колонках льда со станции "Восток", охватывающей на порядок более длительный период, был сделан вывод о четкой корреляции между содержанием в атмосфере С02и СН4и температурой, который, казалось бы, подтверждал значение парникового эффекта. Вместе с тем была обнаружена хорошая корреляция между положением Земли относительно Солнца и циклами Миланковича с периодичностью в десятки тысяч лет.

Однако дальнейшие исследования привели к принципиально новому положению вещей. Они суммированы следующим образом: быстрые и неожиданные изменения климата в прошлом между хорошо определяемыми состояниями природной среды были обнаружены недавно в океанских осадках и колонках материкового льда. Они были приписаны к высокой степени нелинейным процессам, ведущим прежде всего к формированию глубоких вод в Северной Атлантике. Неустойчивость теплого климата может распространяться на большие регионы земного шара. Принципиальное значение имеет переход в оценке изменений от одного параметра ко многим и к сопоставлению их корреляции, например, индикаторных биологических объектов с изотопными вариациями, перемещениями снеговой линии в горах, осадками. Оказалось, что в хорошо изученном регионе Северной Атлантики большие и резкие изменения климата происходили в течение немногих десятилетий до 7°С.

Результаты исследований можно суммировать следующим образом.

· Понимание и предсказание последствий возрастания концентрации парниковых газов в атмосфере ("глобальное потепление") требует знания естественной изменчивости природных процессов, на которые накладывается антропогенное влияние.

· Ледяные керны свидетельствуют, что концентрация парниковых газов резко возросла за последние 100 лет, а до этого она была относительно стабильной.

· Концентрация парниковых газов и глобальная температура в прошлом изменялись параллельно, как это следует из летописи полярных ледяных кернов.

· Палеоклиматические данные, полученные из таких источников, как древесные кольца, льды, осадки, показывают, что климат в прошлом менялся гораздо сильнее, чем в период инструментальных наблюдений (последние 150 лет). Это заключение справедливо даже для последних столетий.

· Воздействие изменений климата в прошлом на природные системы было глубоким и далеко превосходящим то, которое допускает общество. В палеоклимате отмечено изменение уровня озер, режима рек, случаи экстремальных событий (засухи и наводнения), которые при их повторении в будущем могут иметь серьезные социально-экономические последствия. К ним могут и не адаптироваться многие социальные и экономические системы.

· На промежутках времени, больших, чем межледниковье, в котором мы живем, система атмосфера-океан в высокой степени нестабильна. С мощными изменениями циркуляции океана связаны резкие колебания климата, происходящие на протяжении немногих десятилетий. Хотя такие резкие переключения более характерны для холодного ледникового климата, имеются указания, что они могут случаться и в межледниковые эпохи, не исключены и в будущем. Необходимо четкое понимание того, почему происходили такие изменения в прошлом и возможны ли они в будущем.

5. Глобальная циркуляция океана. Итак, хронология палеоклиматических событий показала большую изменчивость климатической системы вне всякого влияния человека, причем размах естественных колебаний превосходил возможное изменение климата под влиянием парникового эффекта газов, поступивших в атмосферу за последние два столетия в результате деятельности человека. Отсюда следует главный вывод: человечество должно приспосабливаться к изменению климата, а не пытаться регулировать его. Речь может идти только о том, чтобы минимизировать влияние на природные системы, но никоим образом не перестраивать природу. В целом под сомнением оказалась концепция "воздушного отопления", и на повестку дня встал вопрос о прогнозировании климата на основе "водяного отопления". Соответственно изменились и акценты в геополитической экологии.

В оценке глобальных изменений и их связи с климатом интерес в значительной степени смещается от глобальной циркуляции атмосферы к циркуляции воды в океане. Если циркуляция в атмосфере понята и смоделирована достаточно полно, то изучение глобальных потоков в океане выявило значительное расхождение между прямыми измерениями и расчетом по разности, особенно в Южной Атлантике.

Результаты последних исследований показали неверность предположения, что океан меняется очень медленно. Так по Атлантическому океану к западу от Англии прокатываются тепловые волны, имеющие амплитуду 0.05°С и десятилетний период. В субтропиках за последние 45 лет вода на глубине 1100 м нагревалась на 1°С за столетие, что обусловливалось смещением вертикальной структуры океана. Напротив, вода Северной Атлантики за последнее десятилетие охладилась на 1.15°С и опреснилась. В Южной Атлантике определяющим является перенос тепла через пролив между Антарктидой и Южной Америкой. Здесь доминирует восточное направление переноса, но имеется струйная структура в западном направлении на 57° ю.ш. Выясняется, что небольшие колебания в плотности воды обусловленные вымораживанием или таянием в нескольких критических зонах, могут существенно повлиять на латеральное движение воды под поверхностью и, соответственно, на перенос тепла и климат. На перераспределение тепла может повлиять повышение уровня воды с переливанием теплой воды через подводные пороги. Таким образом, взгляд на океан лишь как на резервуар тепла с разделением на две стратифицированные зоны поверхностную и глубоководную должен быть оставлен: критической для климата оказывается глобальная циркуляция вод океана.

Изучение глобальных изменений природной среды, несомненно, наиболее актуально для многих наук, в т.ч. географии, но существуют и другие темы, активно разрабатываемые и обсуждаемые географами. Обзор важнейших направлений российской географии был сделан в связи с 90летием Института географии РАН. Выдержки из посвящённой юбилею статьи приводятся ниже.[13]

Формирование методологических основ сбора, накопления и использования унифицированными системами географических пространственно ориентированных данных. За прошедшие годы накоплен огромный объём географической информации, фактически не ориентированной в пространстве; теперь её нужно включать в текущую практику фундаментальных и прикладных исследований. Без этого трудно развивать транспортную инфраструктуру, регулировать рынок земли, недвижимости и систему налогообложения, проводить работы по экологическому планированию и стратегическому развитию.

Создание банков пространственно распределённых данных и геопорталов,способных обеспечить доступ к метаданным географической информации. Оно позволит оперативно пользоваться ею, в том числе картографически визуализировать на основе геоинформационных (ГИС) технологий, то есть создавать цифровые карты, осуществлять автоматизированный географический анализ и синтез и оперативно прогнозировать изменения географических объектов. Перспективы академической географии во многом связаны именно с развитием геопорталов, которые, действуя на корпоративной основе, как площадки информационного обмена, обеспечат возможность свободного взаимодействия в Интернетпространстве создателей и пользователей географической информации.

Развитие фундаментальных исследований в области динамики и эволюции географической среды и её компонентов. Нужно работать над выявлением циклов, трендов и тенденций, которые могут дать реальную картину изменений природы в прошлом и прогнозировать их будущее. Очень важна проверка совпадения прогнозов, выполненных географами во второй половине 20 в., когда стал очевидным значительный антропогенный вклад в генезис изменений климата и окружающей среды. Выводы, сформулированные в "Пределах роста" Д.Х. и Д.Л. Медоуз, умеренные прогнозы воздействия человека на климат В.В. Цинзерлинга, алармистские по сути предсказания изменений климата 1960-70х годов М.И. Будыко, концепция механизмов биотической регуляции В.Г. Горшкова, модели коэволюции природы и общества Н.Н. Моисеева - все эти прогнозные гипотезы требуют исторической верификации и эколого-географической экспертизы на момент предсказания. Ревизия географических прогнозов будет способствовать их уточнению и коррекции научной базы.

Создание социально-географических и экономико-географических основ районирования страны, регионального развития и территориальной организации хозяйства и населения, учитывающих новую феноменологию географии постиндустриального общества и глобализацию мировой экономики. Это направление предполагает, кроме прочего, и создание географических основ инновационного развития России.

Создание системы геоэкологического и природнохозяйственного районирования. Участие в разработке экологических принципов и методов рационального природопользования.

Усиление географического анализа и новой географической феноменологии в староосвоенных регионах. Основы отечественной географии во многом закладывались в исследованиях районов нового освоения, ненарушенных ландшафтов и малоизменённых человеком земель. Сама теория науки строилась с позиций сравнительной географии, физико-географического градиента, исключающего антропогенные воздействия. Сейчас есть потребность в осмыслении всего того, что привнесла многовековая деятельность человека в географическую сферу: новые свойства ландшафтов, новые географические рубежи, формирование природно-территориальных комплексов, включающих антропогенную составляющую, антропогенный рельеф, климатические изменения, трансформация гидрологического режима территорий, полуприродные биотические комплексы и пр.

 

Почвоведение

 

Круг проблем, активно решающихся в современном почвоведении, можно представить на материалах съезда Докучаевского общества почвоведов при РАН, который проходил в 2000 г.[14] Вопросоы фундаментальной науки, которые обсуждались на съезде можно объединить в следующие направления:

Познание генезиса, эволюции и географического разнообразия почв. Развита общая теория происхождения и функционирования почв. Разработаны представления об иерархической системе почвообразовательных макро и микропроцессов. Обоснованы многообразные модели развития почв, учитывающие сложные явления полицикличности и полигенетичности почвообразования. Если сто лет назад на почвенных картах показывалось лишь несколько десятков типов и подтипов почв, то сегодня их выделяются сотни. В последние десятилетия совершен прорыв в хроно-генетическом изучении почв, на основе использования широкого арсенала методов их датирования получены характеристики скорости, стадий и трендов эволюции почв в различных масштабах времени. Были значительно продвинуты разработки по почвенногеографическому районированию территорий и создано учение о генетических структурах почвенного покрова.

Химия и минералогия почв. Изучены особенности элементного состава и молекулярного строения гумуса этого специфического компонента. Разработано учение о поглотительной способности почв, катионном и анионном обмене в них. Многое сделано для познания природы почвенной кислотности и щелочности. Получен большой объем данных о содержании и поведении в почвах макро и микроэлементов, их связи с минералогическим составом, функционированием и эволюцией почв. В значительной степени раскрыта сущность окислительновосстановительных явлений в почвах, их влияния на состояние химических элементов и соединений. Особое место занимали работы по изучению процессов загрязнения почв радиоактивными изотопами, тяжелыми металлами, органическими поллютантами. Результаты, полученные при химикоминералогических исследованиях, способствовали развитию учения о корах выветривания и геохимии ландшафтов.

Физика почв. Для понимания поведения почвы как физического тела были разработаны различные модели переноса почвенной влаги, устойчивости и изменчивости твердой фазы почв, апробированы всевозможные подходы к изучению и дифференциации порового пространства в почвах. В последние годы все больший акцент делается на использование новых физических методов исследования, дающих представление о магнитной восприимчивости почв, естественных электрических полях в них, энергетических почвенных характеристиках.

Биология почв. К настоящему времени установлены тесные функциональные связи между почвами различных типов и разнообразными фито, зоо и микробоценозами. Стало очевидным, что почвенный покров является важнейшим фактором сохранения биологического разнообразия на Земле, поскольку благодаря уникальным сочетаниям твердой, жидкой и газовой фаз вещества, органических и минеральных компонентов в нем создаются экологические условия, необходимые для жизни многочисленных видов животных, микроорганизмов и корневых систем растений. В этой связи становится понятной важность взаимодействия биологии почв с эволюционной биологией, генетикой, геоботаникой, зоологией и микробиологией.

Функциональноэкологическое направление. В последние десятилетия все большее внимание специалистов привлекает анализ обратного воздействия почв и почвенного покрова на компоненты географической среды на состав и свойства атмосферного воздуха и природных вод, на параметры приповерхностного слоя литосферы, на жизнь наземных экосистем и биосферу в целом. Это позволяет разработать теоретические основы управления экологическим качеством почв и связанных с ними биосферных процессов. Принцип экологизации приобретает важнейшее значение и для прикладных отраслей почвоведения агрономического, мелиоративного, землеустроительного, лесохозяйственного. Более пристальное внимание должно быть обращено и на сохранение почв компонента экосистем, обладающего наиболее высоким потенциалом консервации и воспроизводства генофонда.

Классификационная проблема в российском и зарубежном почвоведении. С начала 20 в. наши подходы к классификации почв получили распространение в США, Франции, Канаде, Австралии и других странах. Вместе с тем в последние годы обозначилось некоторое отставание нашей страны в разработке унифицированной, количественной классификации почв, которая удовлетворяла бы всем требованиям современных технологий инвентаризации почвенных ресурсов, в том числе компьютерных. В связи с этим была создана новая классификацию почв России. В результате широкой дискуссии было признано, что эта система является несомненным шагом вперед по сравнению с предшествующим вариантом и может служить базой для дальнейшего совершенствования национальной почвенной классификации.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 377. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...

Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка: а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия