Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологические основы и геоинформационное обеспечение деятельности национального парка
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические основы и геоинформационное обеспечение деятельности национального парка"

Данилов Владимир Анатольевич

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА (НА ПРИМЕРЕ НП «ХВАЛЫНСКИЙ»)

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

- 2 ДЕК 2010

Астрахань - 2010

004614949

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтной экологии географического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского

Научный руководитель:

доктор географических наук, доцент

Макаров Владимир Зиновьевич

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор

Петин Александр Николаевич

кандидат географических наук Глаголев Станислав Борисович

Ведущая организация:

Сочинский государственный университет туризма и курортного дела

Защита состоится «08» декабря 2010 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1. ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета ^ (V • ,

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http://www.aspu.ru

Автореферат разослан «6» ноября 2010 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять по адресу: 414000, г.Астрахань, пл. Шаумяна, д. 1, АТУ. Ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04.

Факс (8512) 44-02-24,

E-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

М.М. Иолин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Институт национальных парков возник в США. В Советском Союзе, а затем в России, национальные парки образованы относительно недавно - с конца 70-х, начала 80-х годов прошлого века. Естественно, за этот небольшой период выявились определенные трудности в деятельности парков. В частности, проявилась проблема поиска наиболее оптимального сочетания природоохранных и природопользовательских функций, присущих национальному парку. Очевидно, эффективность деятельности российского национального парка зависит от ряда факторов: местоположения, транспортной доступности, своеобразия и ценности природных и историко-культурных объектов, эффективности управления, уровня финансирования, общей социальной и экономической обстановки в стране и регионе. Вместе с тем, важнейшим условием успешной работы природного парка является его научное и информационное обеспечение: объективность, полнота и постоянство в обновлении информации о природных, историко-культурных и рекреационных особенностях.

На наш взгляд, одной из базовых основ научной деятельности любого парка должны стать материалы комплексного геоэкологического изучения, ядром которого является ландшафтно-экологический анализ и ландшафтное планирование, а инструментом управления - специализированная геоинформационная система с несколькими модулями, ориентированными на разных пользователей: посетителей-рекреантов, сотрудников-управленцев, научных работников. Поэтому весьма актуальной является разработка методологии научной программы, связанной с анализом и учетом ландшафтного и рекреационного разнообразия и изучением специфики геоэкологических процессов на территории парка и в охранной зоне. К сожалению, ныне отсутствуют унифицированные геоинформационные системы, обеспечивающие управление деятельностью российских национальных парков. Целями диссертационного исследования являются:

• создание программы геоэкологических исследований на территории парка на основе базовых концептуальных моделей современного ланд-шафтоведения и геоэкологии;

• разработка, апробация и внедрение специализированной геоинформационной системы национального парка (на примере НП «Хвалынский»), Основные задачи работы. В соответствии с поставленными целями были определены следующие задачи диссертации:

• рассмотреть специфику зарубежных и российских национальных парков, как особого типа охраняемых природных территорий, сочетающих различные и потенциально конфликтные природоохранные и природо-пользовательские (рекреационные) функции и определить возникающие отсюда трудности и пути их преодоления;

• определить структуру и содержание научной программы комплексного геоэкологического изучения территории парка на основе концептуальных моделей современного ландшафтоведения и геоэкологии. Разрабо-

тать методический алгоритм выполнения комплексной программы геоэкологических исследований;

• охарактеризовать природные особенности Хвалынского национального парка, оценить его ландшафтное и рекреационное своеобразие и выполнить геоэкологический анализ территории парка и охранной зоны на основе базовых концептуальных моделей современного ландшафтоведе-ния и геоэкологии;

• разработать концепцию, структуру и содержание специализированной модульной геоинформационной системы ГИС - НП «Хвалынсшй». Объектом исследования стали территория НП «Хвалынский» и фрагменты его охранной зоны.

Предметом исследования выступили: природные, природно-антропогенные и антропогенные характеристики геосистем национального парка, структура и содержание специализированной геоинформационной системы по управлению деятельностью парка.

Методы исследования и фактический материал. Работа написана на материалах, полученных в ходе комплексных полевых исследований, проведенных сотрудниками и студентами географического факультета Саратовского государственного университета, в которых автор диссертации принимал непосредственное участие, будучи студентом, аспирантом и преподавателем географического факультета; на основе опубликованных и фондовых источников, а также результатов лесотаксационных съемок территории парка в 1994 и 2008 гг. Исследования выполнялись в течение 2002-2009 годов, в рамках госбюджетной темы кафедры физической географии и ландшафтной экологии СГУ и хоздоговорных работ с дирекцией НП «Хвалынский», комитетом охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области, институтом «Саратовгражданпроект», а также в форме личной инициативы.

При подготовке диссертации использовались различные методы геоэкологического анализа: системный, историко-географический, сравнительный, ландшафтно-морфологический и компонентный, геохимический, геоинформационного картографирования и моделирования, дешифрирования космос-нимков.

При геоинформационном картографии и моделировании, работе с базами данных были задействованы различные программы: пакет настольной картографии Mapinfo 8.5 Professional с дополнительными модулями Vertical Mapper 3.0 и МарХ, дополнительно привлекался программный пакет ArcGIS 9.2 с модулем 3D Spatial Analyst, AutoCAD Map с модулем Raster Design, программа автоматизированного картографирования ErMapper 7.1, векторизатор MapEdit 5.0 Professional, программы пакета Microsoft Office 2007.

Теоретической и методологической основой диссертации стали работы крупнейших отечественных ландшафтоведов, теоретиков географии и геоэкологии - Д.Л. Арманда, H.JI. Беручашвили, H.A. Гвоздецкого, М.А. Глазовской, С.П. Горшкова, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, Н.С. Касимова, A.A. Крауклиса, Ф.Н. Милькова, В.А. Николаева,

A.И. Перельмана, K.M. Петрова, B.C. Преображенского, А.Ю. Ретеюма, Б.Б. Родомана, Ю.М. Семенова, Ю.Г. Симонова, В.Н. Солнцева, H.A. Солнцева, В.Б. Сочавы и др., работы зарубежных ландшафтных экологов - Е. Формана и А. Годрона, С. Навеха и Д. Либермана, А. Рихлинга и др., работы картографов и геоинформатиков - A.M. Берлянта, A.B. Кошкарева,

B.C. Тикунова, А.Н. Чумаченко и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Организация и проведение природоохранных и рекреационных работ на территории национального парка должны основываться на материалах геоэкологического анализа территории, включающих комплекс моделей ландшафтной структуры территории парка и охранной зоны;

2. Комплексные геоэкологические исследования выполняются по определенной программе-алгоритму, включающему три этапа: 1 этап - сбор информации и создание базовых карт; 2 этап - создание основных ландшафтно-экологических территориальных моделей; 3 этап - подготовка и проведение полевых комплексных ландшафтно-геоэкологических исследований.

3. Концепция, структура и содержание специализированной ГИС «Национальный парк» должны отвечать принципам модульности структуры, комплексности баз данных, универсальности функций.

Научная новизна. Предложена комплексная научная программа ланд-шафтно-экологических исследований на территории парка и охранной зоны с применением ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования. Разработана, создана и апробирована специализированная модульная ГИС «Национальный парк «Хвалынский»».

Практическая значимость. Научная программа и алгоритм комплексных ландшафтно-геоэкологических исследований и ГИС НП «Хвалынский» используется в работе дирекции НП «Хвалынский», отдела работы с особо охраняемыми природными территориями комитета охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. ГИС НП «Хвалынский», как пример многомодульной специализированной ГИС, может представлять интерес для дирекций российских национальных парков, туристических фирм и природоохранных организаций при осуществлении рекреационной деятельности. Материалы диссертации и ГИС используются при чтении лекционных курсов, проведении практических занятий и полевых практик на географическом факультете Саратовского госуниверситета.

Апробация работы. Результаты научных исследований и ГИС «Национальный парк «Хвалынский»» внедрены в работу ряда природоохранных служб и ведомств Саратовской области:

• в министерство ЖКХ и строительства Саратовской области при создании схем территориального планирования Хвалынского района;

• дирекцию НП «Хвалынский» при управлении природоохранной и рекреационной деятельностью парка;

• в комитет природопользования и охраны окружающей среды Саратовской области как элемент специализированной ГИС «Особо охраняемые природные территории Саратовской области».

Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на П1 региональной научно-практической конференции «Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья» (Волжский, 2003), IV Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века» (Саратов, 2003), докладывались и обсуждались на университетской конференции лучших студенческих работ (Саратов, 2004), научных конференциях географического факультета (Саратов, 2008, 2010), Всероссийской молодежной выставке-конкурсе прикладных исследований, изобретений и инноваций (Саратов, 2009) и Всероссийской молодежной научной школе (Красновидово, 2010), где соответственно автор отмечен дипломом III степени и в номинации «Лучшее научное сообщение».

Личный вклад автора заключается в сборе и обобщении разнообразных данных, создании базовых и тематических карт, проведении полевых работ, построении концептуальных моделей, создании модулей и БД ГИС.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Общий объем работы составляет 150 страниц машинописного текста. Работа проиллюстрирована 26 таблицами, 2 рисунками и 70 приложениями, из которых 42 карты. Список использованной литературы включает 140 наименований, в т.ч. 14 на иностранном языке.

Публикации. Всего опубликовано 25 работ, из них по теме диссертации 10 работ, в т.ч. 2 в коллективных монографиях, 1 - в изданиях ВАКа.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.г.н. В.З. Макарову, декану географического факультета Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского д.г.н., профессору А.Н. Чумаченко за помощь и ценные замечания, высказанные во время работы над диссертацией, а также коллективу научно-образовательного внедренческого центра геоинформационных технологий (НВОЦ «ГИС-Центр»), В.А. Гусеву, Н.В. Пичугиной, заведующему лабораторией геоинформатики и тематического картографирования A.B. Федорову, заведующему лабораторией урбоэкологии и регионального анализа Ю.В. Волкову, А.Н. Афанасьевой, М.Ю. Проказову, A.B. Молочко, М.Э. Муравьевой, Т.В. Пятнициной, Д.П. Хворостухину и другим сотрудникам за помощь в организации и проведении полевых и камеральных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы исследования. Определяются цели и задачи, указываются основные методы и исходные материалы, на основании которых написана диссертация.

В первой главе «Основные задачи и проблемы национальных парков как особого типа охраняемых природных территорий» рассмотрены основные типы особо охраняемых природных территорий и сферы их деятельности в мире и России. Кратко освещена история создания института на-

циональных парков в США, Западной Европе и в нашей стране. Рассмотрены различия в становлении и развитии национальных парков в США и СССР. Определены место и задачи национальных парков по сравнению с другими категориями особо охраняемых природных территорий (ООПТ).

По состоянию на 2003 г. по занимаемой площади в мире доминируют именно национальные парки - 23,6% от 19 млн. км2 всех ООПТ. Большая часть полностью охраняемых природных территорий расположена в Северной Америке, а частично охраняемых - в Европе, где преобладают частично охраняемые наземные природные и морские ландшафты, куда отнесены и ООПТ Российской Федерации.

Основными (первичными) задачами национальных парков являются сохранение биоразнообразия, поддержание экологической деятельности и развитие туризма и рекреации. Документом, регламентирующим природоохранную деятельность в Российской Федерации, являются указ Президента РФ «Об особо охраняемых природных территориях Российской Федерации» от 1992 г. и Федеральный закон №33 «Об особо охраняемых территориях».

На текущий момент федеральная сеть ООПТ Российской Федерации состоит из 101 заповедника, 41 национального парка, 69 заказников и 41 памятника природы общей площадью 55,45 млн. га, что составляет около 2,85% площади страны. Хотя, общая площадь национальных парков в стране не велика (0,5%), они представлены во всех федеральных округах страны и тяготеют к районам с большой плотностью населения.

Основными трудностями современного этапа развития национальных парков в России является:

• неоправданно частая реорганизация системы федерального управления их деятельностью;

• недостаточность и не полная проработанность природоохранного законодательства;

• недостаток централизированного финансирования;

• сохраняющееся мнение о «вторичности» национальных парков по сравнению с заповедниками;

• недостаточное научное и информационное обеспечение.

Все указанные проблемы и трудности в разной степени проявляются и в работе национального парка «Хвалынский», образованного на границе лесостепи и степи Нижнего Поволжья в 1994 г., в пределах Хвалынского муниципального района Саратовской области.

Отметим ряд индивидуальных особенностей парка, отличающих НП «Хвалынский» от многих национальных парков Поволжья и России:

• большая кластерность территории;

• расположение на южной границе лесостепной зоны Европейской России;

• уникальность и большое разнообразие растительного и животного мира, обусловленные расположением в пределах наибольших высот Приволжской возвышенности;

• контрастность ландшафтов, подчеркнутая акваторией Саратовского водохранилища;

• обширность территории буферной зоны, значительно превышающей общую площадь парка;

• наличие большого количества археологических памятников бронзы и каменного века;

• расположение в пределах охранной зоны парка исторического города Хвалынска.

Во второй главе «Методологические основы и программа геоэкологических исследований на территории национального парка в староос-военном районе» рассмотрены методологические принципы и критерии при организации и проведении комплексных геоэкологических исследований на территории национального парка. Масштабность территорий парков и разнообразие функций парка определяют необходимость изучения и учета пространственной дифференциации, различий в проявлении природных и техногенных процессов. Необходимо построение разнообразных территориальных моделей, раскрывающих особенности морфологической структуры, горизонтальных и вертикальных связей между компонентами геосистем и геосистемами разного ранга, расположенных на территории парка и в охранной зоне.

Системный подход, понимаемый в географии и геоэкологии, как геосистемный подход, означает представление территории национального парка как особого типа открытой, относительно слабо измененной деятельностью человека, полуприродной и природной геосистемы, состоящей из заповедного природного, рекреационного природно-антропогенного и хозяйственного природно-техногенного блоков (подсистем).

Геоэкологический подход предполагает анализ формы и процесса приро-доохранения и природопользования в разных частях территории парка, выраженного в пространственных статических и динамических моделях. Данный подход включает ландшафтно-экологический анализ территории, построение ряда территориальных моделей: как статических, так и динамических.

Территориальные модели, как правило, картографические, призваны отразить морфологию, направленность и интенсивность разнообразных процессов, протекающих на территории парка и в охранной зоне. Причем, указанные процессы могут иметь как природный, так и природно-антропогенный и техногенный характер.

Статические модели - карты, блок-схемы, графики, позволяют изучать пространственную локализацию как отдельных элементов и компонентов геосистем, например, ареалы редких или ценных видов флоры и фауны, почвенные разности, выходы геологических пород, водные объекты, формы рельефа и пр., так и морфологию и взаимное расположение отдельных геосистем и их сочетаний в географическом пространстве парка и охранной зоны.

Динамические модели призваны отразить динамику процессов, характер функционирования геосистем. Моделируются процессы массоэнергообмена в природных комплексах (трансформация солнечной энергии, влагоооборот, биогеоцикл, миграция химических элементов), диффузия загрязнений, последовательность сукцессионных рядов растительного покрова, динамика экзогенных процессов, изменение структуры потока посетителей парка, частота пожаров и т.д.

В ландшафтной географии и геоэкологии разработан и используется целый комплекс теоретических (концептуальных) моделей географического пространства и соответствующий методический аппарат, приспособленный для решения разнообразных задач территориального анализа. К наиболее известным концептуальным моделям современного ландшафтоведения и геоэкологии относят: моносистемную, полисистемную, бассейновую, катенную, экотонную, ландшафтно-геохимическую, нуклеарную. Поэтому, как нам представляется, при формировании программы научных исследований на территории парка и в охранной зоне, наряду с широко практикуемым отраслевым подходом: флористико-ботаническим, зоологическим, лесоводческо-лесоустроительным, экономическим и др., следует применять комплексный ландшафтно-геоэкологический подход. На начальном этапе планирования научной работы и разработки исследовательских программ для национального парка обязательно участие геоэкологов-ландшафтоведов. Данные специалисты призваны обеспечить требуемый комплексный территориальный анализ природных и природно-анатропогенных процессов, как существующих, так и планируемых или ожидаемых. Результаты ландшафтно-геоэкологического анализа, выполненного с применением всего комплекса концептуальных моделей ландшафтной географии, должны стать основой последующих более углубленных отраслевых исследований.

На начальном этапе организации научных работ на территории парка необходимо провести сбор информации и создать базовые цифровые карты. Эти действия выполняются в рамках аналитико-инвентаризационных работ по выявлению природного разнообразия территории парка. Очень важно определить линейку масштабов базовых топографических карт, на основе которых впоследствии будет строиться геоинформационная система парка. Здесь следует учитывать площадь парка и его ландшафтное разнообразие.

Системный подход требует представить территорию парка, по меньшей мере, в трех аспектах: как подсистему (часть) более крупной территориальной системы; как отдельную геосистему с заданными административными и ландшафтными границами, состоящую из более мелких структурных частей и как надсистему, являющуюся «географической средой» для различных территориальных выделов в пределах парка и представляющих отдельный исследовательский интерес (водосборные бассейны, ярусы рельефа, геотопы животных и растений, полигоны-трансекты, модельные площадки, экологические тропы, функциональные зоны и пр.). Соответственно, необходимо располагать тремя масштабами базовых карт, способными адекватно, с необ-

ходимым уровнем генерализации отобразить существенные метрические и топологические характеристики геосистем каждого картографируемого уровня: надсистемного, системного и подсистемного. Так, при выборе базовых картографических масштабов для территории Хвалынского национального парка предпочтение было отдано масштабам 1:200 ООО, 1:50 ООО, 1:1:25 ООО. Подчеркнем необходимость сопровождения и дополнения карт указанных масштабов космическими снимками различного разрешения и сезона года.

Масштаб 1:200 ООО позволяет показать территорию парка как часть территории Саратовской области и Хвалынского района, отразить его место в системе ландшафтного районирования Европейской России, Средней и Нижней Волги.

Масштаб 1:50 000 является центральным в линейке базовых цифровых карт. Он показывает морфологическую структуру, ландшафтное разнообразие территории парка и охранной зоны. На основе данного масштаба строятся разнообразные тематические инвентаризационно-оценочные и прогнозно-рекомендательные карты, как аналитические, компонентные, так и комплексные и синтетические.

Наконец, самый крупный, 1:25 000 масштаб, используется для картографирования отдельных, достаточно мелких по площади выделов. В данном масштабе строятся картографические модели различного тематического содержания и целевого назначения.

В процессе анализа имеющегося материала и создания базовых цифровых карт открытого содержания формируются представления о пространственном разнообразии, территориальной дифференциации парка и охранной зоны. Сопоставление соответствующих тематических одномасштабных карт позволяет создать предварительные картографические модели ландшафтного устройства парка и охранной зоны и серию компонентных карт в заданной масштабной линейке. Так создаются базовые территориальные модели: компонентные карты, ландшафтная типологическая карта и карта ландшафтного районирования, карта экотонов, ландшафтных катен, речных бассейнов, ландшафтно-геохимическая, нуклеарная, комплексная эколого-функциональная карта.

Следующий этап - планирование комплекса ландшафтно-экологических работ и отдельных отраслевых исследований: геоботанических, флористических, зоофаунистических, гидрологических, почвенных, геоморфологических, рекреалогических и т.д. Соответственно, на каждый из видов работ создается собственная научная программа и определяются время и этапы ее реализации. Данные исследования проводят как сотрудники научных отделов парка, так и привлеченные из других организаций специалисты. Подчеркнем, на наш взгляд, один существенный момент: научная программа работы парка должна объединять отраслевые и комплексные изыскания. Специалисты-биологи, почвоведы, геологи, археологи должны иметь возможность пользоваться картографическими моделями, созданными геоэкологами-ландшафтоведами до начала собственных полевых работ, иметь представле-

ние о многообразном ландшафтном устройстве территории парка именно на основе ландшафтных территориальных моделей.

Особенности национального парка, как природно-ландшафтной, рекреа-ционно-культурологической и хозяйственно-экономической территориальной единицы предполагает, как нам представляется, следующий алгоритм работ, включающий последовательные этапы и методические процедуры:

1 этап. Сбор информации и создание базовых общегеографических и тематических карт.

На данном этапе основное внимание обращено на сбор исходной информации, выбор масштабов базовых общегеографических карт. Находятся и анализируются опубликованные и фондовые материалы. Производится оцифровка карт и обеспечивается их открытое содержание. Оцениваются и нормализуются космоснимки за разные годы. Определяется содержание камеральных и полевых работ в парке и охранной зоне. Выявляются приоритетные направления научной программы с учетом природной и историко-культурологической специфики территории парка и буферной зоны.

2 этап. Создание основных ландшафтно-экологических территориальных моделей на основе материалов, собранных камеральным путем.

Создаются следующие карты:

• классические ландшафтные карты - ландшафтно-типологическая и ландшафтного районирования;

• карты экотонов, отражающих переходные полосы, зоны, линии между разными типами геосистем или отдельных их элементов;

• карты водосборных бассейнов разных порядков и эрозионной сети;

• карты ярусов рельефа, экспозиций склонов, вертикального и горизонтального расчленения рельефа, то есть разнообразные морфометриче-ские карты, включая трехмерную цифровую модель рельефа (ЦМР);

• карты ландшафтных катен различного таксономического ранга, совмещенных с ландшафтно-геохимическими картами, показывающими соотношение и характер разных местоположений в ландшафте, миграционные характеристики химических элементов, геохимическую и механическую (эрозионную) устойчивость катенных полос и местоположений;

• эколого-функциональную карту (карту «матриц», «пятен» и «сетей»), комплексно отражающую степень антропогенной преобразованное™ территории и наиболее уязвимые к техногенной нагрузке участки. Кроме того, создаются специализированные карты рекреационного содержания, оценивающие характер т.н. «визуальных бассейнов», привлекательность (аттрактивность) рельефа, стадии рекреационной дигрессии, карты археологических памятников, туристической и инженерной инфраструктуры.

После выполнения предварительных работ и подготовки названных выше карт можно перейти к предварительной оценке антропогенной преобразо-ванности территории парка, природно-исторической и культурологической ценности отдельных выделов. На основании оценки ландшафтно-

экологических выделов по разным показателям (сетевой анализ, матричный анализ, механическая, геохимическая, биологическая устойчивость геосистем разных типов, характер и площадь экотонов, морфометрические и геоэкологические характеристики водосборных бассейнов, плотность ареалов редких и исчезающих растений на единицу площади, плотность и ценность археологических и других памятников историко-культурного наследства) разрабатывается предполевой вариант функционального зонирования территории парка.

3 этап. Подготовка и проведение полевых комплексных ландшафтно-геоэкологических исследований на территории парка и в охранной зоне.

После создания основных делимитационных моделей территории парка требуется разработка и реализация программы полевых работ для уточнения границ разных выделов и наполнения территориальных моделей конкретным полевым материалом. Для этого через основные ярусы-полосы ландшафтной катены, водосборные бассейны и экотоны намечаются модельные полигоны-трансекты и ключевые участки на которых будет выполняться комплекс полустационарных и стационарных наблюдений за природными режимами: трансформацией солнечной энергии, биогеоциклом, влагооборотом, химической миграцией и гравитационными процессами в различных типах ландшафтных урочищ. К примеру, в центральной части Хвалынского национального парка автором диссертации с коллегами было разбито 10 полигонов-трансект в разных типах модельных фаций: фациях плакорного ряда, на склонах разных макроэкспозиций, в овражно-балочной сети. Всего в пределах полигонов-трансект было заложено 46 ключевых участков. Третий этап работ завершается наполнением баз данных, составляющих основу специализированной модульной геоинформационной системы территории парка.

В третьей главе рассматриваются «Физико-географические особенности и специфика ландшафтогеиеза на территории Хвалынского национального парка».

Хвалынское Приволжье является типичным и, в тоже время, чрезвычайно своеобразным уголком юго-восточной части Русской равнины. Хвалын-ские «горы», представляя часть Приволжской возвышенности, несут все ее черты в наиболее выразительной форме. Для неё характерна резкая асимметрия западного длинного пологого и крутого обрывистого, расчлененного балками и оврагами восточного склонов. Хвалынские горы имеют пестрый литологический состав мел-мергельных и кремнистых пород мезозоя-кайнозоя, создающих разнообразие гидрологических и гидрогеологических обстановок, в частности, многочисленные выходы родников по склонам.

В Хвалынском Приволжье наблюдается резко расчлененный, приподнятый рельеф, в сочетании с обширной долиной Волги. Многообразие литоло-гических и микроклиматических обстановок создают благоприятные лесо-растительные условия и делают Саратовскую часть Приволжской возвышенности, в частности, Хвалынские горы, «лесным островом» в степной зоне, убежищем эндемичных, часто уникальных видов растений, как древесных (меловая сосна), так и травянистых (лапчатка волжская, орхидейные).

Хвалынский национальный парк - единственный национальный парк в Нижнем Поволжье. Отложения верхнемеловых пород, выходящие на склонах и «лбищах» Хвалынских гор, создают благоприятные экологические условия для произрастания многочисленных эндемичных кальцефильных растений, включая сосну меловую. Таким образом, интразональные пвтрогенные биогеоценозы Хвалынского Приволжья - наиболее ценных компонент природного наследия территории парка, его национальный «вдохновляющий» природный ресурс.

В четвертой главе «Геоэкологический анализ территории национального парка на основе базовых концептуальных моделей» излагается опыт реализации методических процедур программы научных исследований, рассмотренной во второй главе работы. В анализ входят как классическое покомпонентное описание территории парка и охранной зоны, так и построение и анализ ряда территориальных моделей, основанных на данных дистанционного зондирования и картографическом материале, подкрепленном результатами полевых ландшафтно-экологических исследований на модельных полигонах-трансектах.

Методический алгоритм проведения геоэкологических исследований предполагает на начальном этапе инвентаризацию и оценку природных особенностей территории парка и охранной зоны. Геоэкологический анализ необходимо начинать с изучения геоструктурного каркаса и построения ланд-шафтно-морфологической модели территории парка. На этапе структурно-тектонического анализа устанавливаются дизъюнктивные и пликативные нарушения различного характера, осуществляется блоковая «нарезка» изучаемой морфолитосистемы.

При структурно-геоморфологическом анализе важно выявить особенности литоморфосистем территории парка. Это достигается путем создания серии тематических карт - гипсометрической, геологической, геоморфологической, литологической (рис. 1).

Морфометрический анализ включает разбиение рельефа на элементарные геоморфологические поверхности, оценку характеристик густоты и глубины эрозионного расчленения с построением карт: экспозиций склонов; уклонов земной поверхности; линейной эрозии; вертикального расчленения рельефа (рис. 1). На основе аналитических карт геоструктурного каркаса территории парка создаются предполевые ландшафтные карты с выделением литоморфоструктурных ячей — таксонов в ранге ландшафтных местностей и урочищ (рис. 2).

Для оценки перемещения вещества в гравитационном поле, определения направленности миграционных потоков, сложности эрозионной структуры, изучения основных векторов движения вещества необходимо построение т.н. бассейновой модели территории парка.

Бассейновая модель представляет земную поверхность как совокупность речных бассейнов разного иерархического порядка. Овражно-балочная сеть является основой в организации бассейнового геопространства.

Ц Голоцен Олол5невые отложения

Плейстоцен-голоцен Верхнее. современное звенья (нересчлемекные) Аллювиальные отложения ■ - ^1 I надпойменной терассы и поймы Суглинки, супеси пески, грааийно-галечный материал Ппвлстсцви Среднее - верхнее даекья (иеркмпеиениые) 9 Элювиально-делювиальные отложения (»5 м). Суглинки

I к | Плиоцан Верхний а Плиоцен Ахчагыльс

Рис. 1. Карта возраста почвообразующих пород и углов наклона центральной части НП «Хвалынский»

Сильным методическим свойством бассейновой модели является возможность объективно определять границы между элементами системы, строить иерархические системы, учитывать горизонтальные связи в геосистемах. Морфометрический анализ геоструктурного каркаса ландшафтно-экологической системы (ЛЭС) позволяет:

определять число русел, тальвегов, пойм, террас, склонов и водоразделов разных и одинаковых порядков в пределах геоячей различного таксономического ранга и, тем самым, выявлять меру сложности морфологического строения ЛЭС;

разбивать водосборный бассейн в системе «водораздел - склон - долина» на ландшафтные профильные «полосы» и их структурно-динамические и историко-генетические сопряжения;

изучать морфологические характеристики элементов ЛЭС - углы наклона, длины и экспозиции склонов различных порядков, морфометриче-ские характеристики русел, пойм и террас, площади и порядки водоразделов, определять меры сложности и контрастности ландшафтных катен разных рангов;

планировать на основе предварительного морфометрического анализа морфологической структуры ЛЭС модельные ключевые участки и поли-гоны-трансекты для выполнения мониторинговых наблюдений. Основой для создания бассейновой модели территории парка стали открытые топографические карты масштаба 1:50 ООО и 1:25 ООО. Для уточнения контуров и конфигурации эрозионной сети использовались космические мультиспектральные снимки 4-х метрового разрешения. На их основе была построена карта водосборных бассейнов с тальвегами различного порядка территории парка (рис. 3).

ЛАНДШАФТНАЯ КАРТА

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИВОЛЖСКАЯ 8038ЫШЕННО-РАВНИННАЯ ЛЕСОСТЕПНАЯ ПРОВИНЦИЙ Лзмдшэфгаые районы «(личном лесостепи Уза-Алайсннй ландшафтный район Ц Нзйамш-Иулапямскмй .•.тадолфт Верхне- !ерешнинснни ландшафтный район §$рЩ Кулаткинско-Карагужскнй ландшафт Ландшафтные районы юмнон лесостепи Волго-1ерешнннсннй ландшафтный район Средие-Терсннск»» останцовыи ландшафт

ЩЦ Мз1ско-8*рхме-Гврсиискм ШЙ Взрсо-Кшнииоо-Лркеолжса» -■8x5» првдуступнаи

ПРИВОЛЖСКАЯ ВОЗВЫШЕННО-РАВНИННАЯ СТЕПНАЯ ПРОВИНЦИЯ Ландшафтные районы северной степи Средне-Терешнннсний ландшафтный район

4 Избалык-Лебежайкннский ландшафт

5 Дальне-Чернавско-Мазсиии ландшафт

6 Чернавкинскии ландшафт

Волго-Терсинсний ландшафтный район

7 Елшанско-Терсинснии ландшафт

д Интразоиальныи ландшафтный район

_____ Границы областей

----- Границы муниципальных районов

Федеральная граница МП Дирвкци» ФГУ НП "Хвалынский"

Рис. 2. Ландшафтная карта Хвалынского района

Ландшафтно-геохимическая модель является одной из базовых и часто используемых в ландшафтно-экологических исследованиях. Суть ланд-шафтно-геохимического подхода - в изучении особенностей миграции, концентрации и рассеивания химических элементов в ландшафтно-экологических системах.

На территории Хвалынского НП автором, в составе полевых экспедиций и полустационарных наблюдений, проведенных сотрудниками лаборатории урбоэкологии и регионального анализа Саратовского госуниверситета, был выполнен ряд ландшафтно-гехимических исследований. В частности, проведена снегогеохимическая съемка центрального участка территории парка и выполнены почвенно-геохимические исследования модельных участков по полигонам-трансектам. Кратко рассмотрим некоторые результаты ланд-шафтно-геохимических исследований.

КАРТА ВОДОСБОРНЫХ БАССЕЙНОВ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Водосборный бассейн р. Волга р. Терешка

р. Кулагка р. Терса

{ р. Новояблонка

Тальвеги водосборной сети

1 порядка - 5 порядка

2 порядна - 6 порядка

3 порядка -7 порядка

- 4 порядка - 8 порядка

Функциональные зоны НИ "Хвалынсний"

:!||Ц|! Заповедная | I | | Хозяйственная | Рекреационная / Охранная

....... Федеральная граница НП "Хвалынский"

"йт Дирекция ФГУ "НП Хвадынскик"

----- Границы областей

----- Границы муниципальных районов

Рис. 3. Карта водосборных бассейнов Хвалынского района

Результаты снегогеохумической съемки.

Всего на 3 полигонах-трансектах было заложено 16 модельных площадок и 50 маршрутных точек, пересекающих все функциональные зоны и основные типы ландшафтов центральной части национального парка. На площадках изучались высота, структура и плотность снежного покрова, отбирались образцы для геохимического анализа, на точках измерялась высота снежного покров в разных типах фаций (лесах разного состава, на вырубках разного возраста, на лесных полянах разной площади, на степных участках разной экспозиции, в садовых плантациях и в населенных пунктах.

В процессе исследований обнаружилось следующее:

1. Метелевый перенос играет важнейшую роль в перераспределении снежного покрова на открытых участках, часто полностью сдувая снег до грунта с наветренных покатых склонов, откладывая его на подветренных и закрытых от ветра склонах и в понижениях.

2. Леса и кустарники играют роль механических барьеров на пути движения воздуха, перед которыми образуются снежные валы шириной до 4-8 м (в зависимости от высоты «барьера») с толщиной снежного покрова часто более 100 см.

3. Определяющее влияние экспозиции и крутизны склонов на толщину и характеристику снега внутри однородных участков, где, как правило, толщина снега больше на склонах холодных, а структура более уплотненная на склонах теплых экспозиций.

4. Поступление солнечной радиации на земную поверхность ведет к испарению и перекристаллизации снега на открытых участках, часто с образованием корки льда или наста на открытой земной поверхности или уплотненном снеге.

5. Выявлена значительная мощность снежного покрова на плакорах и присклоновых поверхностях, покрытых вторичным лесом и мелколесьем, а также в тальвегах балок (высота снега колеблется от 85 до 124 и более сантиметров).

6. Уровень рН всех проб талой воды уходит в кислую среду (5,6-6,5).

Результаты почвенно-геохгшических работ

Программа ландшафтно-экологических исследований включала педохи-мическое опробование с последующим анализом проб на содержание микроэлементов и тяжелых металлов в почве. Всего было обработано 200 почвенных проб с 46 модельных и 35 дополнительных площадок. Почвенные образцы были взяты из шурфов с разных генетических горизонтов, сделанных в разных элементарных геохимических ландшафтах в различных функциональных зонах территорий парка. Анализ карт содержания в почве указанных микроэлементов позволил выявить следующие особенности:

1. По всем рассматриваемым микроэлементам концентрации подвижных и нерастворимых форм не достигают и половины ПДК. Таким образом, с санитарно-гигиенической точки зрения, территория национального парка во всех функциональных зонах и части буферной территории является относительно чистой, относящейся к первому, допустимому уровню загрязнения почвы тяжелыми металлами (рис. 4).

2. Обнаружена определенная вариабельность в содержании микроэлементов в верхнем горизонте почвы. Выяснилась педохимическая очаговая неоднородность территориальной структуры, которая различна для разных химических элементов.

3. Выявлены химические ореолы относительно повышенных концентраций свинца, хрома, никеля, меди, марганца и ванадия. В целом, геохимическая нагрузка тяжелыми металлами на почвы в пределах Хвалынского национального парка является экологически допустимой и не превышает 0,5 ПДК по свинцу, хрому, никелю, меди, цинку, марганцу и ванадию. Анализ данных по другим химическим элементам также не выявил их превышения над ПДК или фоном.

4. Ореолы относительного увеличения содержания указанных химических элементов (кроме марганца) расположены вдоль автодорог и зависят от господствующих ветров и рельефа. Наиболее загрязненным следует признать северный пригородный участок парка.

5. Основной причиной, вызывающей загрязнение почвы тяжелыми металлами на территории Хвалынского национального парка, является движение автотранспорта по оживленным дорогам, особенно по федеральной магистрали Саратов-Сызрань.

Рис. 4. Концентрация свинца, никеля и меди в почвах центральной части НП «Хвалынский»

В пятой главе рассмотрены концепция, структура и содержание специализированной геоинформационной системы национального парка «Хвалынский». В главе подробно рассмотрен опыт внедрения геоинформационных технологий и данных дистанционного зондирования в работу национальных парков США и современной России.

Очевидно, основным назначением ГИС национальных парков должна быть информационная поддержка принятия решений в системе управления национальным парком, а также обеспечение доступа различных групп пользователей ГИС к базам данных о его территории.

Исходя из общих представлений о геоинформационных системах и опыта автора по их созданию, следует выделить три основных принципа успешной реализации ГИС-проекта национального парка: модульность структуры, комплексность баз данных, универсальность функций.

Принцип модульности структуры ГИС обусловлен разносторонней деятельностью, проводимой национальным парком, и предполагает необходимость создания, по крайней мере, трех различных по функциональным возможностям и интерфейсу модулей ГИС. Первый модуль предназначен для посетителей парка с целью обеспечения туристско-рекреационной деятель-

ности, второй модуль - для сотрудников парка с целью оказания своевременной помощи в процессе принятия управленческих решений, третий модуль -для научных сотрудников с целью обобщения, хранения, систематизации, анализа и представления данных научных исследований. Принцип модульности предполагает использование единой базы данных и картографической основы, с возможностью их перекомплектования в рамках меняющихся задач национального парка.

Принцип комплексности баз данных заключается в обеспечении пользователя информацией, по крайней мере, о природно-ландшафтных особенностях территории парка, инженерно-технических и архитектурно-планировочных характеристиках населенных пунктов, демографических и социально-экологических показателях населения. Без соблюдения данного принципа невозможна полнота эколого-географического изучения и картографирования объектов, процессов и явлений на территории национального парка (рис. 5), которая обеспечивается единым методологическим принципом - отображением системной зависимости состояния и изменения природных и полуприродных геоэкосистем территории парка и буферной зоны, их пространственно-временных особенностей, характера и интенсивности рекреационной нагрузки.

ВНЕ парка Ш ШШШШЯШШШШШШШШШШШШШШШ^ШШИЯ

ОХРАННАЯ III_-ШИИИИИ—

хозяйственная HffleiHHBlBBBHBHBHHBMBiHHIBHi ■

РЕКРЕАЦИОННАЯ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■^

заповедная ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ I

Рис. 5. Распределение типов землепользования по функциональным

Принцип универсальности функций ГИС опирается, прежде всего, на основные характеристики используемого геоинформационного программного продукта и на заложенную в нем возможность повышения функциональной привлекательности за счет создания собственных прикладных программ и приложений. Исходя из указанных принципов, автором была разработана и апробирована многомодульная геоинформационная система Хвалынского национального парка (рис. 6.).

Непосредственно при разработке структуры ГИС НП «Хвалынский» учитывались указанные выше принципы:

1. ГИС включает три относительно самостоятельных модуля: • справочно-информационную ГИС, предназначенную для туристов и отдыхающих в национальном парке и Хвалынском районе;

0% 10»,о 20% 30%

40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

■ ПОРОСЛЬ ЛЕСА

* ЛУГОВАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ НЕУДОБЬЯ И ПРОЧИЕ ЗЕМЛИ ФРУКТОВЫЕ САДЫ

■ СЕЛИТЕБНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗЕМЛИ

■ ЛЕС

ЗАРОСЛИ КУСТАРНИКА СТЕПНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ «ПАШНЯ

■ САДОВО-ДАЧНЫЕ УЧАСТКИ

зонам национального парка «Хвалынский»

• справочно-экспертную ГИС, обеспечивающую сотрудников парка своевременной помощью в процессе принятия управленческих решений на разных уровнях;

• полнофункциональную ГИС - для сопровождения различных специализированных научно-исследовательских работ, в том числе мониторинговых наблюдений.

Рис. 6. Функциональная схема ГИС «НИ «Хвалынский»

2. ГИС использует единую крупномасштабную картографическую основу, дополненную многочисленными базами и банками данных о природных особенностях территории, специфике ее географического положения, ландшафтных характеристиках местности и функциональных зон парка, историей его заселения, хозяйственного освоения и т.д. Так реализуется принцип комплексности.

3. Универсальность функций обеспечена широко применяемым геоинформационным пакетом Mapinfo 8.5 Professional. С помощью языка программирования MapBasic, встроенного в программу, созданы «интерфейсы» для различных категорий пользователей (модулей) и набор прикладных программ.

4. ГИС НП «Хвалынский» интегрирована в структуру «ГИС - Хвалынский муниципальный район» и «ГИС - Саратовская область». В ней учтена

специфики природных условий и антропогенной составляющей территории парка и его охранной зоны.

Картографическая база данных ГИС НП «Хвалынский» в настоящее время включает десятки цифровых карт различного содержания и масштабов, выполненных в векторном формате. Наряду с двухмерными картами, в ГИС представлены трехмерные данные, в частности, цифровая вЛЮ-модель рельефа (ЦМР) территории Хвалынского муниципального района с размером сети 20x20 м. В ГИС НП «Хвалынский» добавлены данные дистанционного зондирования со спутников Ресурс-01 и Ьапска! 5 разрешением от 5 до 30 м.

Основу атрибутивной базы данных составляют лесотаксационные описания по Хвалынскому лесничеству за 1994 г. Лесотаксационные материалы были переведены из бумажной (аналоговой) в цифровую табличную форму.

Большую долю в АБД ГИС НП «Хвалынский» составляют материалы полевых ландшафтных описаний модельных площадок и полигонов-трансект. Ландшафтно-экологическая информация из полевых бланков была переведена в электронный вид, привязана к базовой топографической карте и упорядочена по тематическим слоям. Она содержит характеристики доминантных, субдоминантных и эпизодических урочищ по модельным участкам.

В АБД также хранятся результаты химического анализа почвенных и водных проб, материалы полустационарных микроклиматических наблюдений по полигонам-трансектам, а также разнообразная текстовая и статистическая информация, фототека, включающая цифровые фотографии различных урочищ парка, отдельных компонентов и элементов ландшафта, объекты рекреационно-туристской инфраструктуры и инженерного обустройства.

В ГИС созданы модули «Посетитель», «Сотрудник» и «Наука» и ряд прикладных программ: «Лесник», «Доступность», «Техногенная нагрузка». «Снежный покров», «Интерфейс».

Модуль «Посетитель» рассчитан на гостей и посетителей национального парка и представляет собой информационно-справочную систему, содержащую информацию о территории и инфраструктуре национального парка, возможных видах рекреации и местах их расположения. Данный модуль имеет собственное имя - «Электронный гид» и может быть полнофункционально установлен в Визит-центре, а также размещен в сети Интернет или распространяться на компакт дисках.

Модуль «Сотрудник» рассчитан на сотрудников национального парка и представляет собой справочно-экспертную систему, содержащую информацию необходимую для предоставления справочных данных (разнообразных аналитических, синтетических карт и лесотаксационных карт). Данный модуль может быть установлен на рабочих местах сотрудников, интегрированных в локальную сеть.

Модуль «Наука» рассчитан на научных сотрудников и представляет собой полнофункциональную геоинформационную систему, направленную на решение проблем природосбережения, создания научной основы для разработки программ управления природными системами национального парка и

прилегающих территорий. Модуль выполняет роль банка данных, хранящего результаты различных специализированных научных исследований. Данный модуль может быть установлен на рабочих местах научных сотрудников, ин-те1рированных в общую локальную сеть.

Основная задача модуля - мониторинг и долговременное изучение структуры и механизмов функционирования геоэкосистем парка. Отличительной особенностью модуля является: большое количество подмодулей специализированных научных исследований; применение различных как традиционных методов геоинформационного моделирования, так и современных методов математико-картографического моделирования; создание собственных прикладных программ; широкое применение средств 3D моделирования; интеграция баз данных в другие модули и структуры.

ВЫВОДЫ

1. При формировании программы научных исследований на территории национального парка и в охранной зоне, наряду с широко практикуемым отраслевым подходом, следует применять комплексный ландшафтно-геоэкологический подход.

2. На начальном этапе планирования научной работы и разработки исследовательских программ для национального парка необходимо участие геоэкологов-ландшафтоведов. Данные специалисты призваны обеспечить требуемый комплексный территориальный анализ природных и природно-антропогенных процессов, как существующих, так и ожидаемых. Результаты ландшафтно-геоэкологического анализа, выполненного с применением всего комплекса концептуальных моделей ландшафтной географии и геоэкологии, должны стать основой последующих более углубленных отраслевых исследований.

3. Необходимо использовать три основных принципа в создании геоинформационной системы национального парка: принцип модульности структуры, принцип комплексности баз данных, принцип универсальности функций ГИС. В работе продемонстрирована модульная полифункциональная ГИС-национальный парк, созданная с учетом указанных выше принципов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии:

1. Макаров, В.З. Национальный парк «Хвалынский»: ландшафтная характеристика и географическая информационная система [Текст] / В.З. Макаров, А.Н. Чумаченко, В.А. Савинов, В.А. Данилов. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2006. - 148 с.

2. Макаров, В.З. Особо охраняемые природные территории Саратовской области: национальный парк, природные микрозаповедники, памятники природы, дендрарий, ботанический сад, особо охраняемые геологические объекты [Текст] / В.З. Макаров, А.Н. Чумаченко, В.А. Данилов [и др.]. - Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2007. - 300 с.

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК:

3. Данилов, В.А. Структура и особенности функционирования ГИС-национальный парк (на примере «ГИС-национальный парк «Хвалын-ский») [Текст] / В.А. Данилов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. - 2010. - Вып. 1. - Т. 10 - С. 41-47.

Работы, опубликованные в других изданиях:

4. Макаров, В.З. Ландшафтно-экологические исследования в Хвалынском национальном парке (программа и результаты) [Текст] / В.З. Макаров,

A.Н. Чумаченко, A.B. Федоров, О.И. Игонин, В.А. Данилов// Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья: мат-лы III Региональной науч.-практич. конф. (г. Волжский, 28 ноября 2003 г.). - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2003. - С. 124-126.

5. Волков, Ю.В. Геоинформационная система «Особо охраняемые природные территории Саратовской области» [Текст] / Ю.В. Волков,

B.А. Данилов, О.И. Игонин [и др.] // Геологи XXI века: мат-лы VI Все-росс. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов. - Саратов: Изд-во СО ЕАГН, 2005. - С. 106-107.

6. Макаров, В.З. Волжская «Швейцария» - Хвалынский национальный парк: природные особенности и проблемы развития [Текст] / В.З. Макаров, В.А. Данилов // Развитие физической географии и ландшафтной экологии в Саратовском университете: сб. научн. тр. — Саратов: Изд-во Латанова В.П., 2005. - С. 85-93.

7. Макаров, В.З. Некоторые результаты ландшафтно-экологических исследований на территории Хвалынского национального парка [Текст] / В.З. Макаров, А.Н. Чумаченко, В.А. Данилов [и др.] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. - 2007. -Вып. 1.-Т. 7.-С. 11-16.

8. Волков, Ю.В. Специализированная геоинформационная система «Особо охраняемые природные территории Саратовской области» [Текст]/ Ю.В. Волков, В.А. Данилов, М.Ю. Проказов [и др.] // Всерос. молодежная выставка-конкурс прикладных исследований, изобретений и инноваций: сборник мат-ов. - Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 2009. - С. 138.

9. Данилов, В.А. Информационно-справочная ГИС НП «Хвалынский»» [Текст] / В.А.Данилов // Всерос. молодежная выставка-конкурс прикладных исследований, изобретений и инноваций: сборник мат-ов. - Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 2009.— с. 139.

10. Данилов, В.А. Некоторые результаты комплексных ландшафтно-экологических исследований в национальном парке «Хвалынский» и создание ГИС [Текст] / В.А. Данилов // Современные проблемы гидрологии и географии суши: сб. статей участников Всероссийской молодежной науч. школы (Красновидово, 22-25 сентября 2010 г.). - М.: Географический факультет МГУ, 2010. - С. 22-23.

Подписано к печати 03.11.2010г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.печ.л.1. Тираж 100. Заказ № 1029.

Отпечатано с оригинал-макета в ООО «Принт-Клуб» 410026, г.Саратов, ул.Московская 160. Тел.: (845-2) 508-617

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Данилов, Владимир Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И ПРОБЛЕМЫ

НАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРКОВ КАК ОСОБОГО ТИПА ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ.

1.1. Основные типы особо охраняемых территорий в мире и России.

1.2. Некоторые трудности в развитии российских национальных парков.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРОГРАММА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА В СТАРООСВОЕННОМ РАЙОНЕ.

2.1. Некоторые методологические требования и подходы при формировании программы научных работ па территории национального парка.

2.2. Структура, содержа1 ше и методика выполнения геоэкологических исследований на территории национального парка.

ГЛАВА 3. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

И СПЕЦИФИКА ЛАНДШАФТОГЕНЕЗА НА ТЕРРИТОРИИ ХВАЛЫНСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА.

3.1. Особенности географического положения.

3.2. Литология.

3.3. Тектоника и рельеф.

3.4. Особенности мезо- и микроклимата.

3.5. Подземные и поверхностные воды.

3.6. Почвеш 1ый покров.

3.7. Растительность.

ГЛАВА 4. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕРРИТОРИИ

НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА НА ОСНОВЕ БАЗОВЫХ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ.

4.1. Предварителы 1ые замечания.

4.2. Ландшафтно-морфологическая модель.

4.3. Бассейновая модель.

4.4. Катенная модель.

4.5. Ландшафтно-геохимическая модель.

4.5.1. Результаты сиегогеохгшической съемки.

4.5.2. Результаты почвенно-геохимическихработ.

4.6. Экотонная модель.

4.7. Ядерная (нуклеарная) модель.

ГЛАВА 5. КОНЦЕПЦИЯ, СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «ХВАЛЫНСКИЙ».

5.1. Концепция, принципы организации, цели и задачи геоинформационной системы национального парка.

5.2. Зарубежный и отечественный опыт использования ГИС-технологий в управлении деятельностью национального парка.

5.2.1. Применение геоинформационных технологий в национальных парках и заповедниках США.

5.2.2. Внедрение ГИС технологий в деятельность некоторых природоохранных организаций, национальных парков и заповедников России.

5.3. Общая структура, программное обеспечение и особенности ГИС НП «Хвалынский».

5.4. Этапы создания и содержание баз данных

ГИС НП «Хвалынский».■.

5.4.1. Картографическая база данных.

5.4.2. Атрибутивная база данных.

5.5. Структура, функциональные особенности и области применения модулей ГИС НП «Хвалынский».

5.5.1. Информационно-справочная ГИС. Модуль «Посетитель».

5.5.2. Справочно-экспертная ГИС. Модуль «Сотрудник».

5.5.3. Полнофункциональная ГИС. Модуль «Наука».

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические основы и геоинформационное обеспечение деятельности национального парка"

Актуальность темы. Институт национальных парков возник в США. В Советском Союзе, а затем в России, национальные парки образованы относительно недавно - с конца 70-х, начала 80-х годов прошлого века. Естественно, за этот небольшой период выявились определенные трудности в деятельности парков. В частности, проявилась проблема поиска наиболее оптимального сочетания природоохранных и природопользовательских функций, присущих национальному парку. Очевидно, эффективность деятельности российского национального парка зависит от ряда факторов: местоположения, транспортной доступности, своеобразия и ценности природных и историко-культурных объектов, эффективности управления, уровня финансирования, общей социальной и экономической обстановки в стране и регионе. Вместе с тем, важнейшим условием успешной работы природного парка является его научное и информационное обеспечение: объективность, полнота и постоянство в обновлении информации о природных, историко-культурных и рекреационных особенностях.

На наш взгляд, одной из базовых основ научной деятельности любого парка должны стать материалы комплексного геоэкологического изучения, ядром которого является ландшафтно-экологический анализ и ландшафтное планирование, а инструментом управления - специализированная геоинформационная система с несколькими модулями, ориентированными на разных пользователей: посетителей-рекреантов, сотрудников-управленцев, научных работников. Поэтому весьма актуальной является разработка методологии научной программы, связанной с анализом и учетом ландшафтного и рекреационного разнообразия и изучением специфики геоэкологических процессов на территории парка и в охранной зоне. К сожалению, ныне отсутствуют унифицированные геоинформационные системы, обеспечивающие управление деятельностью российских национальных парков.

Целями диссертационного исследования являются:

• создание программы геоэкологических исследований на территории парка на основе базовых концептуальных моделей современного ланд-шафтоведения и геоэкологии;

• разработка, апробация и внедрение специализированной геоинформационной системы национального парка (на примере НП «Хвалынский»). Основные задачи работы. В соответствии с поставленными целями были определены следующие задачи диссертации:

• рассмотреть специфику зарубежных и российских национальных парков, как особого типа охраняемых природных территорий, сочетающих различные и потенциально конфликтные природоохранные и природо-пользовательские (рекреационные) функции и определить возникающие отсюда трудности и пути их преодоления;

• определить структуру и содержание научной программы комплексного геоэкологического изучения территории парка на основе концептуальных моделей современного ландшафтоведения и геоэкологии. Разработать методический алгоритм выполнения комплексной программы геоэкологических исследований;

• охарактеризовать природные особенности Хвалынского национального парка, оценить его ландшафтное и рекреационное своеобразие и выполнить геоэкологический анализ территории парка и охранной зоны на основе базовых концептуальных моделей современного ландшафтоведения и геоэкологии;

• разработать концепцию, структуру и содержание специализированной модульной геоинформационной системы ГИС - НП «Хвалынский». Объектом исследования стали территория НП «Хвалынский» и фрагменты его охранной зоны.

Предметом исследования выступили: природные, природно-антропогенные и антропогенные характеристики геосистем национального парка, структура и содержание специализированной геоинформационной системы по управлению деятельностью парка.

Методы исследования и фактический материал. Работа написана на материалах, полученных в ходе комплексных полевых исследований, проведенных сотрудниками и студентами географического факультета Саратовского государственного университета, в которых автор диссертации принимал непосредственное участие, будучи студентом, аспирантом и преподавателем географического факультета; на основе опубликованных и фондовых источников, а также результатов лесотаксационных съемок территории парка в 1994 и 2008 гг. Исследования выполнялись в течение 2002-2009 годов в рамках госбюджетной темы кафедры физической географии и ландшафтной экологии СГУ и хоздоговорных работ с дирекцией НП «Хвалынский», комитетом охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области, институтом «Саратовграж-данпроект», а также в форме личной инициативы.

При подготовке диссертации использовались различные методы геоэкологического анализа: системный, историко-географический, сравнительный, ландшафтно-морфологический и компонентный, геохимический, геоинформационного картографирования и моделирования, дешифрирования космосним-ков.

При геоинформационном картографии и моделировании, работе с базами данных были задействованы различные программы: пакет настольной картографии Mapinfo 8.5 Professional с дополнительными модулями Vertical Mapper 3.0 и МарХ, дополнительно привлекался программный пакет ArcGIS 9.2 с модулем 3D Spatial Analyst, AutoCAD Map с модулем Raster Design, программа автоматизированного картографирования ErMapper 7.1, векторизатор MapEdit 5.0 Professional, программы пакета Microsoft Office 2007.

Теоретической и методологической основой диссертации стали работы крупнейших отечественных ландшафтоведов, теоретиков географии и геоэкологии - Д.Л. Арманда, Н.Л. Беручашвили, H.A. Гвоздецкого, М.А. Глазовской, С.П. Горшкова, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, Н.С. Касимова,

A.A. Крауклиса, Ф.Н. Милькова, В.А. Николаева, А.И. Перельмана, K.M. Петрова, B.C. Преображенского, А.Ю. Ретеюма, Б.Б. Родомана, Ю.М. Семенова, Ю.Г. Симонова, В.Н. Солнцева, H.A. Солнцева, В.Б. Сочавы и др., работы зарубежных ландшафтных экологов — Р. Формана и А. Годрона, С. Навеха и Д. Либермана, А. Рихлинга и др., работы картографов и геоинформа-тиков - A.M. Берлянта, A.B. Кошкарева, B.C. Тикунова, А.Н. Чумаченко и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Организация и проведение природоохранных и рекреационных работ на территории национального парка должны основываться на материалах геоэкологического анализа территории, включающих комплекс моделей ландшафтной структуры территории парка и охранной зоны;

2. Комплексные геоэкологические исследования выполняются по определенной программе-алгоритму, включающему три этапа: 1 этап - сбор информации и создание базовых карт; 2 этап - создание основных ландшафтно-экологических территориальных моделей; 3 этап — подготовка и проведение полевых комплексных ландшафтно-геоэкологических исследований.

3. Концепция, структура и содержание специализированной ГИС «Национальный парк» должны отвечать принципам модульности структуры, комплексности баз данных, универсальности функций.

Научная новизна. Предложена комплексная научная программа ланд-шафтно-экологических исследований на территории парка и охранной зоны с применением ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования. Разработана, создана и апробирована специализированная модульная ГИС «Национальный парк «Хвалынский»».

Практическая значимость. Научная программа и алгоритм комплексных ландшафтно-геоэкологических исследований и ГИС НП «Хвалынский» используется в работе дирекции НП «Хвалынский», отдела работы с особо охраняемыми природными территориями комитета охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. ГИС НП «Хвалынский», как пример многомодульной специализированной ГИС, может представлять интерес для дирекций российских национальных парков, туристических фирм и природоохранных организаций при осуществлении рекреационной деятельности. Материалы диссертации и ГИС используются при чтении лекционных курсов, проведении практических занятий и полевых практик на географическом факультете Саратовского госуниверситета.

Апробация работы. Результаты научных исследований и ГИС «Национальный парк «Хвалынский»» внедрены в работу ряда природоохранных служб и ведомств Саратовской области: в министерство ЖКХ и строительства Саратовской области при создании схем территориального планирования Хвалынского района; ® дирекцию НП «Хвалынский» при управлении природоохранной и рекреационной деятельностью парка; в в комитет природопользования и охраны окружающей среды Саратовской области как элемент специализированной ГИС «Особо охраняемые природные территории Саратовской области».

Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на III региональной научно-практической конференции «Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья» (Волжский, 2003), IV Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века» (Саратов, 2003), докладывались и обсуждались на университетской конференции лучших студенческих работ (Саратов, 2004), научных конференциях географического факультета (Саратов, 2008, 2010), Всероссийской молодежной выставке-конкурсе прикладных исследований, изобретений и инноваций (Саратов, 2009), где автор отмечен дипломом III степени, на Всероссийской молодежной научной школе (Красновидово, 2010) диссертант победил в номинации «Лучшее научное сообщение».

Личный вклад автора заключается в сборе и обобщении разнообразных данных, создании базовых и тематических карт, проведении полевых работ, построении концептуальных моделей, создании модулей и БД ГИС.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Общий объем работы составляет 150 страниц машинописного текста. Работа проиллюстрирована 26 таблицами, 2 рисунками и 70 приложениями, из которых 42 карты. Список использованной литературы включает 140 наименований, в т.ч. 14 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Данилов, Владимир Анатольевич

Выводы

1. Геоинформационные системы успешно используются в природоохранных организациях развитых стран мира. Они, как правило, реализованы на единой программной основе, которая постоянно модернизуется. Вместе с тем, у многих зарубежных национальных парков ГИС часто носит узкоспециализированный характер.

2. Внедрение ГИС-технологий в деятельность природоохранных организаций России находится на начальной стадии. Завершенные проекты ГИС наблюдаются лишь в нескольких национальных парках России. Отсутствуют единые стандарты их создания.

3. В диссертации предложен один из вариантов структуры и содержания специализированный ГИС «Национального парка», построенного на принципах модульности структуры, комплексности баз данных и универсальности функций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. При формировании программы научных исследований на территории национального парка и в охранной зоне, наряду с широко практикуемым отраслевым подходом, следует применять комплексный ландшафтно-геоэкологический подход.

2. На начальном этапе планирования научной работы и разработки исследовательских программ для национального парка необходимо участие гео-экологов-ландшафтоведов. Данные специалисты призваны обеспечить требуемый комплексный территориальный анализ природных и природно-антропогенных процессов, как существующих, так и ожидаемых. Результаты ландшафтно-геоэкологического анализа, выполненного с применением всего комплекса концептуальных моделей ландшафтной географии и геоэкологии -это компонентная (моносистемная) и территориальная (полисистемная) модели, бассейновая, ландшафтно-геохимическая, катенная, экотонная, нуклеарная, и эколого-функциональная модели - должны стать основой последующих более углубленных отраслевых исследований: флористико-ботанических и зоологических при изучении биологического разнообразия, лесоводческо-лесоустроительных, экономических и др. В работе, на основе ряда указанных концептуальных моделей, созданы тематические карты территории парка и охранной зоны.

3. Необходимо использовать три основных принципа в создании геоинформационной системы национального парка: принцип модульности структуры, принцип комплексности баз данных, принцип универсальности функций ГИС. Созданная на основе указанных принципов ГИС, должна отражать особенности национального парка как природно-ландшафтной, рекреационно-культурологической и хозяйственно-экономической территориальной единицы.

В работе продемонстрирована модульная полифункциональная ГИС «Национальный парк», созданная с учетом указанных выше принципов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Данилов, Владимир Анатольевич, Астрахань

1. Авессаломова, И. А. Ландшафтно-функциональные карты при изучении геохимических аномалий текст. / И.А. Авессаломова // Вестник Московского университета. Сер. 5, География. 1986. - №5. - С. 88-93.

2. Агроклиматический справочник по Саратовской области. Л.: Гидроме-теоиздат, 1958. - 227 с.

3. Алексеенко, В. А. Геохимия ландшафта и окружающая среда текст. / В.А. Алексеенко. 2-е изд. - М.: Недра, 1997. - 142 с.

4. Анненская, Г. Н. Морфологическое изучение географических ландшафтов текст. / Г.Н. Анненская, A.A. Видина, В.К. Жучкова [и др.]. // Ландшафто-ведение. М., 1963. - С. 5-28.

5. Арманд, Д. Л. Наука о ландшафте текст. / Д.Л. Арманд. М., 1975. -288 с.

6. Баранов, Ю. Б. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов текст. / Ю.Б. Баранов, A.M. Берлянт, A.B. Кошкарев [и др.]. М.: Гис-Ассоциация, 1999. - 204 с.

7. Берлянт, А. М. Геоинформационное картографирование текст. /

8. A.M. Берлянт. М.: Изд-во Мое. ун-та, 1997. - 64 с.

9. Берлянт, А. М. Теория геоизображений текст. / A.M. Берлянт. М.: ГЕОС, 2006. - 262 с.

10. Беручашвили, Н. Л. Геофизика ландшафта текст. / Н.Л. Беручашвили. -М.: Высшая школа, 1990. 287 с.

11. Боков, В. А. Пространственно-временная организация геосистем текст. /

12. B.А. Боков. Симферополь, 1983. - 53 с.

13. Василенко, В. Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова текст. / В.Н. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.-286 с.

14. Востряков, А. В. Геология и полезные ископаемые Саратовской области текст. / A.B. Востряков, В.И. Ковальский. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1986.-127 с.

15. Востряков, А. В. Неогеновые и четвертичные отложения, рельеф и неотектоника юго-востока Русской платформы текст. / A.B. Востряков. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1967. - 354 с.

16. Гарбук, С. В. Космические системы дистанционного зондирования Земли текст. / C.B. Гарбук, В.Е. Гершензон. М.: Изд-во А и Б, 1997. - 296 с.

17. Гвоздецкий, Н. А. Основные проблемы физической географии текст. / H.A. Гвоздецкий. М., 1979. - 263 с.

18. Географические границы текст. / под ред. Б.Б. Родомана, Б.М. Эккеля. -М., 1982.- 128 с.

19. Геоинформационная система НП «Лосиный остров» электронный ресурс. Режим доступа : http://www.ifi.rssi.ru/LO/kart.html.

20. Геоинформационная система НП «Угра» электронный ресурс. — Режим доступа : http://parkngra.forest.ru/activity.php.

21. Геоинформационный метод в практике региональных физико-географических исследований текст. / A.B. Погорелов [и др.] // Труды Те-бердинского государственного заповедника. — Кисловодск: СевероКавказское издательство МИЛ, 2007. Вып.45. - 200 с.

22. Геоморфологическая карта Среднего и Нижнего Поволжья текст. / гл. ред. Ф.И. Ковальский. М.: Производственное геологическое объединение «Нижневолжскгеология», 1982. - 4 с.

23. Глазовская, М. А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов текст. / М.А. Глазовская. — Смоленск: Ойкумена, 2002. 288 с.

24. Глазовская, М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов текст. / М.А,. Глазовская. М.: Высшая школа, 1988. - 328 с.

25. Гласко, М. П. Географические аспекты блоковой структуры земной коры текст. / М.П. Гласко, Е.Я. Ранцман // Известия АН СССР. Сер. география. 1991.-№1.-С. 5-19.

26. Горшков, С. П. Концептуальные основы геоэкологии: учеб. пособие текст. / С.П. Горшков. Смоленск, 1998. - 448 с.

27. Григорьев, А. А. О периодическом законе географической зональности текст. / A.A. Григорьев, М.И. Будыко // Доклады АН СССР. 1956. -Т.110.-С. 48-56.

28. Данилов, В. А. Информационно-справочная ГИС НП «Хвалынский»» текст. / В.А. Данилов // Всерос. молодежная выставка-конкурс прикладных исследований, изобретений и инноваций: сборник мат-ов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. - С. 139.

29. Дёжкин, В. В. Экология природовозрождения (заметки о восстановительном природопользовании) текст. / В.В. Дёжкин, В.В. Снакин, JI.B. Попова

30. Использование и охрана природных ресурсов в России. 2007. - №4. -С. 3-11.

31. Добровольский, В. В. Гипергенез четверичного периода текст. / В.В. Добровольский. М.: Недра, 1966. - 238 с.

32. Докучаев, В. В. Учение о зонах природы текст. / В.В. Докучаев. М., 1948.-63 с.

33. Дончева, А. В. Экологическое проектирование и экспертиза текст. / A.B. Дончева, К.Н. Дьяконов. М.: Аспект-пресс, 2005. - 384 с.

34. Жилеев, М. Ю. Обзор применения мультиспектральных данных ДЗЗ и их комбинаций при цифровой обработке текст. / М.Ю. Жилеев // Геоматика. -2009. -№3. -С. 56-64.

35. Информационно-справочная система природоохранных территории России «ООПТ-Инфо» электронный ресурс. Режим доступа : http://oopt.info/index.php?page=23.

36. Информационно-справочная система природоохранных территорий США электронный ресурс. — Режим доступа : http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/province/list.litml.

37. Исаченко, А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование текст. / А.Г. Исаченко. М., 1991. - 365 с.

38. Исаченко, А. Г. Развитие географических идей текст. / А.Г. Исаченко. -М., 1971.-415 с.

39. Кадастровая выписка о земельном участке текст. : [выписка из государственного кадастра недвижимости №6400/201/10-22: по состоянию на 26.02.2010]. Управление Роснедвижимости по Саратовской области, 2010.-326 с.

40. Карта четвертичных отложений Среднего и Нижнего Поволжья текст. / гл. ред. Ф.И. Ковальский. М.: Производственное геологическое объединение «Нижневолжскгеология», 1982. - 4 с.

41. Книжников, Ю. Ф. Аэрокосмические методы географических исследований текст. / Ю.Ф. Книжников, В.И. Кравцова, О.В. Тутубалина. М.: Из-дат. центр «Академия», 2004. — 336 с.

42. Коломыц, Э. Г. Ландшафтные исследования в переходных зонах (методологический аспект) текст. / Э.Г. Коломыц. М., 1987. - 147 с.

43. Коросов, А. В. Интеграция знаний о территории национального парка «Ка-левальский» на основе ГИС текст. / A.B. Коросов, С.А. Поздняков // Тру-, ды Карельского научного центра РАН. 2009. - №2. - С. 84-90.

44. Красная книга Саратовской области: Растения, грибы, лишайники. Животные текст. / Комитет охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. Саратов, 2006. - 528 с.

45. Крауклис, А. А. Проблемы экспериментального ландшафтоведения текст. / A.A. Крауклис. Новосибирск: Наука, 1979. - 231 с.

46. Ландшафтное картографирование: учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальности «Прикладная информатика в географии» электронный ресурс. / В.З. Макаров и др.] // Сарат. ун-та. Режим доступа : http://www.sgu.ru/ie/geo

47. Ласточкин, А. Н. Морфодинамический анализ текст. / А.Н. Ласточкин. -Л., 1987.-255 с.

48. Лесохозяйственный регламент лесничества «Национальный парк «Хвалынский» текст. : [утвержден Федеральной службой по надзору в сфере природопользования: по состоянию на 15.05.2008]. — Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 2008. — 55 с.

49. Лукашев, К. И. Техногенез и геохимические изменения в окружающей среде текст. / К.И. Лукашев, О.В. Лукашев. Минск, 1986. - 154 с.

50. Лурье, И. К. Основы геоинформационного картографирования: учеб. Пособие текст. / И.К. Лурье. М.: Изд-во Мое. ун-та, 2000. - 143 с.

51. Макаров, В.З. Геоструктурный каркас города опыт экологической интерпретации с применением ГИС-технологий текст. / В.З. Макаров, И.В. Пролеткин, А.Н. Чумаченко // Проблемы геоэкологии Саратова и области. - Саратов, 1998. - Вып. 2. - С.3-17.

52. Макаров, В. 3. Ландшафтная структура Саратовской области текст. / В.З. Макаров, А.К. Пестряков // География Сар. обл. Саратов, 1996. - С. 53-68.

53. Макаров, В. 3. Ландшафтно-экологический анализ крупного промышленного города текст. / В.З. Макаров. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001. -176 с.

54. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах текст. / научн. ред. A.A. Роде. М: Мысль, 1978. - 183 с.

55. Мещеряков, Ю. А. Морфоструктура равнинно-платформенных областей текст. / Ю.А. Мещеряков. М. Изд-во АН СССР, 1960. - 346 с.

56. Мильков, Ф. Н. Склоновая микрозональность ландшафтов текст. / Ф.Н. Мильков // Научные записки Воронежского отделения географического общества СССР. 1974. - №1. -С. 3-9.

57. Мильков, Ф. Н. Физическая география: современное состояние, закономерности, проблемы текст. / Ф.Н. Мильков. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 1981. 400 с.

58. Мильков, Ф. Н. Физическая география: учение о ландшафте и географическая зональность текст. / Ф.Н. Мильков. Воронеж, 1986. - 328 с.

59. Михно, В. Б. Меловой карст текст. / В.Б. Михно, А.Г. Чикишев // СреднеРусское Белогорье. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985. - С. 22-31.

60. Наливкин, В. Д. О классификации тектонических структур текст. / В.Д. Наливкин // Геотектоника. 1965. - №3. - С. 34-45.

61. Национальный атлас России : в 4 т. Т. 2. Природа. Экология. М.: ПКО «Картография», 2007. - 495 с.

62. Национальный парк «Хвалынский»: ландшафтная характеристика и географическая информационная система текст. / В.З. Макаров [и др.] ; под ред. В.З. Макарова. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2006. — 148 с.

63. Некоторые результаты ландшафтно-экологических исследований на территории Хвалынского национального парка текст. / В.З. Макаров [и др.] //

64. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле. -2007.-Вып. 1.-Т. 7.-С. 11-16.

65. Николаев, В. А. Проблемы регионального ландшафтоведения текст. / В.А. Николаев. М., 1979. - 160 с.

66. Новаковский, Б. А. Цифровая картография: цифровые модели и электронные карты текст. / Б.А. Новаковский, А.И. Праслова, С.В. Праслов. М.: Изд-во Мое. ун-та, 2000. - 116 с.

67. Одум, Ю. Экология: в 2 т. Т. 1 текст. / Ю. Одум. Пер. с англ. М., 1986. -328 с.

68. Основы геоинформатики: в 2 кн. Кн. 1: учеб. пособие для студ. вузов текст. / под ред. B.C. Тикунова. М.: Издательский центр «Академия», 2004.-480 с.

69. Перельман, А. И. Геохимия текст. / А.И. Перельман. М., 1989. - 528 с.

70. Перельман, А. И. Геохимия ландшафта текст. / А.И. Перельман. 2-е изд. -М., 1975.-340 с.

71. Петров, К. М. Геоэкология. Основы природопользования текст. / K.M. Петров. СПб., 1994. - 216 с.

72. Постановление Правительства Российской Федерации №980. О создании в Саратовской области национального парка «Хвалынский» текст. Введ. 1994-08-19 : по состоянию на 9 окт. 1995 г. М.: Правительство Российской Федерации, 1994. - 1 с.

73. Постановление Правительства Саратовской области №96-П. Положения об охранной зоне национального парка «Хвалынский» текст. Введ. 2004-0423 : по состоянию на 12 авг. 2008 г. Саратов: Правительство Саратовской области, 2004. - 5 с.

74. Почвенная карта Саратовской области текст. / отв. ред. Е.М. Цвылев. -Киев: ПКО «Картография» ГУГК СССР, 1989. 4 с.

75. Преображенский, В. С. Беседы о современной физической географии текст. / В.С. Преображенский. М., 1972. - 167 с.

76. Преображенский, В. С. Основы ландшафтного анализа текст. / В.С. Преображенский, Т.Д. Александрова, Т.П. Куприянова. М., 1988.192 с.

77. Программа и методика биогеоценологических исследований текст. М.: Наука, 1974.-237 с.

78. Пузаченко, Ю. Г. Соотношение ландшафтоведения и ландшафтной экологии текст. / Ю.Г. Пузаченко, К.Н. Дьяконов // Структура, функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов: тез. X ландшафтной конф. -М.; СПб., 1997. С. 30-32.

79. Раменский, Л. Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель текст. / Л.Г. Раменкский. М., 1938. - 620 с.

80. Реймерс, Н. Ф. Особо охраняемые природные территории текст. / Н.Ф. Реймерс, Ф.Р. Штильмарк. М.: Мысль, 1978. - 294 с.

81. Ретеюм, А. Ю. Земные миры текст. / А.Ю. Ретеюм. М., 1988. - 266 с.

82. Ретеюм, А. Ю. Региональное развитие в свете концепции нуклеарных систем текст. / А.Ю. Ретеюм // Новые концепции в географии и прогнозировании : РАН. Науч. совет по проблемам биосферы. М., 1993. С. 48-66.

83. Ржаницын, Н. А. Морфометрические и гидрологические закономерности строения речной сети текст. / H.A. Ржаницын. Л., 1960. - 238 с.

84. Родники Саратовской области текст. / A.A. Орлов, Т.М. Хохлова ; научн. ред. А. А. / Комитет охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. Науч. ред. A.A. Орлов. Саратов: Изд-во «Сателлит», 2008.-226 с.

85. Россия. Полное географическое описание нашего отечества. Настольная и дорожная книга для русских людей. В 20 т. Т. 2. Среднерусская черноземная область текст. / Под ред. В.П. Семенова-Тянь-Шанского. М.: Издание А.Ф. Девриена, 1900. - 717 с.

86. Полное географическое описание нашего отечества. В 20 т. Т. 6. Среднее и Нижнее Поволжье и Заволжье текст. / Под ред. В.П. Семенова-Тянь-Шанского. М.: Издание А.Ф. Девриена, 1901. - 622 с.

87. Севильская стратегия для биосферных резерватов текст. М.: ВВФ, 2000. -29 с.

88. Семенов, Ю. М. Проблемы дифференциации вещества и организация геосистем текст. /Ю.М. Семенов : Автореф. дис. д-ра геогр. наук. Иркутск, 1990.-48 с.

89. Силин, В. И. Экологический мониторинг на основе морфометрии бассейнов текст. / В.И. Силин // Комплексный мониторинг и практика. М.,• 1991.-С. 111-112.

90. Симонов, Ю. Г. Морфометрический анализ рельефа текст. / Ю.Г. Симонов. М.: Смоленск, 1988. - 272 с.

91. Симонов, Ю. Г. Речные бассейны как объекты исследования в эколого-геоморфологическом анализе текст. / Ю.Г. Симонов, Т.Ю. Симонова,

92. B.И. Кружалин // Эколого-геоморфологические исследования. М., 1995.1. C. 36- 44.

93. Снытко, В. А. Проблемы динамики вещества в геосистемах южных регионов Сибири текст. / В.А. Снытко : Автореф. дис. д-ра геогр. наук. — М., 1983.-52 с.

94. Соболев, JI. Н. Опыт комплексной характеристики угодий на основе территориальных экологических схем текст. / J1.H. Соболев // Известия Академии наук СССР. Серия географическая. М.: Изд-во АН СССР, 1955. -№6.-С. 36-42.

95. Солнцев, В. Н. Системная организация ландшафтов текст. / В.Н. Солнцев. -М., 1981.-239 с.

96. Солнцев, Н. А. О морфологии природного географического ландшафта текст. / Н.А.Солнцев // Вопросы географии. М. - 1949. - Вып. 16. -С. 61-86.

97. Солнцев, Н. А. Природный ландшафт и некоторые его общие закономерности текст. / H.A. Солнцев // Труды II Всесоюзного географического съезда. М.: Географгиз. - 1948. - Т. 1. - С. 94-106.

98. Сочава, В. Б. Введение в учение о геосистемах текст. / В.Б. Сочава. — Новосибирск: Наука, 1978. 345 с.

99. Спрыгин, И. И. Борьба леса со степью в Пензенской губернии текст. / И.И. Спрыгин. Пенза, 1922. - 20 с.

100. Спрыгин, И. И. Растительный покров Средневолжского края текст. / И.И. Спрыгин. Самара ; Москва, 1931. - 66 с.

101. Технико-экономическое обоснование организации Национального природного парка «Хвалынский» Саратовской области.В 3 т. Т. 1. Объяснительная записка текст. Саратов, 1995. - 250 с.

102. Тикунов, В. С. Моделирование в картографии текст. / B.C. Тикунов. М.: Изд-во МГУ, 1997. - 405 с.

103. Тикунов, В. С. Устойчивое развитие территорий: картографо-геоинформационное обеспечение текст. / B.C. Тикунов, Д.А. Цапук.- М.; Смоленск, 1999. 176 с.

104. Транин, А. А. Национальные парки в СССР: проблемы и перспективы текст. / A.A. Транин. М.: Наука, 1991. - 294 с.

105. Усов, Н. И. Почвы Саратовской области. В 2 ч. 4.1. Правобережье текст. / Н.И. Усов. Саратов: ОГИЗ, 1948. - 288 с.

106. Федеральный Закон № 7-ФЗ. Об охране окружающей среды текст. -Введ. 2002-01-10. М.: Правительство РФ, 2002. - 33 с.

107. Федеральный Закон №33-Ф3. Об особо охраняемых природных территориях текст. Введ. 1995-03-14. - М.: Правительство РФ, 1995. - 16 с.

108. Философов, В. П. Основы морфометрического метода поисков тектонических структур текст. / В.П. Философов. Саратов, 1975. - 238 с.

109. Хортон, Р. Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов текст. / Р.Е. Хортон ; под. ред. М.А. Великанова. М.: Типография Госиноиздата, 1948.- 158 с.

110. Штильмарк, Ф. Р. Историография российских заповедников (1895-1995) текст. / Ф.Р. Штильмарк. М.: Логата, 1996. - 339 с.

111. Эколого-ресурсный атлас Саратовской области текст. / гл. ред. B.C. Белов. Саратов: ВТУ ГШ, Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов Саратовской области, Роскартография, 1996. - 12 с.

112. Air Quality in the Nationals Parks текст. Second Edition. - Lakewood and Washington, D.C. : U.S. Department of the Interior, National Park Service Air Resources Division, September 2002. - 59 p.

113. Chorly, R.J. Physical geography: a systems approach текст. / R.J. Chorly, B.A. Kennedy. London, 1971.-370 p.

114. Fance, S. The cornerstone of natural resource stewardship: Vital signs monitoring текст. / S. Fance // Natural Resources Year in Review 2002. - U.S. Department of the Interior, National Park Service, Denver and Washington D.C., 2003.-May.-P. 3-4.

115. Forman, R. Т. Land Mosaics: The Ecology of Landscapes and Regions текст. / R.T. Forman. New York ; Cambridge: Cambridge University Press, 1995. — 632 p.

116. Forman, R.T. Landscape Ecology текст. / R.T. Forman, M. Godron. New York: John Wiley, 1986. - 619 p.

117. Hood, S. National Capital Region Network: A milestone in the making текст. / S. Hood // Natural Resources Year in Review 2002. - U.S. Department of the Interior, National Park Service, Denver and Washington D.C., 2003. - May. -P. 2.

118. Kimball, D. B. New aquatic resource professionals stationed in parks текст. / D.B. Kimball // Natural Resources Year in Review 2002. - U.S. Department of the Interior, National Park Service, Denver and Washington D.C., 2003. -May.-P. 5.

119. Naveh. S. Teorie, approach, application текст. / S. Naveh, D. Liberman. -N.Y., 1984.-236 p.

120. Primeck, R. B. A primier of conservation biologi текст. / R.B. Primeck. 2-ed. -New York, 1998.-38 p.

121. Udvardy, M. D. A classification of the biogeographical provinces of the world текст. / M.D. Udvardy. IUCN Occational Paper, 1975. - №18. - 49 p.

122. Yellowstone Resource and Issues 2004 текст. Division of Interpretation, Yellowstone National Park, Mammoth Hot Springs, Wyoming, 2004. - 191 p.

123. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского»1. Географический факультетна правах рукописи042.0 1 1 5 4 62 4 "

124. Данилов Владимир Анатольевич

125. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА (НА ПРИМЕРЕ НП »ХВАЛЫНСКИЙ»)