Строение Земли. (Элементы игровой технологии)

Строение Земли.

(Элементы игровой технологии)

Цели:

Образовательные:

способствовать формированию знаний о строении Земли, углубить и расширить знания обучающихся о горных породах и минералах, слагающих земную кору, их происхождении, разнообразных свойствах, практическом применении.

Развивающие:

Создать условия для развития познавательной активности, интеллектуальных и творческих способностей учащихся; способствовать развитию умений выделять, описывать и объяснять существенные признаки основных понятий темы, способствовать развитию навыков самостоятельной работы с географическими текстами, картами, учебником, с материалами мультимедийной презентации, развивать внимание, память, логическое мышление; развивать наблюдательность, умение внимательно слушать, применять полученные знания в нестандартной ситуации, развивать интерес к предмету.

Воспитательные:

способствовать воспитанию географической культуры, формировать экологическое сознание школьников на примере рационального использования полезных ископаемых; воспитывать чувство гордости за страну и свою область, столь богатые полезными ископаемыми; эстетическое на примере красоты минерального мира.

культуры учебного труда, воспитывать самостоятельность, коллективизм,  умение работать с партнером, в группе.

Планируемые результаты:

Личностные:

Осознание ценности географических знаний, как важнейшего компонента научной картины мира.

Метапредметные:

Умение организовывать свою деятельность, определять ее цели и задачи, умение вести самостоятельный поиск, анализ и отбор информации, умение взаимодействовать с людьми и работать в коллективе, высказывать суждения, овладение практическими умениями работы с учебником, дополнительными источниками.

Предметные:

. обучающиеся должны основные понятия урока: основные виды горных пород, неоднородность состава твердой оболочки Земли, круговорот горных пород; уметь определять, сравнивать, приводить примеры минералов, гонных пород разного происхождения; объяснять взаимосвязь между условиями образования горных пород и их свойствами; давать краткое описание горной породы по цвету, твердости, прозрачности, происхождению, свойствам; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности при характеристике горных пород своей местности.

УУД.

Личностные: осознавать необходимость изучения темы.

Регулятивные:

Планировать свою деятельность под руководством учителя, оценивать работу одноклассников, работать в соответствии с поставленной задачей.

Познавательные:

Извлекать и анализировать информацию, добывать новые знания из источников ЭОР, перерабатывать информацию для получения необходимого результата.

Коммуникативные:

Уметь общаться и взаимодействовать друг с другом.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Формы организации деятельности учащихся- групповая, индивидуальная, использование элементов игровой технологии.

Оборудование для учителя:

учебник «География. Начальный курс» Н Дрофа 2014. И. Баринова-М., мультимедийная презентация, коллекция горных пород.

Оборудование для учеников:

компьютер, папка с карточками, учебник

«География. Начальный курс» Н Дрофа 2014. И. Баринова-М., атлас, файлы с карточками.

Основные термины и понятия: минералы, горные породы: магматические, осадочные и метаморфические; круговорот горных пород.

Ход урока.

1. Организационный этап.

Цель: эмоционально - положительный настрой на урок, создание атмосферы успеха, доверия.

Мы приближаемся к новой теме и совершим увлекательное путешествие на корабле, но корабль наш непростой, а современнейший, способный проникать сквозь  недра нашей Земли.

Для того чтобы узнать что именно мы будем исследовать на нашем корабле, необходимо разгадать и определить тему урока. Реши примеры и угадай слово.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

М

Р

О

А

С

Я

Т

Н

Е

И

Д

6-1

5+2

10-8

7-4

6+3

5+3

5+5

6+3

С

Т

Р

О

Е

Н

И

Е

Постепенно углубляясь в недра Земли, мы будем знакомиться с её внутренним строением.

2. Актуализация знаний. Целеполагание.

Цель: основываясь на знания учащихся, сформулировать задачи на сегодняшний урок.

Недра Земли – загадочный и менее доступный мир, чем окружающий нас мир. И изучать его трудно. Еще не изобретен такой аппарат, который мог бы проникнуть вглубь земных недр. Но люди научились «заглядывать» вглубь Земли с помощью специально произведенных взрывов на определенной глубине. И по скорости движения взрывной волны определили внутреннее строение Земли.

- Вам хотелось бы узнать о внутреннем строении Земли?

- Может быть вам что-либо уже известно о ее строении? Поделитесь.

3. Этап совместного открытия и усвоения новых знаний.

Цель: познакомить учащихся в ходе исследовательской и проблемно- поисковой работы с основными слоями Земли, дать понятия основным терминам темы (ядро, мантия, литосфера, рельеф, горные породы, минералы, полезные ископаемые)

Записать тему урока в тетради «Строение Земли»

А. Внутреннее строение Земли.

– Если сравнить нашу планету с яйцом, то получим некоторое сходство: скорлупа, мантия, желток.

- Как вы думаете, чему они будут соответствовать в строении нашей планеты?

Давайте проверим наше предположение, для этого необходимо отгадать слова:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

М

Р

О

А

С

Я

Т

Н

Е

И

Д

4+2

8+3

10-8

7-3

Я

Д

Р

О

10-9

2+2

5+3

5+7

5+5

4+2

М

А

Н

Т

И

Я

Давайте попробуем дать им характеристику для этого воспользуемся карточками

« Характеристика слоев Земли» и найдем тот слой, о котором мы еще не говорили по группам (1-ядро, 2 –мантия, 3- земная кора).

Карточка I Находится на очень большой глубине. Его внешняя граница находится на расстоянии 2900 км. Состоит из двух частей: внутреннее и внешнее.  Температура около 6000 градусов. Состоит из двух частей. Внутреннее твёрдое, состоит из железа и никеля, внешнее относительно лёгкое, каждый кубический см  весит 14 грамм. Предположительно состоит из серы.

Карточка II В переводе означает «покрывало» и действительно покрывает ядро. Это самая большая внутренняя оболочка Земли. Составляет 82% всего объёма планеты. Верхний слой мантии называется астеносферой. (От греч. «астенес» – слабый) Сейсмические волны распространяются сравнительно медленно. Слой более пластичный, чем вся остальная часть мантии и служит «смазкой», по которой перемещаются плиты.

Карточка III Толщина различна: от 75 км под материками и 5–17 км под океанами. Это твёрдая оболочка.

После выполнения задания и обсуждения, учащиеся делают рисунок «Строение Земли».

Б. Горные породы и минералы.

- На поверхности земной коры мы с вами живем: построили города, села, заводы, дороги. Из ее недр добываем полезные ископаемые, она дает человеку воду, энергию и многое другое. И поскольку земная кора является самой верхней оболочкой Земли, то и изучена она лучше.

_ Что нам с вами нужно еще узнать, чтобы наши знания о земной коре были более полными?

(узнать, из чего состоит земная кора?)

- Предположите, из чего же она состоит? (горные породы).

- Можете ли Вы, ребята, предположить, почему горные породы называют «горными»? Разве камни есть только в горах?

Оказывается, термин «горная порода» достался нам в наследство с далеких времен, когда руду для выплавки металла добывали в горах и были мастера рудного (горного) дела. С тех пор все породы называют горными. Вспомните сказку о хозяйке медной горы и Даниле мастере Бажова Павла Петровича («Малахитовая шкатулка»).

( на столах образцы горных пород, 3 вида: осадочные, магматические, метаморфические).

- Познакомимся поближе с горными породами. Рассмотрите горные породы, которые лежат у Вас на столах.

-Как Вы думаете, почему одни из них имеют однородную окраску, а другие разноцветные?

(предполагают: из разных веществ состоят.)

- Правильно, но эти вещества называют минералами.

«Минералы – это тела природы, имеющие однородный состав и кристаллическое строение».

Из минералов состоят горные породы.

« Гранит состоит из минералов: кварц, слюда и полевой шпат.

Известняк – из кальцита,

Кварцит – из кварца».

Горные породы и минералы, которые человек использует , называют полезными ископаемыми.

- Горные породы очень разнообразны по цвету, твердости, прозрачности, наличию блеска и т.д.

- Работая с текстом на с.97-98, вы узнаете, почему это произошло в природе. На основе текста составьте схему «Происхождение горных пород»

Горные породы по происхождению

Магматические Осадочные Метаморфические

Гранит, базальт. Глина, известняк. Мрамор, гнейс.

Итак, Вы узнали о группах горных пород, многие из которых являются полезными ископаемыми.

-Наша страна, в которой мы живем, очень богата полезными ископаемыми. Конечно, они есть и в нашей местности. Нам этим можно гордиться. Но необходимо бережное отношение к использованию их. Вы со мной согласны? Почему?

– Наш корабль подходит к конечной точке путешествия по недрам Земли. Мы с вами оказались на поверхности Земли. Как вы думаете, возможно ли такое путешествие в недра нашей удивительной планеты? (Нет) 
– Почему? (Давление, температура)
– Я думаю, у каждого из вас возник вопрос: как же люди узнали, что у Земли внутри?
– Существуют 2 современных метода изучения. Это – космический и сейсмический.

Космический метод основывается на фотоснимках, которые делаются из космоса. На них можно увидеть разломы, а также дно океана до глубины 700 метров.

Сейсмический метод основан на изменении скорости прохождения сейсмических волн в литосфере. В различных горных породах скорость неодинакова. А изменение скорости позволяет судить о строении литосферы.

Земля устроена хитро,
Сложней любой игрушки:
Внутри находится ядро,
Но ядро от пушки.

Затем, представьте, мантия
Лежит внутри Земли,
Но не такая мантия,
Что носят короли.

Затем литосфера, земная кора…
Выбрались мы на поверхность –
Ура!

4. Рефлексия.

- Что нового на уроке вы узнали?

- Какой этап урока вызвал у вас затруднения?

-Что вызвало у вас наибольший интерес?

На столах у вас лежат конверты, в каждом конверте есть красная, синяя и зеленая карточка, при помощи карточков укажите ваше положение на уроке. Если все понятно и было интересно – зеленая карточка, если возникли затруднения карточка синяя, если вым было очень трудно и не понятно даже сейчас красная карточка.

5. Этап первичного закрепление материала.

Цель: закрепить и проверить знания по данной теме.

Работа с карточками в группах. На столах у вас лежат листы формата А3, где нарисовано дерево. Рядом лежат карточки. Расположите карточки в соответствии с положением в строении Земли. На выполнение задания 5 мин.

Найдите соответствия между внутренними слоями Земли и их характеристиками.

1. ядро

2. земная кора

3. мантия

А) состоит из гранита, базальта и осадочных пород

Б) температура 2000, состояние вязкое, ближе к твердому

В) температура 6000, твердое.

1. - В

2. - А

3. - Б

Проверьте правильность следующих утверждений, напишите «да» или «нет».

1. Мантия – это верхняя оболочка Земли. (нет)

2. Ядро состоит в основном из железа и никеля. (да)

3. Земная кора находится в центре нашей планеты. (нет)

4. Под материками земная кора тоньше, чем под океанами. (нет)

5. Земная кора состоит из горных пород и минералов. (да)

Самопроверка:

7-8 баллов-«5»;

5-6 баллов-«4»;

3-4 балла_»3»

6. Домашнее задание

Параграф 20

Творческое задание: сделать модель внутреннего строения Земли.

Вулканы

(использование кейс технологии)

Цели:

1. Дать представление о вулканах, их строении, причинах возникновения.

2. Сформировать у учащихся представления о типах вулканов, опасностях и пользе вулканических извержений.

3. Помочь учащимся понять, почему вулканы – это грозное явление природы.

4. Познакомить учащихся с профессией вулканолога – изучение этого явления – важнейший фактор в познании строения нашей Земли.

5. Сформировать новые понятия: очаг магмы, жерло, кратер, лава.

Задачи:

Познавательные- сформировать у ученицы представление о происхождении вулканов, познакомить с их строением, типами; сформировать представление об отличиях действующих и потухших вулканов, их расположении на карте мира.

Развивающие- формирование умения называть и показывать основные элементы вулкана, знания о причинах извержений вулканов, проводить анализ карты с выявлением сейсмически активных участков на Земле.

Личностные- формирование познавательного интереса к предмету, расширение кругозора.

Коммуникативные – продолжать формировать умения слушать и вступать в диалог, выражать свои мысли по заданной проблеме.

Тип: комплексное применение знаний, умений, навыков.

Форма: Групповая работа с применением элементов кейс технологий.

Методы обучения: работа с элементами кейс технологии, словесно-наглядный, создание проблемной ситуации.

Методическое оснащение: Кейс; презентация урока; раздаточный материал: карточки с загадками о вулканах.

Оборудование: компьютер; мультимедийный проектор, экран.

Ход занятия.

Учитель: (слайд 1)

Ю. Чистяков

Ото сна гора проснулась,

Забурлила, закипела.

И из шапки вверх взметнулось

Много дыма, сажи, пепла.

Лаву льёт, как мёд, густую.

Как назвать гору такую?

Учитель: А как вы думаете, о чем идет речь? (ответы детей)

Учитель: Ребята давайте с вами теперь попробуем понять, откуда берется эта красота? Как образуется вулкан? (слайд 2) Чтобы найти ответ на этот вопрос нам нужно заглянуть вот в этот кейс. В этом кейсе есть файлы, в которых содержится информация о том, как образуется вулкан? Сейчас каждая группа получит по файлу для дальнейшей работы. (раздаются кейсы)

Учитель: (слайд 3). Ребята, закройте, пожалуйста, глаза. Представьте, что вы находитесь на острове в центре которого вулкан. Вдруг неожиданно он начинает извергаться, и этот процесс сопровождается землетрясением, громкими хлопками и огромным количеством серы. Откройте глаза.

Расскажите друг другу, что вы увидели, что чувствуете? (учащиеся делятся впечатлениями).

Ребята вы достаточно много знаете о вулканах. А вам было бы интересно узнать больше? (слайд 5)

? Кто исследовал вулканы

? как образуются вулканы

? Как извергаются вулканы

? Самые крупные вулканы мира

Чтобы найти ответы на эти вопросы мы сейчас поработаем в группах. Каждая группа получила по папке с файлами. Возьмите, пожалуйста, ваши файлы, где на 2 странице в начале озвучен один из этих вопросов, над которым вы должны работать. У 1 группы Кто исследовал вулканы; 2 группа - Как образуется вулкан; 3 группа - Как извергается вулкан; 4 группа – Самые крупные вулканы мира. Чтобы дать ответ на поставленный вопрос вам необходимо ответит на под вопросы. Они на 3 странице. Работать вы будете в течение 10 минут. В папках имеются чистые листы, если вам необходимо будет составить схему. По истечении времени выберите, пожалуйста, одного спикера (докладчика), который нам даст ответ на главный вопрос.

Идет работа в группах 10мин.

Учитель: Ребята время вышло. Слово предоставляется 1 группе. Они работали над вопросом «снежинкины исследователи» (выступление 1 группы.) (слайд 6)

? Как давно начали изучать вулканы ?

? Кто написал книгу «Вулканы мира»?

? Кем создана первая карта вулканов?

? Когда была открыта первая вулканическая станция?

? Кто из русских ученных изучал вулканы?

Учитель: Спасибо за сообщение. Садитесь. А теперь послушаем 2 группу ребят, которая нам раскроет тайну образования вулканов. (выступление 2 группы)(слайд 8)

? Из чего состоит Земля?

? Что такое разлом?

? Где расположена самая активная зона на Земля?

? Причины образуются вулканы?

? Как образуются вулканы?

Учитель: Большое спасибо. Присаживайтесь. Вижу готовность 3 группы ребят. Они нам расскажут, как извергаются вулканы. (выступление 3 группы) (слайд 10)

? Извержение самого известного в Европе вулкана?

? Типы извержений?

? Последствия извержений вулкана?

? Скорость извержения вулкана?

Учитель: Спасибо за интересный рассказ. Садитесь. Современные исследования отслеживают и наблюдают состояние вулканов. 4 группа ребят работала над вопросом самые крупные вулканы мира. Послушаем их. (выступление 4 группы) (слайд 11)

? Где находятся самые крупные вулканы мира?

? Как определяется возраст вулкана?

? Приведите примеры действующих вулканов?

? Приведите примеры потухших вулканов? Почему они получили название потухших?

Учитель:

• Итак, что же нового мы сегодня узнали о вулканах? (слайд 12)

• Кто исследовал вулканы? (ответы ребят)

• Как образуются вулканы? (ответы ребят)

• Как извергаются вулканы? (ответы ребят)

• Самые крупные вулканы мира? (ответы ребят)

Учитель: Мы сейчас с вами узнали, как образуются вулканы. Вулканами мы любуемся. Природа дает нам это любование, но оно не долго. Почему? (ответы детей) Можно изготовить вулкан своими руками. Например, вот такой.(показывается макет вулкана)

Учитель: А теперь ребята мне бы хотелось получить обратную связь нашей совместной работы. На столах у вас лежат конверты, в каждом конверте есть красная, синяя и зеленая карточка, при помощи карточек укажите ваше положение на уроке. Если все понятно и было интересно – зеленая карточка, если возникли затруднения карточка синяя, если вам было очень трудно и не понятно даже сейчас красная карточка.

Учитель: На этом наше занятие окончено. Спасибо за работу. До свидания.

Кейс группы I

Общий вопрос: кто исследовал вулканы

Текст для работы:

Изучение вулканов Камчатки началось около 300 лет назад. Первые сведения о "горелых сопках" (вулканах) на Камчатке были сообщены русскими казаками и промышленниками, поселившимися на Камчатке в конце ХVII в. Планомерные исследования природы и вулканов Камчатки относятся к первой четверти ХVIII в. Крупные вулканы Шивелуч, Ключевской и Авачинский были нанесены на карту Северо-Востока Азии и Камчатки, составленную в 1725 - 1730 гг. Первой Камчатской экспедицией этой и последующей, Второй Камчатской экспедицией (1733 - 1743 гг.) командовал Витус Беринг. Его имя увековечено в названиях Берингова моря, Берингова пролива и о-ва Беринга в группе Командорских островов.

Участником Второй Камчатской экспедиции был С.П. Крашенинников, знаменитый исследователь Камчатки. Он высадился на берег Камчатки в октябре 1737 г. и провел здесь в неустанных наблюдениях и путешествиях четыре года, 1737 - 1741. Его "Описание земли Камчатки", вышедшее впервые в 1755 г., относится к числу классических географических трудов ХVIII в. [Крашенинников, 1949]. В этой книге есть обстоятельный раздел об огнедышащих горах и горячих источниках Камчатки.

Так более 250 лет тому назад было положено начало научному исследованию вулканов Камчатки. Среди исследователей Камчатки ХVIII и ХIХ вв. были А. Эрман, наблюдавший извержения Ключевского вулкана в 1828 - 1830 гг. и оставивший первое петрографическое описание его лав, и К. Дитмар, проводивший исследования на Камчатке в 1851 - 1855 гг. К.И. Богданович начал в 1897 - 1898 гг. систематическое изучение геологии Камчатки и ее вулканических районов. Участник Камчатской экспедиции Русского географического общества Н.Г. Келль издал первую карту вулканов Камчатки [Келль, 1926]. Известный камчатский краевед П.Т. Новограбленов в 1932 г. опубликовал первый "Атлас вулканов Камчатки", в котором были даны сведения о 127 действующих и потухших вулканах, описаны формы извержений и петрография пород 19 вулканов [Новограбленов, 1932].

1сентября 1935 г. была открыта Камчатская вулканологическая станция АН СССР. С этого времени начались непрерывные вулканологические исследования. Станция была создана по предложению академика Ф.Ю. Левинсона-Лессинга. Он и академик А.Н. Заварицкий были инициаторами широких современных исследований по вулканологии в СССР.

Первым руководителем станции был В.И. Влодавец. В 1945 г. А.Н. Заварицкий основал Лабораторию вулканологии АН СССР, которая успешно изучала вулканы Камчатки в 40-х и 50-х годах. Среди итоговых работ Лаборатории был "Каталог активных вулканов Камчатки" [Влодавец, Пийп, 1957]. Его международное издание появилось двумя годами позже. В этих каталогах, сделанных по форме "Каталога активных вулканов мира", включающих сольфатарные поля, приведены сведения о положении и форме, строении, геологии, петрографии и извержениях вулканов. Кроме этих каталогов, был выпущен "Атлас вулканов СССР", составителем которого был А.Е. Святловский [1959]. Атлас содержал первое хорошо иллюстрированное описание форм вулканов Камчатки. Каталоги действующих вулканов Камчатки В.И. Влодавца и Б.И. Пийпа и "Атлас вулканов СССР" были подготовлены около 30 лет тому назад. Справочные данные об извержениях более поздних лет собраны в каталоге И.И. Гущенко "Извержения вулканов мира" [1979] и каталоге, выпущенном Смитсонианским институтом в США. Позднее очень сжатый очерк вулканов Камчатки был дан В.И. Апродовым в его книге "Вулканы мира" [1982].

В1962 г. в Петропавловске- Камчатском был создан Институт вулканологии АН СССР. Основателем института стал известный вулканолог член-корреспондент АН СССР Б.И. Пийп, он же был директором института в 1962 - 1966 гг. Затем Институт вулканологии возглавляли член- корреспондент АН СССР Г.С. Горшков (1966 - 1969), доктор геолого-минералогических наук К.К. Зеленов (1969 - 1970) и член-корреспондент АН СССР С.А. Федотов (1971 - 1989). Институт проводит всестороннее изучение современного вулканизма и связанных с ним геологических, геофизических и геохимических процессов, геотермии, сейсмичности, разрабатывает методику прогноза извержений и землетрясений, исследует механизм вулканической деятельности. В ходе многолетних исследований было изучено в той или иной степени большинство четвертичных вулканов Камчатки, включая все действующие.

Подвопросы:

? Как давно начали изучать вулканы ?

? Кто написал книгу «Вулканы мира»?

? Кем создана первая карта вулканов?

? Когда была открыта первая вулканическая станция?

? Кто из русских ученных изучал вулканы?

Кейс группы II

Общий вопрос: как образуются вулканы

Текст для работы:

Чтобы разобраться в природе вулканов нужно знать строение Земли. Земля 
состоит из нескольких слоев, образованных разными горными породами. Мы 
живем на наружном, самом тонком слое, который называется земной корой. 
Кора такая тоненькая, как если бы на мячик (представьте, что это Земной 
шар) прилепили наклейку, вернее много наклеек рядом друг с другом. Ведь 
кора состоит примерно из 20 больших и малых плит, которые называются 
тектоническими. Плиты как бы плавают на поверхности вязкого, 
пастообразного расплавленного вещества, которое называется магма.

Слово магма и переводится с греческого как тесто или паста.
Места,  где самые большие плиты соприкасаются друг с другом, называются 
разломами. Большинство действующих вулканов сосредоточено на границах 
этих плит. Самая активная зона на Земле называется Огненным кольцом и 
находится она по краям Тихого океана. В этих местах много гор и 
островов, которые образовались на месте древних вулканов. В феврале 1943 года в одном из районов Мексики люди стали свидетелями редкого и поразительного зрелища: посреди кукурузного поля родился новый вулкан! Всего за три месяца образовалась конусообразная гора высотой 300 метров.

В результате были разрушены два города, и обширная территория оказалась погребенной под слоем пепла и лавы. Как же протекает процесс образования вулканов? Прежде всего следует помнить, что температура в глубинах Земли повышается по мере приближения к центру Земли. На глубине 35—40 км большая часть горных пород находится в расплавленном состоянии. Когда минералы из твердого состояния превращаются в жидкое, они увеличиваются в объеме. В результате в различных точках земной поверхности поднимаются новые горные хребты. Это приводит к уменьшению давления в толще земной коры, и под вновь образовавшимися горами могут возникать огромные озера магмы — расплавленных минералов.

Магма поднимается вверх, заполняя трещины, появившиеся в процессе горообразования. Когда давление в подземных озерах становится слишком большим, каменные своды, не выдержав, прогибаются вверх, и образуется новый вулкан. В ходе начавшегося извержения на поверхность из глубин выталкивается смесь раскаленных газов, расплавленных пород и твердых обломков. Остывая, они образуют конусообразную вершину вулкана, в центре которого имеется углубление, называемое кратером.

В середине кратера находится отверстие — жерло, ведущее в толщ земной коры. Материал, выбрасываемый через жерло на поверхность, представляет собой в основном смесь газов, однако вместе с ними извергается и большое количество лавы и твердых частиц, имеющих вид пепла и золы. Лава на самом деле является магмой, вытекающей из вулкана, однако отличается от последней по своим физическим и химическим свойствам. Изменения происходят, когда магма поднимается к поверхности и ее температура и давление резко уменьшаются.

Подвопросы:

? Из чего состоит Земля?

? Что такое разлом?

? Где расположена самая активная зона на Земля?

? Причины образуются вулканы?

? Как образуются вулканы?

Кейс группы III

Общий вопрос: как извергаются вулканы

Текст для работы:

Жить как на вулкане — значит быть в постоянной опасности. Для людей, живущих в окрестностях вулканов, это не метафора, а суровая реальность.

Одним из самых известных в Европе вулканов по праву считается Везувий, расположенный на Апеннинском полуострове. Сейчас это невысокий, неправильной формы полуразрушенный конус - прим. от geoglobus.ru. Но о его былой мощи красноречиво говорят вложенные одна в другую кальдеры. Везувий неоднократно извергался, но затих, его склоны покрылись густым лесом. Отмеченные в 62 г. н.э. подземные толчки не приносили катастрофических разрушений. Но в 79 г. Везувий ожил. Плодородные земли на его склонах в считанные часы покрылись толстыми слоями пемзы и пепла, а цветущие города — Геркуланум, Стабии и Помпеи были погребены под горячими грязевыми потоками — лахарами. После этого вулкан не успокоился и ещё несколько раз напоминал о себе. Последнее извержение Везувия отмечалось в 1944 году.

Везувий — это действующий вулкан. Вулканы считаются потухшими, если они не извергались и не проявляли активности на протяжении значительного промежутка времени. Вулкан Эльбрус на Кавказе покрыт ледниками и не извергался в течение тысячелетий. Но на его склонах есть выходы вулканических газов, их называют «фумаролы» (от ит. fumare — дымиться), а это значит, что продолжается вулканическая деятельность. Эльбрус можно назвать спящим вулканом.

Вулканы извергаются не только на суше, но и в морях и океанах. О них нам известно меньше. Но иногда вулканическая постройка поднимается так высоко, что даже выходит выше уровня океана. Возникает новый островок. Как правило, морские волны быстро разрушают конус вулкана. Многократные извержения сразу нескольких подводных вулканов создают цепочки вулканических островов, таких как Азорские, Канарские, Гавайские.

Типы извержения

Действующие и потухшие вулканы различают по типу извержения. Так, извержение Везувия было взято за основу выделения среди них плинианского типа. Своё название этот тип извержений получил по имени римского учёного и государственного деятеля Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 г. Вулканы плинианского типа имеют обширную кальдеру, внутри которой находится ещё один конус. При извержении происходят взрывы, в воздух выбрасывается палящая газово-пепловая туча.

Пелейский тип извержений получил своё название от вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника. Такие извержения сопровождаются взрывами с выбросами застывшей в жерле вулкана лавы, образованием газово-пепловых потоков, скатывающихся по склонам вулкана. При катастрофическом извержении Мон-Пеле в 1902 году наибольшие разрушения принесли именно эти потоки горячего (до 1000 °С - прим. от geoglobus.ru) воздуха и пепла. В конце извержения вязкая магма, подобно пробке, вновь закупоривает жерло вулкана. При новых извержениях она может быть прорвана мощными струями газов, и история извержения повторяется...

Иногда от центрального канала отходят небольшие ответвления. По этим трещинам устремляется магма, и тогда на склонах вулканической постройки образуются дополнительные «паразитические» шлаковые конусы. Вулкан периодически выбрасывает из жерла обломки — вулканические бомбы и туфы. Так выглядит вулкан Стромболи в Тирренском море у побережья Италии. По его имени этот тип извержения назван стромболианским. Сам вулкан Стромболи невысок — всего 926 м над уровнем моря. Его извержения происходят постоянно.

При извержениях конические постройки могут и не образовываться. Например, при гавайском типе извержения на поверхность выходит достаточно жидкая лава. Она растекается и при застывании образует обширные покровы — щитовые вулканы. При повторном извержении покровы наслаиваются друг на друга. Склоны вулканов пологие, покрытые волнами застывшей лавы.

Первоначально гавайские вулканы формировались как подводные, а затем, после многочисленных мощных извержений, поднялись над поверхностью океана.
Плинианский тип извержения вулкана

Пелейский тип извержения вулкана

Стромболианский тип извержения вулкана

Гавайский тип извержения вулкана

С вулканической деятельностью связано образование многих месторождений полезных ископаемых, в том числе и алмазов. Их месторождения находятся в трубках взрыва — выходах вулканических газов, не сопровождавшихся излиянием лавы - прим. от geoglobus.ru. Зоны вулканизма сопровождают такие необычные явления, как термальные источники и гейзеры. В районах активного вулканизма работают геотермальные электростанции.

Подвопросы:

? Извержение самого известного в Европе вулкана?

? Типы извержений?

? Последствия извержений вулкана?

? Скорость извержения вулкана?

Кейс группы IV

Общий вопрос: самые крупные вулканы мира

Текст для работы:

В античные времена вулканы считались кузницами одноименного римского бога, а их извержение служило предзнаменованием изготовления новых доспехов. На земном шаре зарегистрировано около 1000 действующих огненных исполинов. Самые крупные вулканы мира находятся в Южной Америке, в Японии, в Индонезии, на Сицилии, на Гавайях, в Гренландии и на Камчатке. Четвертая часть горных образований покрыта водой.

Горы с особым строением, расположенные на стыках тектонических плит, с каждым извержением магмы становятся выше. Поэтому, чем старше вулкан, тем он выше. Самый большой вулкан О́хос-дель-Саладо, что в переводе с испанского обозначает "соленые глаза", почитался племенами инков, как священная гора. В его кратере раскинулось самое соленое озеро на планете. О́хос-дель-Саладо расположен в Андах на границе Чили и Аргентины. Потухший исполин высотой 6 893 м соседствует с пустыней Атакама и за всю историю не проявил себя ни разу. Редкие попытки напоминания о своём предназначении в виде выбросов пара и серы наблюдались в прошлом веке, последнее событие произошло в 1994 году.

В Боливии находится другой потухший исполин высотой 6520 м – вулкан Сахами. В 24 км от него пролегает граница с Чили. На территории Перу высится 6425 м гигант Коропуна, в Чили - Сан-Педро (6154 м), а в Эквадоре – Котопахи (5897 м).  Завершает список опасных гигантов неспящая гора Руис высотой 5400 м, находящаяся в Южной Америке в Колумбии. Грозный и непредсказуемый гигант окутан клубами дыма, а в воздухе явственно ощущается запах серы. Его деятельность в 1985 году уничтожила население городка Армеро, который он полностью стер с лица земли. 

Первую строчку в списке африканских великанов и шестую позицию в мире занимает гора Килиманджаро, вершина которой увенчана тремя вулканическими конусами высотой 5895м, 5149 м и 3963 м. Он был действующим всего 200 лет тому назад. По прогнозам ученых, активное таяние ледяного покрова к 2033 году лишит африканского великана ледяной шапки, к его вершине уже сейчас подбираются тропические леса, чередующиеся с озерами, реками и водопадами.  За ним следует мексиканский вулкан Орисаба, расположенный в Северной Америке и именуемый 1001 чудом света.

"Звёздная гора", как именовали ее ацтеки, высотой 5636 м пользуется невероятной популярностью. Последнее буйство в виде 7 мощных выбросов завершилось в 1687 году. Вулкан в гордом одиночестве стоит посреди великолепной долины и поражает взор своим величием. Среди его ближайших соседей - вулкан Сьерра-Негра, Попокатепетль (5452 м) и Истаксиуатль.  Самым могущественным и высоким вулканом, расположенным на горной цепи Эдьбурс, является вулкан Демавенд (5610,27м). Гора высится в Иране в 69 км от Тегерана. Снег на вершине лежит круглый год, а в жерле гиганта расположилось замерзшее озеро, имеющее в диаметре 400м. Его вулканическая активность наблюдалась в первой и второй эре. С великаном связано много исторических событий и древних легенд.  Самым большим действующим вулканом в России является Ключевская Сопка высотой 4750 м, расположенная неподалеку ( в 60 км) от Берингова моря.

Подвопросы:

? Где находятся самые крупные вулканы мира?

? Как определяется возраст вулкана?

? Приведите примеры действующих вулканов?

? Приведите примеры потухших вулканов? Почему они получили название потухших?

Аквариум - искусственная экосистема в доме;

Автомагистраль, снег, растения и почва;

Автомобиль - источник химического загрязнения атмосферы;

Зелёный чай;

Азбука на подоконнике;

Алоэ – зеленый доктор на подоконнике;

Алоэ – зеленый доктор у окна;

Влияние сока алоэ как биостимулятора на развитие растений;

Всё о кактусах;

Альпийская горка во дворе

Понятие «каркас» происходит от французского слова « carcasse » – скелет. Его используют в различных областях науки и техники, в том числе термин «каркас» часто встречается в географии. При этом имеется довольно большое количество вариаций этого термина, в зависимости от того, какой смысл вкладывают авторы.

В настоящее время существуют следующие понятия: экологический каркас [Владимиров В.В. Расселение и окружающая среда / В.В. Владимиров. – М.: Стройиздат , 1982. – 228 с. Сохина Э.Н. Экологический каркас территории как основа системного нормирования природопользования / Э.Н. Сохнина , Е.С. Зархина // Проблемы формирования стратегии природополь­зования. – Владивосток; Хабаровск, 1991. – С. 194–200. Обеспечение экологического равновесия – основа устойчивого развития / [З.Г. Мирзеханова , С.Д. Шлотгауэр , Б.А. Воронова и др.] // Территория: проблемы экологической стабильности (Амурский район в аспекте эколого-географической экспертизы). – Хабаровск: Дальнаука , 1988. – С. 144–152. Мирзеханова З.Г. Экологический каркас территории – основа устойчивого развития / З.Г. Мирзеханова // Сихотэ-Алинь: сохранение и устойчивое развитие уникальной экосистемы: мат. междунар . конф . – Владивосток: ДВГТУ, 1997. – С. 33–34.4–7], «природный каркас территории» [Каваляускас П. Системное проектирование сети особо охраняемых территорий / П. Каваляускас // Геоэкологические подходы к проектированию природно-технических геосистем . – М.: ИГ АН СССР, 1985. – С. 145–153. Каваляускас П. Геосистемная концепция планировочного природного каркаса / П. Каваляускас // Теоретические и прикладные проблемы ландшаф­товедения.: тезисы Х III всес . совещ . по ландшафтоведению. – Л.: ГО АН СССР, 1988. – С. 102–104. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс . – М.: Мысль, 1990. – 637 с .], «биосферный каркас» [Алаев Э.Б. Биосферный каркас и урбанизированные зоны / Э.Б. Алаев // Физико-географические аспекты изучения урбанизированных территорий: тез . д окл . научн . конф . – Ярославль, 1992. – С. 5.], «природоохранный каркас (зеленый каркас)» [Тишков А.А. Охраняемые природные территории и формирование каркаса устойчивости / А.А. Тишков // Оценка качества окружающей среды и экологическое картографирование. – Невель: ИГ РАН , 1995. – С. 94–107.], «природно-экологический каркас» [Рунова Т.Г. Территориальная организация природо­пользования / Т.Г. Рунова , И.Н. Волкова, Т.Г. Нефедова. – М.: Наука, 1993. – 208 с .], «ландшафтно-экологический каркас» [Чибилев А.А. Концепция создания единой непрерывной сети природных резерватов в районах интенсивного сельскохозяйственного освоения / А.А. Чибилев // Охраняемые природные территории. Проблемы выявления, исследования, организации систем: тез . д окл . междунар . науч . конф . – Пермь, 1994. – Ч. 1. – С. 44–46.], «зеленый каркас» [Тишков А.А. Охраняемые природные территории и формирование каркаса устойчивости / А.А. Тишков // Оценка качества окружающей среды и экологическое картографирование. – Невель: ИГ РАН , 1995. – С. 94–107.], «ландшафтный каркас» [Лысенкова З.В. Проблемы формализации информации при создании ГИС особо охраняемых природных территорий / З.В. Лысенкова , И.Н. Ротанова , А.А. Дьяченко // ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территории: мат. межд. конф . – Барнаул, 1998. – С. 128–130.], «опорный рекреационный каркас» [Сафиуллин Р.Г. Арчиковские чтения: науки о Земле и стратегия устойчивого развития / Р.Г. Сафиуллин, Р.М. Сафиуллина // Сб. материалов междунар . науч .- практ . конф . – Чебоксары: Изд-во Чуваш . у н-та, 2010. – Вып . 1. – 286 с.] и другие.

Важная роль в развитии концепции каркаса принадлежит Б.Б. Родоману[Родоман ББ Поляризация ландшафта, Родоман ББ Введение в соц географию], который, опираясь на работы немецкого географа Вольтера Кристаллера. Главная идея этой концепции заключается в том, чтобы растущий город не мешал природному ландшафту [Максаковский ВП Географическая культура]. Автор предлагал разделить территорию на ряд функциональных зон. Причем центры городов противопоставляются природным заповедникам и должны быть максимально удалены друг от друга. Природные заповедники обязательно необходимо связать между собой «зелеными коридорами» в единый массив.

Концепция Б.Б. Родомана была развита В.В. Владимировым. Будучи уверенным, что экологическое равновесие может быть сохранено путем обоснованного соотношения различных территорий — от крайне урбанизированных до охраняемых природных ландшафтов, В.В. Владимиров [Владимиров В.В.] предложил концепцию «пространственной структуры экологического каркаса расселения», включающего систему функциональных зон: центральное ядро, зону ограниченного развития, преимущественного развития, активного хозяйственного освоения, экологического равновесия, буферную и компенсационную. В зонах экологического равновесия, буферной и компенсационной должны быть установлены наиболее строгие хозяйственный и экологический режимы. Именно здесь необходимо развивать сеть ОПТ. Природные составляющие экологического каркаса расселения автор назвал природным каркасом [Владимиров ВВ]. Таким образом, происходит формирование понятия природный каркас, как основы экологического каркаса. В дальнейшем происходит развитие концепции природного каркаса П. Каваляускас, где природный каркас является зоной «особой экологической ответственности», охватывающая наиболее важные в геодинамическом отношении ареалы.

Наиболее близка к данному пониманию природного каркаса территории и идея биосферного каркаса Э.Б. Алаева [Алаев ЭБ Бисферный каркас и урбанизированные], под которым понимаются жизненные узлы (концентрации биомассы, биоактивности, генофонда и т. п.) и линии связи (пути миграций животных, птиц, рыб и др.). Элементами каркаса являются все виды ОПТ; естественные и искусственные насаждения вдоль русел рек, транспортных путей и др.

В дальнейшем охраняемые территории являются основой для формирования зеленого каркаса (природоохранный каркас) , рассматривающийся А.А.Тишковым [Тишков АА Охраняемые природные территории] как системы взаимосвязанных особо охраняемых природных территорий (ООПТ), обеспечивающих нормальное функционирование экосистем среды, межэкосистемных связей, сохранение биоразнообразия и поддержание природосберегающих систем природопользования.

Формирование природоохранного каркаса имеет особое значение для «ключевых районов устойчивого развития» как высшей категории современной организации территории. Ключевой регион устойчивого развития (КРУР) - регион, географическое положение которого оказывает доминирующее воздействие на функционирование прилегающих территорий-реципиентов, превосходящих его по площади. Это связано с интенсивностью межэкосистемного массоэнергетического обмена. КРУР обладают активными средообразующими функциями и способны распространять регулирующие воздействия на динамику природы, хозяйства и населения обширных пространств с транзитным и транзитно-аккумулятивным режимами функционирования [Сдасюк ГВ, Тишков АА Ключевые регионы устойчивого развития]. Как и в случае с ОПТ, ключевые районы устойчивого развития выявляются на разных пространственных уровнях.

Классической формулировкой понятия природного каркаса является определение данное Н.Ф. Реймерсом [Реймерс НФ Природопользование] природного каркаса: это ранжированная по степени экологического значения система участков природы, неразрывная взаимосвязь которых создает предпосылки для формирования естественного экологического равновесия, способного противостоять антропогенным воздействиям. В этом случае каркас проектируется обычно в виде пространственной ячеистой сетки, охватывающей всю рассматриваемую территорию, и в его рамках выделяют площади с различным режимом использования и степени природной сохранности, в том числе природные охраняемые территории.

Концепцию экологического каркаса, перекликающуюся с работами В.В. Владимирова и П. Кавадяускаса, развивают Э.Н. Сохнина и Е.С. Зархина [Сохина ЭН Экологический каркас территории]. Под экологическим каркасом Э.Н. Сохнина и Е.С. Зархина [Сохина ЭН Экологический каркас территории] понимают сомкнутую систему зон максимальных напряжений гео- и биопотоков территорий и их максимальных градиентов. Вкладывая системную основу в понятие экологического каркаса территории, они подчеркивали, что он имеет различные уровни иерархии: глобальный, региональный, бассейновый и локальный. Сочетание элементов каркаса для каждого иерархического уровня индивидуально. На региональном уровне к элементам каркаса были отнесены хребты с ярко выраженными барьерными функциями, места проявления неотектонических процессов, перепады рельефа, где сосредоточены максимальные напряжения гравитационного потенциала, крупные структурные швы, места концентрации основных транзитных водопотоков, зоны наибольшего напряжения ветровых потоков, выходы пород, особо подверженных геохимическому и физическому выветриванию, пути основных биомиграций и очаги видообразования. К элементам каркаса относятся как максимально уязвимые участки, так и уникальные.

Геосистемный подход также прослеживается в работах В.А. Николаева [Николаев ВА Основы учения об агроландшафте, Николаев ВА Культурный ландшафт] понимается как совокупность геосистем в пределах определенного ландшафта, выполняющих функцию защиты окружающей среды и «мягкого» управления ландшафтом. Обычными элементами каркаса в сельскохозяйственных, городских, рекреационных ландшафтах являются разного рода зеленые насаждения и водоемы.

Наиболее полно с точки зрения природного комплекса рассматривается экологический каркас А.В. Елизаров [Елизаров АВ Экологический каркас] Экологический каркас представляет собой территорию совокупности природных комплексов с индивидуальным режимом природопользования, образующих пространственно организованную инфраструктуру, которая поддерживает экологическую стабильность территории, предотвращая потерю разнообразия и деградацию ландшафта. Особое внимание уделяется цели, условиям: и механизмам функционирования экологического каркаса. При этом цель экологического каркаса - создание основы стабильного экономического и социального развития общества. Условия функционирования экологического каркаса - создание в обществе соответствующих правовых механизмов, экономических механизмов и системы управления экологическим каркасом. Все эти механизмы должны постоянно приводиться в соответствие существующему уровню экономической инфраструктуры и технологий природопользования.

Представляется, что экологический каркас является более широким понятием в сравнении с сетью ОПТ [Кулешова МЕ, Экологические каркасы, Соболев НА Предложения к концепции охраны и использования], хотя нередко он трактуется как совокупность ОПТ, образующих пространственно единую систему. По своей сути экологический каркас - способ управления природопользованием. Он не является непосредственной формой охраны природы, поэтому каркасные концепции, которые в той или иной степени касаются ОПТ, лесоустройства, землеустройства, схем водопользования, могут служить методическим приемом выявления экологического потенциала при определенных институциональных условиях.

В отличие от экологической сети, подразумевающей равномерную пространственную структуру только природоохранной деятельности, экологический каркас — неравномерная система, имеющая своеобразные «узлы» со связующими их формами и включающая две составляющие: природную и антропогенную. В качестве природных «ядер» в данной системе управления могут служить строго охраняемые природные территории (например, заповедники и заповедные зоны национальных парков), которые могут быть связаны между собой ОПТ или их зонами с менее жестким режимом охраны и образуют вместе с территориями ограниченного природопользования локальные сети ОПТ с единым управлением. Центрами антропогенной части являются города, промышленные узлы, и соответственно, связывающие их коммуникационные структуры или интенсивно используемые сельскохозяйственные земли (например, пашни). Названные две части экологического каркаса взаимопроникают, образуя при этом территории ограниченного природопользования или менее строгого заповедания природных комплексов. К ним можно отнести территории традиционного природопользования, охранные (буферные) зоны ОПТ, рекреационные территории и частично сельскохозяйственные угодья - пастбища, сенокосы [Савенкова ТП Формирование экологического каркаса].

Н.А. Соболев [Соболев НА Предложения к концепции], давая определение экологическому каркасу, одновременно выделяет природный каркас территории, под которым подразумевает экологически непрерывный комплекс природных сообществ, не испытывающий отрицательных последствий фрагментации ландшафта благодаря своим большим суммарным размерам. Становление и поддержание природного каркаса является задачей, решаемой в рамках формирования экологического каркаса территории в целом.

СВ. Пономаренко и др. [Пономаренко СВ Пономаренко ЕВ, Офман ГЮ, Хавкин ВП Проект «Зеленая Россия»] считают, что необходима продуманная система планирования и развития экологической инфраструктуры ландшафта, или экологического каркаса территории. Экологическая инфраструктура ландшафта - это пространственно организованный набор экосистем (не обязательно естественных и неиспользуемых человеком), которые позволяют территории поддерживать ее экологическое здоровье. Экологическая инфраструктура ландшафта должна проектироваться и поддерживаться государством. С помощью административных или экономических рычагов государство должно воздействовать на владельцев и пользователей земли, чтобы создать и поддерживать экологическую инфраструктуру ландшафта]

О.Е. Медведева, В.Л. Беляев [Медведева ОЕ, Беляев ВЛ, Включение экологического каркаса] под экологическим каркасом территории понимают совокупность ее экосистем с индивидуальными характеристиками природопользования для каждого участка, образующих пространственно-организованную инфраструктуру, которая поддерживает экологическую стабильность территории, предотвращает потери биоразнообразия и деградацию ландшафтов. Основная суть идеи создания экологического каркаса сводится к установлению индивидуальных режимов природопользования для определенных территорий и даже конкретных земельных участков в целях поддержания их экологического потенциала и сохранения ценных природных объектов.

Т.Г. Рунова с соавторами [Рудова ТГ, Волкова ИН, Нефедова ТГ, Территориальная организация природопользования] в то же время особое внимание уделяют разработке региональных вариантов природно-экологического каркаса при осуществлении работ по территориальному планированию и проектированию. Формирование каркаса должно проводиться на основе подбора, взаиморасположения сохранившихся слабо используемых, слабо преобразованных природных систем, компенсационных и природоохранных территорий, специально организуемых квазиприродных комплексов по принципу создания целостной территориально взаимосвязанной системы природных объектов. Это можно осуществить с помощью таких мер, как расширение площадей природоохранных территорий, лесонасаждение и лесовосстановление, залужение и облесение нарушенных и утративших плодородие земель, усиление мозаичности землепользования и приближение его к особенностям ландшафтной организации, усиление многопрофильности в растениеводстве, формирование зеленых зон в окружении городов и т. д.

Если для решения какой-либо природоохранной задачи одной ОПТ недостаточно, то, по мнению И.Л. Прыгуновой [Прыгунова ИЛ, Рекреационные территории в структуре экологического каркаса], формируется сеть ООПТ - набор охраняемых природных территорий, в совокупности выполняющих какую-либо природоохранную функцию (например, биосферный заповедник и гидрологические заказники на каком-либо речном бассейне). Применительно к региональным и более крупным масштабам, по мнению автора, употребим термин экологическая сеть - сеть ООПТ, в совокупности выполняющих функцию поддержания целесообразного экологического равновесия в регионе (например, биологического разнообразия). Необходимым свойством сети ООПТ является «системность», позволяющая избежать деградации биоты благодаря наличию экологически связанных между собой отдельных охраняемых природных территорий. Системой называют группу ОПТ, экологически связанных между собой через различные формы вещественно-энергетического и информационного взаимодействия (миграция животных, перенос семян, речной сток и т. д.). Общий объект охраны в системе ОПТ — природный (экологический) каркас территории — функционально единая сеть участков живого покрова, не испытывающая отрицательных последствий фрагментации ландшафта благодаря достаточным для этого суммарным размерам экологически взаимосвязанных при-родных территорий, входящих в его состав [Реймерс НФ Природопользование ].

Основой экологического каркаса является пространственно сообщающаяся сеть природных и природно-антропогенных территорий. Поскольку в экологический каркас включены как природные, так и природно-антропогенные объекты (помимо традиционных охраняемых территорий, которые выполняют экологические функции), это понятие является более широким, чем система охраняемых природных территорий [Прыгунова ИЛ, Рекреационные территории в структуре экологического каркаса].

Л.К. Казаков [Казаков ЛА Ландшафтоведение: природные] ландшафтно-экологический каркас территории видит как систему взаимосвязанных базовых природных и хозяйственных элементов территории, определяющих устойчивость ее структуры, экологическое состояние и эстетику природно-хозяйственного ландшафта или пейзажа. Он отмечает, что при анализе, планировании и проектировании ландшафтно-экологического каркаса важно не только учитывать наличие площади зеленых массивов, полос и транзитных путей-обменов, но и размещение в соответствии с другими элементами ландшафтного каркаса, ответственными за устойчивость территории и экологического состояния ее территориальной природно-хозяйственной системы. Он предлагает различать: зеленый каркас территории (собственно сеть зеленых участков), ландшафтно-экологический каркас территории и эколого-хозяйственный каркас территории. Таким образом, собственно экологический каркас современных антропогенных (разной степени модифицированных) ландшафтов, по мнению Казакова, включает в себя устойчивые, взаимодействующие элементы природного и хозяйственного каркасов, разделенные буферными зонами [Казаков ЛА Ландшафтоведение: природные].

Р.Г. Сафиуллиным, P.M. Сафиуллиной [Сафиуллин РГ Сафиуллина РМ Конецепция кластерного опорного каркаса территории] предлагается концепция кластерного опорного каркаса территорий. В ее содержание входят следующие ключевые элементы: экономический и экологический каркасы.

Экономический каркас региона в традиционном понимании это сеть населенных пунктов (агломераций) и соединяющих их дорог. Структура экономического каркаса может быть расширена и рассмотрена в виде промышленного, сельскохозяйственного и инфраструктурного каркасов.

Промышленный каркас территории - совокупность промышленных предприятий, связанных в единую производственную и технологическую цепочку. Ядром промышленного каркаса выступают производственные кластеры, объединяющие предприятия промышленности, поставщиков оборудования, научно-исследовательские организации, рыночные аутсоргинговые структуры.

Сельскохозяйственный каркас территории - совокупность поселков и деревень, сельскохозяйственных предприятий и связующих их транспортных магистралей.

Инфраструктурный каркас территории - совокупность предприятий, обслуживающих промышленное и сельскохозяйственное производство (строительство шоссейных дорог, мостов, каналов, портов, складов, железнодорожный транспорт и др.), а также связующих их транспортных магистралей. Ядром инфраструктурного каркаса выступают инновационные, логистические, строительные, энергетические кластеры и др. В свою очередь, инфраструктурный каркас региона является связующим элементом промышленного и сельскохозяйственного каркаса территорий.

Экологический каркас территории определяется как совокупность экосистем территории с определенным режимом экономики природопользования для отдельных участков, образующих пространственно организованную структуру управления, которая обеспечивает устойчивое развитие территории.

Практическое значение экологического каркаса заключается в возможности их использования в пространственном управлении природопользованием, обеспечивающего императивы эколого-экономического развития, то есть устойчивого развития. Рассматриваемые опорные каркасы - экономический и экологический - взаимодополняют друг друга, выступая инструментами управления, с одной стороны, экономического и социального развития территорий, а с другой - природопользованием, и в совокупности могут рассматриваться как базовые элементы устойчивого развития территорий. Значительные по площади территории коммуникативных элементов экологического каркаса с их функциональной ориентированностью на обеспечение экологической стабильности всей территории и ее частей, пространственную сбалансированность во взаимоотношении человека и природы предопределяют целесообразность эффективного использования этих территорий на основе поддержания гибкой системы дифференцированного природопользования. Одним из направлений такого природопользования может стать формирование модели территории, совмещающей функции природоохранной и туристической систем.

Концепция экологического каркаса включает:

• формирование системы земель с определенными режимами их использования;

• создание нормативно-правовой базы экологического каркаса и его юридическое закрепление;

• внедрение экономических механизмов сохранения экологического каркаса;

• создание системы управления;

• воссоздание целостности инфраструктуры на основе реставрации природных экосистем.

Из вышеизложенного следует, что в целом термин каркас в отечественной и зарубежной литературе встречается довольно часто, при этом наиболее употребляемыми терминами являются природный каркас и экологический каркас. Анализ понятий природный каркас и экологический каркас позволил сделать вывод о том, что данные понятия, несмотря на различные трактовки, зачастую выступают как синонимы.

Но, на наш взгляд, целесообразно разделять термины природный каркас и экологический каркас. Природный каркас близок по значению с системой особо охраняемых природных территорий, то есть совокупностью экологически и функционально взаимосвязанных особо охраняемых природных территорий, способных обеспечить сохранение экологического равновесия на уровне, дающем максимальный эколого-социально-экономический эффект [Бакка СВ Принципы создания системы]. От функционирования элементов природного каркаса зависит способность территории поддерживать свое экологическое равновесие [Стоящева НВ Экологический каркас территории и оптимизация]. Важнейшими элементами природного каркаса должны являться территории с заповедным режимом, которые полностью изъяты из эксплуатации и служат резерватами генофонда флоры и фауны, а также базой мониторинга и научных исследований.

Экологический каркас же является более широким понятием и помимо природных территорий включает в себя природно-антропогенные территории. Формирование экологического каркаса-удобно начинать именно с выделения природного каркаса. Отсюда вполне справедливым будет мнение, что экологический каркас служит защитой для природного каркаса от негативного антропогенного воздействия.

Экологический каркас включает в себя все экстенсивно используемые территории (с щадящим режимом использования) региона. Таким образом, экологический каркас способствует поддержанию баланса между экстенсивно и интенсивно (населенные пункты, промышленные зоны, транспортные развязки и т. д.) эксплуатируемыми территориями.

Экологический каркас понимается нами как компенсационная система, состоящая из взаимосвязанной сети участков с различными ограничениями на использование с целью обеспечения устойчивости циклов возобновления ресурсного потенциала, поддержания сложившегося биологического разнообразия.

Экологический каркас является особой формой управления природопользованием, обеспечивающая длительное неистощительное сосуществование человека и используемых природных ресурсов. В долговременном плане экологический каркас не снижает, а многократно увеличивает экономическую выгоду хозяйственного использования земель.

Представления о нем основаны на системе охраняемых природных территорий как пространственно и функционально взаимосвязанной совокупности участков различного назначения и использования.

Смысл экологического каркаса состоит в обеспечении экологической стабильности всей территории и ее частей с максимальной эффективностью, путем поддержания гибкой системы дифференцированного природопользования. Экологическим каркасам приписывается способность к выполнению широкого спектра функций – от средообразующих до информационных [Кулешова М.Е., Мазуров Ю.Л. Экологические функции как основа выявления ценности территорий // Уникальные территории в природном и культурном наследии регионов. М.: РНИИ культурного и природного наследия, 1994. С. 20–31..].

Основными функциями каркаса являются поддержание естественного режима природных процессов, определяющих существование ландшафтов, экосистем, биологических видов и популяций, экологизация хозяйственной деятельности [Мирзеханова З.Г. Экологический каркас территории: назначение, содержание, пути реализации // Проблемы региональной экологии. 2000. № 4. С. 42–55. С. 46].

Средообразующая функция свойственна крупным природным массивам, обеспечивает поддержание экологического баланса, в том числе сохранение (или восстановление) природной среды, природных комплексов и их компонентов, биологического разнообразия. Она является основной, делающей возможной реализацию и остальных функций.

Средозащитная функция свойственна любой ненарушенной территории, любому типу ландшафта по его определению. При неизменности природных элементов сформировавшаяся в рамках ландшафта экосистема стремится к сохранению и восстановлению нарушенных элементов. В то же время любая экосистема стремится к сохранению и оптимизации условий своего местоположения. При антропогенных трансформациях, превышающих возможность территории к самовосстановлению, природные системы выходят из естественного равновесия и компенсируют деформации изменением других элементов. Формируются зоны, в которых даже незначительные нарушения могут повлечь за собой неадекватный рост интенсивности процессов деградации среды.

Ресурсоохранная функция близка к средозащитной, сопряжена с депонирующей ролью некоторых естественных ландшафтов, сохранение которых определяет биоресурсный потенциал всей территории.

Однако изучена биоресурсная функция явно недостаточно, а с помощью прогностических методов ее выявление затруднительно. Поэтому эти свойства реализуются главным образом за счет действующей сети ООПТ. Прежде всего, это территории заповедников, национальных парков, заказников (ботанических, зоологических, болотных и т.д.), генетических резерватов леса, лесоохотничьих и охотничьих хозяйств, нерестовые реки, а также ряд выявленных и предлагаемых к охране природных территорий.

Репродуктивная (ресурсо-воспроизводственная) функция территории занимает ведущее положение в лесохозяйственных и сельскохозяйственных районах, развитие которых зависит от способности ландшафта сохранять и восстанавливать почвенное плодородие и воспроизводить изъятую биомассу.

Нарушенность ресурсо-воспроизводственной функции достигает значительных размеров в земледельческих районах. Восстановление репродуктивных способностей ландшафтов в зонах нарушений – одна из основных природоохранных проблем. Информационно-эталонная функция территории определяется ее разнообразием, репрезентативностью и уникальностью и имеет целью сохранение гено-, цено-, гео-, экофондов района, что является непременным условием его экологического благополучия. Для сохранения информационной сущности природной среды организуются заповедники, природные и национальных парки, другие типы охраняемых территорий.

Рекреационная (эстетико-оздоровительная) функция территории наиболее значима в районах особой рекреационной привлекательности. Живописность и комфортность рассматриваются как специфические экологические ресурсы, требующие сохранения и, соответственно, щадящего режима природопользования. Данная функция направлена на поддержание высокого качества этих ресурсов.

Объекто-защитная функция отвечает за сохранение памятников природы, обеспечение правильной эксплуатации инженерных и иных искусственных сооружений.

Несмотря на различия частных формулировок понятия экологический каркас, в отечественной и зарубежной литературе практически везде наблюдается единство в отношении набора структурных элементов такой системы, обладающего строго определенными функциями, необходимыми качественными и количественными параметрами, а также внутренней типологической классификацией и иерархией.

Набор элементов экологического каркаса во многом определяется местонахождением территории в той или иной природно-климатической зоне. Экологический каркас строится в административно-территориальных границах, так как конечным результатом формирования каркаса является его использование для целей выработки управленческих решений. Иерархия элементов каркаса зависит от их роли в экологической стабилизации территории. Соответственно рангу назначается режим хозяйствования на территории элементов ЭКТ.

Проектирование функциональной структуры экологического каркаса включает определение роли каждого участка в каркасе, соответствующего ей режима его использования и его правовой формы. Можно выделить такие некоторые общие принципы построения экологического каркаса:

• Принцип “природа знает лучше” (например, устойчивость степных ландшафтов следует в первую очередь обеспечивать степными экосистемами, а не посадками леса).

• Принцип экологических коридоров (коммутационый).

• Принцип поляризации ландшафта (принцип Родомана).

• Принцип буферных зон.

• Принцип иерархических ячеек (принцип Пономаренко).

• Принцип общей иерархичности устройства.

• Принцип взаимопроникновения природной и экономической инфраструктуры.

• Принцип мозаичности территорий разных масштабов и функций.

• Принцип относительной экологической автономности и дискретности отдельных участков.

• Принцип репрезентативности экосистем.

• Принцип учета исторических тенденций в развитии территории.

• Принцип индивидуальности природных условий каждого участка территории.

Для поддержания основных функций ЭКТ должен включать три типа основных элементов (рис. 1). Первый – естественные природные территории (все, что сохранило природный облик). Второй – преобразованные территории (к примеру, пашня), на которых, с целью воссоздания единой инфраструктуры экологического каркаса, необходимо восстановить природную среду. Третий – искусственные элементы, чуждые исторически ландшафту, но нужные для поддержания экологического равновесия в условиях интенсивной хозяйственной деятельности.

Искусственные элементы

Экологический каркас территории

Реставрационный фонд

Природные территориитории

Земли охраняемых территории

Территории с регламентированным природопользованием

Заповедные земли

Пастбища Сенокосы Земли лесного фонда

Территории шадящего природопользования

Заказники

Памятники природы

Зеленые зоны

Водоохранные зоны и т.д.

Зеленые зоны

Защитные насаждения вдоль дорого

Полезащитные лесополости

Непродуктивные пашни

свалки

карьеры

овраги

другие виды нарушенных земель

Рис. 1 Составные элементы экологического каркаса

Рассматривая структуру экологического каркаса, видно что она соответствуют трем основным составляющим:

1. природная,

2. природно-антропогенная,

3. антропогенная.

Природные составляющие включают:

1. неосвоенные, труднодоступные природные территории (относимые к условно-коренным ландшафтам);

2. заповедники и иные ОПТ.

Природно-антропогенные составляющие включают:

1. продуктивные леса рационального использования, дающие стабильно высокий выход сырья;

2. продуктивные естественные пастбища, стабильно поддерживающие высокопроизводительный домашний скот;

3. продуктивные сельскохозяйственные земли с применением неистощительных аграрных методов;

4. курортно-санаторные и рекреационные территории;

5. зоны традиционного природопользования.

Антропогенные составляющие образованы:

1. стабильно функционирующими искусственными сельскохозяйственными системами;

2. массивами культурных пастбищ.

Кроме этих основных составляющих каркаса устойчивости, обычно имеющих площадное распространение, должны существовать меньшие по размерам, не имеющие ключевого значения, но функционально очень важные второстепенные составляющие (элементы). К ним можно относить лесозащитные полосы, охранные полосы вдоль дорог, водоохранные зоны и т.д. Зачастую эти элементы имеют линейный характер и расположены между основными составляющими. Их основная роль заключается в создании связей между ведущими составляющими, соединении их в единую сеть. Кроме того, они пронизывают общий фон деградированных территорий, создавая тем самым своеобразную инфраструктуру устойчивости. Эти линейные элементы можно назвать "коридорами устойчивости".

Экологический каркас имеет довольно сложную структуру и состоит из площадных, линейных и точечных объектов. Площадные объекты каркаса – обширные природные комплексы, внутри которых, благодаря их размерам и высокому уровню разнообразия, протекают природные процессы, стабилизирующие экологический баланс на значительных территориях. Эти участки имеют самостоятельную природоохранную ценность. К ним относятся территории, обеспечивающие долговременное функционирование экосистем на основе естественной динамики и местообитания, популяции видов или ландшафтов высокой природоохранной значимости.

Экологический каркас должен состоять из функциональных элементов — узлов (ядер) и коммуникаций (каналов миграции) между ними, обычно имеющих вид линейных объектов. Поскольку экологический каркас должен образовываться на разных уровнях — местном, районном, региональном и межрегиональном, — то каждый элемент имеет то или иное значение, или ранг. При проектировании экологического каркаса следует определить ранг каждой природной территории как его элемента.

Узлы (ядра) — достаточно обширные экосистемы, внутри которых, благодаря их размерам и высокому уровню биоразнообразия, протекают природные процессы, стабилизирующие экологическую обстановку на значительных территориях. Коммуникации соединяют узлы, перемещая потоки вещества и энергии.

Узлы (ядра) экологического каркаса.

Узлы межрегионального ранга — территории настолько обширные и с высоким уровнем биоразнообразия, что могут оказывать влияние на очень большие площади (100 — 1000 тыс. км2), быть резервом биоразнообразия для нескольких природных, административных регионов, речных бассейнов. Такие узлы, связанные с тем или иным типом экосистем, есть не в каждой области.

Узлы регионального ранга — территории с гораздо меньшей площадью и (в каждом по отдельности) с гораздо менее значительным уровнем биоразнообразия. Но таких узлов много больше, в сумме они обладают почти полным спектром биоразнообразия и имеют достаточный потенциал для устойчивости к различным, в т.ч. случайным воздействиям.

Поэтому их главная функция — служить “хранилищами” биоразнообразия для распространения его в масштабе реального времени по окружающей территории — как правило, 10-100 тыс.км2, т.е. по всему региону или его части.

Узлы районного ранга — небольшие территории, сами по себе недостаточно устойчивые ко многим воздействиям, но имеющиеся в большом количестве и с высокой плотностью, потому их главная функция — непосредственное регулирование базовых параметров экологической стабильности ландшафта, и именно эти узлы являются первым источником пополнения биоразнообразия при его нарушениях на локальном уровне. Узлы районного ранга влияют на территории порядка 1-10 тыс. км2. К ним относятся, например, все водораздельные леса, не попавшие в узлы высших рангов.

Узлы местного ранга — самая последняя, низшая ступень, именно они, наряду с экологическими коридорами, играют основную роль в экологической стабилизации всей территории, тонком регулировании всех ее экологических параметров, хотя каждый из них оказывает влияние лишь на окружающую местность — группу полей или овражно-балочную систему (до 1 тыс.км2). Характерные примеры — приводораздельные степные участки в верховьях балок или байрачные леса. Узлы этого ранга неустойчивы — их легко можно уничтожить.

Экологические ядра как правило представляют ООПТ наиболее высокой степени защитности. Управление ими заключается в долговременном поддержании естественного хода природных процессов на их территории и обеспечении сохранности природных ландшафтов на адекватной площади. По своей природоохранной значимости и организационной структуре этим требованиям в России, согласно действующему законодательству, соответствуют такие категории ООПТ, как заповедники, заповедные участки национальных парков (на федеральном уровне) и заповедные участки природных парков (на региональном уровне). Однако в некоторых случаях функции ядра могут выполнять заказник, памятник природы, некоторые региональные категории ОПТ.

Коммуникации (каналы миграции). Коммуникации в экологическом каркасе — это территории, по которым может распространяться вещество — как живое, так и неживое. Распространяются, с одной стороны, виды растений, животных и микроорганизмов, с другой — вода, химические элементы, органические вещества. Коммуникации, обычно, имеют вид более или менее широких полос, но для миграций, например, птиц, нужна цепочка соответствующих местообитаний. Коммуникации играют для функционирования каркаса не менее важную роль, чем узлы.

Как и узлы, коммуникации ранжируются на элементы межрегионального, регионального, районного и местного уровня, связывающие узлы соответствующего ранга. В условиях степной зоны, большинство коммуникативных элементов приурочено к рекам и другим водотокам. Это полосы пойменных и террасных лугов, лесов, полосы степей по материковым склонам рек и по овражно-балочной сети. Не связаны с гидрографической сетью: лесополосы различного ранга, полосы отчуждения вдоль железных и шоссейных дорог, полосы природных сообществ по административным и другим границам и по некоторым хозяйственным объектам.

Наиболее сложным элементом каркаса являются транзитные территории (экологические коридоры) – линейные участки, благодаря которым осуществляются экологические связи между ядрами. Экологические коридоры должны поддерживать следующие возможности территории: устойчивую связь популяции видов с соответсвующим местообитанием достаточно большой площади; доступ мигрирующим видам животных к местам зимовки и размножения, которые связаны между собой в пространстве серий соответствующих местообитаний; возможность свободного генетического обмена для оседлых популяций; уровень геохимического обмена, поддерживающий устойчивого равновесия ландшафтов. Экологические коридоры являются связующими элементами между узловыми блоками экологического каркаса, обеспечивающие вещественно-энергетический обмен и возможности беспрепятственной миграции биологических видов. Естественными природными коридорами являются долины и поймы рек, представляющие собой основные магистрали вещественно-энергетического обмена (в том числе биотическими элементами) между территориями. В экологическом каркасе наиболее адекватно выполняют функцию коридоров водоохранные леса, сохранившиеся участки естественной растительности (древесной и кустарниковой), искусственные лесные защитные полосы. В качестве непрерывных экологических коридоров могут выступать русла, поймы и долины рек различного порядка; водоразделы (массивы водораздельных лесов); защитные лесополосы.

Коммуникации играют для функционирования каркаса не менее важную роль, чем узлы, т.к. являются миграционными путями и поддерживают в равновесии биоразнообразие в отдельных элементах сети. [Е.М. Панченко, А.Г. Дюкарев Экологический каркас природоохранная система региона].

Следующим элементом экологического каркаса являются буферные зоны. Наиболее полно функциям таких зон соответствуют лесопарковые и зеленые зоны города, зоны других категорий защитности земель, зоны ограниченного землепользования. Оценка эффективности реализации природоохранных функций буферных зон производится на основе мониторинга стабильности средообразующих параметров и состояния экосистем и популяций видов на территориях ядер и коридоров. Буферные зоны можно разделить на два вида:

1)буферные зоны, защищающие ядра и транзитные территории от неблагоприятных внешних воздействий;

2) буферные зоны вокруг промышленных центров и населенных пунктов, являющихся переходными от зоны интенсивного использования к зонам особого режима природопользования.

Буферные зоны первого вида обычно придают статус охранных зон. К буферным зонам второго вида относятся зеленые зоны, расположенные вокруг городов и промышленных центров, необходимые для предупреждения вредного воздействия хозяйственной деятельности на среду обитания человека.

Такие зоны, относящиеся к элементам экологического каркаса, защищают ключевые и транзитные территории от неблагоприятных внешних воздействий. Им обычно придают статус охранных зон. Это многофункциональные территории, на которых ограничены антропогенные воздействия, регламентировано природопользование, созданы условия для восстановления природных ресурсов. Данные зоны не изымаются полностью из хозяйственного использования здесь устанавливается специальный режим землепользования. Они выполняют функцию защиты ядер и экологических коридоров от разрушительных или нежелательных потенциальных воздействий.

Неотъемлемой составляющей экологического каркаса являются локальные объекты, которые позволяют сохранить отдельные уникальные природные образования. В современной системе ОПТ таким элементам охраны соответствуют памятники природы – «уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения» [Каваляускас П. Системное проектирование сети особо охраняемых территорий // Геоэкологические подходы к проектированию природно- технических геосистем. М.: ИГ АН СССР, 1985. С. 145–153.. С. 147].

Памятниками природы могут стать объекты самого различного назначения (ландшафтные, геологические, ботанические, зоологические, орнитологические и др.). К локальным элементам каркаса относятся пруды, болотные угодья, являющиеся местами отдыха перелетных птиц, и территории, находящиеся на грани исчезновения.

Не маловажную роль в структуре экологического каркаса имеют территории, относящиеся к «реставрационному» фонду, подвергшиеся процессам рекультивации и восстановления. Постепенно восстановление нарушенных и деградирующих земель приводит к их постепенному восстановлению, возвращая в систему природопользования. В дальнейшем они могут являться элементами экологического каркаса. Данные территории являются основой для решения проблемы восстановления экологического равновесия.

Экологическое равновесие представляет собой такое состояние природной среды района, при котором обеспечиваются саморегуляция, надлежащая охрана и воспроизводство основных ее компонентов — атмосферного воздуха, водных ресурсов, почвенно-растительного покрова, животного мира. В соответствии - с этим непременными условиями такого состояния должны быть:

1) воспроизводство основных компонентов природной среды, обеспечивающее их баланс в межрайонных потоках вещества и энергии;

2) соответствие степени геохимической активности ландшафтов (в том числе наличие условий для достаточно высоких темпов миграции продуктов техногенеза) масштабам производственных и коммунально-бытовых загрязнений окружающей среды;

3) соответствие степени биохимической активности экосистемы района уровню антропогенных загрязнений (в том числе наличие условий для биологической переработки органических и нейтрализации вредного воздействия неорганических загрязнений);

4) соответствие уровня физической устойчивости ландшафтов силе воздействия транспортных, инженерных, рекреационных и других антропогенных нагрузок;

5) баланс биомассы в ненарушенных или слабо нарушенных антропогенной деятельностью участках экосистемы района расселения, достаточная сложность и возможно большее разнообразие природной среды.

При рассмотрении условий экологического равновесия на различных территориальных уровнях видна существенная разница в возможностях их реализации. На глобальном уровне все эти условия (и в этом состоит экологическая стратегия человечества) должны быть, безусловно, выполнены. Как правило, их можно выполнить и на макротерриториальном уровне (континенты, крупные страны, отдельные регионы крупнейших государств). На микротерриториальном уровне применительно к локальным системам расселения (агломерации, города) можно выполнить только часть условий экологического равновесия.

Наличие в пределах района формирования системы расселения первого и последнего условий экологического равновесия в ряде случаев может рассматриваться как достаточно надежная гарантия осуществления всех других его требований.

Не говоря уже о невозможности выполнить пятое условие экологического равновесия — обеспечить в городе баланс биомассы и необходимое разноооразие – элементов в экосистеме.

Следует помнить об огромных количествах вредных веществ, выделяемых промышленностью, транспортом, коммунально-бытовым сектором, которые даже при кардинальном изменении технологии производства останутся весьма существенными еще долгие годы. При экологическом подходе к проблеме город как система не имеет поста точных возможностей к саморегуляций, а поэтому должен рассматриваться в единстве с достаточно обширным районом.

Таким образом, мезотерриториальный уровень, уровень районной планировки является той реальной первичной территориальной основой, на которой можно обеспечить экологическое равновесие.

Гомеостатические уровни и принципы. Многообразие объектов градостроительного проектирования, их неодинаковый экономический и демографический потенциал, разнообразие природных условий предопределяют и различные возможности для сохранения экологического равновесия в границах этих объектов.

Кажущаяся саморегуляция жизнедеятельности отдельного города происходит за счет все большего введения в его систему дополнительной энергии, что не только повышает его энтропию как экологической системы, но ведет к дисбаслансу природных компонентов на окружающих его территориях и является основной причиной теплового загрязнения окружающей.

Поэтому более правильно говорить по меньшей мере о трех уровнях экологического равновесия — полном, условном и относительном.

Полное экологическое равновесие может быть достигнуто при удовлетворении всех его условий. Необходимыми предпосылками этого должны быть значительная территория района формирования системы расселения и наличие в нем достаточно сбалансированных отношений между природой и техникой, урбанизацией и естественной средой. Критерии достижения экологического равновесия этого уровня различны в разных природно-экологических зонах страны и зависят от многих конкретных условий (климата, лесистости, гидрологических условий, степени хозяйственной освоенности территории и т. д.). В целом этот наивысший уровень экологического равновесия применительно к средней полосе страны может быть обеспечен на территориях с плотностью населения не более 50—60 человек на 1 км2, лесистостью не менее 20—30% и индексом антропогенного давления менее 2.

Условное экологическое равновесие можно обеспечить при невыполнимости лишь первого условия. Это реально на территориях с плотностью населения не выше 100 человек на 1 км2, достаточно высокой долей открытых пространств, при значительной лесистости (не менее 20—30%) и индексе антропогенного давления 2—4.

Относительное экологическое равновесие может быть обеспечено во всех остальных случаях (индекс антропогенного давления при этом не должен превышать 6). Обязательное условие при этом — удовлетворение требований соответствия геохимической и биохимической активности, а также физической устойчивости территории данного района силе антропогенных воздействий, т. е. выполнение трех из пяти рассмотренных выше условий экологического равновесия.

При обосновании того или иного уровня экологического равновесия необходимо учитывать не только возможности, но и жесткие экологические и экономические императивы и ограничения.

Если рассматривать любую систему расселения как иерархическую структуру, состоящую из многих соподчиненных элементов (подсистем расселения) более низкого порядка, то в интересах достижения полного экологического равновесия на достаточно обширных территориях как минимум необходимо, чтобы уровень экологического равновесия в пределах систем расселения высшего ранга не был ниже соответствующего уровня входящих в эту систему подсистем более низкого ранга. Поэтому при всем многообразии конкретных ситуаций стремление сохранить экологическое равновесие в пределах того или иного района должно опираться на четыре наиболее важных принципа.

Принцип мозаичности экологического равновесия основан на том, что территория района не в равной мере может противостоять антропогенным нагрузкам и не в одинаковой степени испытывает на себе эти нагрузки. Сохранение экологического равновесия в районе предполагает не только проведение стабилизирующих и компенсирующих мероприятий в различных функциональных зонах и природных ландшафтах, обеспечивающих достижение в их пределах динамического экологического равновесия того или иного уровня, но и целенаправленное перераспределение антропогенных нагрузок, экологическую сбалансированность различных участков района. В этом заключается существо градостроительных предложений регионального расселения и районной планировки как экологических дисциплин в их эндогенном аспекте.

Принцип иерархичности экологического равновесия представляет по существу тот же принцип мозаичности, перенесенный на более высокий территориальный уровень. Он основан на предположении об обязательности достижения полного экологического равновесия в пределах особо крупных территориальных единиц (страна, крупные ее регионы).

В условиях нашей страны с ее огромной территорией и высоким природным потенциалом существует реальная возможность обеспечить полное экологическое равновесие не только в границах экономических районов, но и в пределах большинства крупных административных единиц — областей, краев, республик. Поэтому необходимо учитывать этот важнейший территориальный фактор и стремиться к сбалансированности районов с различным уровнем экологического равновесия. Необходимо, чтобы на достаточно обширных территориях районы с условным и относительным экологическим равновесием были бы «уравновешены» районами, в пределах которых обеспечивается полное экологическое равновесие. В этом заключается сущность экзогенного аспекта регионального расселения и районной планировки как градостроительных и одновременно с этим экологических дисциплин.

Принцип континуальности предполагает непрерывный переход основных элементов природного ландшафта районов высшего территориального уровня во входящие в них районы более низкого территориального уровня, чем обеспечивается неразрывность компенсирующих элементов природной среды на всех территориальных уровнях.

Принцип динамичности экологического равновесия состоит в том, что, как уже было сказано, развитие экономики, рост населения, его потребностей в том или ином районе могут привести к частичному нарушению экологического равновесия — районы с полным экологическим равновесием могут трансформироваться в районы с условным и даже с относительным равновесием и т. д. Научно-технический и социальный прогресс (успехи биологии, экологии, сельскохозяйственной и лесохозяйственной наук, например) могут также привести (хотя и значительно реже) и к повышению уровня экологического равновесия.

Таким образом поддержание экологического равновесия благоприятно влияет на развитии территории. При этом данная территория не в полной мере может противостоять антропогенным нагрузкам и в тоже время может испытывать не одинаковые нагрузки на всей площади. К сохранению экологического равновесия приводят не только стабилизирующие и компенсирующие мероприятия, но и целенаправленное перераспределение антропогенных нагрузок, экологическая сбалансированность различных участков территории.

Для поддержания экологического равновесия немало важную роль приобретает градостроительное проектирование, отражающееся в структуре экологического каркаса города. Экологический каркас рассматривается нами как пространственно-сообщающаяся сеть природных и природно-антропогенных территорий с определенным режимом природопользования для отдельных участков, образующих пространственно-организованную структуру управления, которая обеспечивает устойчивое развитие территории.

Экологический каркас выполняет следующие функции:

1. поддержание естественного режима природных процессов, определяющих существование ландшафтов, экосистем, биологических видов и популяций, экологизация хозяйственной деятельности;

2. средообразующая функция;

3. средозащитная функция;

4. ресурсоохранная функция;

5. ресурсо-воспроизводственная функция.

Для экологического каркаса города немало важную роль играют восстановленные территории, являющиеся основой для решения проблемы восстановления экологического равновесия.