Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Использование ландшафтного метода в процессе проектирования национальных парков

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Использование ландшафтного метода в процессе проектирования национальных парков"

РГ6- ^

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

■ На правах рукописи

МЕЛЬЧЕНКО Вера Евгеньевна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАНДШАФТНОГО МЕТОДА В ПРОЦЕССЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРКОВ

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

А В Т- О Р-Е.Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени — кандидата географических наук

Москва - 1995

Раоота выполнена на кафедре физической географии и ландшафтоведения географического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель - кандидат географических наук,

доцент В.К.Жучкова

Официальные^оппоненты: доктор географических наук А.С.Викторов

доктор географических наук,

старший научный сотрудник Л.И.Мухина -

Ведущая организация - естественно-географический факультет Московского ' государственного педагогического университета им.В.И.Ленина

Защита состоится " '¿-т^шп/хгл 9 1995г. в 1 (г часов на заседании физико-географического диссертационного совета Д-053.05.29 при Московском государственном университете по адресу: 119899 Москва ГСП-3, Воробьевы горы, МГУ, географический .факультет, 18 этаж, аудитория 1807.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан мщ'^ъ 1995г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат географических наук

Т.И.КондратьеЕа

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В связи с увеличением антропогенного прессинга на природную среду возрастает необходимость сохранения природных комплексов. Национальные природные парки (НП). как форма природопользования, из всех особо охраняемых территорий наиболее соответствуют современному состоянию природной среды и социально-экономической ситуации в стране. В России организованы, проектируются и в перспективе планируется создание сети многочисленных НП, выполняющих природоохранные, куль-туросберегающие, эколого-просветительские и рекреационные функции.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Исследование проблем оптимизации процесса проектирования национальных парков.

ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ. Разработка и научное обоснование принципов и методов оптимизации процесса проектирования НП на основе ландшафтной концепции исследования природы.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Природные территориальные комплексы (ПТК) НП (Сочинского, Куршской косы. Самарской Луки, Лосиного острова) и других особо охраняемых территорий.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ состоит из двух методологических аспектов: естественно-научного и технологического (проектного). В естественно-научном аспекте рассматриваются ПТК различного ранга, принципы их классификации, генезис, свойства и функционирование. В основу исследования положена парадигма генетического ландшафтоведения, разработанная Н.А.Солнцевым, К.И.Герен-чуком, Г.П.Миллером, А.Г.Исаченко, В.А.Николаевым, Г.Н.Анненс-кой, А.А.Видиной, И.И.Мамай, Ю. Н.Цесельчуком, И.В.Васильевой, С.Г.Любушкиной. К.В.Пашкангом и другими.

Предмет исследования в технологическом аспекте - процесс проектирования НП, его ход и структура, принципы и методы решения отдельных задач (устойчивости ПТК. оценки условий сохранения флоры и др.). Сквозная проблема процесса проектирования - определение картографического каркаса и пространственных оперативных единиц, по которым производятся оценки и принимаются проектные решения. В качестве такого каркаса рассматривается модель морфологической структуры ландшафта (МСЛ) - гене-

- г -

тическая ландшафтная карта с системой характеристик ПТК. Пр1 решении отдельных задач процесса проектирования, связанных < вопросами взаимодействия природы и техники, используются понятия концепции геотехносистем (Ретеюм, Дьяконов, Куницын, 1972).

' МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Предлагаемая работа, хотя решае' вопросы проектирования, носит исследовательский характер. Основной метод исследования - ландшафтный, в структуре котороп использованы сравнительно-географический и картографически] методы. Как подсобные инструменты использованы аэрофотоснимки, графики, ' матрицы. Проведены ландшафтный анализ условий формирования и распределения редких элементов флоры, ландшафтна: интерпретация отраслевых технологических исследований (лесо водственных, зоологических, архитектурных, строительных : др.). Общий ход исследований: проектирование НП -*• анализ структуры процесса проектирования, примененных методов и прин ципов решений-»-разработка и уточнение структуры процесса, методов и принципов решений -»- научное обоснование (структуры процесса, методов и принципов решений).

ИСХОДНЬЕ ДАНШЕ. В основу работы положены результат: собственных ландшафтных исследований, проведенных в период 1981 по 1991 год в головной организации по проектированию Н России - институте Союзгипролесхоз (ныне Росгипролес). На ста дии технико-экономического обоснования составлены ландшафтны карты НП: Сочинского, в масштабе 1: 50 ООО (основной выделен ный ранг - местность); Куршской косы, - 1: 10 ООО (урочище) Самарской Луки, - 1: 25 ООО (урочище); Лосиного острова, 1:10 ООО (урочище); а также серии прикладных оценочных карт легенд; карточек, содержащих информацию по прикладным оценка и рекомендациям по режиму использования указанных НП. Для про екта детальной планировки составлена ландшафтная карта в масш табе 1: 500 (основной выделенный ранг ПТК - фация) с приклад ными оценками и рекомендациями к использованию на фрагменты Н Куршская Коса. На стадии рабочего проекта НП Самарская Лук проведены ландшафтные обследования по строительным площадкам рекомендациями в хозяйственной деятельности. Исходными данным послужили также исследования по проекту оценки последстви антропогенного воздействия на ПТК Самарской Луки (автор проек

та), ландшафтно-флористические исследования Самарской Луки, а также опыт проектирования НП, накопленный в сопряженной работе со специалистами разных отраслей (архитекторов, ботаников, зоологов, лесоводов, озеленителей, лесопатологов, гидротехников, строителей, транспортников, экономистов) из организаций: Союз-гипролесхоз, Ленинградский институт проектирования городов (Ленгипрогор); Московский институт проектирования- городов (Гипрогор); Институт горного садоводства в г.Сочи; Институт механизации лесного хозяйства (г.Пушкино) и его Кавказский филиал в г. Сочи; Лаборатория лесоведения АН СССР; Волгогипро-зем; Кавказский заповедник; Жигулевский заповедник.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ в методологическом обосновании использования ландшафтной генетической карты как оптимального информационно-картографического каркаса для процесса проектирования; в обосновании регионально-генетического принципа классификации единиц МСЛ; в определении генезиса ПТК, как фактора, определяющего свойства, поведение и развитие ПТК; в принципе анализа МСЛ на всех уровнях иерархии ПТК при рассмотрении каждого ранга ПТК на фоне организующего с определением места в нем подчиненного; в оценке восстанавливаемости ПТК по интенсивности геоматических процессов (ИГП) с учетом ролевой функциональной структуры ландшафта; в разработке и обосновании методов ландшафтного анализа условий формирования и распределения флоры; в оценке степени флористической индивидуальности ПТК; в разработке и научном обосновании принципов и методов использования ландшафтного каркаса как аналитического и синтезирующего инструмента в проектных решениях по обеспечению сохранения разнообразия ПТК и решений функционального зонирования НП. 1

ДОСТОВЕРНОСТЬ ВЫВОДОВ обеспечивается разнообразием и контрастностью обследованных территорий, а также эффективным внедрением в практику проектирования.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Разработанная автором "Временная методика ландшафтного картографирования рекреационных и особо охраняемых территорий" (1988), рассмотрена и утверждена Техническим советом института Союзгипролесхоз. Методика рекомендована к использованию при проектировании НП, рекреационных объектов и особо охраняемых территорий в подразделениях Инсти-

тута и его филиалах. Основные методические принципы и результаты ландшафтных исследований использованы в проектах НП: Сочинский. Куршская коса. Самарская Лука, Лосиный остров (на стадиях технико-экономического обоснования, рабочего проекта и проекта детальной планировки); в проекте оценки последствий антропогенного воздействия на ПТК Самарской Луки. Результаты ландшафтных исследований использованы в работах: по оценке состояния Черноморского побе'р'ежья ("Эко - Черное море - 90", ИГ АН СССР), "Охрана окружающей среды в составе генплана г.Сочи" (ЦНИИП Градостроительства, 1988). Основные из предлагаемых методических принципов проектирования в настоящее время используются и в перспективе могут использоваться в проектных работах.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения предлагаемой работы доложены автором и обсуждены: в институте "Союзгипролесхоз", на заседании Технического совета, при обсуждении "Временной методики ..." (1988г.); на школе "Природоохранная деятельность заповедников и национальных парков в горнодобывающих районах" (М., 1988 г.); на Всесоюзной конференции "Роль проектных и научных разработок в ускорении научно-технического прогресса ле-сохозяйственного производства" (М., 1988); на школе "Опыт проектирования национальных парков в СССР" (М., 1989); на научно-практической конференции "Социально-экологические проблемы Самарской Луки" (Куйбышев, 1990); на рабочем совещании по оценке состояния и устойчивости экосистем (Пущино, 1991); на научно-координационном совещании "Экологическое нормирование, проблемы и методы" (Пущино, 1992); на чтениях памяти Н.А.Солнцева, в Московском Университете (1992); на научно-практической конференции "И.И.Спрыгин и современные проблемы изучения и сохранения растительного покрова Среднего Поволжья" (Жигулевский заповедник, 1993).

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 7 глав и выводов на 142 стр., приложения на 34 стр., содержащего легенды к ландшафтным картам (одна из них с флористической. характеристикой ПТК и списком редких видов растений; легенды с прикладными оценками ПТК на уровне рабочего проекта), 17 рисунков и графиков (в том числе фрагменты ландшафтных карт с ПТК разного ранга и генезиса с примерами оценок устой-

чивости и флористические характеристики, функционального зонирования НП). 6 таблиц (включая примеры легенд по оценке степени нарушенности) и списка литературы из 172 наименований. -

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано И работ, общим объемом около 5,5 печатных листов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОПРОСА

На основании работ Г.В.Ф.Гегеля, Ф.Бэкона, И.Канта, Б.Коммонера и др. исследуемая проблема подразделена на три методологических аспекта. В каждом, природа, как детерминирующий объект, входит в различные системы:

-природные (ПТК), развивающиеся по естественно-природным законам, независимым от отношения к ним; -технические (геотехносистемы). единство которых определяется заданными социально-экономическими функциями; -проектировочные, где процессом решения задачи объединена триада (проектировщик-природа-заказчик). В зависимости от аспекта рассмотрения природы, должны меняться и используемые категории (критерии, показатели, оценки, классификации). Методологическая основа многих ошибок в оценках природы связана со смешением категорий различной системной принадлежности, точнее, зачастую, идет подмена естественно-природных категорий на социально ориентированные.

Группа проблем связана с исследованием процесса проектирования. Специфика его заключается в выполнении социально поставленной задачи, в отличие от научных исследований, где цель

- познание истины. На различие этих аспектов еще в XVII в. обратил внимание Ф.Бэкон, а в современной науке о проектировании

- Г.Рополь (1989), и др. Процесс проектирования имеет два аспекта: первый, сущностный, центрирован на проектировщика, имеет дело с психологией решения и в значительной мере основан на ассоциативно-интуитивных приемах (в этом плане ПТК может рассматриваться как образ). Второй, нормативный, центрирован на объект проектирования (Рополь.1989). Он состоит из требований к конечному решению в виде системы нормирования антропогенных

нагрузок, мер по охране биоты и т. д.

Задача оптимизации процесса проектирования рассматривается в аспектах различных систем. И во все, как основной объект, входит природа различными своими сторонами. При этом остаются неизменными ее сущностные свойства: системный принцип организации, генетическая детерминированность свойств и другие. Поэтому, независимо от аспекта идследования природы, оцениваемый объект должен рассматриваться в увязке с ландшафтным принципом организации'природы.

2.ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ НП

2.1. СПЕЦИФИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ Подход к проблеме проектирования в ландшафтном аспекте освещался в работах (Мухина 1973, Преображенский, Александрова, 1983; Преображенский, Александрова, Куприянова, 1988; и др.). Специфика объекта проектирования, в первую очередь, определяется социальным заказом. НП, как объект проектирования, с одной стороны, технический, т.к. его единство определяется заданными социально-экономическими функциями, а с другой стороны, - территориальный.

Территориальные особенности выступают в качестве условий решения задачи. Продолжительность характерного времени объекта и объемы его вещественного тела не дают возможности проверки работы модели путем конкретного эксперимента. Специфическое техническое свойство НП - полифункциональность - проявляется как в виде территориального сочетания функций, так и в виде совмещения их в одном месте (Минц, Преображенский, 1970). Возможно также временное распределение функций. Очень важное условие в функционировании НП, как геотехносистемы (ГТС), в приоритете естественного хода процессов. В этом плане НП можно рассматривать как ГТС в целом неуправляемую (скорее только контролируемую) с отдельными регулируемыми, управляемыми и неуправляемыми блоками (в виде функциональных зон).

2.2 СТРУКТУРА И ХОД ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ На основании собственного опыта проектирования и публикаций (Хилл, 1973; Джонс, 1982; Природа____ 1984 и др.) процесс

проектирования подразделен на этапы:

- определение цели - формулировка в общих выражениях характеристик объекта в соответствии с положением' о НП;

- научные исследования - сбор общей целевой информации в виде принципов организации охраняемых объектов и решения естественно-природных задач и региональной информации;

- постановка задачи - формулировка данных и параметров, определяющих функционирование НП. Технологические данные организовываются в классификации' компонентов ПТК и собственно ПТК, систематизируются, определяются их веса по функциональной значимости (охраняемые элементы распределяются по категориям редкости, культурные - по ценности) и переводятся на одну картографическую основу. В качестве модели пространственного каркаса территории НП рекомендуется использовать наложенные карты: ландшафтную и административно-хозяйственную. К ним прилагается природная покомпонентная и поэлементная, а также хозяйственная информация, привязанная к соответствующим рангам ПТК. Региональные естественно-природные данные должны обладать следующими свойствами: всеобщностью (характеризовать все ПТК в одном показателе), повсеместностью (встречаться на всей проектируемой территории); анализируемая территория должна быть больше проектируемой и характеризоваться временной изменчивостью показателей. В результате этапа должны быть определены: границы проектируемой территории, основные пространственные оперативные единицы процесса проектирования (ранг ПТК, лесотаксацион-ная единица), масштаб проектирования, уровень точности выдаваемых решений по хозяйственной деятельности;

- механизм процесса формирования идей в значительной мере субъективен и основан на интуиции. Здесь единицы ПТК могут использоваться в виде образов территории, а специалист ландшаф-товед выступать в роли синтезатора идей, поскольку он обладает знанием общих законов развития природы;

- выработка концепции проводится путем синтеза исходных технологических данных в ГТС с использованием' ландшафтного каркаса в качестве организующего картографического инструмента. Результаты этапа выражаются в форме функционального зонирования и обобщенных хозяйственно-экономических показателей;

- анализ концепции состоит в проверке технологической мо-

дели НП на основе ландшафтного каркаса с использованием данных по оценкам реакций ПТК и условий существования биоты;

- этап проектных решений, заключается в" составлении и оформлении плана территории НП в виде функционального зонирования и расчетов технико-экономических показателей;

- стадия производства в виде составления технологических карт, определения объемов строительства, технологии, • оборудования. расчета смет и календарного планирования в работе рассмотрена лишь частично, т.к. в наши задачи не входит.

Для оптимизации процесса проектирования необходим логический каркас, организовывающий информацию. Разбору методики составления и использования такого каркаса посвящена предлагаемая работа.

3. ЛАНДШАФТНЫЙ ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

3.1. КОНЦЕПЦИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Одна из сквозных проблем экологического проектирования состоит в организации проектной информации, отвечающей следующим требованиям: компактности (минимально возможного количества блоков и показателей), достаточности, достоверности, мобильности в пользовании, возможности прогнозирования последствий назначаемых хозяйственных мероприятий, территориальной однородности в пределах оперативной пространственной единицы, в которой принимаются решения по хозяйственной деятельности.

Для этого необходимо разнородные технические показатели привести в соответствие с категориями одного типа систем. Принципиально необходимо, чтобы они выражали внутреннюю природную сущность объекта. Поставленным условиям отвечают основные положения генетического ландшафтоведения: об организованности природы в систему иерархий ПТК; о генетически, исторически сложившемся характере функциональной взаимосвязи компонентов ПТК, где литогенная основа, как носитель генетической информации, детерминирует свойства и особености пространственной организации ПТК; о ходе и последовательности стадий развития ПТК, определяемых генезисом МСЛ и современными латеральными связями между ПТК.

Чтобы использовать эти положения при решении проектных

задач, необходимо технические и ресурсные показатели привести в соответствие с основными структурными категориями ландшафто-ведения: компонентами и иерархиями ПТК. Это заключается в определении компонентной принадлежности показателей (по вещественному составу и способу существования) и их места в иерархии щ'к. В качестве пространственного каркаса НП рассматривается ландшафтная карта с представленной на ней иерархией ПТК.

3.2. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАНДШАФТНОЙ КАРТЫ

Система структурной организации ландшафтной карты служит каркасом для пространственной организации проектной информации. Методологической основой этой системы являются принципы классификации ПТК. Наиболее широко используются принципы классификаций, разработанные в лаборатории ландшафтоведения географического факультета МГУ (Анненская и др., 1963). В соответствии с ними ПТК классифицируются по двум направлениям: по сложности строения и по степени типологичности. Эта классификация разработана преимущественно на основе опыта картографирования равнинных ландшафтов моренно-эрозионного, водно-ледникового и аллювиального генезиса. Проанализировав опыт картографирования как равнинных, так и горных территорий различного генезиса, автор пришел к выводу о преимуществах регионально-генетического пригщипа классификации ПТК. состоящего в том, что ПТК одного ранга объединяются в виды только в пределах своего уровня организации: фации - в подурочищах, подурочища -в урочищах и т.д. (рис.1).

Основанием для предлагаемой классификации служит латеральная сопряженность в развитии ПТК, характер которой .определяется генезисом. Генетический подход развивается в естествознании начиная с работ И.Канта, Ж.Л.Бюффона, В.В.Докучаева, Н.И.Вавилова; в физической географии и' ландшафтоведении он представлен работами (Щукин,1946; Марков.1948; Солнцев. 1960, 1968, 1969; Николаев, 1979, 1988, 1989; Анненская, Мамай. 1978; Мамай, 1979, и др.).

Неудовлетворительность сквозного типологического подхода к классификации ПТК особенно проявляется на территориях с интенсивными латеральными геоматическими процессами. Так, на Куршской косе, в ландшафте эолового генезиса, находящемся в

Рис 1. Схема регионально-генетического принципа классификации единиц морфологической структуры ландшафта.

стадии интенсивного формирования, многие фации и подурочища по физиономическим признакам очень сходны: сложены песками, имеют слабосформированные почвы под сосняками злаково-сухотравными. Но в различных по стадиям развития урочищах они различаются поведением и тенденцией развития. Если фация входит в урочище с интенсивными процессами (что наблюдается в зоне влияния морских ветров), реакция на антропогенное воздействие будет более бурная, чем в физиономически сходных фациях урочищ со слабым проявлением эоловых процессов. Последствия вхождения фаций в генетически и территориально единый ПТК более высокого ранга проявляется также в их флористическом составе, особенно в наличии эндемичных и автохтонных видов, что достаточно наглядно выявилось на Самарской Луке.

Ступени иерархий ПТК в ландшафте определяются интегрирующими процессами и факторами разного качества или скачками изменения их интенсивности.. При этом каждый фактор подчиненного ПТК действует на фоне организующего. Так как в ландшафтах разного генезиса количество видов процессов или факторов часто

- и -

различно, то и число ступеней (рангов) ПТК различается.

Анализ МСЛ показал, что число видов урочищ в ландшафтах разного генезиса колеблется от 6 (в моногенетических ландшафтах) до 18 - в полигенетических (моренно-водноледниковых. в краевых зонах оледенений). Случаи многообразия видов ПТК одного ранга в легенде к ландшафтной карте чаще всего свидетельствуют о пропуске ступени пространственной организации.- Указанное положение подтверждается анализом сходных данных с позиции теории колебаний (Пузаченко, 1986).

Все вышеизложенное позволяет считать, что морфологические единицы ландшафта должны классифицироваться по генезису на фоне организующего ПТК более высокого ранга, т. е.' на фоне интегрирующего фактора или процесса, определяющего его генезис. Знание о генезисе ПТК можно рассматривать как наиболее экономный способ организации информации.

4.РЕШЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ НА ОСНОВЕ ЛАНДШАФТНОГО КАРКАСА

4.1. УСТОЙЧИВОСТЬ ПТК

Сложность проблемы устойчивости ПТК отражает разнообразие аспектов ее рассмотрения: общей концепции и моделирования (Со-чава, 1974,1978; Крауклис, 1974, 1979; Арманд, 1983, 1988; Пузаченко, 1983; Гродзинский. 1983; Ретеюм, 1988, и др.); динамики и изменчивости (Дьяконов, 1974, 1979; Дьяконов, Иванов, 1991; Миллер, Петлин. Галамбош. 1982; Мамай, 1993, и др.); стабильности (Светлосанов,1976,1983,1988); самоочищае-мости (Глазовская, 1976, 1983,1988); сопротивляемости и восстанавливаемости (Солнцева, 1982); соответствия техногенных факторов природным (Солнцева,1983); эволюционного развития природы (Красилов, 1977, 1992); надежности выполнения социально-экономических функций (Дьяконов, 1979; Преображенский, 1983).

Рассматриваемый подход ограничен рамками условий задачи: сохранением естественного хода развития ПТК, видами воздействия (рекреация, строительство, и др.), рангами ПТК (от фации до ландшафта), размерами НП (что контролирует разнообразие ПТК) и достаточностью разбиения оценок устойчивости на 3-7 градаций.

На основе собственных полевых ландшафтных обследований последствий воздействия в генетически контрастных ПТК с использованием в анализе реакций ПТК сравнительно-географического метода (на ландшафтно-генетической основе) предпринята попытка выявить факторы, определяющие устойчивость ПТК.

По формам проявления, устойчивость выражается сопротивляемостью и восстанавливаемостью , (Солнцева, 1982). Сопротивляемость подразделяется на биотическую и геоматическую. Стабилизирующая роль биоты (Сочава, 1974) определяется запасами биомассы и органического вещества почв. Геоматическая сопротивляемость определяется физическими и химическими свойствами тела ПТК. Сопротивляемость, в пространственном аспекте - это радиальное свойство.

Восстанавливаемость - это потенциальная способность к восстановлению генотипа нарушенного ПТК за счет латеральных процессов, формирующих его тело. Понятие восстановления близко к понятию об одной из смен ПТК в пределах одного генетического ряда (Анненская, Мамай, 1978; Мамай, 1992). Больше возможность восстановления у ПТК, генезис которых соответствует современным геоматическим процессам, формирующим его МСЛ (ПТК пойм рек, эоловой аккумуляции).

За сквозной показатель генетически различных латеральных процессов восстановления ПТК взята интенсивность геоматических процессов (ИГП), физический смысл которой заключается в объеме перемещенного вещества в единицу времени (в процессе денудации или аккумуляции). За пространственную шкалу проявления ИГП принимается система иерархий ПТК, где за меру минималього проявления ИГП - принята фация, а максимального, соответственно, - ландшафт. Чем выше ИГП, тем быстрее восстановится генотип ПТК, или, в классификационном аспекте, - вид ПТК. При этом би-ота восстановится так же достаточно быстро, т.к. в этих условиях преимуществом будут пользоваться растения-эксплеренты (Раменский, 1938).

Показатель ИГП имеет двойственное значение. С одной стороны, как условие восстановления ПТК. а с другой, - социальной, - как условие существования управляемых ГТС (где, чем выше ИГП, тем больше требуется затрат для стабилизации ПТК).

4.2. РЕАКЦИЯ СОПРЯЖЕННЫХ ПТК

(по функционально-ролевой структуре) .

Поскольку восстанавление ПТК происходит за' счет латераль-но сопряженных ПТК, восстанавлиаемость ПТК можно определить на уровне иерархии не ниже подурочища, а оптимально - местности или ландшафта. Реакция сопряженных ПТК определяется латеральным функционированием ландшафта. Интенсивность и характер его вещественного проявления выражается в МСЛ, что, указывает на неоднозначную роль каждого ПТК в функционировании ландшафта. Этот вопрос рассматривался в аспектах: площадном и диагностическом (Анненская и др.,1963; Цесельчук, 1963); функциональном (Викторов, Смирнова, Швидченко, 1972; Крауклис,1974; Щищенко, Гродзинский, 1978), геохимического сопряжения (Полынов, 1953; Глазовская, 1976). Роль ПТК в ландшафте определяется отношением к перемещению вещества и энергии. ПТК с определяющей ролью в ландшафте, автор предлагает называть детерминантами, что близко к понятию, введенному С.В.Викторовым и др.(1972). Эти ПТК зачастую занимают небольшую площадь в ландшафте, но имеют определяющее влияние на его функционирование (например: снежники. водосборные понижения, карстовые воронки в оврагах; береговой вал в ландшафте эолового генезиса). Еще следует учитывать временной аспект ролевой активности. Интегрируя понятие о функциональной и временной детерминанте, следует ввести понятие пространственно-временной детерминанты, определяющей функционирование сопряженных ПТК и ландшафта в целом (в периоды снеготаяния, половодья, штормов, и т. д.). Соответственно, мера реакции ПТК на антропогенное воздействие, или устойчивость ландшафта, определяется устойчивостью детермцнантньа: урочищ, точнее пространственно-временных детерминант ландшафта.

4.3. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ СОХРАНЕНИЯ ФЛОРЫ

Задача сохранения флоры, особенно ее критических элементов, решается на основе ландшафтного анализа условий ее формирования, существования и распределения. В сравнительной флористике использовались понятия о фациях и ландшафтах, как единицах однородности, при выявлении площади конкретной флоры (Юрцев, 1975; Симачева, 1984). Исходя из механизма воздействия среды обитания на популяции растений в его критических прояв-

лениях, на уровне видообразования и естественного отбора (Вавилов, 1935; Грант,1991; Солбриг 0., СолбриГ Д., .1982, и др), за основные контролирующие геоматические факторы среды взяты: изменчивость, стабильность, изолированность. Они учтены в анализе условий формирования и распределения флористических элементов на разных уровнях иерархии ПТК.

Каждый уровень иерархии ПТК характеризуется своей спецификой информации для флористического анализа. На фациальном уровне особенно важны, кроме традиционного описания, показатели: стабильность и изменчивость (водного и термического режима, сноса "и наноса и др.); возраст' формирования эдафотопа; контрастность по отношению к окружающим фациям: характер, степень и время антропогенной нарушенности.

На уровне поЭурочщ и урочищ, как генетических и функциональных единств, анализируются латеральные связи, их интенсивность, периодичность и вектор, определяющие время и степень изолированности или сопряженности. Латеральные связи проявляются в процессах сноса и наноса почвообразующего субстрата и способствуют переносу диаспор (через образование открытых пространств) или выступают их носителем, • например, водные потоки, отвалы, осыпи, оползни и др. (Левина, 1957; Удра, 1989). Таким образом, латеральные сопряжения достаточно высокой интенсивности способствуют как эдафической, так и флористической гомогенизации. Анализ латеральных сопряжений дает возможность определить эффективное расстояние переноса диаспор, что очень важно для определения возможности сохранения отдельного участка (Баркман, 1993).

На уровне ландшафта можно выявить реликтовые, современные и прогрессивные элементы МСЛ (Полынов, 1976; Исаченко. 1965; Флоренсов, 1976), получить информацию об их относительном возрасте и в соответствии с этим определить категории флористических элементов, приуроченных к этим ПТК (эндемики, реликты, адвентивы и др.). Ландшафт также необходимо рассматривать по его естественно-историческому и функциональному положению среди окружающих ландшафтов.

. Для исследования этих вопросов проведены сопряженные полевые и камеральные ландшафтно-флористические исследования Самарской Луки. В результате каждый вид ПТК охарактеризован по

/ Pü/7 ЩЩ иШШв Ет—З у ЕЗй

Рис.2. Сравнительная характеристика ландшафтов Самарской Луки по редким элементам флоры. Общее количество редких видов: 1 -130, 2 - 80-90, 3-60, 4-30, 5 - 20. Специфика редкости видов: 6 - недифференцированные, 7 - реликтовые, 8 - эндемичные. Количество неповторяющихся видов: 9 - 30-40, 10-15, И - 5. Ландшафты: I-VI.

наличию редких элементов флоры. Определены виды растений, неповторяющиеся в пределах организующего его ПТК (урочища, ландшафта, всей Самарской Луки). Сравнительная ' характеристика ландшафтов дана на рис.2 и За. Внутриландшафтное распределение неповторяющихся видов растений по подурочищам и урочищам дает представление о степени флористической индивидуальности ПТК, флористической дискретности р континуальности ландшафта (рис.За-Зг). Анализ распределения неповторяющихся видов растений по урочищам в ландшафтах Самарской Луки (рис.36. Зв, Зг) показал, что аллювиальный и древнеаллювиальный ландшафты характеризуются диффузным распределением редких видов, что объясняется высокой интенсивностью латерального сопряжения и низкой контрастностью урочищ. Ландшафт Жигулевских гор (рис.2) характеризуется максимально дискретным внутриландшафтным распределением редких видов (рис. 36), что объясняется внутриланд-шафтной дискретностью ПТК за счет слабого латерального сопря-

гу 70

о Ч2й

«Ъ Я.

а.

20 10 О

'111111 Л Л Н Э Ш Я <р т Ы

* 2 3 Ч s 6 7 Урочища

1 2

V Ро ч ища

в

<Г

3 </ я 6 Т

8

1 2 3 Ч £ 6 у р о V ища.

? г 9

Рис.3. Распределение^неповторяющихся видов растений: а -по ландшафтам Самарской Луки; б - по видам урочищ в ландшафтах Жигулевских гор, в - Волжских пойм, г - Волжских террас.

"-а 40

5:

30

сэ 2о

гт> 10

л

«5

а

сГ

Рис. 4. Распределение по рангам ПТК (1 - подурочище, 2 -урочище, 3 - ландшафт) максимумов видов растений, неповторяющихся на Самарской Луке: а - в Жигулевском ландшафте, б - в ландшафте Волжских-пойм.

жения. К тому же урочища характеризуются значительной контрастностью по возрасту и по гидротермическим условиям.

Для решения вопросов охраны флоры необходимо определить ранг анализируемого ПТК по максимальному скачку количества редких элементов флоры. Анализ распределения неповторяющихся видов по рангам ПТК (рис.4) показал, что эти ранги различны для ландшафтов разного генезиса. В ландшафте Жигулевских гор -это подурочище, а в ландшафте Волжских пойм - ландшафт.

Анализ характера редких элементов флоры по ПТК показал, что наибольшим количеством эндемичных и видов разной степени редкости характеризуются ПТК, обладающие максимальным возрастом, стабильностью, контрастностью и латеральной изолированностью. Необходимо учесть, что флористический анализ должен проводиться по всем ступеням иерархии ПТК, соответственно определяя ранг флористической индивидуальности.

5. РЕШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Для соблюдения принципа локализации антропогенного воздействия необходима оценка степени антропогенной нарушенности ПТК. Она проявляется в скорости восстановления компонентов ПТК и оценивается в соответствии со значимостью их в генети-

ческом ряду Н.А.Солнцева. Для ее определения на.картографическую основу наносятся существующие застройки, предприятия, сооружения, типы землепользования. Так же анализируются архивные материалы, используются аэрофотоснимки (Мамай, 1985; Викторов, Чекишев. 1985).

Оценка степени благоприятности ПТК для прогулочного отдыха (Мухина, 1973; Преображенский, Александрова, 1983. и др.) проводится по принципу ограничений (пространственных и временных). т.е.. учета контролирующей роли неблагоприятных условий и явлений.

Эстетическая оценка ПТК служи? для определения направления использования и при назначении конкретных мероприятий. Она основывается на концепции эстетичности региональных особенностей ландшафта в целом, его морфологических частей и структурных элементов биогеоценоза (парцелл и отдельных элементов растительного покрова). Общая эстетическая оценка ландшафта проводится на основе ландшафтной карты по показателям его морфологической структуры: контрастности сопряжений, мозаичности и разнообразия ПТК. По ландшафтной основе определяется специфика планировочного преобразования по принципу естественности. Она состоит также в подборе местных видов растений и их сочетаний в соответствии с местообитаниями (на уровне фаций).

6. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ НА СТАДИИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ

6.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

Общая технологическая задача подразделяется на подзадачи сохранения разнообразия ПТК и дифференциации территории по видам использования. Общее решение выражается в форме функционального зонирования НП. в соответствии с которым определяются хозяйственные мероприятия и ограничения. В качестве условий решения задачи выступают региональные особенности территории е виде естественно-природных и технологических оценок ПТК.

Рекомендуется следующий ход процесса решения: в первую очередь выделяются зоны "заповедного и заказного режимов; на следующем этапе территории существующих застроек рассматриваются как основа для зоны обслуживания посетителей, а промежу-

точные территории дифференцируются по режиму на основе технологических оценок, существующей структуры землепользования и хозяйственной деятельности.

В принятии решений по выделению зон заповедного и заказного режимов используются следующие принципы анализа ландшафтного каркаса:

- эталонный - определение и выбор типичных и уникальных ПТК, используя показатели их разнообразия и контрастности на различных уровнях организации;

- латеральный - учет латеральных связей между ПТК на основе функционально-ролевой структуры ландшафта;

- временной - учет стадий развития ПТК и сукцессионных смен растительности;

- дополнительности - представление эталонных видов ПТК в максимально возможном множестве. Это обосновывается метахрон-ностью развития единиц МСЛ (Марков, 1938, 1948, 1965; Свиточ, 1990; Николаев, 1988, 1989; и др.) и некоторой изменчивостью отдельных свойств биогенных компонентов в пределах ПТК одного вида.

Задача дифференциации территории по видам использования в основе решается путем анализа технологических оценок. При этом рекомендуются следующие принципы распределения объектов строительства и видов хозяйственной деятельности:

- локализации - распределения застроек, сооружений и видов хозяйственной деятельности, находящихся в противоречии с естественными свойствами и поведением ПТК;

- рассеивания - пространственного и временного - для экстенсивных видов хозяйственной деятельности, принципиально не противоречащих свойствам и поведению ПТК.

6.2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

Анализ проектных решений заключается в проверке работы технологической модели НП в аспекте естественно-природных свойств ПТК. Для этого используются ландшафтный каркас и результаты решения естественно-природных задач, в первую очередь оценки устойчивости ПТК и функционально-ролевой структуры ландшафта. Определяющий пункт проверки состоит в том, чтобы нагрузки не превышали способности к сопротивлению и восстанов-

лению ПТК. Этот вопрос решается не только в локальном месте воздействия, а и на фоне -ПТК более высокого ранга. Для этого используется принцип сквозного многоступенчатого анализа системы иерархии ПТК от фации до ландшафта. В силу своей трудоемкости он проводится только по отдельным ключевым блокам: ландшафтным (функциональным детерминантам и наименее устойчивым ПТК) и технологическим (местам максимальных нагрузок):

В окончательном решении технологическая модель корректируется с использованием следующих принципов: пространственного, состоящего в перераспределении нагрузок на более устойчивые ПТК, и временного, заключающегося в распределении нагрузок на более устойчивые периоды состояния ПТК. В конфликтных ситуациях приоритет отдается естественному ходу развития природы.

6.3 ТИПЫ РЕШЕНИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЗОНИРОВАНИЯ В работе рассмотрены варианты функционального зонирования в зависимости от типа рисунка МСЛ (Мамай, 1973; Викторов, 1986), выражающей гетерогенность НП. Как гомогенные рассматриваются ландшафты только с диффузным характером рисунка МСЛ. Но, так как НП обычно включают в себя несколько ландшафтов, то даже

Шь Шг В:

□ з В*

Из

Из ЕЕ!ю

Рис.5. Ландшафтная структура НП Куршская коса. ПТК зонь эоловой аккумуляции: 1- дюны, 2 - поверхности низкого уровня, затопляемые водами залива. ПТК зоны эолового транзита: 3 -слабоволнистые, 4 - пониженные заболоченные. ПТК зоны морско? абразии и интенсивной дефляции - 5. ПТК зоны моренных мелкохолмистых поверхностей - 6. Границы ПТК рангов: 7 - cиcтe^ урочищ, 8 - урочищ. Вектор эффективных ветров - 9. Вектор вдольберегового течения - 10.

Рис. 6. Функциональное зонирование НП Куршская коса. Функциональные зоны: 1- заповедная, 2 - заказного режима, 3 -экстенсивного рекреационного использования, 4 - интенсивного рекреационного использования, 5 - застройки , 6 - сельскохозяйственного использования . Функциональное зонирование характеризуется поперечно-полосчатым рисунком, обеспечивающим сохранение разнообразия и функциональную целостность ПТК. Разорванность функциональных зон отражает структуру современного использования территории.

при условии диффузности рисунка отдельного ландшафта, в целом территория НП гетерогенна. При функциональном зонировании учитывается также вектор латеральных процессов. Все прикладные оценки ПТК, в силу взаимосвязи компонентов, отражают рисунок МСЛ. Нарушенность территории отражает рисунок наиболее контрастных ПТК по свойствам их пригодности для хозяйственного использования. Соответственно функциональное зонирование определяется типом МСЛ и вектором латеральных процессов.

На Куршской косе, где наблюдаются эоловые процессы высокой интенсивности, следует зоны заповедного режима и интенсивного использования проводить параллельно преобладающему вектору эоловых процессов. Такое распределение функциональных зон обуславливается и рисунком МСЛ: полосчатым на рангах урочищ и систем сопряженных урочищ, и диффузным на рангах подурочищ и фаций (рис.5,6).

При рассмотрении НП Самарской Луки видно, что в целом ландшафты образуют полосчато-блоковый рисунок. Ландшафты эро-

зионно-денудационного генезиса выделяются пятнисто-древовидным рисунком МСЛ, аллювиальные - кулисно-мозаичным. Ее ПТК характеризуются слабой современной латеральной векторизованностью. Вследствие неравномерного расположения реликтовых ПТК на Самарской Луке (в краевых пограничных зонах ландшафтов) и значительной нарушенное™ фоновых ПТК, среди которых расположены реликтовые урочища, недостаточно и невозможно создать* заповедную зону одним сплошным массивом. Поэтому охраняемая зона имеет сложный характер, прерывистый, представлена одним большим массивом и набором отдельных мелких участков.

При принятии проектных решений наиболее значительна роль ландшафтных карт на территориях с гетерогенным рисунком МСЛ, контрастными, неустойчивыми ПТК, неравномерным хозяйственным использованием, социально-природными конфликтами.

7. ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЙ НА СТАДИИ РАБОЧЕГО ПРОЕКТА

Пространственной единицей рабочего проектирования является строительная площадка, соответственно, основной анализируемый ранг ПТК - фация. Масштаб рабочего проектирования - 1:500, определяемый технологическими требованиями. Ранг решений - перечень мероприятий (с жесткой привязкой). Основные принципы проектных решений: профилактичность (Преображенский, Александрова, 1983), оценка устойчивости, локализация воздействия, эстетическое оформление в соответствии с естественным обликом ландшафта, пластичность в распределении малых форм и строительных объектов по рельефу.

ВЫВОДЫ

1.Ландшафтный каркас, как картографическая модель МСЛ, обеспечивает оптимизацию процесса проектирования НП способом организации информации, позволяющим решать задачи проектирования наиболее оптимальным путем. Это достигается приведением разнородных природных, ресурсных и технических показателей в соответствие со структурными категориями систем, выражающих природную сущность объекта (генетически детерминированных систем иерархий ПТК).

2. Морфологические части ландшафта классифицируются по

регионально - генетическому принципу: их типология проводится только в пределах организующего ПТК. Основанием для классификации служит латеральная сопряженность в развитии ПТК, вследствие чего даже физиономически сходные ПТК, но находящиеся в генетически разных организующих ПТК, развиваются по-разному. Генезис выступает как фактор, определяющий свойства, поведение и развития ПТК.

3. Количество рангов ПТК в ландшафте определяется количеством интегрирующих процессов и факторов разного качества или скачков изменения в их интенсивности.

4. Сквозное условие решения всех задач процесса проектирования - анализ МСЛ, который проводится по узловым участкам на всех уровнях иерархии ПТК. Каждый ранг ПТК рассматривается на фоне организующего, определяя в нем место подчиненного.

5. Задача дифференциации территории по видам использования решается на основе оценки устойчивости ПТК, проявляющейся в формах сопротивляемости и восстанавливаемости. Сопротивляемость (биотическая и геоматическая) - радиальное свойство, определяемое на уровне фации, находится в прямой зависимости от степени биогенной модификации. Восстанавливаемость ПТК определяется интенсивностью латеральных геоматических процессов и находится от нее в прямой зависимости. Устойчивость ландшафта определяется устойчивостью пространственно-временных детерминант ландшафта.

6. Задача сохранения флористического разнообразия решается на основе анализа МСЛ (на всех уровнях иерархии) с позиции условий формирования и распределения редких элементов флоры с использованием показателей: ■ контрастности, сопряженности, изолированности, типичности, уникальности, относительного возраста и генезиса ПТК. Такой анализ дает представление о степени флористической индивидуальности ПТК.

7„ Задача сохранения разнообразия ПТК решается на основе технологических принципов: эталонного, латерального, временного и дополнительности. Эталонный принцип заключается в обеспечении охраняемым режимом разнообразия ПТК; латеральный - в учете сопряженности ПТК на основе функционально-ролевой структуры ландшафта; дополнительности - в обеспечении охраняемым режимом ПТК одного вида в максимальном конкретном множестве.

- 24 -

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1'. Использование ландшафтного метода для проектирования государственных природных национальных парков // Роль проектных и научных разработок в ускорении научно-технического прогресса лесохозяйственного производства. М.: Союзгипролесхоз, 1988. С. 78-79.

' 2. Ландшафтные исследования западного Кавказа // Почвен-но-биогеоценологические исследования на северо-западном Кавказе. Пущино: ин-т почвоведения и фотосинтеза А.Н СССР, 1990, с.146-152.

3.. Результаты ландшафтных исследований Самарской Луки для проектирования национального парка // Социально-экологические проблемы Самарской Луки. Куйбышев: Куйбышевский Гос. пед. ин-т, 1990. С. 68-69.

4. О генетическом подходе в ландшафтных исследования? //Социально-экологические проблемы Самарской Луки. Куйбышев Куйбышевский Гос. пед. ин-т, 1990. С..65-68.

5. Ценные ботанические объекты Самарской Луки // Соци ально-экологические проблемы Самарской Луки. Куйбышев: Куйбы шевский Гос.пед.ин-т, 1990.С.97-100.(в соавт. с С. В. Саксоновым Г. В. Беликовой. М. С. Раздобаровой, Т.'А. Румянцевой).

6. Принципы организации стационарных почвенно-ландшафтны. исследований в заповедниках. // Проблемы охраны почв. М.: ВНИ] Природа, 1990. С. 48-51.(в соавт. с Л.А.Плоткиным).

7. Ландшафты Самарской Луки // Самарская Лука. Бюллетень, N 1. Самара: Жигулевский заповедник. 1991. С.45-62.

8. Фация. Ландшафт // Оценка состояния и устойчивост! экосистем. М.: ВНИИ Природа. 1992. С.55-61, 79-82, 102-107.

9. Оценка устойчивости экосистем. Фация, урочище, ланд шафт // Биогеохимичёские основы экологического нормирования М.:Наука, 1993. С. 198, 203-210.

10. Оценка состояния почв и ландшафтов для целей экологи ческого нормирования // Биогеохимические основы экологическог нормирования. М.: Наука, 1993. С.198, 203-210.(в соавт.с В.В.Снакиным, П. П. Кречетовым, И.0.Алябиной, Т.А.Кузовниковой А.В.Степичевым).

11. Временная методика ландшафтного картографирования ре реационных и особо охраняемых территорий. М.: Союзгипролесхоз 1988. 54 с.