Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Антропогенная трансформация ландшафтов Европы (вне СНГ)

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Текст научной работыДиссертация по географии, доктора географических наук, Романова, Эмма Петровна, Москва

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

РОМАНОВА Эмма Петровна

АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ ЕВРОПЫ (вне СНГ)

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора географических наук

/

присудил ученую с гсшти-,/лО-

Па-;:

Москва-71998

У

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор В. А. НИКОЛАЕВ доктор географических наук, профессор Л.Р. СЕРЕБРЯННЫЙ доктор географических наук, профессор В.И. ФЕДОТОВ

Ведущая организация: Факультет географии и геоэкологии

С.-Петербургского государственного университета

Защита состоится " ■ ■ ■ " . , .'■-■ .■ 1998 в 15 часов на заседа-

нии физико-географического диссертационного совета Д 053.05.29 в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Воробьевы горы, МГУ, географический факультет, 18 этаж, ауд. 18-07.

С диссертацией в виде научно- но ознакомиться в би-

блиотеке географического факультет

Диссертация в виде научного

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук Ху/./^ ~ эунова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Изменения природной среды хозяйственной деятельностью затронули в настоящее время большую часть суши земного шара. На всех уровнях территориальной организации ландшафтной оболочки - локальном, региональном и даже глобальном - наблюдается глубокая трансформация ландшафтной структуры и природных процессов, обусловленная антропогенным вмешательством. Проблеме взаимодействия природных ландшафтов и хозяйства посвящены многочисленные исследования ландшафтоведов в России, в странах бывшего СССР, в некоторых европейских странах. Однако они в основном выполнены на локальном уровне (в крупном или среднем масштабе) или же ограничиваются территорией России и бывш. СССР. Гораздо меньше работ, посвященных мелкомасштабному анализу крупных регионов суши земного шара. Практически единственное исключение составляют две мировые карты в м-бе 1:15 млн: "Географические пояса и зональные типы ландшафтов суши" (М.: ГУГК, 1989) и "Present-day landscapes of the World", (Moscow/UNEP, 1991). В то же время анализ направленности и интенсивности антропогенных трансформаций, происходящих в разных природных условиях, необходим для понимания и прогнозирования реакций ландшафта на хозяйственное освоение, для организации рационального природопользования, разработки природоохранных мероприятий, систем геоэкологического мониторинга и т.д. Не менее важно учесть опыт адаптивных, ландшафтосберегающих технологий хозяйственного освоения, применяемых в зарубежных странах.

Обоснование выбора объекта исследования. Территория Европы давно и плотно заселена человеком; столь же давно и интенсивно используются её природные богатства в хозяйственных целях. Размеры и масштабы изъятия природных ресурсов, как возобновляемых, так и невозобновляемых, намного превышают долю Европы в общей площади суши Земли (5 %) и в мировом народонаселении (10%). Глубокое и многостороннее антропогенное преобразование природной среды Европы выражается в двух направлениях: во-первых, в виде трансформации её коренных ландшафтов, их структуры, компонентов, хода и развития природных процессов, а во-вторых, в виде изменения самих антропогенных элементов за историческое время. В результате на европейской территории существуют и функционируют сложно устроенные разновозрастные природно-антропогенные геосистемы, которые и являются объектом изучения в данной работе.

Структура и внешний облик ландшафтов, их функционирование и „ степень антропогенной трансформации выражены различным образом в Се-

t верной, Средней и Южной Европе. Различны и системы природопользования. В этой связи исследовались региональные проявления последствий антропогенной трансформации, как конструктивного, адаптивного, так и не-■ гативного, деструктивного характера.

| Предпосылки исследования. Территория Европы и ее природная среда во все времена привлекали внимание географов. Этому региону или его лхдельным районам и странам посвящены многочисленные работы страно--. 1'цов, физико- и экономико-географов, представителей разных отраслей ' - ."¡графической науки (один только перечень авторов этих работ насчиты-~ьг тысячи имен). Заметный вклад в изучение природы Европы внесли отеленные ученые (Добрынин-Б.Ф., 1948; Ерамов P.A., 1950, 197.4; Сереб-• V тый Л.Р., 1967, 1974, 1978; Исаченко А.Г., 1989; Грацианский А.Н., 1971; ' рманд Д.Л., 1946; авторы 4-х томов, посвященных Европе в серии "Страны

и народы", 1979-1983 гг. и др.). Ценная географическая информация содержится в фундаментальных работах зарубежных географов (Филиппсон А. 1911; Philippson А., 1928; Биро П., Дреш Ж., 1960; Мартонн Э., 1938, 1950; Martonne Е., 1926,; Vidal de la Blance, 1903; Houston J., 1964; Smith C.D., 1979; Pounds N.J.G., 1969; Stamp L.D., 1943, 1955; Freeman T.W., 1950; Derruau M„ 1971, Monkhouse F.J., 1974; Almagia R., 1969; География Финляндии, 1982; Lencewicz S., 1955; Kunsky J., 1974, Rivares E.A., 1982; Mees J., 1990; Noirfalise A., 1989; и многих других).

Однако среди столь обильной и очень ценной географической литературы комплексного, страноведческого или отраслевого изучения отдельных районов или всей Европы практически отсутствуют исследования ландшафтного устройства европейской природы, посвященные проблеме формирования и развития ландшафтов, как природных, так и измененных хозяйственной деятельностью. На этом фоне единственным исключением являются фрагменты природных зон в Европе из мировой ландшафтной карты в м-бе 1: 15 млн., созданной А.Г. Исаченко и помещенной в его монографии "Ландшафты" (М.: Изд-во Мысль, 1989). В фундаментальном труде "Europe's Environment" о современном состоянии природы Европы, вышедшем в свет в 1995 г., тоже приведена карта Европы в м-бе 1: 40 млн. Й. Meca, названная "European landscapes". Но показанные на карте ареалы ' представляют собой весьма генерализованные природные зоны, дополненные типами сельскохозяйственной организации территории, а не категории ландшафтов в понимании современной физической географии.

Столь явный пробел в представлениях о ландшафтном строении природы Европы, о процессе формирования и антропогенного изменения геосистем в этом регионе и побудил автора заняться решением этой проблемы. Первые публикации на эту тему относятся к 1968 году, и все последующие 30 лет автор продолжает заниматься этими вопросами.

Цели и задачи исследования. Основная цель работы - исследование антропогенной трансформации природных геосистем Европы в ходе длительной истории хозяйственного освоения ее территории.

Для достижения этой цели необходимо было последовательно решить следующие задачи:

1. Выбрать масштаб исследования. Существующие источники информации (аэрокосмические, картографические, литературные, статистические и пр.) позволяют провести достаточно детальный анализ природных геосистем и антропогенных источников трансформации на территории всего европейского региона в мелких масштабах - от 1: ¡5 млн. до 1:5 млн; это дает возможность выявить основные закономерности формирования, дифференциации и изменения ландшафтов, установить региональные различия в их динамике и эволюции.

2. Провести анализ природных ландшафтов на территории Европы, разработать принципы их классификации, осуществить их инвентаризацию и систематизацию в выбранных масштабах исследования;

3. Для сбора и обработки информации и последующего создания электронных карт разработать и создать геоинформационную систему (ГИС) "Ландшафты Европы";

4. Выявить особенности формирования и развития культурно-хозяйственных геосистем на территории Европы на протяжении последних 2,5 тыс. лег; установить их роль в создании антропогенных подсистем современных ландшафтов региона;

5. Выявить направления и интенсивность антропогенной трансформации природных ландшафтов, возникающей под воздействием основных систем расселения и отраслей европейского хозяйства; выявить географическое размещение и провести картографирование трансформированных геосистем.

6. Провести анализ хроноструктур природных и антропогенных подсистем ландшафтов;

7. Разработать классификацию современных ландшафтов с учетом направлений и интенсивности антропогенных воздействий и возникших трансформаций;

8. Провести инвентаризацию, систематику и картографирование современных ландшафтов Европы в разных масштабах - от 1: 15 млн до 1:5 млн.

Методология и методика исследования.

Теоретической основой исследования послужило представление о современном ландшафте как о сложной, иерархически устроенной геосистеме, развивающейся и функционирующей в результате взаимодействия составляющих геосистему внутренних элементов (Солнцев H.A., 1949; Арманд Д.Л., 1975; Исаченко А.Г., 1965, 1989, 1991; Нееф Э., 1974; Сочава В.Б., 1978; Хаазе Г., 1981; Мухина Л.И., 1988; Дьяконов К.Н., 1988; Преображенский B.C., 1983, 1986; Николаев В.А., 1979; Мильков Ф.Н., 1986; Солнцев В.Н., 1981; А.Д. Арманд, 1988; А.Ю. Ретеюм, 1978, 1988; Л.Р.Серебрянный, 1980, 1985, и др.). Детализируя модель природно-технической системы B.C. Преображенского и Л.И. Мухиной (1986) структуру современного ландшафта можно представить следующим образом. Современный ландшафт состоит из трех взаимодействующих подсистем - природной, хозяйственной (антропогенной) и информационной (рис. 1). Каждая подсистема, в свою очередь, имеет сложную внутреннюю структуру, которая проявляется в виде геосистем более низких таксономических рангов, образующих ряды соподчинения. Природная подсистема, состоящая из природных компонентов и внутриландшафтных единиц (фаций, урочищ и пр.), обладает природноре-сурсным потенциалом и выполняет ресурсовоспроизводящую и средоформи-рующую функции. Хозяйственная (антропогенная) подсистема состоит из материальных объектов расселения и жизнедеятельности общества, создающих источники антропогенного воздействия на природную подсистему; они определяют характер и интенсивность этих воздействий, обусловливают возникающие в природной подсистеме последствия. Обычно эти последствия и порождают природно-антропогенные процессы, как ответную реакцию природной подсистемы на полученный внешний импульс. Информационная подсистема также включает несколько блоков, из которых важнейшим является блок принятия решений как отражающий, по В.С.Преображенскому, "субъект-объектные соотношения" в геосистеме. Именно он определяет степень научной осмысленности современного хозяйствования в данном ландшафте, которая зависит и от уровня изученности ландшафта, и от уровня развития теории и практического применения идей рационального природопользования, и от уровня социально-экономического развития общества.

Современный ландшафт - это не только геосистема, в которой антропогенно изменены природные компоненты и внутренняя структура, протекают антропогенно стимулированные процессы, происходит соответствующий обмен веществом, энергией и информацией. Он представляют собой определенную временную стадию в общей эволюции территории; интенсив-

1

литогенные компоненты «—» гидро-климатогенные компоненты •—» биогенные компоненты

Природная подсистема

объекты расселения

промышленные объекты

агро-ландшафты

объекты инфраструктуры

X

гидротехнические объекты

лесохозяист-венные объекты

Хозяйственная подсистема

принятие решений •

мониторинг состояния ландшафта справочно-информационная система оценка воздействия на ландшафт

Информационная подсистема

Рис. 1. Модель современного ландшафта

ность трансформации и современная структура определяются как естественным развитием, так и историей хозяйственного освоения, особенностями антропогенных воздействий в различные исторические эпохи. При этом степень антропизации выражена тем глубже и сильнее, чем ниже ранг геосистемы, хотя в районах давнего и интенсивного освоения антропогенная трансформация природных комплексов проявляется уже на уровне зон (В.А.Николаев, Ф.Н.Мильков, Л.И.Куракова, Э.П.Романова и др.).

Наличие трех подсистем в ландшафте определило и методические приемы исследования. В работе были применены различные методы географических исследований: сравнительно-географический, палеогеографический, картографический, аэрокосмический, статистический, классификационный, ландшафтно-экологический и др. Преобладающая часть исследований выполнена на основе компьютерных технологий, с помощью которых для обработки массива информации была разработана специальная ГИС (в программе Ехсе1-7) и созданы электронные варианты карт (в программах Digitmap, Metawin и Arcview3).

На завершающем этапе исследований были разработаны методы и принципы классификации и мелкомасштабного картографирования ландшафтов, трансформированных хозяйственной деятельностью. Система классификации отражает хорологические и хронологические закономерности формирования современной ландшафтной структуры Европы.

Материалы, использованные в исследованиях. Для анализа хозяйственных воздействий на ландшафты и выявления направления их трансформации, для составления карт природных и антропогенных подсистем ландшафтов, природно-антропогенных процессов использовались многочисленные монографические исследования, труды международных, европейских и национальных конгрессов и научных конференций, национальные и общеевропейские картографические материалы (обзорные, оценочные, прогнозные) и комплексные и специализированные атласы, статистические справочники и сводки, аэрофотоснимки и космопланы на всю территорию Европы и на её отдельные районы. Среди множества использованных источников информации наиболее фундаментальными являются материалы, издаваемые Европейской Экономической Комиссией ООН, ФАО ООН (Food and Agriculture Organisation), ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде), Европейским Агентством по окружающей среде, Европейским Советом Всемирного Союза по охране окружающей среды, Всемирной Организации здравоохранения и др. Для создания карт "Современные ландшафты Европы" были использованы мировые почвенные карты (М.А.Глазовская и В.М.Фридланд, в м-бе 1:15 млн., 1982 г., а также изданная ФАО в 1981 г. в м 1:5 млн.), карта "Land use map of Europe" (м-б 1:2,5 млн.), Будапешт, 1978; Vegetation map of the Council of Europe member states, 1: 3 млн., Strasbourg, 1979; World map on status of human-induced soil degradation, 1:15 млн., Nairobi, 1990 и др.

Предмет защиты и научная новизна исследования. Предметом защиты являются следующие оригинальные разработки автора:

- концепция антропогенной трансформации природных геосистем Европы;

- модель ландшафтной структуры территории Европы, отражающая закономерности пространственной дифференциации её природных комплексов;

- историческая периодизация хозяйственного освоения природных геосистем на территории Европы и установленные хроноструктуры современных ландшафтов;

- определение основных трансформаторов и источников антропогенного изменения природных геосистем Европы и их оценка;

- результаты изучения коренной перестройки природных геосистем городскими и промышленными объектами, картографирование городских техногенных комплексов;

- расчет агроприродного потенциала ландшафтов Европы и степени его современного освоения;

- географическое размещение и характеристика природных геосистем Европы, трансформированных сельскохозяйственным производством, лесо-хозяйственной и водохозяйственной деятельностью;

- принципы и методы классификации и мелкомасштабного картографирования антропогенно измененных ландшафтов Европы;

- впервые созданная географическая информационная система (ГИС) "Ландшафты Европы";

- созданная автором серия карт "Современные ландшафты Европы" в м-бах 1: 15 млй., 1:10 млн. и 1: 5 млн.

Содержание защищаемых положений в краткой форме излагается в разделе "Основные выводы" на с. 65-66.

Научная и практическая значимость исследования.

Исследование хозяйственного изменения природы на примере Европы позволило разработать концепцию антропогенных трансформаций природных геосистем, оценить широкомасштабные последствия хозяйственной деятельности, разработать принципы их картографирования. Эти представления необходимы для построения глобальных и макрорегиональных схем преобразования природной среды, для анализа конструктивных, адаптивных или деструктивных процессов, возникающих в ландшафтах в процессе освоения. Разработки были применены:

в ходе выполнения Международного Проекта СССРМОНЕП "Влияние сельского хозяйства на природную среду" в 1980-1985 гг.;

- при создании и публикации мировой карты "Географические пояса и зональные типы ландшафтов", 1:15 млн, 1986; (серия карт для ВУЗов);

- при создании и публикации мировой карты "Present-day landscapes of the World", 1 : 15 млн, 1993;

- при выполнении проекта "Изменение ландшафтов суши под воздействием сельского хозяйства" по Программе "Университеты России, направление 2. Гранты", 19