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 нами 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).

                   А                                                                    Б

                  1                2                   3

Рис. 1. Сходство и различие содержания понятий А) «геосистема» и
Б) «экосистема» (по Преображенскому В. С., 1986)

1- элементы системы; 2 - связи между элементами системы;
3 - элемент системы, которому придается особое значение.

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.

Инвентаризационный 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.