Значение для экологического картографирования законов и принципов экологии

Адекватное картографическое отображение информации, относящейся к определенной области знания, предполагает учет действующих в этой области специфических законов и закономерностей. В географических науках в силу ряда как объективных, так и субъективных причин не сложилось теоретических основ в виде логически стройной, общепризнанной системы аксиом и законов.

В географии — науке сложной, комплексной законов природы (т.е. необходимых, существенных, устойчивых, повторяющихся отношений между явлениями) нет, а есть лишь закономерности, общее число которых не поддается даже приблизительным оценкам [5]. Иная ситуация (по крайней мере с внешней, формальной стороны) имеет место в экологии и природопользовании. Несмотря на то что степень сложности объектов изучения географических и биологических наук существенно не различается [5], сложилась своего рода международная традиция возведения эмпирических закономерностей и даже единичных, но весьма важных фактов (таких как ограниченность природных ресурсов, равнозначность всех условий жизни), в ранг экологических законов, принципов и т.п. Однако очевидно, что очень многие из них не соответствуют приведенному выше определению закона природы.

Анализируя этот материал, Н. Ф. Реймерс [124] систематизировал около 300 обобщений, сформулированных разными авторами. Они подразделяются по уровням (аксиома, гипотеза, принцип, закон, правило) и сферам применения:

♦ физико-химические и молекулярно-биологические основы существования живого;

♦ закономерности системы «организм — среда»;

♦ законы функционирования биоценозов и сообществ;

♦ общие закономерности экосферы и биосферы Земли;

♦ принципы охраны среды жизни, социальной психологии и поведения человека.

Важнейшим свойством экологических обобщений, определяющим возможность их применения при решении задач экологического картографирования, является их территориальность или внетерриториальность. Преобладающая часть экологических законов и закономерностей относится к внетерриториальным, т.е. действующим одинаково, вне зависимости от особенностей территорий. Но могут быть выделены обобщения, действие которых носит территориально дифференцированный характер, что делает необходимым их учет при картографировании.

Значение закона внутреннего динамического равновесия для экологического кар т ографи р ования. Закон, сформулированный Реймерсом [123], гласит: «Вещества, энергия, информация и динамические качества отдельных природных (экологических) систем в их иерархии взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функционально-структурные количественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств экосистем, где эти изменения происходят, или в их иерархии». Следствием данного закона являются природные цепные реакции, как правило, имеющие нелинейный характер и направленные на нейтрализацию изменений или на формирование, в том числе необратимое, новых экосистем. Будучи важнейшим для учета при практическом природопользовании, этот закон стал фактически методологической основой экологической экспертизы проектов и решений.

Важнейшее следствие законе внутреннего динамического равновесия для картографирования — необходимость выявлять и отражать на карте состояние экосистем: устойчивое, неустойчиво-равновесное (напряженное), неравновесное; с возможным подразделением по факторам воздействия.

Рассматриваемый закон имеет весьма сложный, многоаспектный характер. Число его проявлений даже за непродолжительное время и на небольшой территории может быть неограниченным. Полный учет последствий того или иного решения в природопользовании часто требует многолетних специальных исследований и является предметом длительных дискуссий. Вследствие этого рассматриваемый закон в настоящее время практически не поддается количественному выражению. Поэтому может быть выделено два пути учета закона внутреннего динамического равновесия при картографировании:

♦ качественные оценки состояния экосистем;

Первое выражается в использовании качественных оценок экологических ситуаций (условно благоприятные, удовлетворительные, напряженные, критические и катастрофические) [79]. Второе заключается в использовании в качестве оценочных единиц для картографирования (количественных ориентиров) величин, соответствующих качественным изменениям в состоянии экосистем. Наиболее простыми и распространенными величинами такого рода являются ПДК. Однако их соблюдение или превышение может рассматриваться как оценочный критерий лишь с медико-гигиенических, антропоцентрических позиций и далеко недостаточно для оценки состояния экосистем в целом. Использование ПДК и в качестве собственно гигиенических критериев имеет ряд недостатков: неполнота учета взаимодействия веществ, зависимость здоровья от природных и социальных факторов, некорректность переноса на человека результатов экспериментов с подопытными животными [14]. Тем не менее широкое использование ПДК и производных от них величин ПДВ, ПДС в нормативной документации, при решение юридических и экономических вопросов природопользования, заставляет ориентироваться на них в рамках прикладного экологического картографирования.

Значение законов эко ло гической корре л яции и то л ерантности д л я карт о графирования. Согласно закону экологической корреляции (в формулировке, приведенной Реймерсом [123]), в экосистеме, как и в любом другом природно-системном образовании, особенно в биотическом сообществе, все виды живого и абиотические компоненты функционально соответствуют друг другу. При этом, согласно закону толерантности В. Шелфорда, лимитирующим фактором процветания организма и вида в целом может быть как минимум, так и максимум воздействующего фактора; диапазон между ними определяет интервал выносливости (толерантности) организма [124].

Отсюда вытекают важные для картографического исследования следствия. В каждой экосистеме (и соответственно в пределах каждой территориальной единицы любого уровня) биота, и человек в том числе, приспособлены к определенным интервалам геофизических и геохимических параметров. В условиях повышенных или пониженных концентраций химических элементов в среде поселяются специфические виды; в популяциях выявляются организмы с разной степенью устойчивости, причем изменения могут иметь наследственную природу [71]. Поэтому понятия экстремальности или оптимальности природных условий могут рассматриваться лишь по отношению к обитателям конкретных территорий и в целом носят относительный характер. Длительное проживание в определенных природных условиях, приверженность образу жизни, традициям и т.д. сопровождаются выработкой приспособительных реакций как психологического, так и физиологического характера. У папуасов и эскимосов, например, понятия об оптимальных природных условиях едва ли совпадают.

С другой стороны, не нарушенное антропогенным воздействием состояние экосистемы (с соответствующими этому состоянию геофизическими и геохимическими характеристиками) может рассматриваться как эталон; т.е. последнее понятие также является относительным и территориально конкретным. Поэтому при картографировании оптимально принимать за точку отсчета для данной местности природный фон (понимая под ним всю совокупность геофизических и геохимических параметров при отсутствии антропогенного воздействия). Величина отклонения от природного фона (по отдельному показателю на аналитической карте или по совокупности их на синтетической) может рассматриваться как естественная характеристика антропогенной нагрузки. Такая постановка задачи придаст дополнительный смысл традиционным физико-географическим исследованиям, нацеленным на реконструкцию естественных ландшафтов.

Значение закона физико-химического единства жив о го вещества д л я эко л огического картографирования. Согласно данному закону, сформулированному В. И. Вернадским, все живое Земли в физико-химическом отношении едино: «Вся биосфера распределяется... на различные комбинации однородного живого вещества» [27, с. 236]; живое вещество бывает разнородным и однородным, разнородное состоит из организмов разных видов [там же, с. 224]. Вследствие этого вредное для одной части живого вещества не может быть безразлично для других [124].

Существование такого закона обусловливает возможность разнообразной интерпретации данных картографирования загрязнения среды отдельными веществами: с антропоцентрических позиций, с точки зрения устойчивости конкретных видов или экосистем в целом. Поэтому содержание аналитических (покомпонентно-по-ингредиентных) карт загрязненности безотносительно к конкретным биологическим видам образует фактологическую основу для последующей интерпретации. Обобщение же покомпонентно-по-ингредиентных данных на синтетических картах не может не носить характера оценки с антропоцентрических или биоцентрических позиций.

Физико-химическое единство биосферы достигается благодаря круговороту веществ. Современная биогеохимическая концепция биосферы строится на признании единства жизни и геохимической среды. Процесс загрязнения окружающей среды — это процесс формирования техногенных потоков и ореолов рассеяния [34]. Загрязнения, поступающие в окружающую среду, носят многофазный (газообразная, жидкая и твердая фазы) и многокомпонентный характер: химически чистые вещества вообще нехарактерны для естественных условий, тем более не относится это к производственным и бытовым отходам. Поллютанты, попав в окружающую среду, подвергаются транспортировке в составе геохимических потоков, депонированию в составе ореолов и разрушению процессами самоочищения. Благодаря общности источников, возникают геохимические корреляционные связи между поллютантами в составе потоков и ореолов. Это имеет особенно важное значение для картографирования, так как ореолы являются значительно более удобными для изучения объектами, нежели потоки.

Значение закона равнозначности всех у сл овий жизни д л я экологического картографирования. Согласно данному закону, все природные условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначную роль [124]. Учет этого закона необходим при синтетическом картографировании, нацеленном на получение интегральных характеристик состояния среды. Закон равнозначности всех условий жизни не позволяет подразделять экологические факторы на важнейшие, второстепенные и т.д.

Согласно закону минимума, любой фактор может оказаться лимитирующим. В то же время интервалы толерантности организма к разным факторам различны, в том числе и по отношению к диапазонам их изменений. Например, естественный радиационный фон практически нигде на Земле не выходит за безопасные рамки, поэтому данный фактор до появления атомного оружия и энергетики не воспринимался как биологически значимый.

Разнообразие интервалов толерантности к разным факторам обусловливает возможность и необходимость оценки их относительной значимости. Вместе с тем полный учет всех экологических факторов едва ли является осуществимой задачей, так как одна из составляющих научно-технического прогресса — обнаружение все новых из них (пример радиации иллюстрирует это).

Значение прави л топ ог рафическ о г о кр у жева ареа л а и г е о графиче с к о й из м енчив ос ти кр у жева ареа л а д л я эк оло гическо г о карт ог рафир о вания. Эти биогеографические закономерности могут рассматриваться как конкретные советы по интерпретации ландшафтных данных. Так, расположение благоприятных для определенных видов участков подчиняется определенным местным географическим закономерностям: теплолюбивые виды могут расселяться по южным склонам, влаголюбивые — по понижениям и т.п. Для одного и того же вида расположение таких участков в разных частях ареала бывает неодинаково: у северных границ ареала — на южных склонах, у южных границ — на северных склонах.

Значение принципов инстинктивного отрицания — признания и уда л енности события д л я экологического карто г рафирования. Согласно первому принципу, факты и закономерности, противоречащие концепции, которой придерживается разработчик, подсознательно исключаются из модели, тогда как фактам, укладывающимся в концепцию, неосознанно придается больший вес, чем они имеют в действительности. Согласно второму принципу, явления, отдаленные в пространстве и во времени, по психологическим причинам кажутся менее существенными, чем в действительности, и наоборот.

Указанные принципы должны учитываться разработчиками карт в процессе интерпретации материалов как эмпирические закономерности психологии научно-экспертной работы. Психологические закономерности, выражаемые данными принципами, часто служат источником ошибок, например таких, как показ широко распространенных явлений (загрязнение поверхностных вод и почв, эрозионные процессы и др.) лишь в тех местах, где они специально изучались.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: