современные проблемы ландшафтной экологии

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Ректор БГУ
__________________С.В.Абламейко
06.11.2012
Регистрационный № УД-8501/уч.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛАНДШАФТНОЙ
ЭКОЛОГИИ
Учебная программа для магистров специальности
1-33 80 02 Геоэкология
2012
2
Учебная программа составлена на основании учебного плана, утвержденного
Ректором БГУ 30.05.2012 № H-33-042/уч.
Составитель:
Г.И. Марцинкевич – профессор кафедры географической экологии
Белорусского государственного университета, доктор географических наук,
профессор.
Рецензенты:
Т.И. Кухарчик – главный научный сотрудник Государственного
научного учреждения «Институт природопользования» Национальной
академии наук Беларуси, доктор географических наук, доцент;
А.Н. Мотузко – доцент кафедры физической географии мира и
образовательных технологий Учреждения образования «Белорусский
государственный университет», кандидат географических наук, доцент.
Рекомендована
к утверждению
Кафедрой географической экологии Белорусского государственного
университета (протокол № 1 от « 30 »_августа 2012 г.);
Учебно-методической комиссией географического факультета (протокол
№_1____от_12.09___2012 г)
Учебно-методическим советом Белорусского государственного университета
(протокол № 1 от 27.09 2012 г.);
Ответственный за редакцию: Г.И.Марцинкевич
Ответственный за выпуск: Г.И.Марцинкевич
3
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛАНДШАФТНОЙ ЭКОЛОГИИ
Пояснительная записка.
Важнейшими тенденциями современного образовательного процесса в высшей школе
являются мультидисциплинарность, ориентация на устойчивое развитие, усиление связи с
практикой. Использование мультидисциплинарных подходов к постановке и решению различных
экологических проблем в высшем образовании ориентировано на расширение кругозора и
эрудиции студентов, вооружение их знаниями и навыками из смежных дисциплин (социальных,
экономических, экологических, культурологических и др.). Начиная с конца XX столетия,
развитие мультидисциплинарных подходов в значительной степени связано с концепцией
устойчивого развития общества. Связь с практикой – ключевой аспект образования, и
современные образовательные учреждения стремятся дать своим выпускникам такие знания и
умения, которые будут соответствовать требованиям практики.
К XXI веку в географической науке произошло осознание того факта, что
хозяйственной деятельностью человека
оказались затронутыми практически все
природные ландшафты Земли, что привело к их трансформации и формированию
антропогенных ландшафтов. Если учесть, что общая площадь последних составляет, по
разным данным, от 60 до 70% территории суши, то можно утверждать, что произошла и
далее продолжается активная антропогенизация одной из сфер географической оболочки –
а именно, ландшафтной сферы. Если пойти еще дальше, то следует признать, что
современный человек обитает не в природном, а в преобразованном мире, который часто
называют окружающей средой, или, что реже, ноосферой. Окружающая среда
рассматривается как целостная система взаимосвязанных природных и антропогенных
объектов и явлений, состоящая из трех подсистем: природной, искусственно созданной
материальной и социально-экономической, включающей человека с его духовным миром и
культурой.
С ландшафтной точки зрения
окружающая среда
состоит из природных,
антропогенных и культурных ландшафтов и развивается под влиянием природных и
социально-экономических законов и факторов. Методологической основой исследования
структуры окружающей среды является системный, экологический и ландшафтный
научные подходы. Широко используемыми методами изучения выступают
картометрические, историко-археологические, дистанционные, геоинформационные,
видового разнообразия, энтропии, фрагментации, методы математической и
статистической обработки полученных данных.
Цель и задачи курса – формирование интегральных знаний о влиянии хозяйственной
деятельности человека на ландшафты и антропогенизацию ландшафтной сферы Земли и
возникновение глобальных экологических проблем, а также приобретение умений и
навыков использования полученных знаний для решения научно-исследовательских и
практических задач в данной предметной области.
. Все эти знания могут быть использованы студентами при написании магистерской
работы и будут способствовать расширению их научного кругозора.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- Историю развития антропогенеза и
формирования этносов, проблему
взаимоотношений природы и общества, концепцию устойчивого развития применительно
к структуре хозяйства и ландшафтов Беларуси;
- Основные факторы и типы влияния хозяйственной деятельности человека на
ландшафты. Воздействия прямые и косвенные, физические, химические, биотические,
техногенные;
4
- Критерии и показатели экологической стабильности и экологического баланса, как
основы хозяйственного использования территории. Принципы и меры поддержания
устойчивости ландшафта;
- Теоретические положения, подходы и требования к созданию культурного
ландшафта, особенности, качества и свойства национального ландшафта;
- Методы и методики оценки экологического состояния ландшафта и допустимой
антропогенной нагрузки;
- Условия, факторы и процессы, влияющие на формирование экологической
ситуации. Типологию, классификацию и оценку экологических ситуаций.
Уметь:
- Использовать существующие методики оценки экологического состояния
ландшафтов, допустимых антропогенных нагрузок, устойчивости, экологических ситуаций
и рисков, а при необходимости - адаптировать их применительно к территории
исследования или разрабатывать собственные методики;
- Осуществлять экологическое картографирование, в том числе с использованием
аэрокосмических материалов;
- Использовать практические навыки по оценке устойчивости, экологического
состояния и антропогенной нагрузки на окружающую среду, оценивать их влияние на
формирование экологических ситуаций и рисков;
- Реализовывать полученные интегральные знания для разработки практических
рекомендаций по оптимизации хозяйственной деятельности в пределах конкретной
территории, обоснования выделения природоохранных территорий, создания проекта
культурного ландшафта.
Курс «Современные проблемы ландшафтной экологии» читается студентам
магистратуры по специальности 1-33 80 02 «Геоэкология». Он рассчитан на 34 часа, в том
числе 18 часов лекционных, 12 часов КСР, 4 часа семинарских и практических занятий.
II. ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
N
п/п
Название разделов и тем
1.
Методологические основы
ландшафтной экологии
1.1.
Введение, Цель и задачи курса,
предмет и объекты изучения.
Терминологический аппарат
Философская проблема
взаимоотношений природы и
общества Развитие представлений о
взаимодействии природы и общества,
осознание фактов появления
глобальных экологических проблем
История формирования
этносов и
развития
антропогеогенеза, их
влияние на окружающую среду
Антропогенные воздействия на
окружающую среду
Типы и виды антропогенных
воздействий, их влияние на
формирование антропогенных
ландшафтов
Проблема антропогенизации
ландшафтной сферы Земли
2
2.1
2.2.
3.
3.1.
3.2.
4.
4.1
4.3
5.
5.1.
5.2.
Антропогенные ландшафты мира и
глобальные
экологические
проблемы
Сельскохозяйственные ландшафты, их
региональные
особенности
и
экологические проблемы
Экологические проблемы культурных
и техногенных ландшафтов
Экологическое
состояние
ландшафтов
и
ландшафтноэкологические ситуации территории
Оценка экологического состояния и
антропогенной
трансформации
ландшафтов.
Классификация и картографирование
экологических ситуаций. Ландшафтноэкологические ситуации проблемных
регионов Беларуси
Итого
Всего
аудиторных
часов
6
6
в том числе
лекций
2
КСР практиче- семина
ских
рских
-
2
2
-
2
2
4
2
2
2
2
8
8
6
2
````4
4
2
2-
2
2-
4
4
2
2
2
2
4
2
-
2
2
34
18
2
12
2
2
6
III. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
1. Методологические основы ландшафтной экологии
1.1.Введение. Цель и задачи курса, предмет и объекты изучения. Понятийнотерминологический аппарат. Ландшафтная экология – интердисциплинарная
(трансдисциплинарная) наука, объединяющая новейшие теоретические достижения
ландшафтоведения,
экологии и прикладного ландшафтоведения с целью их
использования в различных отраслях хозяйственной деятельности человека. Цель и задачи
курса – формирование интегральных знаний о влиянии хозяйственной деятельности
человека на ландшафты и возникновение глобальных экологических проблем, а также
приобретение умений и навыков использования полученных знаний для решения
научно-исследовательских и практических задач в данной предметной области. Предмет
изучения – окружающая среда, объект изучения – влияние хозяйственной деятельности
человека на экологическое состояние природных и антропогенных ландшафтов и
экологическую ситуацию конкретного региона.
Понятийно-терминологический
аппарат:
ландшафт
природный
(Н.А.Солнцев) ландшафт антропогенный (Ф.Н.Мильков), ландшафт культурный
(А.Г.Исаченко, Ю.А.Веденин), техногенный ландшафт, национальный ландшафт;
ландшафтная сфера, биосфера, окружающая среда, ноосфера; антропогеогенез
(В.И.Федотов), экологическая ситуация. Концепция культурного и национального
ландшафта. Современные ландшафты как продукт истории народонаселения, их
материальной и духовной культуры.
2. Философская проблема взаимоотношений природы и общества
2.1. Развитие представлений о взаимодействии природы и общества.
Тотальная зависимость первобытных людей от природных условий, положившая
начало обожествлению природы и формированию представлений о ее господствующей
роли в жизни и деятельности человека. Формирование идеи географического
детерминизма в античное время (Демокрит, Платон, Ксенофан) и средние века (Ж.Боден).
Появление в XIX идеи о воздействии человека и его деятельности на природу (Ф.Энгельс,
Дж. Марш, В.В. Докучаев), получившая дальнейшее научное обоснование в XX столетии
в работах Э. Сэмпл, Э.Хэнтингтона, Х. Бэрроуза, А.И. Воейкова, В. И. Вернадского.
Проникновение экологических идей и подходов в ландшафтоведение (А.Тенсли,
Л.Раменский). К. Тролль – основоположник ландшафтной экологии и геоэкологии.
Формирование новых взглядов и понятий в области взаимоотношений человека и
природы во второй половине XX века в связи с космическими исследованиями. Появление
представлений об ограниченности планеты Земля, глобальном ухудшении ее природы и
необходимости принятия мер по оптимизации окружающей среды для сохранения
человека как индивида и человеческого общества как социума.
Начало международной деятельности в области охраны окружающей среды и
изучении возможностей ее улучшения. Прогнозирование экологических ситуаций и
глобальных экологических ситуаций в рамках Римского клуба, его роль в разработке и
выработке стратегий «нулевого роста» (Дж.Форрестер, Д.Медоуз), «органического роста»
(М.Месарович, Э.Пестель), как условиях предотвращения глобальной экологической
катастрофы. Международная ассоциация ландшафтной экологии (IALE), ее роль в
развитии ландшафтной экологии. Десять важнейших направлений ландшафтной экологии
в XXI веке ( по Wu, Hobbs).
Формирование концепции устойчивого развития (Рио-де-Жанейро, 1992), развитие
ее основных положений в XXI веке (Рио-2012). Ландшафтно-экологические проблемы
устойчивого развития земной цивилизации.
7
2.2.История формирования этносов и развития
окружающую среду.
антропогеогенеза, их влияние на
Природно-географические факторы, влияющие на расселение людей –
географическое положение местности, рельеф, климат, растительность. Географический
ландшафт и формирование этносов. Древние этносы палеолита, их расселение вдоль
морских побережий и рек. Пути расселения этносов в мезолите и неолите. Великое
переселение народов в средние века, влияние на этот процесс природных факторов. Этапы
жизни этносов (по Л.Н.Гумилеву). Глобализация и ее влияние на современные процессы
миграции и расселения людей.
Основные исторические этапы антропогенных воздействий на ландшафты (по
В.И.Федотову, Н.С.Казанской, с дополнениями): начальный (присваивающее хозяйство),
раннеисторический (производящее натуральное хозяйство),
среднеисторический
(мануфактурное производство), позднеисторический (индустриальное производство),
постиндустриальный (глобализация производства и господство транснациональных
корпораций).
Начальный этап (палеолит и мезолит длительностью около 35 тыс. лет)
отличается незначительными локальными воздействиями на природные ландшафты.
Раннеисторический этап (неолит, бронзовый и железный века, около 4,5 тыс. лет),
характеризуется появлением земледелия и животноводства в очагах древних цивилизаций
(Междуречье, Египет, Китай, Индия) и началом формирования агроландшафтов.
Среднеисторический этап (1,3 тыс. лет) выделяется расширением полевых ландшафтов,
бурным ростом городов, резким увеличением добычи металлических руд и каменного
угля. Позднеисторический этап (около 100 лет) ознаменовался формированием горнопромышленных, промышленных и городских ландшафтов. Постиндустриальному этапу
(конец XX – начало XXI в.) свойственны процессы формирования лесохозяйственных,
водохозяйственных, рекреационных и охраняемых ландшафтов.
Региональные особенности формирования антропогенных ландшафтов в связи с
развитием хозяйственной деятельности
и различиями
социально-экономических
условий. Негативные процессы, сопровождающие хозяйственную деятельность:
гидрофитизация гумидных и ксерофитизация семиаридных и аридных ландшафтов,
опустынивание, обезлесение, осушение болот, загрязнение поверхностных и подземных
вод, воздуха и почв.
3. Антропогенные воздействия на окружающую среду.
3.1. Типы и виды антропогенных воздействий, их влияние на формирование
антропогенных ландшафтов (АЛ). Природные условия и ресурсы как основной фактор
хозяйственного использования территории и формирования
определенных типов
антропогенных ландшафтов. Классификация антропогенных воздействий по
направлениям
и
типам
человеческой
деятельности,
различным
отраслям
промышленности, сельского хозяйства, а также непроизводственным формам.
Виды природопользования как фактор преобразования структуры и функций
ландшафтов.
Земледельческая,
пастбищная,
лесохозяйственная,
селитебная,
промышленная, горно-добывающая, водохозяйственная, мелиоративная, транспортная,
рекреационная виды деятельности.
Влияние военных действий на ландшафты. Экоцид – стратегия «выжженной
земли», его воздействие на растительность, животный мир и здоровье людей. Проблема
утилизации устаревшей военной техники, уничтожения и захоронения боеприпасов.
8
Экологические проблемы территорий, примыкающих к полигонам испытания ядерного
оружия.
3.2. Проблема антропогенизации ландшафтной сферы Земли
Антропогенная
энергетика
ландшафтов.
Разнообразие
антропогенных
энергетических вложений. Техногенное вещество – антропогенный ландшафтный
компонент. Металлизация трансформированных ландшафтов.
Антропогенизация ландшафтной сферы. Хозяйственные преобразования и
дестабилизация природной среды. Смещение границ природных ландшафтных зон и
появление зон антропогенных ландшафтов (сельскохозяйственных, пастбищных,
плантационных и др.). Обеднение естественного биологического и ландшафтного
разнообразия и ослабление биосферных регулятивных механизмов.
4. Антропогенные ландшафты мира и глобальные экологические
проблемы
4.1. Сельскохозяйственные ландшафты, их региональные особенности и
экологические проблемы
Трансформация ландшафтов в XX в. характеризуется наиболее быстрыми
темпами: в начале века антропогенные ландшафты занимали 20% суши, в конце – 60%.
Сельскохозяйственные
ландшафты
–
самые
распространенные
среди
трансформированных комплексов (35% суши, в т.ч. 11% пахотные земли, 24% пастбища).
География сельскохозяйственных ландшафтов, их региональные особенности. Важнейшие
экологические проблемы сельскохозяйственных угодий – эрозия, подтопление, засоление,
вторичное заболачивание, дегумификация, загрязнение пестицидами, нефтепродуктами,
минеральными удобрениями.
4.2. Экологические проблемы культурных и техногенных ландшафтов
Культурные ландшафты. Происхождение термина и его трактовка (К.Зауэр, О.
Шлютер). Геоэкологическая концепция культурного ландшафта (Ю.А. Веденин, В.Н.
Калуцков). Культурные ландшафты как управляемые структурные блоки окружающей
среды. Принципы,
правила и требования к созданию культурных ландшафтов:
а)гармонизация природной, социальной и производственной подсистем; б) оптимальное и
устойчивое функционирование; в) высокий уровень пейзажного и биологического
разнообразия г) минимизация деструктивных процессов и постоянный уход; д) здоровая
среда обитания человека; е) высокая производительность и экономическая эффективность.
Рациональное использование и мониторинг культурных ландшафтов.
Техногенные ландшафты – городские, промышленные, транспортные, горнопромышленные (6-7% суши), их вклад в процессы ухудшения качества окружающей
среды. Основные
экологические проблемы: загрязнение атмосферного воздуха,
поверхностных вод и почв, обеднение биологического разнообразия, снижение
аттрактивных свойств территории.
Водохозяйственные, рекреационные, природоохранные ландшафты, их функции и
роль в сохранении биологического и ландшафтного разнообразия.
5. Экологическое состояние
экологические ситуации территории
ландшафтов
и
ландшафтно-
5.1. Оценка экологического состояния и антропогенной трансформации
ландшафтов
Экологическое состояние ландшафтов как показатель качества и степени
благоприятности среды жизнедеятельности человека. Критерии оценки экологического
9
состояния природных и антропогенных ландшафтов. Оценка экологического состояния
природных ландшафтов Беларуси.
Экологическое ранжирование земель по степени антропогенного воздействия (от
природоохранных – к землям населенных пунктов), с присвоением соответствующих
"весовых" коэффициентов (ki) от 1 до 5, как элемент оценки состояния ландшафтов на
региональном уровне. Соотношение природных и техногенных факторов в формировании
антропогенных и техногенных ландшафтов. Оценка степени трансформации ландшафтов,
предусматривающая учет направления, интенсивности и масштабности преобразованности
с использованием пятиуровневой шкалы. Оценка экологического состояния природноантропогенных ландшафтов проблемных регионов Беларуси. Картографирование типов и
видов антропогенных ландшафтов и степени их антропогенной трансформации.
5.2. Классификация и картографирование
экологических ситуаций.
Экологические ситуации проблемных регионов Беларуси.
Типология, факторы и критерии оценки экологических проблем и ситуаций.
Ландшафтные, экологические, техногенные ситуации. Определение территорий
экологического бедствия. Картографические и картометрические методы. Содержание
ландшафтно-экологических карт. Картографирование экологических ситуаций.
Характеристика сельскохозяйственных, сельскохозяйственно-лесных, лесных,
сельскохозяйственных мелиорированных ландшафтов Белорусского Поозерья и Полесья.
Прикладное районирование антропогенных ландшафтов. Ландшафтно-экологические
ситуации проблемных регионов. Управление, охрана и мониторинг ландшафтов.
IV. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Литература
Основная
Исаченко А.Г. Теория и методология географической науки. – М.: Изд.центр
«Академия», 2004. – 400 с.
Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. – СПб.: Азбука-классика, 2002. – 607
с.
Кочуров Б.И. Геоэкология: экодиагностика и эколого-хозяйственный баланс
территории. – Смоленск: СГУ, 1999. – 154 с.
Мамай И.И. Динамика и функционирование ландшафтов: учебное пособие. – М.:
МГУ, 2005. – 138 с.
Марцинкевич Г.И., Счастная И.И., Гагина Н.В., Бакарасов В.А., Усова И.П.
Антропогенная трансформация ландшафтов проблемных регионов Беларуси
/Природопользование. Вып.18. 2010. – С. 55-63
Николаев В.А. Ландшафтоведение. Эстетика и дизайн.– М.: Аспект Пресс, 2003. –
176 с.
Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. – М.: Высшая школа,
1986. – 415 с.
Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры,
практика. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985. – 192 с.
Чистякова С.Б. Охрана окружающей среды. – М.: Стройиздат, 1988. – 272 с.
Wu, J., Hobbs, R.J., 2007. Key topics in Landscape Ecology. Studies in landscape
ecology. University Press. Cambridge, 297 pp.
10
Дополнительная
Беляев В.А. Техногенная трансформация ландшафтов крупного промышленного
центра (на примере г. Ярославля) / Известия РГО – СПб.: Наука. Том 130. Вып. 4, 1998. –
С. 64-72.
Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР – М.:
Высшая школа, 1988. – 328 с.
Исаков Ю.А., Казанская Н.С., Панфилов Д.В. Классификация, география и
антропогенная трансформация экосистем. – М.: Наука, 1980. – 226 с.
Исаченко А.Г. Введение в экологическую географию. – СПб.: Изд-во СПбГУ,
2003. – 306 с.
Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды. – М.: Мысль. 1980. – 264 с.
Исаченко А.Г. Хозяйственное освоение территории России и антропогенная
трансформация ландшафтов / Известия РГО – СПб.: Наука. Том 130. Вып. 6, 1998. – С.
10-21.
Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты. – М.: Высшая школа, 1978. – 86 с.
Николаев В.А. Ландшафтоведение. Семинарские и практические занятия.– М.:
Геогр. Ф-т МГУ, 2006. – 208 с.
Чупахин В.М. Региональная экологическая схема борьбы с опустыниванием. – Лд: Наука, 1990. – 158 с.
Шищенко П.Г. Прикладная физическая география. – Киев, Выща школа,1988. –
192 с.
Приложение
Примерная тематика семинарских занятий
1. Разработать концептуальную схему (графическую модель) собственного магистерского
исследования (4 часа).
Примерная тематика практических работ и КСР
2. Рассмотреть и проанализировать 3 ключевых направления развития ландшафтной
экологии (по Wu, Hobbs) (2 часа);
3. Выделить, обосновать и описать 1 участок на территории Беларуси, отвечающий
требованиям национального ландшафта (2 часа);
4. Составить карту антропогенных ландшафтов ключевого участка и произвести их
экологическую оценку (4 час);
5. Проанализировать историю антропогенеза на территории Беларуси (реферат, 2 часа)
6. Презентация результатов самостоятельно выполненных исследований (4 часа).