Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Ландшафтная структура и ее влияние на современные антропогенные процессы

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата географических наук, Волкова, Надежда Ивановна, Москва

//■•/у - и^-х

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Географический факультет

На правах рукописи

Волкова Наденеда Ивановна

Ландшафтная структура и ее влияние на современные антропогенные процессы (на примере Брянской области)

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия

ландшафтов

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель кандидат географических наук, доцент В.К.Жучкова

Москва -1998

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие.......................................................................................4

Введение.............................................................................................5

Глава I. Теоретические и методологические основы ландшафтных исследований....................................................................13

1.1. Объект исследований. Системный подход........................13

1.2. Структура ландшафта..........................................................18

Глава 2. Физико-географическая характеристика Брянской области....................................................................................................21

2.1. Физико-географическое положение территории исследования..............................................................................21

2.2. Компонентная структура территории...............................24

2.2.1. Геологическое строение и рельеф.......................................24.

2.2.2. Климат....................................................................................36

2.2.3. Воды........................................................................................46

2.2.4. Почвы.....................................................................................49

2.2.5. Растительность..................................................................62

2.3. Природные ландшафты Брянской области.....................69

2.3.1. Ландшафтная зональность................................................69

2.3.2. Ополья и полесья..................................................................71

2.3.3. Внутриландшафтные особенности. Бугристо-западинные комплексы ......................................................................................97

в

Глава 3. Влияние ландшафтной структуры на антропогенные

процессы освоения и хозяйственного использования.....................119

3.1. Краткая история антропогенного освоения территории и природно-антропогенные ландшафты...............................................119

3.2. Влияние ландшафтной структуры на процесс

хозяйственного использования территории..........................131

3.2.1 .Агрохозяйственная характеристика

ландшафтов....................................................................................131

3.2.2. Соотношение природных и административно-хозяйственных систем..................................................................136

Глава 4. Влияние ландшафтной структуры на процесс изменения экологической обстановки в Брянской области..........143

4.1. Методико-методологические аспекты............................143

4.2. Ландшафтное обеспечение радиологических

исследований................................................................................146

Заключение....................................................................................162

Литература......................................................................................164

Названия растений, упоминаемых в тексте...............................182

Приложения:

1. Карта ландшафтов Брянской области (с легендой)... 19 стр.

2. Ландшафтная карта хозяйств Новозыбковского полигона 1 лист (с легендой)... 12 стр.

3. Легенда к ландшафтно-мелиоративной схеме (к рис. 34) ..6 стр.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтоведения. Она представляет собой результат многолетних (1975-1995) экспедиционных исследований автора на территории Брянской области в составе отряда по ландшафтному картографированию, первоначально по межфакультетской теме «Природное и экономико-географическое районирование для сельского хозяйства», а на завершающем этапе - по кафедральной теме «Ландшафтный, геоэкологический и культурно-исторический анализ региональных геосистем», а так же по межвузовской теме «Университеты России», Проект «Природно-антропогенные кризисные экологические ситуации».

Автор выражает глубокую признательность заведующему кафедрой профессору К.Н.Дьяконову и всем сотрудникам, способствовавшим созданию благоприятной обстановки для выполнения и завершения работы и оказывавшим консультативную помощь.

Автор благодарен научному руководителю по теме профессору В.А.Николаеву и руководителю диссертационной работой с.н.с. В.К.Жучковой, директору Брянского центра «Агрохимрадиология» академику РАЕН Г.Т.Воробьеву, сотрудникам Брянской ГГП, Брянского филиала института «Центргипрозем» и его руководителю В.Г.Чернявскому, заведующему лабораторией Геоинформационных систем ин-та ГЕОХИ В.Г.Линнику, а также всем содействовавшим работе над диссертацией.

ВВЕДЕНИЕ

Брянская область расположена на юго-западе Нечерноземного центра Русской равнины и в средней части так называемого Пояса полесий и ополий, протянувшегося из Западной Европы, через всю Восточную Европу до Урала. Многие характерные черты структуры брянских ландшафтов повторяются в ряде областей Нечерноземья, в связи с чем их детальное изучение приобретает особый интерес.

Этот интерес усугубляется благодаря тому что все процессы человеческой деятельности и эффективность их результатов в большой степени зависят от структуры природных ландшафтов. Актуальность изучения ландшафтной структуры все более возрастает в современной обстановке дестабилизации природной среды. В Брянской области эта дестабилизация достигла катастрофических размеров ввиду аварии на Чернобыльской АЭС (1986 г.), что потребовало быстрой ответной реакции в области конструктивного научного подхода к изучению природной среды.

Автору довелось участвовать в составлении серии разномасштабных ландшафтных карт на пораженную территорию. Этому способствовали предшествовавшие исследования автора на территории области в составе ландшафтных экспедиций, в том числе по крупномасштабному ландшафтному картографированию области для целей мелиорации земель, в результате которых было исследована вся средняя часть области, составлены ландшафтные карты обобщенного крупного масштаба. Благодаря опыту полевых и камеральных работ,

стало возможным отобразить понимание ландшафтной структуры, составив ландшафтную карту всей области в целом.

На юге лесной зоны Русской равнины широко распространены очень контрастные, физиономичные ландшафты родов ополий и полесий. Несмотря на их яркую выраженность, не все исследователи широко пользуются этими терминами, поскольку трудно определить их ранг и зональную принадлежность. В результате близкие по свойствам ландшафты оказываются разбросанными по разным отделам легенд к картам; сам факт ополье-полесской дифференциации (поляризации) затушевывается. Территория Брянской области оказалась благоприятным полигоном для изучения этих ландшафтов, поскольку они представлены здесь в большом разнообразии.

Актуальность темы. Ландшафтная структура Брянской области, в особенности наиболее распространенные на ее территории ландшафты полесий и ополий, отличается значительной контрастностью. Это природные комплексы, противостоящие друг другу в экологическом ряду по трофности и увлажнению. Исследование их актуально в русле решений X съезда РГО о необходимости экологизации географии. Такая структура оказывает влияние на антропогенные процессы, в первую очередь - освоения и хозяйственного использования; должна в первую очередь учитыватся при мониторинге, в том числе радиологическом.

Цель работы — изучение ландшафтной структуры Брянской области на разных рангах, в разных масштабах.

Задачи

— создание карты ландшафтов Брянской области;

— создание оптимальной модели — идеализированной ландшафтной катены, определение ее места в общей системе физико-географической дифференциации;

— выделение природно-антропогенных ландшафтов области;

— характеристика наиболее типичных природно- антропогенных

1 ^ и

ландшафтов с хозяйственной точки зрения;

— проведение работы по исследованию внутриландшафтной структуры (микрокомплексности территории), в том числе - генезиса, идентификации, способам учета и изображения на карте западин;

— выявление роли ландшафтной структуры в антропогенных процессах: освоения, хозяйственного использования, а также загрязнения, приводящим к возникновению кризисных экологических ситуаций.

Объекты исследования — природные и природно-антропогенные ландшафты Брянской области.

Предметы исследования — вертикальная и горизонтальная структура ландшафтов, их генезис, процессы антропогенных преобразований, экологические кризисные ситуации.

Предмет защиты — выработанный в процессе ландшафтного картографирования и реализованный в серии карт разных масштабов методический подход к ополье-полесской поляризации как одному из важнейших факторов, формирующих сущность ландшафтной структуры региона, определяющему ее экологическое значение и ее влияние на антропогенные процессы.

Исходные материалы

— собственные полевые материалы, экспедиционные материалы, собранные благодаря участию автора в многолетних (1975 — 1995 гг.) и разноплановых работах по ландшафтному картографированию Брянской области (а также, частично — по Московской и Тульской областям);

— фондовые материалы: ГГП "Центргеология", Брянской ГГП, Брянского филиала ин-та «Центргипрозем», Брянского Центра «Агрохимрадиология», Западного лесоустроительного предприятия, Брянского статуправления, фондов РГАДА; дистанционные материалы аэрофото- и космосъемки; данные результатов аналитических исследований. Использованы также многочисленные опубликованные источники.

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтоведения в соответствии с фундаментальной темой «Природное и экономико-географическое районирование для сельского хозяйства», а на завершающем этапе - по кафедральной теме

«Ландшафтный, геоэкологический и культурно-исторический анализ региональных геосистем», а так же по межвузовской теме «Университеты России», Проект «Природно-антропогенные кризисные экологические ситуации».

Общая методология и методика исследований. В основу представления о предмете исследования положено понятие о ландшафте и его морфологической структуре, выработанное на кафедре физической географии и ландшафтоведения географического факультета МГУ рядом сотрудников, начиная с Н.А.Солнцева, и развитое впоследствии А.А.Видиной, И.И.Мамай и др. Большое влияние имели работы В.А.Николаева по региональному ландшафтоведению, классификации ландшафтов, антропогенному ландшафтоведению. Кроме того, автором принимались во внимание взгляды, выраженные в фундаментальных работах А.Г.Исаченко, Ф.Н.Милькова, Г.И.Марцинкевич и Н.Л.Беручашвили. Были использованы методы:

полевых натурных исследований - маршрутных, обзорных, ключевых, профильных и т.д.,

ландшафтного картографирования, ландшафтно-структурного анализа,

ландшафтной индикации, в том числе по дистанционным материалам — аэрофото- и космоснимкам,

сравнительно-географический (метод аналогов),

статистический,

историко-географический.

Научная новизна.

Автором проведен отбор наиболее типичных, существенных черт ландшафтов ополий и полесий, создана идеальная схематическая модель ополье-полесской ландшафтной катены.

Выявлена реальная структура пояса ополий и полесий, состоящая из целого ряда катен такого рода, закономерно чередующихся в направлении вдоль пояса. Впервые проблема генезиса связывается со всей структурой пояса, имеющей волновой характер, с четкой асимметрией относительно западного переноса воздушных масс и ориентацией по отношению к центрам наиболее обширных низменностей. Показана определяющая роль этой дифференциации в современных антропогенных процессах - освоения, хозяйственного использования, радионуклидного загрязнения земель Брянской области.

На основе новых данных Брянского геологоразведочного предприятия, материалов крупномасштабной ландшафтной съемки для мелиорации земель, создана новая карта ландшафтов Брянской области, а также целый ряд ландшафтных карт на фрагменты территории, как в соавторстве, так и индивидуально.

Выделены типичные виды западинности для ополий, предполесий и полесий. Составлена карта западинности на почепский объект, показавшая неполное соответствие характера западинности современной ландшафтной карте, и одновременно подчеркнувшая местностное деление ландшафта Почепского ополья.

Совместно с В.К.Жучковой, В.А.Николаевым, В.В.Соколовым проведен анализ кризисной экологической ситуации Чернобыльской катастрофы.

Практическая значимость. Созданные в процессе работы карты широко используются в различных организациях Брянской области.

Схема ополье-полесской ландшафтной катены, агроландшафтной катены, большинство карт, составленных автором и при его участии, регулярно используется в учебном процессе; выполненная при участии автора ландшафтная карта Новозыбковского полигона — служила базой для ГИС в реализованном в системе Минвуза советско-американском проекте для обучения принятию решений, созданным в лаборатории экологии и охраны природы биологического факультета МГУ под руководством проф. Д.Н.Кавторадзе и переданном для использования в Брянский педагогический университет.

Ряд карт был выполнен по заданию В.Г.Линника, руководителя лаборатории Российского научно-экспериментального центра, в плане совместных работ по проекту «РАДЛАН»; по просьбе Брянской ГГП и использовался для создания методики ландшафтно-радиоэкологических исследований, для составления ландшафтно-радиоэкологической карты и карты условий миграции радионуклидов.

Кроме того, ландшафтные карты использовались Брянским центром «Агрохимрадиология» Чернобыльского департамента Минсельхозпрода России и Западным лесоустроительным предприятием для целей радиологического мониторинга.

Апробация. Результаты работы доложены на межфакультетской научно-практической конференции «МГУ - сельскому хозяйству» (Москва, 1982), на конференции «Проблемы охраны природы в Нечерноземной зоне в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства» (Брянск, 1983), на научном симпозиуме «Проблемы медико-географических исследований для целей охраны среды и здоровья человека» (Брянск, 1984), в Брянском филиале института «Центргипрозем» - на семинаре технической учебы (1986), на Межреспубликанском комитете по проблемам бассейна р.Десны

(Брянск, 1989), на Российской радиобиологической научно-практической конференции «Проблемы экологического мониторинга» (Брянск, 1991), на V конференции «Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере» (Пущино, 1991), в Западном лесоустроительном предприятии (Брянск, 1992), на X съезде РГО (Санкт-Петербург, 1995), на X ландшафтной конференции «Структура, функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов» (Москва, 1997). По результатам исследований опубликовано 18 работ.

-в

Глава I. Теоретические и методологические основы ландшафтного исследования.

1.1. Объект исследований. Системный подход.

Теоретической и методологической основой исследований ландшафтов являются представления о географической оболочке Земли (аналогично всему существующему материальному миру) как о суперпозиции трех множеств: дискретного, континуального (Арманд Д.Л., Преображенский B.C., Арманд А.Д., 1969; Преображенский, 1972; Арманд Д.Л., 1975), а так же фрактального.

Основной объект исследования — ландшафт. Главные его признаки — территориальная выраженность, взаимосвязь между компонентами, между морфологическими структурными частями, единый генезис (вернее, сопряженный генезис его морфологических частей), определенное функционирование и динамика (Калесник, 1940, 1955; Исаченко, 1953, 1961, 1962, 1965; Анненская и др., 1962; Сочава, 1963; Геренчук и др., 1975, 1956; Нееф, 1974; Демек, 1977 и др.).

Ландшафт — система. Понятие системы характеризует «... все множество проявлений некоторого сложного объекта (его элементы, строение, связи функции и т.д.» (Философский экциклопедический словарь, 1983, с.657). О качественном разнообразии компонентов, образующих, тем не менее, целостные системы — природные комплексы, много было написано в период освоения системной терминологиии (Преображенский, 1972; Сочава, 1975, 1978; Системные исследования природы ..., 1977; Демек, 1977; Преображенский,

Александрова, 1977; Александрова, Преображенский, 1978; Солнцев В.Н., 1977, 1978, 1981, 1997 и др.). Автор, вслед за А.Ю.Ретеюмом и Л.Р.Серебрянным (1984), считает одним из наиболее трудных — доказательство целостности природных комплексов.

Широкие философские определения позволяют считать системами множество окружающих материальных и нематериальных (например, слова, термины) объектов (Арманд, 1988; Осипов, 1994; Ретеюм, Серебрянный, 1984; Солнцев В.Н., 1981 и др.) Примерив к географии "системное платье" большинство исследователей решили, что учение о ландшафте, собственно, и было применением системного подхода (например, Гвоздецкий и др., 1970; Исаченко, 1972, 1981), или, даже — истоками его. Однако, остается открытым вопрос, что же, собственно, дает нового системны�