Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ГЕОЕКОЛОГІЯ КРІОЛІТОЗОНИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ПЕРЕДМОВА

Індустріальне освоєння криолитозони з середини XX століття створило ряд екологічних проблем, які посилюються специфікою природи Півночі: дефіцитом тепла, наявністю льодистих многолетнемерзлих порід (ММП), низькою біологічною продуктивністю, слабкою здатністю до самоочищення. Сучасні кліматичні тренди призводять до поступової зміни площі мерзлих порід, їх температури і потужності. Локальна антропогенне навантаження насамперед аномально активізує криогенні процеси, що в рівній мірі відбивається на природному середовищу і функціонуванні інженерних споруд. У цих умовах особливої актуальності набуває проблема застосувань технологій оцінки наслідків еволюційного кліматичного і антропогенного зміни північних ландшафтів шляхом пошуку і синтезу значущих оціночних факторів їх стійкості і мерзлотно-екологічного стану в цілому. Її подолання дозволить здійснити комплексний підхід до вирішення питань про надійність роботи інженерних споруд в області поширення вічної мерзлоти при максимальному збереженні природного середовища, про зниження природним і техногенним ризикам, - а отже, дати рекомендації щодо оптимізації природокористування.

В основі навчального посібника - матеріали і оригінальні методики, отримані і розроблені особисто авторами на основі багаторічного досвіду виконання госпдоговірних робіт по мерзлотноекологіческой тематиці на Європейському Півночі і в Сибіру в зв'язку з розвідкою, будівництвом і експлуатацією родовищ вуглеводневої сировини на всіх стадіях проектування. Всі теоретичні розробки виконувалися в руслі провідних держбюджетних тем географічного факультету МДУ імені М. В. Ломоносова з проблем: «Стійкість ландшафтів та їх компонентів до антропогенних впливів», «Кризові екологічні ситуації в кри- олігозоне» в рамках програми «Університети Росії», а також

по ряду проектів федеральної програми «Екологічна безпека Росії». Це одне з перших навчальних посібників з геоекології криолитозони, написане рукою географа.

Всі результати і методи, технологія проведення мерзлотно- екологічних робіт доведені до практичної реалізації у вигляді томів наукових звітів, що пройшли екологічну експертизу, науково-довідкових посібників, численних карт, в тому числі для атласів.

На кафедрі Кріолітология і гляціології географічного факультету МДУ імені М. В. Ломоносова питаннями мерзлотноекологіческой оцінки та картографування геосистем займається невеличкий колектив: доцент, кандидат географічних наук Н. В. Тумелі; провідний науковий співробітник, кандидат географічних наук Л. І. Зотова; провідний науковий співробітник, доктор географічних наук Н. А. Шполянська; старший науковий співробітник, кандидат географічних наук Н. А. Корольова; провідний інженер С. Ю. Дедюсова і учні-курсовик, дипломники, магістранти, аспіранти.

У навчальному посібнику глави 2, 3, 5, 8 і параграфи 7.1, 7.2, 7.4 написані Н. В. Тумелі, передмова, глави 1,4, 6 і параграф 7.3 - Л. І. Зотової. Всі ілюстрації (карти, таблиці, діаграми та ін.) Розроблені авторським колективом. Всі фотографії - з фондів кафедри Кріолітология і гляціології. Слід врахувати, що малюнки, представлені в кольоровому зображенні, відповідно до їх номерами по тексту розміщені у вклейці в кінці посібника.

Посібник охоплює програмні положення ряду навчальних курсів, які читаються студентам-Кріолітология: «Охорона природи і раціональне природокористування на Півночі» з 1991 р .; «Геоекологія криолитозони» і «Екологія кріосфери» з 1998 р .; «Мерзлотно-екологічний стан геосистем в рівнинній і гірській криолитозоне» з 2007 р Магістрів з 1997 р читаються курси «Кризові екологічні ситуації в криолитозоне» і «Геомоніторинг в рівнинній і гірській криолитозоне», а з 2012 р - «Оцінка мерзлотно- екологічного стану геосистем рівнин і гір криолитозони ».

Мета цих навчальних дисциплін - дати цілісне уявлення про геоекологічних проблеми освоєння області вічної мерзлоти - криолитозони. Завданнями освоєння дисциплін є:

ознайомлення з поняттями, принципами та методами мерзлотноекологіческіх оцінок в залежності від особливостей мерзлоти і фізико-географічних умов, специфіки господарського використання території, а також розробка природоохоронних заходів для цілей грамотної стратегії природокористування.

У навчальному посібнику вісім глав. Вступна глава знайомить з методологією геоекологічних досліджень в криолитозоне. Розкриваються різні погляди на зміст терміну «геоекологія» в еколого-географічних дослідженнях. Визначається поняття «геоекологія криолитозони» як міждисциплінарний предмет, який би розглядав фундаментальні і прикладні аспекти зміни мерзлих порід і кріогенних ландшафтів в зв'язку з антропогенною діяльністю. В огляді сучасного стану мерзлотноекологіческіх досліджень аналізуються найбільш значущі, на думку авторів, науково-методичні досягнення в області геоекології криолитозони з акцентом на їх практичний вихід у вигляді оціночних Карг. Показано місце ландшафтних методів в геокриологических дослідженнях, доцільність геосістемного підходу в вивченні, оцінці і картографуванні територій області поширення багаторічномерзлих і сезонно-мерзлих порід. Особливу увагу приділено трьом методам.

Серед усіх методів мерзлотно-екологічних досліджень особливу увагу приділено методам ландшафтної індикації, ландшафтно-структурного аналізу і бальних експертних оцінок. Значення методу ландшафтної індикації підвищилося в зв'язку з появою програм автоматизованого дешифрування космічних знімків високого дозволу для складання тематичних і оцінних електронних карт.

Метод ландшафтно-структурного аналізу дозволяє проводити просторовий ГІС-аналіз території, будувати таблиці і гістограми, виявляти закономірності і, отже, підвищувати інформативність складених карт.

Метод бальних експертних оцінок - найбільш дискусійне і, в той же час, широко використовуваний в геоекологічних дослідженнях для порівняльної характеристики об'єктів. У книзі висвітлюються переваги і недоліки бальних оцінок, а головне, прийоми їх вдосконалення шляхом визначення розмірності балів і обчислення інтегральних коефіцієнтів.

У другому розділі міститься розгорнутий аналіз мерзлотно-ландшафтної диференціації криолитозони Росії із застосуванням ГІС-аналізу. Проведено підрахунок площ і аналіз взаємозв'язків ландшафтів і мерзлоти умов для загальних геоекологічних оцінок. Виявлено зонально-секторні закономірності мерзлотноландшафтной структури криолитозони.

У третьому розділі перераховуються основні характеристики мерзлих порід, необхідні при геоекологічних дослідженнях. Розкриваються особливості вивчення площі поширення, потужності, температури і кріогенної будови мерзлих порід, сезонно-талого і сезонно-мерзлого верств. Описуються найбільш небезпечні криогенні процеси і причини необхідності їх всебічного вивчення в ході мерзлотно-екологічних досліджень.

У четвертому розділі розглядаються концептуальні засади стійкості кріогенних ландшафтів до антропогенних навантажень механічного характеру, а саме їх здатність протистояти техногенної активізації кріогенних процесів поряд зі змінами природних комплексів. Нестійкість геосистем може привести до необоротного погіршення екологічної обстановки та неприпустимим деформацій інженерних споруд. Методологія оцінки стійкості геосистем криолитозони заснована на аналізі впливу провідних природних факторів на їх стійкість під дією навантажень, що призводить до активізації кріогенних процесів. Наводиться покрокова інструкція проведення оцінки потенційної стійкості геосистем регіонального рівня на прикладі криолитозони Західного Сибіру.

У п'ятому розділі подано аналіз реакції ландшафтів криолитозони на еволюційні кліматичні зміни і техногенез. Пояснюється розбіжність тенденцій зміни стійкості кріогенних ландшафтів зонального та регіонального рівнів за двома сценаріями - природному і антропогенному. У третьому розділі глави розглянуто прогноз реакції мерзлоти на потепління клімату на 2011-2030 рр. і на 2046-2065 рр. для двох модельних районів - криолитозони Західного Сибіру і Європейської Півночі. На підставі розрахункових даних середньорічної температури грунтів і глибини протаивания наводяться висновки про зміну положення південного кордону многолетнемерзлих порід в цих регіонах.

У шостому розділі всебічно розглядається процедура оцінки власне мерзлотно-екологічного стану ландшафтів, під якою розуміється інтегральна оцінка літокріогенной стійкості ландшафтів до прояву небажаних кріогенних процесів поряд з їх біоресурсного цінністю. Останнім часом особливої актуальності набуває подібний системний підхід до оцінки і картографування стану ландшафтів в області вічної мерзлоти, що дозволяє виділяти на картах ареали різного ступеня небезпеки як для інженерних споруд, так і для біоти. Обґрунтовано вибір галузевих оціночних факторів в залежності від регіональної специфіки та масштабу досліджень. На прикладі ряду тестових об'єктів, розташованих в різних природно-кліматичних регіонах криолитозони, розглядаються різні способи їх зіставлення з метою отримання інтегральних індексів для ранжирування природних територіальних комплексів (Г1ТК) за ступенем уразливості до освоєння.

Формування небезпечних геоекологічних ситуацій в криолитозоне в умовах техногенезу висвітлюється в сьомому розділі. Визначено п'ятиступінчаста градація геоекологічних ситуацій, згідно з нормативними документами Мінприроди РФ з охорони природи, і характер їх просторової диференціації на півночі криолитозони. Розглядаються природні передумови і антропогенні фактори виникнення і розвитку кризових екологічних ситуацій (КЕС) в рівнинній криолитозоне. Демонструється матрична модель оцінки і ГІС-картографування сучасного і прогнозного стану північних геосистем, заснована на зіставленні ступеня їх стійкості і категорій інтенсивності антропогенного навантаження. Причому навантаження враховує не тільки лінійно-площадкову нарушенность в зонах впливу газо-нафтопромислових об'єктів, але і ступінь дигрессии пасовищ внаслідок перевипасу. Наводяться основні прийоми природоохоронних заходів і стабілізації геоекологічних ситуацій в криолитозоне на прикладі району нафтопромислового освоєння.

У восьмий, заключній, главі розкривається методологія проведення оцінки активізації кріогенних процесів при антропогенних впливах в регіональному масштабі, в основу якої покладена інформація про криогенном будові і льдистости, температурі і площі мерзлих порід, рельєфі, протекторних властивості рослинності і її здатності до самовідновлення. При цьому визначаються всі екологічно значимі небезпечні процеси і ступінь ураженості ними ландшафту; оцінюються швидкості їх розвитку і згасання; проводиться ранжування процесів за ступенем загрози для існування інженерних споруд. Різноманітність кріогенних процесів контролюється зональними і секторних особливостями природних геосистем. Пояснюються причини відмінностей при оцінці активізації кріогенних процесів для рівнинних і гірських територій. Розглядається географія активізації кріогенних процесів в межах кріолітозони Росії.

В результаті освоєння дисципліни студент повинен:

знати

  • • закономірності розвитку, поширення, еволюцію кріогенних ландшафтів і мерзлих порід з метою аналізу екологічних ситуацій при освоєнні криолитозони;
  • • теоретичні проблеми формування геоекологічних ситуацій в рівнинній і гірській Кріолітозона в умовах техногенезу;
  • • сучасні проблеми геоекології криолитозони і формування фундаментальних уявлень про наслідки антропогенного впливу на ландшафти криолитозони при різних видах господарської діяльності;

вміти

  • • виявляти і аналізувати провідні природні і антропогенні фактори стійкості кріогенних геосистем, що впливають на небезпеку господарського освоєння;
  • • застосовувати методи експертних оцінок при вирішенні типових професійних завдань;
  • • оцінювати ступінь небезпеки екологічних ситуацій, що виникають при різних типах господарської діяльності в кри- олітозоне;
  • • використовувати сучасні методи обробки та узагальнення мерзлотной інформації з використанням комп'ютерних технологій, вітчизняної та зарубіжної літератури;

володіти

  • • методами польових, камеральних, лабораторних та картографічних досліджень, навичками обробки та узагальнення первинних матеріалів;
  • • навичками роботи з навчальною та науковою літературою, нормативними документами з оцінки екологічного стану будь-якого регіону в криолитозоне Росії;
  • • технологіями оцінки формування геоекологічних ситуацій різного ступеня напруженості;
  • • основними прийомами проведення природоохоронних заходів для забезпечення оптимального функціонування порушених геосистем;
  • • навичками самостійної розробки методів дослідження небезпечних геоекологічних наслідків при освоєнні кріолі- тозони.

Таким чином, науково-методичне зміст навчального посібника орієнтоване на підвищення професійного рівня підготовки студентів-Кріолітология в області екологічної освіти, на отримання науково-практичних навичок вирішення утилітарних завдань, пов'язаних із забезпеченням оптимального функціонування порушених геосистем і виробленням грамотної стратегії освоєння криолитозони. Залежно від рівня підготовки, студентам можна рекомендувати диференційоване освоєння матеріалу. Наприклад, бакалаврам-географам необхідно вивчення 1, 2, 4, 7 глав посібники, магістрам-Кріолітология слід освоїти матеріал всіх восьми глав.

Навчальний посібник адресується студентам, магістрантам, аспірантам і викладачам вузів - географам, геологам, геоекології і буде корисно фахівцям, що працюють в області вічної мерзлоти з природоохоронної тематики.

Автори висловлюють глибоку вдячність і подяку Н. А. Королевою і С. Ю. Дедюсовой - нашим багаторічним помічникам і співавторам у навчальній та науковій роботі.

 
<<   ЗМІСТ   >>