Срок выполнения до 21.04.2020г

Срок выполнения до 21.04.2020г.

 

2. Практическое занятие (2 уч. часа) – 16.04. 2020 года. – Тема: «Биоэкологическое картографирование.

Задание: подготовить презентацию с примером карты биоэкологического содержания по любому объекту на территории РФ.

Срок выполнения до 21.04.2020г.

 

 

Тема лекции – Биоэкологические аспекты картографирования.

 

Вопросы для изучения:

Биоэкологическое картографирование.

Биоиндикационное картографирование.

Выбор территориальных единиц.

Выбор биоиндикаторов.

Обработка и картографическое представление результа­тов наблюдений.

Медико-географическое картографирование абиотичес­ких факторов среды.

 

Введение. Биота может картографироваться в аспектах естественного (реального или реконструированного) существования и его внешних условий либо в аспектах содержания и последствий антропогенных воздействий и/или собственного влияния на человека. В роли основного, ведущего компонента биоты выступает растительный покров; ему при экологическом картографировании традиционно уделяется первостепенное внимание [150].

Подход к его картографированию может быть различен: отображение состояния растительности, подверженной антропогенному воздействию, может выступать как цель либо как средство картографирования. В первом случае (собственно биоэкологическое картографирование) в центре внимания оказываются доминантные и субдоминантные виды, группировки в целом, редкие виды, являющиеся предметом охраны, а также условия их существования. Во втором случае (биоиндикационное картографирование) изучаются виды, имеющие индикационное значение, вне зависимости от их роли в ассоциациях. Влияние условий существования исследователи стремятся снивелировать путем подбора равноценных. В обоих случаях источник информации — дистанционные, картографические или полевые исследования биоты, и указанные разновидности картографирования при практической реализации тесно пере­плетаются между собой. Составная часть биоэкологических проблем — изучение влияния (главным образом негативного) биоты на человека, что входит в задачи медико-географического картографирования.

Биоэкологическое картографирование. Основы теории и методики биоэкологического картографирования разработаны В. Б. Сочавой [150] и его научной школой. В рамках этого научного направления картографирование осуществляется на основе качественных оценок растительных сообществ, подразделяемых на абсолютно коренные, практически коренные, условно коренные, длительно-производные и кратковременно-производные.

Коренные типы лесов различаются в зависимости от породного состава (рис. 27). Источники данной информации — материалы дистанционного зондирования в сочетании с полевыми исследо­ваниями на ключевых участках при мелкомасштабном картогра­фировании, маршрутные наблюдения при крупномасштабных ис-

Рис. 27. Фрагмент картосхемы коренных типов лесов [139]

 

следованиях. В последнем случае объектом картографирования становятся также состояние и тенденции развития растительных комплексов: восстановительные сукцессии после пожаров и рубок, серийные смены древостоев, стабилизация и др.

Выявление тенденций позволяет картографировать прогнозируемые будущие состояния растительности и ландшафтов в целом в рамках ландшафтно-динамических сценариев [66]. Те или иные ландшафтно-динамические сценарии, в свою очередь, могут быть следствием выбора форм природопользования, что обычно делается в рамках процедуры ОВОС.

Схожий характер имеет методика картографирования степени деградации почв [144], для которых определяются виды деградации (физическая, химическая, биологическая) с балльными оценками их уровня. Основной способ изображения — качественный фон.

Условия произрастания оцениваются по многочисленным показателям тепло- и влагообеспеченности, ресурсов питательных элементов. Наиболее распространенный прием интеграции показателей — суммирование баллов [111], что, однако, недостаточно эффективно вследствие существенных различий в значимости отдельных параметров. Более корректно интеграция биоэкологических параметров может быть осуществлена с помощью метода взвешенных баллов [156]. Его сущность заключается в установлении и использовании корреляционных связей между частными показателями на отдельных картах (плотности популяций, нарушенности растительного и почвенного покрова, эродированности и др.) и картах, характеризующих ландшафты в целом.

Картографирование состояния животного населения и условий его обитания распространено значительно меньше, вследствие весьма трудоемких работ по определению численности и плотности популяций. Состояние фауны характеризуется в категориях видового разнообразия и ареалов отдельных видов, включая их динамику. В отношении редких, наиболее строго охраняемых видов проводится полевое картографирование местообитаний, с последующей разработкой и юридическим оформлением охранных мероприятий. При полевых работах весьма эффективно применение в целях определения координат местообитаний охраняемых видов современных приборов, использующих GPS-технологии. •

Биоэкологическое картографирование, как и биоэкологические исследования в целом, направлено на решение задач изучения и охраны биоты и выполняются вне рамок географической науки. В связи с этим потенциал последней используется недостаточно. Так, для анализа причин негативной динамики видового разнообразия и отдельных ареалов, а также при разработке соответствующих природоохранных мероприятий перспективен широко применяемый в географических исследованиях метод наложения карт, в частности, ландшафтных и социально-экономического содержания.

Биоиндикационное картографирование Биоиндикационное картографирование, как распространенный метод мониторинга состояния атмосферы й гидросферы, относительно хорошо обеспечено методической литературой. Для урбанизированных территорий основной биоиндикатор — состояние здоровья населения, в первую очередь детского. В сельской местности и относительно слабо измененных ландшафтах изучаются растения с определенными пределами газоустойчивости; для водоемов — наиболее устойчивые или, наоборот, чувствительные к загрязнению организмы.

Основные элементы биоиндикационного картографирования:

♦  выбор территориальных единиц;

♦  выбор биоиндикаторов;

♦  наблюдение за состоянием биоиндикаторов;

♦  обработка и картографическое представление результатов наблюдений.

 

Выбор территориальных единиц. Он определяется характером используемых в данном исследовании биоиндикаторов. В случаях, когда биоиндикаторы выбираются и изучаются непосредственно в ходе картографирования, имеется возможность формирования оптимальной сети районирования. Общее требование к территориальным единицам — объективность их обособления в силу барьерной роли разделяющих их границ. Ведущий (по отношению к другим геокомпонентам) фактор перераспределения величин антропо­генных воздействий — рельеф. Разработанная методика создания морфологической основы ландшафтно-геоэкологических исследований подразумевает подразделение территории на однородные грани, сочленяющиеся по ребрам рельефа (геотопологическое районирование) (А. Н. Ласточкин [109]). Эти грани образуют территориальные ячейки, в пределах которых может производиться выбор биоиндикационных объектов. Биота, обладая динамикой саморазвития, способна формировать собственную сеть территориальных ячеек. Их образуют растительные ассоциации, находящиеся на разных стадиях сукцессии. Сочетание территориальных ячеек, выделенных по геоморфологическим признакам и по длительновременным со­стояниям геокомплексов, — наиболее эффективное решение проблемы районирования, но в силу трудоемкости осуществимо лишь при очень детальных полевых исследованиях.

В случаях когда для картографических целей используется индикационный потенциал объектов, изучаемых с некартографической направленностью (медицинская статистика, материалы ле- сотаксации и др.), выбор территориальных единиц вынужденно определяется организацией соответствующей ведомственной статистики (административные районы, территории обслуживания поликлиник, врачебные участки; лесничества, лесхозы, лесные кварталы). Сетки районирования, как чужеродные по отношению к техногенным потокам и ореолам загрязнения, способны искажать территориальную структуру последнего, вызывая появление на карте искусственных границ.

При биоиндикационном картографировании (особенно в случаях, когда в его выполнении не принимают участия географы) вопрос выбора территориальных единиц может оставаться вообще нерешенным либо решаться формально, с использованием гео­метрически правильных сеток (растровое картографирование). В первом случае результаты исследований на отдельных участках произвольно экстраполируются на неопределенные площади; во втором случае на карте появляются искусственные прямолинейные границы. Избежать того и другого можно при показе на карте место­положений биоиндикационных объектов (обследованных деревьев и их групп и т.п.), с отнесением характеристик непосредственно к ним и возможностью проводить различия между интерпретацией (изолинии, в том числе на участках отсутствия биоиндикаторов) и фактическими данными.

 

Выбор биоиндикаторов. В большинстве случаев выбор биоиндикаторов также определяется состоянием медико-статистического учета, естественным распространением или культивированием биоиндикационных объектов. В принципе всякая реакция организма на загрязнение является биоиндикационной; но задача исследования заключается в выявлении специфических реакций, позволяющих установить характер и масштабы воздействия [20]. Как показано выше, биоиндикационные закономерности имеют региональный характер. Поэтому выбор биоиндикационных видов и реакций применительно к условиям конкретной территории должен опираться на результаты биоэкологических и геогигиенических исследований.

Проблема выбора конкретных биоиндикаторов определенных фитотоксикантов широко освещена в научной литературе. К растениям, используемым в качестве биоиндикаторов, предъявляют следующие общие требования [61]:

♦  воздействия загрязнений должны приводить к хорошо заметным реакциям;

♦  эффекты воздействия должны быть хорошо воспроизводимы при использовании растений генетически подобных популяций;

♦  эффекты воздействия должны характеризоваться специфическими симптомами, свойственными воздействию определенных веществ;

♦  растения должны быть чувствительны даже к низким концентрациям поллютантов;

♦  растения должны быть устойчивыми к заболачиванию, болезням и иным неблагоприятным влияниям, не связанным с загрязнениями.

 

Наблюдение за состоянием биоиндикаторов. Это — одна из разновидностей медицинских и биологических исследований, которая осуществляется в процессе медицинской и лесохозяйственной практики, а также целенаправленно с использованием критериев оценки степени проявления характерных реакций на загрязнение.

 

Обработка и картографическое представление результатов наблюдений. По содержанию они представляют собой интеграцию показателей. Эти процедуры существенно дифференцированы по типам биоиндикаторов; с использованием способа ареалов картографируется распространение отдельных видов. При этом разные приемы графического представления ареалов (линии разного рисунка, штриховки, крап, в том числе разреженный) позволяют учесть степень пространственной определенности границ.

Количественные и качественные характеристики биоиндикационных реакций на уровне отдельных видов, будучи локализуемыми в пределах территориальных единиц, наиболее адекватно картируются с помощью картограмм и картодиаграмм. Картограм­мами передают относительные характеристики, осредненные по площадям территориальных ячеек; картодиаграммами — абсолютные характеристики или их структуру, обычно по административно-территориальным единицам.

Биоиндикационные реакции на уровне сообществ выражаются с помощью показателей флористического и/или фаунистического разнообразия, что наиболее адекватно отображается с помощью картодиаграмм. Медико-географическое картографирование

Медико-географическое картографирование нацелено на отображение факторов среды, как позитивно, так и негативно влияющих на здоровье человека. В зависимости от показа факторов среды или результатов их воздействия (патологии), карты могут быть отнесены к разным группам медико-географической классификации [130]:

♦  медико-географические карты и близкие к ним по содержанию оценочные карты окружающей среды, отображающие природные и социальные предпосылки болезней;

♦  нозогеографические карты, характеризующие фактическое распространение болезней.

Среди факторов болезней, составляющих предмет медико-географического картографирования, различают [84]:

♦  географические предпосылки, обусловленные социальными, историческими и физико-географическими причинами (потенциальные ареалы заболеваний);

♦  области источников заболеваний, связанные с видовым и количественным составом переносчиков, интенсивностью циркуляции возбудителя в природном очаге (фактические нозоареалы).

Реализация природных предпосылок для заболеваний зависит от населенности территорий, образа жизни населения, организации здравоохранения. Поэтому фактическое распространение болезней (предмет нозогеографического картографирования) может отличаться от распространения соответствующих природных факторов.

 

Медико-географическое картографирование абиотических факторов среды. Оно осуществляется главным образом на основе метеорологических данных. При создании таких карт проводится интерпретация климатических параметров (годовые, сезонные, месячные и др. средние, максимальные и минимальные температуры, суммы осадков, скорости ветров, параметры радиационного режима) и других характеристик (таких, как обеспеченность микроэлементами, повторяемость опасных геодинамических процессов и т.п.), с точки зрения экологии человека.

В целях такой интерпретации в рамках медико-биологических исследований определяются оптимальные для человека интервалы характеристик, а фактические их величины в тех или иных пунктах рассматриваются как отклонения от оптимума. При этом составляются многочисленные (преимущественно изолинейные) аналитические карты отдельных параметров (продолжительность и степень выраженности комфортных и дискомфортных периодов, отдельные факторы комфорта и дискомфорта). На синтетических картах способом качественного (количественного) фона показываются обобщающие качественные или полуколичественные (балльные) оценки благоприятности климата и ландшафтов в целом.