Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Технолитоморфная трансформация окружающей среды

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Текст научной работыДиссертация по географии, доктора географических наук, Розанов, Леонид Леонидович, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

ГуЛА

ю « ^

Т1е

п Ж^Л „

УДК 910.1:911.3:62+551.4 На правах рукописи

Розанов Леонид Леонидович

ТЕХНОЛИТОМОРФНАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

11.00.11. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (географические науки)

Диссертация на соискание ученой степени доктора географических наук

Москва - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Введение...............................................................................................................................................................................................................................................................4

Глава 1. Теоретическая основа познания геотехноморфогенеза..........................................................................................9

1.1. Факторы геотехноморфогенеза..................................................................................................................................................................13

1.2. Естественно-искусственная сущность геотехноморфогенеза..................................................................17

1.3. Узловые геотехноморфологические понятия..................................................................................................22

1.4. Геотехноморфогенез - выражение взаимодействия общества и природы................................31

1.5. Отличие геотехноморфогенеза от геоморфогенеза......................................................................................35

1.6. Принципы исследования геотехноморфогенеза................................................................................................................42

1.7. Геотехноморфология как форма познания технолитоморфной составляющей окружающей среды........................................................................................................................................................................47

Резюме первой главы............................................................................................................................................................................................54

Глава 2. Эволюция геотехноморфогенеза............................................................................................................................................57

2.1. Периодизация геотехноморфогенеза....................................................................................................................................................58

2.2. Рельефоидизация суши..............................................................................................................................................................................................64

Резюме второй главы............................................................................................................................................................................................................................................77

Глава 3. Типология технолитоморфных воздействий на земную поверхность..................................................78

3.1. Процессно-генетическая классификация техноморфологических воздействий на земную поверхность...........................................................................................................................78

3.2. Техноморфогенные воздействия на земную поверхность....................................................................................88

3.2.1. Гипогипсометрические техногенные воздействия на земную поверхность..................................89

3.2.2. Гипергипсометрические техногенные воздействия на земную поверхность................................92

3.3. Техноморфоплагенные воздействия на земную поверхность........................................................................97

3.3.1. Гипогипсометрические техноплагенные воздействия на земную поверхность............................98

3.3.2. Гипергипсометрические техноплагенные воздействия на земную поверхность..................109

3.4. Технолитогенные воздействия на земную поверхность........................................................................................113

Резюме третьей главы......................................................................................................................................................................................................................................116

Глава 4. Геотехноморфогенез и окружающая среда................................................................................................................119

стр.

4.1. Интегральная геотехноморфогенная поверхность как объект природопользования........................................................................................................................................................................................................120

4.2. Технолитоморфологическая ситуация..............................................................................................................................................130

4.3 Проблема технолитоморфной дестабилизации окружающей человека среды........................141

4.3.1. Глобальный аспект технолитоморфной дестабилизации окружающей среды..............................146

4.3.2. Региональный аспект технолитоморфной дестабилизации окружающей среды....................150

4.4. Основные тенденции геотехноморфогенных нарушений окружающей среды......................158

4.5. Структура системы технолитоморфного регулирования окружающей среды на локально-региональном уровне..........................................................................163

4.6. Понятийно-терминологический аппарат учения о геотехноморфогенезе..................................166

Резюме четвертой главы..................................................................................................................................................................................................................................170

Заключение.............................................................................................•..............................................................................173

Литература..............................................................................................................................................................................................................................................................................177

ВВЕДЕНИЕ

На рубеже второго и третьего тысячелетий обострились многообразные локальные, региональные, глобальные противоречия во взаимодействии общества и природы. В процессе эволюции человечество, взаимодействуя с земной поверхностью, трансформировало формы многих природных объектов, создало второй "искусственный" мир морфообразований. Материальная деятельность человека, представляющая собой глобальную морфолитопреобразующую силу, в сущности, стала качественно новым фактором развития земной поверхности.

Впервые о переменах земной поверхности упомянул М.В.Ломоносов (1954, с.574), который в 1763 г. писал, что "видимые телесные на земле вещи и весь мир не в таком состоянии были с начала от создания, как ныне находим". Через 100 лет Г.Марш (1866) уже отметил разрушительную силу человека, непреднамеренные последствия его деятельности. На примере географического влияния человека, его отношения к силам природы, в том числе, к геологической, было подмечено, что "как сознательно, так и бессознательно, он может увеличивать или уменьшать размеры их деятельности" на планете (Марш, 1866, с.570). Спустя шесть десятилетий в первом русском издании "Очерков геохимии" В.И.Вернадский (1983, с.258) сформулировал мысль о том, что "с человеком, несомненно, появилась новая огромная геологическая сила на поверхности нашей планеты".

В связи с возникновением в географической оболочке новых, в том числе глобальных объектов, процессов и потоков вещества перед географией стоит одна из наиболее важных задач - разработка научных основ взаимоотношения общества и природы в интересах будущего человечества (Котляков, 1995 а,б), что было подчеркнуто на юбилейном съезде Русского географического общества (Санкт-Петербург, август 1995).

В условиях "демографического взрыва", сопровождающегося интенсификацией, расширением и углублением материального производства, создающего "техногенный фон глобальных проблем человечества" (Машбиц, 1988, с.6), особую значимость приобретают знания о действующих в географической оболочке реальных процессах для оптимизации природопользования (Котляков и др., 1988; Глазовский, 1988 а,б, 1990; Чупахин, 1989, 1995; и др.).

Природный комплекс формообразования, как известно, составляют биоморфогенез, вулканоморфогенез, геоморфогенез, климоморфогенез, космоморфогенез, пироморфогенез, тектоморфогенез (Щукин, 1960, 1964, 1969,1974; Криволуцкий, 1971, 1977; Симонов, 1972; Тимофеев и др., 1977; Скрыльник, 1979; и др.). Наряду с этим в географической оболочке автором предложено

различать еще один тип морфолитогенетического явления - геотехноморфогенез как закономерную реальность взаимодействия общества и природы. Исторически действительный геотехноморфогенез -это единый процесс изменений и преобразований формы земной поверхности и слагающего ее веществу в результате взаимодействия техногенных (искусственных) и природных (естественных) факторов на локальном, региональном и глобальном уровнях.

Для цели научного объяснения в географии Д.Харвей (1974, с.408) определил понятийное содержание термина "процесс" как "последовательность событий, которая обусловлена некоторым известным механизмом (и которую можно поэтому рассматривать как объясняющую)". Исходя из такого толкования термина "процесс", в качестве механизма геотехноморфогенеза как наземного и (или) подземного морфолитологического изменения некоторого материального образования во времени и географическом пространстве рассматриваются техногенные воздействия на приповерхностную литосферу и (или) ее наружное ограничение. Постижение механизмов геотехноморфогенеза в конкретных обстановках - одно из условий реального совершенствования землепользования и охраны окружающей среды.

Возникшая и изменяющаяся естественно-искусственная интегральная поверхность Земли выступает вещественно-морфологическим фундаментом жизнедеятельности людей. В современную эпоху развития техносферы, колоссальных созидательных и разрушительных возможностей общества актуализируется проблема управления природопользованием, в том числе территориально-пространственными ресурсами человечества, с учетом динамики и специфики геотехноморфогенеза. Ввиду исчерпаемости и невозобновимости "территория как особый тип пространственной группировки ресурсов становится важнее ресурсов натурально-вещественных" (Котляков, 1987, с.47) и при этом "именно на территории происходит фокусирование процессов взаимодействия в окружающей среде" (Калесник и др., 1992). Отсутствие теоретико-методологической основы во многом тормозит продвижение геотехноморфологических исследований природопользования.

Необходимость формирования геотехноморфологического мышления определяется в значительной мере тем, что "одна из наиболее актуальных функций современной науки - установление соответствий между потребностями общества и средствами их удовлетворения при имеющихся ограниченных ресурсах" (Ретеюм, 1988, с.7). Такая целевая установка имеет непосредственное отношение к земной поверхности, геотехноморфологическое изучение которой позволит перевести ее

характеристику "на рельсы строго научного анализа и тем самым разработать путь для действенной оценки важного звена ресурсообразующих систем" (Серебрянный, 1988, с.63).

Грандиозная технолитоморфогенная трансформация земной поверхности в результате усиливающегося воздействия человечества на природу изменяет сложную систему потоков вещества, энергии, информации, оказывает влияние на структуру ландшафтов, на соотношение процессов в географической оболочке. Это послужило основанием переосмысления взаимодействия человека с земной поверхностью исходя из совокупности, сопряженности природных и техногенных процессов, морфообъектов в свете представлений о природно-технической системе, вещественно-информационной геосистеме (Герасимов, 1966, 1983, 1996; Ретеюм и др., 1972; Преображенский, 1979а, 1986; Симонов, 1979; Геоэкологические..., 1985, 1987, 1989; Селиверстов, 1987, 1989; Симонов, Тимофеев, 1987, 19896; Арманд, 1988; Мухина, 1986,1988, 1995; Дьяконов, 1988; и др.).

В эпоху научно-технического прогресса, характеризующегося количественным, структурным, качественным развитием производительных сил, противоречиями между стихийным и планомерным, обостряется необходимость познания единства естественных (природных) и искусственных (техногенных) морфообъектов, "взаимного влияния измененных природных условий и вновь созданных объектов друг на друга" (Преображенский, 1962, с.87). Наряду с влиянием естественного на искусственное и искусственного не естественное, существенно также исследование их сочетания.

Географическое познание взаимодействия естественного и искусственного требует разработки концепций, синтезирующих совокупный, системный, интегральный результат разнокачественных процессов. Одно из таких обобщений - научная концепция об интегральном технолитоморфологическом процессе - геотехноморфогенезе как реальности прошедшего, настоящего и предстоящего природопользования. Выражением геотехноморфогенеза является интегральная геотехноморфогенная поверхность, представляющая собой сопряженную совокупность первичных (природных) и вторичных (техногеннообусловленных) форм рельефа, а также рельефоидов (инженерных сооружений) и рельефидов (механических устройств, самоходных установок), т.е. взаимосвязанное гетерогенное (естественно-искусственное) системное технолитоморфообразование, с которой фактически контактирует атмо- и гидросфера.

Познание особого типа развивающихся материальных морфологических систем, состоящих из объектов природы и техносферы, требует адекватного обоснования исследовательской деятельности. Цель настоящей диссертации - разработка концепции геотехноморфогенеза как одной из сторон

взаимодействия общества и природы и научной основы технолитоморфного регулирования окружающей человека среды. Для ее достижения решаются следующие основные исследовательские задачи: выявление сущности геотехноморфогенеза как комбинированного процесса сочетания природного и техногенного потоков вещества, энергии, информации в системе "природа - общество"; определение формы и сферы проявления геотехноморфогенеза - интегративного технолитоморфологического процесса в географической оболочке; установление сущностных отличий геотехноморфогенеза от геоморфогенеза; формирование представления о гетерогенном естественно-искусственном географическом объекте - интегральной геотехноморфогенной поверхности; раскрытие содержания геотехноморфологической составляющей окружающей среды.

Рассмотрение и решение перечисленных задач в их взаимосвязи определяется необходимостью развития геотехноморфологического направления в географических исследованиях современного и будущего природопользования, в том числе для целей землепользования и землеустройства (Чупахин, Гельдыева, 1982). Учет геотехноморфогенеза способствует получению адекватной "оценки последствий реализации проектов для окружающей среды" (Ретеюм, Серебрянный, 1988, с. 367) в конкретных обстановках.

В свете глобальных изменений окружающей среды и климата обращено внимание на кумулятивное действие геотехноморфогенеза, выразившееся в нарастании рельефоидизации суши, т.е. умножение рельефоидов и рельефидов, сосредоточении их в виде зонных формирований, вызывающих изменение теплофизических и аэродинамических свойств геотехноморфогенной подстилающей поверхности в региональном масштабе. На основе концентрации результатов качественных сдвигов во взаимодействии человечества с земной поверхностью и ее литоморфным субстратом предложена периодизация геотехноморфогенеза, позволяющая судить об эволюции технолитоморфогенезации географической оболочки. Актуализируется исследование геотехноморфологического вклада в современные климато-гидрологические явления, в регионально-глобальную динамику атмосферы (Будыко, 1971, 1974, 1977; Берлянд, Кондратьев, 1972; Погосян, Бачурина, 1977; Куприянов, 1977; Борисенков, 1982; Львович, 1986; и др.).

Поставленные цель и задачи обусловливают общую структуру и содержание диссертации. Наиболее полно суть концепции геотехноморфогенеза как комплексной реальности взаимодействия природы и общества может быть раскрыта с позиции сочетания природного (естественного) и техногенного (искусственного) факторов. Поэтому в 4-х главах диссертации рассматриваются

теоретические основания геотехноморфогенеза, эволюция геотехноморфогенеза, технолитоморфологические воздействия на земную поверхность, геотехноморфологические реальности природопользования, а в заключении даны основные выводы исследования.

Диссертация отражает многолетний опыт геотехноморфологических исследований, начатых автором в Отделе геоморфологии, Лаборатории комплексных географических прогнозов и выполненных в Отделе физической географии и природопользования Института географии РАН, на заседаниях которых обсуждались основные положения и результаты. Автор признателен многим сотрудникам Института географии РАН, которые на разных этапах принимали участие в обсуждении работы и сделали полезные замечания.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПОЗНАНИЯ ГЕОТЕХНОМОРФОГЕНЕЗА

Прямые и косвенные преобразования земной поверхности в результате природопользования приводят к новым взаимосвязям природы и общества, к возникновению непредвиденных и опасных последствий для людей. В обстановке неуклонного роста технической мощи человечества, интенсивно нарастающего и усложняющегося индустриального освоения земной поверхности, возобладания технократических воззрений, допускающих "разрушение горных хребтов", "возведение высоких насыпей, искусственных горных хребтов" (Малин, 1967, с.41), актуализируется необходимость теоретических разработок способных предвидеть ход процессов и явлений в запроектированных, ранее не существовавших условиях (Хильми, 1964).

Взаимовлияния и взаимоотношения человека и земной поверхности издавна привлекали внимание и�