157356 (736525), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Топологические аспекты в географии имеют большое значение для решения многих вопросов, касающихся спонтанной и антропогенной динамики геосистем, познания экологических режимов земель и других важнейших особенностей природной среды. От исследований на топологическом уровне надо ожидать, прежде всего, выявления инварианта геосистем. Эти исследования открывают пути и для количественных методов оценки моделирования географических процессов и структур. Наконец, с ними связаны многие новые научно-организационные вопросы, в частности организационная структура географических стационаров, на которых ведется разработка путей защиты биосферы, а также принципов и методов оптимизации окружающей человека среды. Если первые результаты работ на топологическом уровне казались далекими от региональных географических проблем, то по мере дальнейшего развития таких работ определились возможности их региональной интерпретации. В настоящее время это представляет собой актуальную проблему, поскольку способствует расширению применения точных методов в географии и возможности экспериментальной проверки исходных теоретических положений.
Традиционные для географии региональные проблемы при системном к ним подходе также обнаруживают новые точки роста. Пространственный анализ геосистем ищет методы приемлемые для решения назревших задач. Определенные результаты получены при региональной интерпретации исследований по методу комплексной ординации, призванному систематизировать связи между компонентами геосистемы на статической основе. Построения факториальных и разного рода динамических рядов также являются действенными приемами пространственного анализа. Последний заключает помимо прочего данные об устройстве отдельных регионов и разнообразных их сочетаний.
Концепция геосистем позволяет сблизить задачи пространственного и функционального анализов не только применительно к отдельным ландшафтам, но и в масштабе таксономических подразделений планетарного порядка. Функциональный анализ в корне преобразует методы и традиции географии прошлого и таит в себе возможности новых обобщений. Мы можем мыслить большой круговорот субстанции в географической среде как иерархию подчиненных друг другу и как бы вложенных один в другой круговоротов, осуществляющихся как в биоценозах, так и микро-, мезо- и макрогеохорах. Таксономическая шкала геосистем – это не один только табель их рангов, но и соотношение масштабов их материально-энергетической активности.
Необходимым условием изучения географических пространств является как исследования в природе, так и создание определенных обобщений, отражающих территориальные особенности и функциональную структуру этих пространств. Это достижимо путем создания серии тематических карт и с помощью моделирования другого рода. Картография – древнейший раздел научной деятельности, но лишь недавно она достигла состояния, при котором ее тематическое направление смогло удовлетворять запросы учения о геосистемах. Этому способствовал, наряду с прочим, переход картографии в сферу научной информатики. Моделирование природной среды только пробивает себе дорогу в научной практике. Достоинство модели в ее лаконичности, в устранении тех деталей, которые не обогащают ее принципиально, а затушевывают главнейшие закономерности.
Однако проблемы картографирования и моделирования не могут решаться однозначно. Для достижения каждой конкретной цели нужны различные по содержанию и характеру построения тематические карты. А также разные и нередко многие модели. Последние могут быть использованы для разделения сложного на элементы, а в других случаях, наоборот, для получения синтетического представления. Очень важную вспомогательную роль играют графы. Их роль особенно велика в тех случаях, когда еще нет достаточных данных для построения моделей.
При планировании научно-исследовательской работы предусматривается и все относящееся к ее внедрению в производство. Учение о геосистемах имеет выход в практику через проектную и плановую документацию, в которых используется переработанная географическая информация. Такого рода дополнительная научно-техническая работа, которая входит составной частью в географическое исследование, и составляет сущность прикладной географии заслуживает всестороннего обсуждения в программном и научно-организационном отношениях.
Современная география должна изучать природу в связи с человеком; проблемы взаимодействия природы и общества всегда были и остаются центральными для географии. Весь вопрос в правильной их постановке и действенном решении.
Опыт показывает, что взаимодействие автономных географических направлений и четко разграниченных проблем дает больший эффект в смысле интерпретации и согласованности решений, чем “недифференцированный комплекс” типа единой географии (1, с.45). Вот почему раздельная трактовка природных геосистем, территориально-производственных систем и территориальных систем населения и анализ их взаимосвязей сулит более конструктивные выводы практического порядка, нежели понимание геосистем в качестве единого географического комплекса, сочетающего в себе природу, население и хозяйство. Невозможно отрицать самобытность природного, демографического и экономического начал, потому что они реально существуют. Необходимо только каждое из них рассматривать как зависимое от двух других посредством прямых и обратных, положительных и отрицательных связей. Сопоставления природного (условия и ресурсы) потенциала геосистем с перспективами развития территориально-производственного комплекса дает значительно больше для организации производственного процесса, чем тотальная их трактовка.
Из числа очень многих требований, предъявляемых к учению о геосистемах, некоторые в настоящее время приобретают особую остроту. К ним относятся, прежде всего, установление рациональных (во всяком случае, допустимых) норм природопользования. Здесь существенен многосторонний подход к проблеме в смысле комплексности использования ресурсов и учета всех сторон вмешательства человека в природный процесс. В целом вопрос о нормах природопользования не новый, но приемы решения его с позиций учения о геосистемах почти не разработаны, хотя именно они могут обеспечить нужные результаты. В тесной связи с этой задачей находится проблема географического прогнозирования. Географический прогноз необходимо рассматривать как неотъемлемую часть каждого проекта освоения новых территорий и эксплуатации природных ресурсов.
Из других социальных задач учения о геосистемах, рассчитанных на перспективу и требующих предварительной теоретической и методической подготовки, назовем осуществление сотворчества человека с природой. Под этим подразумеваются усилия человека, направленные на повышения полезного действия сил природы и проявление всех таящихся в ней полезных возможностей. Подобные мероприятия осуществимы при условии специального проектирования, основанного на глубоком изучении структуры и динамических тенденций геосистем. По своему целевому назначению сотворчество с природой близко к преобразованию природы человеком. Однако в первом случае имеется в виду другой подход к делу и принципиально другая система вмешательства в распорядок природных процессов. Некоторые виды преобразования природы возможны только на началах содружества с ней. В частности, это относится к поддержанию и повышению эстетических свойств ландшафта, чему в последнее время начинают уделять внимание, например, в местностях предназначенных для рекреации. Без такого подхода невозможна успешная реализация любых планов, касающихся оптимизации окружающей человека среды и создания долгосрочных систем природопользования на основе регулирующего природного (или природно-антропогенного) режима. Чем шире и разностороннее будут практиковаться эти мероприятия, тем большее значение будут приобретать взаимоотношения человека с природой на основе сотворчества.
Взаимодействие между географическими сферами значительно конкретизируется в современных представлениях о геосистемах. Последние кратко можно определить как земные пространства всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом, и как определенная цельность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом.
Системный подход позволяет по-новому сформировать задачи исследования физико-географа, четко определить их содержания, отличное от такового частных географических дисциплин. Он порождает новые точки роста науки и расширяет ее перспективы практического использования ее результатов.
Назовем основные проблемы, входящие в учение о геосистемах и характеризующие современные направления физической географии:
-
анализ аксиом и других положений специальной теории геосистем как частей общей теории (метатеории) систем;
-
моделирование геосистем с учетом их спонтанной и антропогенной динамики и соответствующего им интегрального режима;
-
поиски рациональных приемов количественной оценки геосистем и ландшафтообразующих процессов, в частности математического аппарата, пригодного для их описания;
-
системный анализ пространственных связей в географической оболочке на планетарном, региональном и топологическом уровне;
-
изучение пространственно-временных аспектов геосистем и создание их географических моделей, в первую очередь карт, в связи с проблемами охраны и оптимизации среды;
-
проблемы эволюции геосистем и использование принципов системного подхода в палеогеографии;
-
изучение влияния социально-экономических факторов на природную среду и прогнозирование геосистем будущего;
-
всестороннее исследование природных предпосылок с целью формирования территориально-производственных комплексов;
-
обоснование рационального использования природных ресурсов с учетом их восстановления и обогащения (для возобновляемых ресурсов);
-
разработка физико-географических основ охраны и оптимизации природной среды для жизни и труда человека;
-
географическая экспертиза проектов комплексного использования и охраны географической среды;
-
подбор, переработка и систематизация природно-страноведческой информации для учебных и справочных целей.
Вполне естественно, что выше только названы направления исследований, в то время как каждое из них включает целый ряд конкретных тем, относящихся к определенным видам географических связей. Теоретическим и методическим вопросам.
Все сказанное не исчерпывает круга задач физической географии, но оно характеризует основное ее содержание и, как можно было убедиться выше, отличное от такового отраслевых географических проблем.
Физическая география как учение о геосистемах не поглощает ни одной отраслевой географической дисциплины. Она имеет с ними некоторые общие проблемы. Касающиеся порядка связей компонентов геосистемы, основывается на их данных, но ни к коем случае не подменяет их и сама не может быть заменена ими. Физическая география не представляет суперсинтеза даже части географических наук, изучающих природу. Она решает свои, комплексные географические проблемы. Такого рода специализированные функции физической географии приобретают особое значение в связи с прогнозированием геосистем будущего и исследованиями, направленными на защиту среды обитания.
Решая комплексные физико-географические проблемы, физическая география непосредственно соприкасается с вопросами географии населения и учения о территориально-производственных комплексах. Обремененная в прошлом гидрологическими, геоморфологическими и прочими отраслевыми проблемами физическая география невольно отвлекалась от своей основной функции – изучения связей природы с человеческим обществом. В современном понимании физическая география имеет отношение преимущественно к аспектам природной среды, ориентированным на человека, к тем прямым и обратным связям, которые входят в сложную системную организацию, проникая в экономическую социальную сферы.
-
Философские проблемы природно-технических геосистем
Если территория освоена, то существует пространственная социально-экономическая система, организованная человеком. Ее параметры зависят от количества населения и уровня развития производительных сил общества.
Будучи освоенной, территория для человека выступает не только “местом стояния” (4, с.49) – ее пространственная структура есть выражение сложных процессов обмена веществом и энергией между населением и природным комплексом, представленных прежде всего биологическим обменом человека и производством. Освоенная территория есть преобразованные комплексы географической оболочки – геосфера человека. По существу, биологические и производственные звенья обмена населения со средой приводят к формированию целостного образования “население – хозяйство – природа”.
Основное отличие природно-технических геосистем от природных геосистем состоит в том, что если в последних ведущую роль играют обратные отрицательные связи, то в природно-технических геосистемах в условиях действия закона роста потребностей на первом месте находится положительная обратная связь: либо Q(t+1) > Q(t) (где Q(t) – объем удовлетворяемых потребностей населения), либо P(t+1) > P(t) (где P(t) – население в момент времени t), либо то и другое. С учетом закона сохранения вещества следует подчеркнуть, что приведенные неравенства и подчеркивают факт того, как, в каких целях человек осуществляет перегруппировку вещества в пространстве геосистем. Взаимосвязь данных неравенств с балансом вещества и энергии осуществляется через учет отходов производства и жизнедеятельности человека. Совместная реализация двух типов обратной связи определяет противоречивость развития природно-технических геосистем, необходимость освоения территории для разрешения отмеченного противоречия.
Целостность системы взаимосвязей человека и среды обеспечивается единством трех звеньев:
-
собственно природным обменом;
-
биологически обусловленным обменом человека со средой;
-
созданными человеком процессами целенаправленной переработки вещества природы для получения потребительских стоимостей;
Носителем взаимосвязи компонент геосистем являются потоки вещества. Отличительной особенностью его в природно-технической геосистеме является в настоящее время значительность масштабов извлекаемого из естественного состояния вещества и относительно малая доля его полезно используемой части: по существующим оценкам лишь 10% добываемого вещества природы идет на изготовление непосредственно потребительских стоимостей. Остальное, являясь с точки зрения производственных процессов отходами, вместе с тем остается в геоситеме человека. Последнее есть проявление одного из важнейших законов мироздания – закона сохранения энергии. Человеческая деятельность, направленная на удовлетворение общественных потребностей, своей ресурсной базой имеет до настоящего времени только Землю. Преобразование вещества человеком в ЭПП есть перегруппировка вещества в трехмерном пространстве геосистем – в этом особенность техногенной составляющей общего круговорота вещества в глобальной геосистеме по отношению к другим составляющим. Таким образом “вход” и “выход” потока вещества в геосистеме сбалансированы (если иметь в виду также отходы всех стадий ЭПП и обмен самого человека со средой).















