На правах рукописи
РЫБАКОВ Александр Анатольевич
АНАЛИЗ ЛАНДШАФТНОЙ СТРУКТУРЫ ПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ КАРГАЛИНСКИХ РУДНИКОВ
диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук
Оренбург 2004
Работа выполнена в Институте степи Уральского отделения Российской Академии Наук
Научный руководитель: член-корреспондент РАН,
доктор географических наук Чибилев Александр Александрович
Официальные оппоненты доктор геолого-минералогических
наук, профессор Дёмина Тамара Яковлевна
кандидат географических наук, доцент
Юрина Светлана Владимировна
Ведущая организация: Российский научно-исследовательский
институт культурного и природного наследия им. Д.С. Лихачёва
Защита состоится 1 февраля 2005 года в {]_ часов на заседании диссертационного совета КР. №212.181.63 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. Ч-НС
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
Ученый секретарь
диссертационного совета, ^^ Р.Ш. Ахметов
кандидат географических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Ландшафты трансформированные антропогенной деятельностью, играют важную роль в формировании современного облика Земли. Среди многообразия антропогенных ландшафтов определенное место принадлежит горнотехническим, в современной структуре которых доминирует карьерно-отвальный тип местности Трансформация горными работами рельефа, изменение целостности геологических структур, режима подземных вод, уничтожение почвенно-растительного покрова приводит к образованию геосистем, существенно отличающихся от естественных. Изучение особенностей структуры и динамики горнотехнических ландшафтов является одной из наиболее актуальных задач современной геоэкологии
На территории Оренбургского Приуралья широко распространены древние и старинные медные рудники. Важное значение среди них имели Каргалинские рудники, расположенные на восточной окраине возвышенности Общий Сырт, в верховьях рек Верхняя Каргалка, Ток и Малый Уран, в 60 км северо-северо-западнее г Оренбурга. Район Каргалинских рудников занимает площадь 566,0 км2 и вытянут с северо-запада на юго-восток на 53 км при ширине до 19 км. Общая площадь горных выработок, выраженных в ландшафте составляет 102,7 км2 или 18,0 % территории района рудников.
История разработок рудников насчитывает два основных этапа. Начало первых разработок относится к раннему бронзовому веку (1У-Ш тыс. до.н.э.), а окончание - ко II тыс.до.н.э. В этот период в Приуралье формируется северовосточный очаг металлообработки Циркумпонтийской металлургической провинции, а Каргалинские рудники становятся ведущим центром металлообработки в системе Евразийской металлургической провинции
Возрождение рудников произошло в середине XVIII века и связанно с именем симбирского купца И.Б.Твердышева, выкупившего земли со следами древних «чудских» копей у башкирских старшин. Новые рудники устраивались на месте разработок бронзового века, содержавших в отвалах большое количество ожелезненного малахита, не использовавшегося в древности для плавки руды Эксплуатация рудников в Новое время продолжалась до 1913 г За это время на Южном Урале сформировалось медеплавильное производство, связанное именно с разработкой руд Каргалинских рудников.
Коренное преобразование ландшафтов, сопутствующее разработке месторождений Каргалинских рудников в сочетании с последующим длительным этапом их естественного восстановления, определило уникальность этой территории. В настоящее время эти древние рудники -ценнейший научный полигон, требующий разностороннего изучения. Здесь сформировались оригинальные антропогенно-природные комплексы, отличающиеся повышенным структурным разнообразием и активностью геодинамических процессов, что определяет их фациальное богатство, мозаичность и повышенное биологическое разнообразие. Каргалинские рудники представляют собой объект
ноторико.купьтурнпго. и природного
еос. национальная]
БИБЛИОТЕКА I
С.Петербург/ /
наследия международного значения, в связи, с чем заслуживают присвоения статуса особо охраняемой территории.
При всей уникальности территории Каргалинских рудников фундаментальные научные исследования проводились лишь в последние два десятилетия и были направлены на их изучение в историко-археологическом отношении и на обоснование организации природно-исторического заповедника.
Цель и задачи исследования.
Основной целью работы является изучение структуры и динамики природно-антропогенных комплексов Каргалинских рудников для оценки современной геоэкологической ситуации и обоснования мероприятий по их охране и рациональному использованию.
Выявить роль Каргалинских рудников в формировании древнего центра ^ медеплавильного производства и определить основные этапы их освоения;
Обосновать научную и культурную значимость Каргалинских рудников и разработать предложения по охране и рациональному использованию Каргалинских рудников.
Предмет исследования: структура и динамика ландшафтов, связанных с освоением меднорудных месторождений, и их оценка как объектов природного и историко-культурного наследия.
Основой содержания диссертационной работы послужили результаты полевых и камеральных исследований, полученные автором в течении 20002003 годов. При подготовке работы проанализированы многочисленные научные публикации по теме, материалы научных архивов и специальных фондов. В работе использовался комплекс методов физико-географических и геоэкологических исследований, сравнительно-исторический анализ, учтены материалы, основанные на специальных методах анализа (радиоуглеродный, металлографический, палинологический и др.).
Научная новизна работы состоит в следующем- обобщены многочисленные материалы научных публикаций и результаты изысканий, посвященных изучению природных и историко-археологических особенностей Каргалинских рудников;
впервые на основе ландшафтно-географических и историко-археологических подходов и методов проведено комплексное изучение природно-антропогенных комплексов Каргалинских рудников, выявлена ландшафтно-типологическая структура ключевых территорий;
определена роль древней горнотехнической деятельности в дифференциации природных экосистем, сопровождающейся усложнением их структуры и активизацией геодинамических процессов;
Разработана типология естественных и антропогенных ландшафтов Каргалинских рудников;
Выявлены структурные и динамические особенности горнотехнических ландшафтов рудников;
Использование результатов исследования. Положения и выводы диссертационной работы могут быть использованы специалистами природоохранных учреждений в качестве обоснования организации охраняемой территории с особыми режимами природопользования, а также при разработке учебных курсов в средних и высших учебных заведениях и организации туристической деятельности
1 Каргалинские рудники обеспечили сохранность степных экосистем Общего Сырта, в связи с чем являются носителями ценной информации о почвенном, биологическом и ландшафтном разнообразии региона.
2. Коренная трансформация ландшафтов, вызванная эксплуатацией рудников, в сочетании с продолжительными периодами геоэкологической
реабилитации, привели к формированию сложной системы природно-антропогенных комплексов
3 Район Каргалинских рудников является одним из крупнейших в Северной Евразии сосредоточением уникальных историко-культурных и природных объектов, нуждающихся в дальнейшем изучении и охране
4 Каргалинские рудники обладают значительным рекреационно-туристическим потенциалом, что предопределяет необходимость развития соответствующей инфраструктуры.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практических и международных конференциях, совещаниях и семинарах различного уровня: региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2001, 2002, 2003, 2004); международных научных конференциях «Природные и культурные ландшафты: проблемы эколологии и устойчивого развития» (Псков, 2002), «Заповедное дело в России, принципы, проблемы, приоритеты» (Жигулевск, 2002), «Международное (XVI Уральское) археологическое совещание» (Пермь, 2003), III Международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2003). II Международной конференции молодых ученых и специалистов «Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке» (Оренбург, 2004).
Структура и объём диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 200 источников. Общий объём диссертации 165 страниц, в том числе 30 рисунков, 11 таблиц, 5 приложений
Во Введении рассматривается актуальность проблемы изучения геоэкологического состояния современных ландшафтов древних и старинных медных рудников Оренбургского Приуралья. Формулируются цели и задачи работы Современные исследования горнотехнических ландшафтов связаны с процессами взаимоотношения антропогенных форм рельефа с природным ландшафтом и разработкой классификации природно-антропогенных комплексов. Данные вопросы рассматриваются в работах Ф.Н. Милькова (1973), В И Федотова (1972; 1985; 1989), В.Н. Двуреченского (1974), Б.П. Колесникова и JI.B. Моториной (1976), Д.Г. Панова (1964), А.И. Луценко (1971).
Приводится, очерк истории изучения района Каргалинских рудников начиная с XVIII века. Первые литературные сведения о Каргалинских рудниках появились в XVIII веке в трудах П.И. Рычкова (1769), П.С Палласа (1768), И.И. Лепехина (1769) Сведения об ископаемой фауне и флоре рудников отражены в работах Ф.Ф Вангенгейма фон Квалена (1841), Э.И Эйхвальда (1861), И А Ефремова (1931; 1937; 1954), Г.Д.Мусихина (1999) Изучению геологического строения Каргалинских рудников посвящены работы Н Кокшарова (1843), Р.Мурчисона и Э. Вернейля (1849), Антипова 2-го (1860), А. Штукенберга
(1882), А. Нечаева (1902), H В. Полякова (1929); но наиболее детальный анализ геологической ситуации проведен B.JT. Малютиным (1929-1939) и M И Проскуряковым (1971) О Каргалинских рудниках, как о ценнейшем объекте историко-культурного наследия, писал краевед и археолог С.А Попов (1971; 1982). С 1989 г историко-археологическими исследованиями на территории рудников занимаются экспедиции Института археологии РАН (под рук. Е.Н.Черных - 1993; 1997; 2002) и ОГПУ (под рук. Н.Л. Моргуновой -1991). Институтом степи УрО РАН на исследуемой территории, начиная с 1993 г., проведен комплекс геоботанических, археологических, геологических и ландшафтных исследований геоэкологической направленности. Результаты отражены в работах А.А. Чибилева и др. (1993; 1998), Г.Д. Мусихина (1999), В.М.Павлейчика и др (2000), C.B. Богданова (2001; 2002).
" Глава 1. Материалы и методы исследования
В главе описываются исходные материалы и методы исследований. Изучение территории Каргалинских рудников проводилось по трем этапам: подготовительный, полевых работ и камеральный.
В подготовительный этап входили работы по сбору и анализу картографических, литературных и фондовых материалов. Основными источниками первичной картографической информации послужили фондовые материалы Оренбургского геологического комитета, Оренбургского землеустроительно-проектно-изыскательного предприятия, Оренбургского областного комитета по земельным ресурсам и землеустройству, Комитета по культуре и искусству Администрации Оренбургской области. Для уточнения границ и площадей района исследования, а также ландшафтных особенностей отдельных участков обработаны крупномасштабные топографические, сельскохозяйственные, почвенные, геоботанические карты.
Результатом обработки стало составление ряда предварительных карт, на основе которых получена первичная информация о административно-территориальном положении района исследований и отдельных участков, ландшафтных, почвенных, геоботанических особенностях исследуемой территории. На основе данных карт были намечены первичные экспедиционные маршруты.
Полевые исследования проводились стационарными и маршрутными I методами. На ключевых участках, намеченных в результате рекогносцировки,
проводились комплексные изыскания по геоморфологическим, ландшафтным, геоботаническим и археологическим направлениям.
Этап камеральных исследований включал в себя следующие основные стадии:
составление ландшафтно-типологических картосхем различного масштаба с применением методов ландшафтного картографирования и нанесением результатов полевых исследований;
Подсчет коэффициентов сложности ландшафтного рисунка, задачей которого было сравнение изменения воздействия горнотехнических работ на ландшафтную структуру урочищ;
Типизация природно-антропогенных комплексов с использованием ландшафтных принципов и подходов, а также оценка их современного геоэкологического состояния;
Разработка критериев музеефикации объектов природного и историко-культурного наследия на территории Каргалинских рудников, выделение функциональных зон и обоснование режимов природопользования.
Глава 2. Природные условия формирования геосистем Каргалинских рудников
В главе рассматриваются геоэкологические предпосылки формирования геосистем Каргалинских рудников - природные условия, как естественный фон, на который накладываются специфические черты, связанные с разработкой медных рудников. Приводятся данные о географическом положении района исследования, анализируются природные условия: геологическое и геоморфологическое строение, особенности гидрографии и гидрогеологии, климатические показатели, почвенный и растительный покровы.
Древняя горнотехническая и современная агрохозяйственная деятельность в районе исследования трансформировала коренным образом природные комплексы, ввиду чего они в естественном состоянии стали самими редкими ландшафтами. На основе проведенных исследований определено геоэкологическое состояние квазинатуральных эталонных участков, наибольший интерес из которых представляют: Сыртово-Каргалинские лески, Мясниковская разнотравно-злаковая степь, осиновые колки Мясниковского и Ордынского оврагов, Мясниковская роща.
В работе приводится, составленная автором, ландшафтно-типологическая карта района исследования, развернутая характеристика типов местности. Совмещенный анализ ландшафтно-типологической карты и карты участков разработок меднорудных полей позволил выявить ярко выраженную приуроченность последних к долинно-балочному типу местности и придолинным участкам сыртово-плакорного типа местности Это, по-видимому, связано с более благоприятными для разработок условиями залегания рудных тел, находящихся вблизи эрозионных врезов и лишенных в значительной мере покровных отложений.
Глава 3. История и характер горнотехнической деятельности на рудниках Оренбургского Приуралья
В главе приведен обзор, посвященный истории и характеру антропогенной горнотехнической деятельности, связанной с разработкой месторождений медистых песчаников, как на территории Каргалинских рудников, так и в пределах Оренбургского Приуралья.
На основании литературных, архивных и полевых исследований выделено три группы медных рудников Оренбургского Приуралья, различающихся по времени их эксплуатации: 1) древние рудники, 2) рудники раннего периода Нового времени; 3) рудники позднего периода Нового времени.
Древние Каргалинские рудники, рудник Сайгачий, Туембетовский разрабатывались как в бронзовом веке, так и в Новое время. Их древность достоверно установлена наличием следов горнотехнических работ («чудских копей») до начала масштабных разработок XVIII века (по сведениям П.И.Рычкова, П.С.Палласа и др.), а также массовыми находками орудий производства, датированных бронзовым веком, черновой руды, шлаков, так называемых, «медных сплесков и лепешек».
В ранний период Нового времени (до отмены крепостного права) разрабатывались Каргалинские рудники, рудник на г. Янгизка, медные рудники у пос.Приуральский, Островнинский, Гирьяльский, урочище Рудничное, рудники на горе Горюн, у с. Федоровка 1-я и с. Александровка. Возможно, некоторые из них разрабатывались в древности, но достоверные сведения отсутствуют Работы велись владельцами медеплавильных заводов и носили, в основном, разведочный характер. Наиболее масштабные горнотехнические работы производились на Каргалинских рудниках. Основной рабочей силой являлись приписные крестьяне, поэтому вскоре после отмены крепостного права в 1861 г. большая часть вышеозначенных рудников оказалась заброшена. Небольшие рудники этого времени сегодня представляют собой 1-2 штольни или шурфа и группу отвалов; часто штольни и шурфы давно завалены и сохранились лишь отвалы.
В поздний период Нового времени (после отмены крепостного права) разрабатывались Каргалинские рудники, рудники Соркуль (Шлиттера), Карагаштинский, Кызыл-Адырский, Кучукбаевский. В связи с уменьшением доступных запасов на Каргалинских рудниках в 60-90-х годах XIX века проводился поиск и разработка залежей на левобережье р.Урал. По сути, эти рудники - всего лишь разведочные площади огромных, не уступающих району Каргалинских рудников, горных отводов.
Особенностью Каргалинских рудников является феноменальное горнотехническое преобразование поверхности, начатое в древнейшее время. Антропогенные (горнотехнические) формы рельефа по своей выраженности в современном ландшафте не уступают естественным формам. Добыча руды открытым способом велась из расчисток, ям и карьеров. С помощью шурфов, дудок и шахт добывались глубоко залегающие рудные тела. Около горных выработок на площадях в десятки квадратных километров размещаются отвалы добытой пустой породы и бракованной руды. Горнотехнические работы привели к перераспределению поверхностного и подземного стока
Природно-антропогенные комплексы Каргалинских рудников принципиально отличаются от горнотехнических ландшафтов прочих рудников эпохи бронзы и Нового времени, также базировавшихся на медистых песчаниках Приуралья (Сайгачий, Рудницкое, Туембетовский и др.). Последние представляют собой обособленные урочища, состоящие из одного-двух разносов, шахт или штолен, окаймленных грядой отвалов Характерные для Каргалов мелко-мозаичные поля провалов, чрезвычайное разнообразие природных, горнотехнических, историко-археологических объектов, на этих рудниках отсутствуют. Еще меньше общего у Каргалинских рудников с
современными разрабатываемыми медно-колчеданными месторождениями Южного Зауралья. Ландшафтное и историко-культурное своеобразие становится еще более очевидным при сопоставлении с другими крупнейшими древними очагами добычи и обработки меди на Северном Кавказе, Балканах и Ближнем Востоке (Белоцерковское, Странджа, Вади эль Араба), для которых не характерно обрушение кровли подземных выработок и образование различного рода отрицательных форм рельефа.
В главе уделено внимание описанию археологических объектов горняков-металлургов бронзового века и построек Нового времени, как относящихся, так и не имеющих непосредственного отношения к горнопромышленной деятельности Древнейшим археологическим памятником, непосредственно связанным с разработкой Каргалинских рудников, является курган 1 Першинского могильника, где исследовано захоронение древнеямной культуры начала III тыс. до.н.э. с каменной формой, служившей для отливки медных топоров (Е.Н Черных, 2000). На территории трех участков Каргалинских рудников зафиксированы следы поселений бронзового века, нарушенных горнопромышленными сооружениями XVIII-XIX в.в. Курганные некрополи горняков металлургов изучены Н. Л. Моргуновой возле с. Уранбаш в 1992 г. и C.B. Богдановым возле с. Першин и Комиссарово в 2001 г. (Богданов, 2002). Одно из жилищ поселка горняков-металлургов XVIII века исследовано в ходе раскопок Е.Н Черных на холме «Горный» (Черных, 2002).
Возле хут.Новенький обнаружены следы неолитического поселения 5 тыс. до. н.э., предшествующего по времени периоду разработки рудников. В Першинском и Комиссаровском могильниках выявлены группы впускных погребений раннесарматского времени (IV-II века до.н.э.) - периода, когда Каргагтинские рудники были уже более пяти столетий заброшены.
Глава 4. Структура природно-антропогенных комплексов Каргалинских рудников и их современное геоэкологическое состояние
В главе проанализированы разработки Ф.Н. Милькова (1973; 1978; 1986), Л.В. Моториной (1975), В.И. Федотова (1985; 1989), и др. авторов по классификации и типологии горнотехнических ландшафтов, основным критерием которых является способ добычи полезных ископаемых.
Разработанная нами классификация (таблица 1) определяет место природно-антропогенных комплексов Каргалинских рудников в ландшафтной сфере. В отличие от классификаций вышеуказанных авторов в ранге порядка (на более высоком уровне) нами выделяются зональные типы ландшафтов, с целью уравнивания роли литогенной основы, климата и биотических компонентов в формировании современных ландшафтов. Ниже на порядок следует "вариант", в связи с тем, что антропогенная деятельность является одним из наиболее значимых ландшафтообразующих факторов. Классификация подземных ландшафтов на настоящее время разработана недостаточно, нами они выделены на уровне порядка, класса и типа урочища.
Таблица 1 Таксономическая система типологических единиц естественных и антропогенных ландшафтов Каргалинских рудников
Таксономическая единица ландшафтов Типологическая категория ландшафтов
ОТДЕЛ Наземный
Порядок Степной
Вариант естественные антропогенные (вариант)
Класс равнинный промышленный
Подкласс возвышенных равнин горнопром ышленный
Тип местности сыртово-увалистый, склоновый, овражно-балочный, пойменный, и надпойменно-террасовый просадочно-отвальный, просадочный
Тип и вид урочища степные и разнотравно-степные участки, байрачные березово-осиновые колки, овраги и балки, склоны различных экспозиций и крутизны и др отвалы вскрышных пород разновременные с петрофитно-разнотравной растительностью на фрагментарных почвах, провальные воронки и провально-суффозионные депрессии (замкнутые балки и др) разновременные с кустарниковой и разнотравно-луговой растительностью на смыто-намытых почвах, сезонные озера и др, в т ч сложные урочища отвально-провальных комплексов
ОТДЕЛ Подземный
Порядок подземные горные выработки
Класс рудные медистых песчаников
Тип урочища горизонтальные (штреки и др) и вертикальные (шахты и др) горные выработки различной степени сохранности, гроты и карнизы и др
Помимо этого, при классификации горнотехнических ландшафтов следует исходить из критериев, определяющих современное геоэкологическое состояние данных территорий: время окончания и стадийность разработок, характер (мелиорация, естественные процессы) и степень восстановленности, современная геодинамическая активность, интенсивность переработки коренного ландшафта и др.
Ландшафтно-типологическая структура Каргалинских рудников рассматривалась на примере 5 ключевых участков («Паника», «Мясниковский», «Староордынский», «Уранбаш-Ордынский», «Сыртово-Каргалинский»), для которых разработаны и составлены крупномасштабные ландшафтно-типологические карты и профили на ключевые участки (рисунок 1) охарактеризованы слагающие их природно-антропогенные комплексы.
Рисунок 1 - Ландшафтный профиль участка «Паника».
Условные обозначения породы - 1 - конгломераты, 2 - глины и мергели с прослоями песков, 3 - делювиальные четвертичные отложения, 4 - медистые песчаники и мергелистые глины, содержащих ископаемую флору и фауну, почвы и их показатели - 4 - черноземы обыкновенные слабогумусированные, 7 - комплексные почвы горно-технических фаций, 8 -смыто-намытые почвы оврагов и балок, 9 - показатель щебенчатости, 10 - показатель смытости, 11 - показатель дефляции, растительные сообщества - 12 - комплексная растительность горно-технических фаций, 13 - разнотравно-злаковые сообщества, 14 -березовые колки
Охарактеризованы типичные урочища, соответствующие определенным видам горнопроходческих работ и их последствий. При оценке современного геоэкологического состояния урочищ, помимо определения их морфометрических показателей, особое внимание уделялось изучению структуры и состава растительного покрова.
Провалы - наиболее многочисленный тип простых урочищ. Они представляют собой воронки, образующиеся в результате обвалов кровли подземных полостей на месте выработки крупных линз руды. Характеризуются разнообразными размерами - от 2-3 до 50-70 м в диаметре и от 1 до 20-25 м глубиной В наиболее глубоких воронках на протяжении всего теплого сезона сохраняется лед, а в чашеобразных заиленных провалах образуются неглубокие временные озера. Провалы обычно концентрируются большими скоплениями, состоящими из нескольких десятков или сотен отдельностей, перемежаясь с другими типами ландшафтных урочищ.
Присутствие свежих провальных воронок являются свидетельством современной динамичности и неустойчивости горнотехнических ландшафтов Каргалинских рудников. Заселение воронок происходит по стадиям, вначале -мезофильными видами: полынь эстрагон (Artemisia draciinculus), крапива двудомная (Urtica dioica), кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium),
хатьма тюрингенская (Lavatera thuringiaca), пустырник татарский (Leonurus tataricus), живокость уральская (Delphinium uralense) и др. Последующие стадии зарастания провалов в результате формирования комплекса намытых почв в сочетании с повышенным увлажнением характеризуются заселением разнообразных видов кустарников: жимолость татарская (Lonicera tatarica), карагана кустарниковая (Caragana frutex), спирея городчатая (Spiraea crenata), крушина ломкая (l-rangula alnus), роза иглистая (Rosa acicularи), вишня степная (Cerasus fruticosa), жестер слабительный (Rhamnus cathartica), бобовник низкий (Amygdalus папа).
Отвалы также многочисленны, в среднем 1,5-5 м высотой, и располагаются бугристыми асимметричными кучами вокруг штолен и шахт на площадях в несколько сотен квадратных метров. Прослежена прямая связь между морфометрическими показателями отвалов, характером и составом почвенно-растительного покрова с возрастом их образования. Слабозадернованные отвалы XVIII-XIX вв. характеризуются присутствием сложных группировок с преобладанием тимьяна мугоджарского (Thymus mugodzharicus), гвоздики иглолистной (Dianthus acicularis), эфедры двуколосковой (Ephedra distachya), василька русского (Centaurea ruthenica), кохии стелющейся (Kochia proslrata). На отвалах II-III тыс. до н.э отмечены растительные сообщества, близкие к естественным степным Преобладают фитоценозы ковылковой, типчаково-ковылковой и залесскоковыльной формаций с участием характерных видов, полынок (Artemisia austriaca), бурачок туркестанский (Alyssum turkestanicum), тонконог стройный (Koeleria cristata), грудница мохнатая (Crinitaria villosa), наголоватка многоцветковая (Jurinea multiflora) и др.
Осыпи - весьма специфический тип урочищ, образующихся на крутых склонах балок в результате свала отработанной породы из штолен и шахт Рельеф осыпей микроложбинный, состоит из множества переплетающихся желобов. Наиболее значительные осыпи, протянувшиеся на несколько сотен метров, компактно сосредоточены на Мясниковском и Ордынском оврагах, где они перекрывают тальвеги балок. Тем самым, осыпи имеют определенную ландшафтообразующую роль, изменяя гидрологический режим балок и оврагов. Небольшие естественные запруды, сохраняющие влагу в течение всего сезона, располагаются по балкам выше осыпей, либо значительно ниже, близ их устьев. В связи с этим вблизи с осыпями формируются осиново-тополевые и осиново-березовые рощи, заросли степной вишни, перемежающиеся с участками разнотравно-ковыльных степей.
Отмечены также осыпи, представляющие собой сравнительно небольшие сегментные языковатые оплывы отвала отдельной шахты или штольни, встречающиеся повсеместно на пологих склонах.
Разносы - урочища, представляющие собой неглубокие, но широкие поисковые разрезы, пробитые по дну и склонам шурфами и штольнями, окаймленные отвалом подковообразной или кольцевидной формы На каждом из 11 участков Каргалинских рудников выделяется по 1-2 разноса, заросших кустарниками и березовым криволесьем.
Штольни - горизонтальные или наклонные (до 10-15°) выработки-проходки, вырубленные в коренном массиве песчаников в крутых бортах балок или вертикальных стенах разносов. Штольни, пробитые у подошвы крутых склонов балок и в разносах, как правило, завалены у входа. Подземные выработки сложной конфигурации распространяются на километры, расширяясь в местах скопления медной руды и перекрещиваясь с штреками и шахтами. Следов обитания различного рода троглофилов (в частности рукокрылых) не обнаружено.
Шахты - вертикальные проходки диаметром от 1,5 до 3 м, имеющие в среднем глубину от 30-40 м. На глубине более 5-7 м шахты сообщаются со штреками и штольнями. Часть шахт сохранила возле устьев следы деревянного крепежа в виде прорубленных в стенах симметричных отверстий. Отдельные шахты Нового времени оборудованы короткими, но широкими и высокими боковыми штольнями, служившими для вывоза телегами пустой породы и руды на поверхность.
Технологические площадки по первичному обогащению медной руды, расположенные возле разносов, шахт и штолен, как правило, находятся выше отвалов и осыпей. Они слабо задернованы, поверхностный слой на глубину 1,52 м пропитан окислами меди, поэтому отчетливо видны с поверхности в виде кольцеобразных или подковообразных скоплений малахитовой крошки. Размеры площадок варьируют от 50 до 300 м2. На участках «Горный» («Староордынский») и «Ордынский овраг» они датируются бронзовым веком.
Рисунок 2 Характерное мозаичное сочетание доминирующих видов горнотехнических фаций (левобережье Мясниковского оврага) Условные обозначения: 1 - провалы, 2 - суффозионно-провальные депрессии, 3 - отвалы вскрышных пород.
Проведенные исследования показывают, что в зависимости от положения горнотехнических участков относительно типов местности и их структурных элементов, а также характера антропогенного микрорельефа формируются различные типы ландшафтных фаций и их комплексов отличающиеся по характеру растительного покрова и степени их нивелирования денудационными процессами (рисунок 2).
На пологих склонах характерно сочетание провалов и отвалов, наиболее сохранивших четкость своих очертаний Провалы и подножья отвалов, как правило, заняты зарослями кустарников, на отвалах развита петрофитно-степная растительность, а фон создают разнотравные и разнотравно-злаковые сообщества в связи некоторой избыточностью их увлажнения Это наиболее характерное для Каргалинских рудников доминирующих видов горнотехнических фаций (рисунок 3).
На крутых и покатых склонах провалы и отвалы единичны и в значительное мере разрушены денудацией; здесь местами отмечаются входы в горизонтальные выработки.
объектов на различных геоморфологических уровнях.
Условные обозначения I - пологий возвышенно-сыртовый склон, II - обрывистый приречный склон, III - пойма, IV - пологий придолинный склон, характер растительного покрова - 1 - зональные злаковые степи, 2 - лесные урочища, 3 - разнотравно-злаковая мезофитная степь, 4 - заросли кустарников, 5 - антропогенные варианты геокомплексов
На нижнем уровне (вблизи подошв склонов, у эрозионных врезов, на речных пойменных террасах) в условиях естественного повышенного
увлажнения в сочетании с мелко-контрастным расчленением рельефа горнотехническими формами создаются условия для формирования обширных кустарниковых зарослей и лесных куртин Формы антропогенного рельефа находятся в несколько более разрушенном состоянии, чем на пологих возвышенных склонах.
С целью определения значимости горнотехнических объектов в формировании морфоструктуры геокомплексов и роли других факторов в дифференциации выбранных урочищ был проведен расчет энтропийной сложности, разнообразия и неоднородности для пяти разнородных участков Каргалинских рудников. Результаты анализа (таблица 2) показывают, что степень сложности и разнообразия структуры геосистем Каргалинских рудников зависит ведущего фактора ландшафтной дифференциации, каковыми для данной территории выступают объекты, связанные с горнопромышленной деятельностью. При этом горнотехнические фации, формируя диффузно- <
линейную структуру геосистем, существенно усложняют латеральную и вертикальную структуру сыртовых ландшафтов, накладываясь на их параллельно-ячеистый рисунок.
Таблица 2 - Корреляционные соотношения между морфологическими коэффициентами и элементами ландшафтов.
Корреляционные соотношения Горнотехнические объекты Покатые и крутые склоны южных экспозиций Овраги и балки
Сложность ландшафта 0,67 -0,68 -0,31
Рашообразис ландшафта 0,6 -0,93 -0,38
Неоднородность ландшафта 0,56 -0,53 0,23
Анализ приводимой таблицы показывает, что ведущую ландшафтоформирующую роль играют горнотехнические фации, определяющие контрастность проявления древних металлургических геокомплексов Каргалинских рудников в структуре сыртовых типов местности Хотя значения коэффициента корреляции для горнотехнических объектов достигают уровня достоверности только 0,3-0,4, отрицательная корреляция со склоновыми и овражно-балочными фациями показывает значимость горнотехнических фаций в формировании морфоструктуры ландшафтов {
Каргалинских рудников Данные таблицы отражают и значение инсоляционной асимметрии в структуре ландшафтов. Отрицательная корреляция для покатых и крутых склонов южной экспозиции с высоким показателем достоверности (0,25-0,8) указывает на воздействие факторов более значительных, чем инсоляционно-циркуляционные процессы. Роль русловых процессов в формировании указанных геокомплексов невелика.
Изучение геодинамических процессов на Каргалинских рудниках позволило выявить доминирующее значения провальных воронок над подземными полостями и определить закономерности их пространственного распределения
На основе анализа пахотной пригодности почв и характера рельефа была смоделирована ландшафтная структура участков, лишенных горнотехнических фаций. Полученные результаты показывают, что в этом случае доля пахотных угодий увеличивается в несколько раз, т о горнотехнические объекты "консервируют" земельные угодья от возможной распашки (таблица 3)
Таблица 3 - Структура сельскохозяйственных угодий участка "Паника", существующая и смоделированная при отсутствии горнотехнических фаций.
Структура сельскохозяйственных угодий Пашня, га Пастбища, га Сенокосы,га
существующая 76,8 492,2 13,3
смоделированная 400,0 182,3 0,0
Высокая динамичность современных горнотехнических ландшафтов в плане характера развития многочисленных и многоплановых геодинамических процессов (денудационные склоновые отвалов, обвальные, reo- и гидрохимические и др.), как правило, создает определенные геоэкологические проблемы. В случае с Каргалинскими рудниками практически все негативные последствия разработок за длительный период ослаблены естественными природными процессами настолько, что современную геоэкологическую ситуацию здесь можно оценивать как благополучную.
Древние разновозрастные горнотехнические объекты формируют ландшафт, отличающийся повышенным экотопическим и биологическим разнообразием. Урочища антропогенного происхождения определяют сложность ландшафтного рисунка, повышенное экотопическое и биологическое разнообразие. Проведенный анализ флоры Каргалинских рудников указывает на присутствие здесь видов различных экологических групп и, в целом, нехарактерными для зональных степных экосистем Общего Сырта. Экотопы антропогенного происхождения вносят во флору окружающих степных экосистем до 30% нехарактерных видов за счет мезофитных и петрофитных видов.
Экотопическое богатство территории и практически полное отсутствие современной хозяйственной деятельности определяет присутствие редких видов растений. В Красную книгу России (1988) внесены следующие растения, встречающиеся на территории Каргалинских рудников: ковыль опушеннолистный (Stipa dasyphylla), ковыль Залесского (S zalesskii), ковыль перистый (Spennata), копеечник крупноцветковый (Hedysarum grandiflorum), копеечник Разумовского (Н razoumovianum) К скально-горно-степным и гипоэндемикам относятся гвоздика уральская (Dianthus uralensis), гвоздика иглолистая (D acicularis), остролодочник колосистый (Oxytropis spicata), тимьян мугоджарский (Thymus mugodzharicus), смолевка башкирская (Silene baschkirorum). Из реликтов отмечены эфедра двухколосковая (Ephedra distachya), овсец пустынный (Helictotrichon desertorum), льнянка алтайская
(Lmaria altaica) Численность других редких видов быстро сокращается из-за различного рода антропогенной деятельности и ввиду произрастания на границе своего ареала: остролодочник многоцветковый (Oxytropis jloribunda), василек русский (Сentaurea ruthemca), колокольчик круглолистный (Campanula rotundifolia), пузырник ломкий (Cysroptens fragilis) и др
Таким образом, район Каргалинских рудников, помимо уникальности в историко-археологическом отношении, является прекрасным полигоном для изучения процессов восстановления степной растительности, местом произрастания ряда редких видов и ценным объектом сохранения биоразнообразия региона.
Глава 5. Перспективы охраны и рационального использования Каргалинских рудников
Район Каргалинских рудников перспективен с точки зрения развития рекреационно-туристической деятельности, а также музеефикации объектов историко-культурного и природного наследия.
Рисунок 4 - Природные и историко-культурные объекты на территории Каргалинских рудников Функциональное зонирование музея-заповедника.
Природно-культурные и природные комплексы А «Паника», В «Мясниковский», С «Сгароордынский», D «Сыртово-Каргалинский», Е «Урапбаш-Ордынский» (по А А Чибилеву) Историко-архсологическис участки I «Ток-Уранский», И «Дикаревский», III «Паника», IV «Мясниковский», V «Западно-Усольский», VI «Восточно-Усольский» VII «Ордынский», VIII «Портновский», IX «Уранбашский», X «Орловский», XI «Петропавловский» Функциональные зоны музея-заповедника 1 Регулируемого заповедною режима, 2 Ограниченного природопользования (режим ландшафтно-археологических заказников), 3 Традиционно о экологически направленного природопользования
Оптимальный режим природопользования на территории Каргалинских рудников должен быть направлен на сохранение культурного и природного наследия и разрабатываться с учетом сложившихся тенденций социально-экономического развития и экологического состояния региона. Комплексный анализ современного состояния естественных и горнотехнических ландшафтов района исследования, репрезентативности и разнообразия разновозрастных выработок, площадей и компактности участков позволил выделить три вида функциональных зон проектируемого музея-заповедника (рисунок 4).
Зона регулируемого заповедного режима включает территорию пяти участков музея-заповедника общей площадью 2075 га: 1) "Горный-Староордынский" (350 га); 2) "Мясниковский" (182 га); 3) "Паника" (583 га); 4) "Сыртово-Каргалинские лески" (750 га); 5) "Уранбаш-Ордынский" (310 га). Они изымаются у землепользователей, на них вводится особый режим ^ природопользования, обеспечивающий сохранение и поддержание
оптимального состояния экосистем. Для восстановления и поддержания состояния степных участков необходимо осуществлять контроль за их состоянием и проводить мероприятия, заключающиеся в исключении любого рода хозяйственной деятельности в первые годы и далее периодически, по мере необходимости. Для предотвращения накопления излишнего степного войлока необходим комплекс мероприятий - умеренный выпас скота, сенокошение.
При планировании перспективного развития музея-заповедника необходимо учитывать реальные биоресурсы территории и создавать благоприятные условия обитания типичных для Каргалов видов животных (косуля, барсук и др.).
Зона ограниченного природопользования с режимом археологических заказников должна охватывать все ландшафтно-исторические участки Каргалинских рудников. Эти территории остаются у землепользователей, запрещаются все виды недропользования (разработка полезных ископаемых, нефтедобыча). Прокладку дорог и других коммуникаций, распашку, все виды строительства, устройство летних лагерей скота и другие работы необходимо согласовывать с органами экологической охраны, а также с администрацией музея-заповедника.
Зона ландшафтно-адаптиеного природопользования занимает территорию, прилегающую к участкам рудников и расположенную внутри < внешнего контура исторического меднорудного поля. В сельскохозяйственном
использовании целесообразно внедрять адаптивно-ландшафтные технологии. Пастбищное животноводство должно учитывать оптимальные нагрузки скота и * обеспечиваться специально оборудованными водопоями Разведка и разработка
месторождений полезных ископаемых должны осуществляться на основе проектов по оценке воздействия на окружающую среду.
В числе инновационных проектов, которые можно предложить для землепользователей, расположенных в районе Каргалинских рудников -создание конефермы для обеспечения конного туризма, производства кумыса и строительство кумысолечебницы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1 Каргалинские рудники являются уникальным представителем древних разработок медных месторождений Оренбургского Приуралья. В периоды разработок (древнее время, ранний и поздний периоды Нового времени) они являлись центром металлургического производства Северной Евразии.
2. Фоновые ландшафты, на которые накладываются антропогенные формы рельефа, представлены преимущественно сыртово-увалистым и долинно-балочным типами местности Добыча медистых песчаников приурочена, главным образом, к различным структурным элементам эрозионных врезов (склоны, верхняя бровка и подошва), которые практически вскрывали рудные тела и делали возможным их разработку штольнями.
3. Высокая современная reo динамическая активность ландшафтов » Каргалинских рудников связана, в первую очередь, с образованием провальных
форм, которые являются доминирующими горнотехническими фациями данной территории. Помимо них, широко распространенными являются отвалы вскрышных пород, осыпи, шахты, штольни, разносы и технологические площадки.
4. Современные классификации горнотехнических ландшафтов преимущественно основываются на способе добычи полезных ископаемых и не учитывают многие специфические особенности, характерные для района Каргалинских рудников ввиду древности их разработок Разработанная нами классификация предполагает включение следующих критериев: а) интенсивность трансформации ландшафтов; б) время окончания и стадийность разработок; в) характер и степень восстановленности; г) современная геодинамическая активность.
5. Дифференциация морфологической структуры ландшафтов Каргалинского горно-металлургического комплекса связана с тремя ведущими факторами: а) формированием обширного ореола оруденения с четкими границами меденосной свиты верхнетатарского подъяруса верхней перми;
б) инсоляционной асимметрией морфоструктуры склоновых геосистем;
в) горнотехнической деятельностью с длительными восстановительными этапами, резко усложнившей вертикальные и латеральные взаимодействия
между природными компонентами, что и привело к активизации I
геодинамических процессов.
6 Трансформация ландшафтов района Каргалинских рудников, сопутствующая горно-металлургической деятельности, определила в дальнейшем выборочную распашку, ввиду чего здесь сохранились естественные эталонные участки, являющиеся важнейшими источниками информации о ландшафтном, почвенном, биологическом разнообразии экосистем Общего Сырта.
7 Урочища антропогенного происхождения определяют сложность ландшафтного рисунка, повышенное экотопическое и биологическое разнообразие. Экотопы антропогенного происхождения определяют
повышенную, по сравнению с окружающими степными экосистемами Общего Сырта, долю мезофитных и петрофитных видов. Каргапинские рудники можно рассматривать в качестве ландшафтно-ботанического рефугиума.
8. Разработанная перспективная схема организации музея-заповедника "Каргапинские рудники" общей площадью 2075 га предусматривает установление особых режимов природопользования в выделенных функциональных зонах: а) регулируемого заповедного режима на участках "Горный-Староордынский", "Мясниковский", "Паника", "Сыртово-Каргалинские лески", "Уранбаш-Ордынский"; б) ограниченного природопользования, с режимом археологических заказников; в) ландшафтно-адаптивного природопользования.
9. Район Каргалинских рудников - уникальный комплекс сосредоточения объектов горнотехнического, историко-культурного и природного наследия. В связи с этим он является перспективным объектом для развития рекреационно-туристической деятельности.
1. Рыбаков A.A. Каргалинский древний ГМЦ как социокультурная система // Учебная, научно-производственная и инновационная деятельность высшей школы в современных условиях: Материалы междунар юбилейн науч -практ. конф. - Оренбург, 2001. - С. 48-49.
2. Рыбаков A.A. Антропогенные ландшафты Каргалинского ГМЦ // Регион, науч.-практ. конф молодых ученых и специалистов: Сб. материалов. -Оренбург, 2001. - С. 225-226.
3. Рыбаков A.A. Медные рудники юго-восточной периферии Каргалинского древнего ГМЦ // Регион, науч -практ конф молодых ученых и специалистов: Сборник материалов - Оренбург, 2002. - С. 103-104.
4. Чибилев А.А, Рыбаков A.A., Павлейчик В.М., Мусихин Г.Д., Антропогенные ландшафты Каргалинских медных рудников в Оренбургской области // Природные и антропогенные ландшафты. - Иркутск-Минск, 2002. - С. 68-74. 1 (доля автора 40 %).
5. Рыбаков А А Древние и старинные медные рудники Центрального Оренбуржья // Природные и культурные ландшафты: проблемы экологии и устойчивого развития - Псков, 2002. - С. 124-126.
6. Богданов C.B., Рябуха A.C., Рыбаков A.A., Перспективы организации Национального парка на базе объектов историко-культурного и природного наследия Каргалинского древнего ГМЦ // Заповедное дело в России: принципы, проблемы, приоритеты- Жигулевск - Бахилова Поляна, 2002. - С. 450-452. (доля автора 30%).
7. Рыбаков A.A. Современное значение древнего Каргалинского месторождения медистых песчаников // Регион, науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов: Сборник материалов. - Оренбург, 2003. С.106-107.
8. Рыбаков А А Ландшафтная специфика археологических памятников Каргалинского древнего горно-металлургического центра // Международное (XVI Уральское) археологическое совещание: Материалы междунар. науч. конф. - Пермь, 2003. - С. 251-252.
9. Рыбаков A.A. Каргалинские рудники глазами исследователей XVIII-XIX вв. // Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования. Материалы III междунар. симпоз,- Оренбург, 2003. - С. 423-424.
10. Рыбаков A.A. Сырьевая база медной промышленности на территории j Оренбургского Приуралья в XVIII-XIX в.в. // Оренбургский край в системе Евразийских губерний и областей России. Всерос. науч.-практ. конф. -Оренбург, 2004. - С. 52 - 55.
11. Рыбаков A.A., Рябуха A.C. Объекты горнорудной деятельности эпохи бронзы и Нового времени на территории Каргалинских рудников // Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке Материалы второй междунар. конф. молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 2004. -С. 111 - 113. (доля автора 70 %).
Издательство «Оренбургская губерния» Лицензия ЛР №>070332 460000, г Оренбург, ул. Правды, 10, тел. 77-23-53 Подписано в печать 23.12.2004. Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times Roman Тираж 100 экз.
РНБ Русский фонд
Глава 1. Материалы и методы исследования.
Глава 2. Природные условия формирования геосистем
Каргалинских рудников.
2.1. Географическое положение.
2.2. Особенности рельефа, геологии и образования 22 месторождений.
2.3. Климатические особенности.
2.4. Подземные и поверхностные воды.
2.5. Почвенный покров.
2.6. Растительный покров и животный мир.
2.7. Ландшафтно-типологические особенности.
Глава 3. История и характер горнотехнической деятельности на рудниках Оренбургского Приуралья.
3.1. География распространения древних и старинных медных рудников на территории Оренбургского Приуралья.
3.1.1. Древние рудники.
3.1.2. Рудники раннего периода Нового времени.
3.1.3. Рудники позднего периода Нового времени.
3.2. История разработок Каргалинских рудников.
3.3. Характер горнорудной деятельности.
3.4. Археологические объекты, относящиеся к 52 горнопромышленной деятельности.
3.5. Археологические объекты, не относящиеся к периодам разработки рудников.
Глава 4. Структура природно-антропогенных комплексов Каргалинских рудников и их современное геоэкологическое состояние.
4.1. Проблемы классификации.
4.2. Ландшафтно-типологическая структура ключевых участков.
4.3. Современное состояние основных типов урочищ.
4.4. Анализ морфоструктурных особенностей геокомплексов 85 Каргалинских рудников.
4.5. Основные черты динамики горнотехнических ландшафтов.
4.6. Геоэкологическая значимость.
4.6.1. Сохранение природных и природно-антропогенных геосистем.
4.6.2. Сохранение биологического разнообразия.
Глава 5. Перспективы охраны и рационального использования
Каргалинских рудников.
5.1. Проблемы охраны.
5.2. Структура современного природопользования.
5.3. Территориальная организация музея-заповедника и режимы природопользования в функциональных зонах.
5.3.1. Зона регулируемого заповедного режима.
5.3.2. Зона ограниченного природопользования.
5.3.3. Зона традиционного экологически направленного природопользования.
5.3.4. Памятники природы.
5.4. Перспективы охраны, восстановления и рекреационного освоения.
Ландшафты, трансформированные антропогенной деятельностью, играют важную роль в формировании современного облика Земли. Среди многообразия антропогенных ландшафтов определенное место принадлежит горнотехническим, в современной структуре которых доминирует карьерно-отвальный тип местности. Трансформация горными работами рельефа, изменение целостности геологических структур, режима подземных вод, уничтожение почвенно-растительного покрова приводит к образованию геосистем, отличающихся от естественных специфическими чертами. Изучение особенностей структуры и динамики горнотехнических ландшафтов является наиболее актуальными задачами современной геоэкологии.
На территории Оренбургского Приуралья широко распространены древние и старинные медные рудники. Среди них наибольшее значение имели Каргалинские рудники, история разработок которых насчитывает два основных этапа. Первые разработки относятся к раннему бронзовому веку (IV-III тыс. до.н.э.), закончившиеся во II тыс.до.н.э. В этот период в Приуралье формируется северо-восточный очаг металлообработки Циркумпонтийской металлургической провинции, а ко II тыс. до. н. э. Каргалинские рудники становятся ведущим центром металлообработки в системе Евразийской металлургической провинции .
Возрождение рудников произошло в середине XVIII века и связанно с именем симбирского купца И.Б.Твердышева, выкупившего земли со следами древних «чудских» копей у башкирских старшин. Новые рудники устраивались на месте разработок бронзового века, содержавших в отвалах большое количество ожелезненного малахита, не использовавшегося в древности для плавки руды. Эксплуатация рудников в Новое время продолжалась до 1913 г. За это время на Южном Урале сформировалось медеплавильное производство, связано именно с разработкой руд Каргалинских рудников.
Территория Каргалинских рудников давно привлекала исследователей. Первые литературные сведения о Каргалинских рудниках появились в XVIII веке. Член-корреспондент РАН Н.П.Рычков , посетивший рудники в 1762 г. отмечал, что большая часть нынешних разработок представляет собой древние копи, явно свидетельствующие о профессионализме древних горняков: «Впрочем, не надлежит оставить и сего без объявления, что при всех заводах, ныне находящихся в Оренбургской губернии, имеющиеся рудники по большей части в сути старинные копи, по которым довольно означается, что древние здешних мест обыватели в горных делах, а наипаче в плавке меди, в свое время великие и сильные имели промыслы.» .
Исследователей, посещавших рудники в XVIII веке в большей мере интересовали образцы ископаемой флоры и фауны. В 1768 г. П.С.Паллас сообщал в Императорскую Академию наук, что отправил в Петербург происходящий с Каргалинских рудников и «затребованный сенатским указом для Императорской Кунсткамеры» ствол огромного окаменелого дерева. В своих путевых заметках он упоминает о: «медном руднике по названию Сайгачий, находившийся недалеко от западного берега реки Бердянки, которая выше Оренбурга впадает в Лик с левой стороны» .
В 1769 г. И. Лепехин , проездом в Южную Башкирию, посетил Каргалинские рудники, оставив краткие записи по некоторым участкам рудников. В 1840 г. Вангенгейм Квален опубликовал сведения об ископаемой фауне рудников - находках костей ящеров и рыб. Э. Эйхвальд устанавливает новый вид ископаемых ганоидных рыб из медистых песчаников рудников.
Геологические исследования того времени на Каргалинских рудниках явно уступали палеонтологическим. Английские ученые Р.И. Мурчисон и Э. Вернейль в своем труде «Геологическое описание Европейской России и хребта Уральского» лишь вскользь упоминают об «обширной стране содержащей медно-песчаные руды» . Общий обзор распространения медистых песчаников сделан горным инженером Антиповым-П . Он сообщал, что горные работы на Каргалинских рудниках ведутся без маркшейдерских планов и без крепления, а выработки на рудниках изгибающиеся во все стороны, неправильных очертаний и размеров.
Сплошное геологическое обследование рудников проведено в 20-х годах XX века в связи с оценкой перспективности эксплуатации этого месторождения в условиях появления более рентабельных технологий. Выявлению запасов меди в отвалах Каргалинских рудников посвящены исследования горного инженера К.В.Полякова , по которому запасы руды оценивались в 1,5 млн.т, а общие запасы меди - 17,25 тыс.т .
Наиболее детальные геологические изыскания на Каргалинских рудниках проводились с 1929 по 1939 г. под руководством B.JI. Малютина . В результате работ доказана приуроченность месторождения к русловым фациям и экспериментально подтверждена связь повышенных концентраций меди с углекислыми растительными остатками. Общие запасы меди этого района оценивались в 200 тыс.т .
В 60-х годах XX в., в связи с возможностью нахождения в медистых песчаниках Приуралья редких элементов, а также перспективой открытия более крупных месторождений, к ним вновь проявился практический интерес. В результате исследований проведенных геологами под руководством А.В.Пуркина и В.Л.Малютина , Каргалинское месторождение меди признано бесперспективным и в 1971 г. снято с баланса, как утратившее промышленное значение . Последней значительной работой по медистым песчаникам, где освещалось Каргалинское месторождение был отчет М.И.Проскурякова и др., составленный в том же 1971 году .
В исследованиях ископаемой фауны Каргалинских рудников отметим, в первую очередь, работы палеонтолога и писателя-фантаста И.А.Ефремова, изучавшего рудники в 1929, 1936 и 1939 годах . Результатом исследований стали публикации в которых отражены сведения о палеонтологии, геологии, истории геологических исследований, сведения о древних и старинных разработках на рудниках, карты рудных отводов. Его перу принадлежит художественный рассказ-очерк о своих приключениях на рудниках и о судьбе местных рудокопов.
В последние десятилетия Каргалинские рудники интенсивно изучались в историко-археологическое отношении.
В 1988 г. в ходе разведочных работ в районе Каргалинских рудников, проводившихся Институтом археологии РАН (под руководством Е.Н. Черных), экспедициями Оренбургского государственного педагогического института (Н.Л.Моргунова), Института степи УрО РАН (С.В.Богданов) обнаружены поселения и курганные могильники, примыкающие к отдельным рудникам, из чего был сделан вывод о времени данных разработок. Обследованиями экспедицией Института археологии РАН выявлено поселение горняков-металлургов на участке «Горный» и составлен охранный паспорт на Каргалинские рудники, как на памятник истории и культуры республиканского значения. По результатам этих разведок стало очевидно, что наибольший интерес для историко-археологического исследования представляют участки «Горный», «Паника», «Мясниковский», «Ордынский», так как древние памятники на их территории разрушены горными выработками Нового времени в меньшей степени, чем на других. В дальнейшем на участке «Горный» на территории поселения была заложена разведочная траншея , а в 1991-1992 гг. на территории Каргалинского рудного поля обнаружено еще 15 пунктов с древним и старинным культурным слоями. Оренбургской археологической экспедицией ОГПИ под руководством H.JI. Моргуновой и О.И. Пороховой произведены раскопки курганного могильника у с. Уранбаш .
Главной целью археологических исследований 90-х годов XX в., включающих экспедиционные и камеральные лабораторные работы, являлось раскрытие основных черт производства раннего периода функционирования Каргалинских рудников . Изучалась проблема соотношения Каргалинских рудников с металлургическими очагами и провинциями Евразии в бронзовом веке, а также место и значение Каргалинского комплекса в структуре каждой из таких систем (Циркумпонтийская и Евразийская металлургические провинции) .
Проблеме изучения, сохранения и оптимального использования объектов природного и культурного наследия Каргалинских рудников посвящены исследования Института степи УрО РАН . В 1993 г. Институтом степи УрО РАН под руководством А.А.Чибилёва и по поручению администрации Оренбургской области разработан "Проект организации ландшафтно-исторического заповедника «Каргалинские рудники»" . Проведенная Институтом степи УрО РАН паспортизация природных достопримечательностей позволила включить ряд объектов, представляющих научную, просветительскую и природоохранную ценность в перечень памятников природы, утвержденных распоряжением Администрации Оренбургской области № 505-р от 21.05.1998 года "О памятниках природы Оренбургской области" (приложение 1). Указом Президента РФ (№176 от 20 февраля 1995 г.) Каргалинским рудникам присвоен статус памятника культурно-исторического и природного наследия федерального значения.
В 2000-2001 г.г. лабораторией историко-культурного и природного наследия Института степи проведена комплексная археологическая и геоэкологическая экспедиция при участии автора исследования. В результате археологических раскопок исследованы курганы Першинского могильника и начаты раскопки Комиссаровского могильника .
Коренное преобразование ландшафтов при разработке месторождений Каргалинских рудников и последующий длительный этап их естественного восстановления определили уникальность этой территории. В настоящее время эти древние рудники - ценнейший научный полигон, требующий разностороннего изучения. Здесь сформировались оригинальные антропогенно-природные комплексы, отличающиеся повышенным структурным разнообразием и активностью геодинамических процессов, что определяет их фациальное богатство и мозаичность, а также повышенное биологическое разнообразие. Каргалинские рудники представляют собой объект историко-культурного и природного наследия международного значения, в связи, с чем заслуживает присвоения статуса особо охраняемой территории.
Цель и задачи исследований:
Основной целью работы является изучение структуры и динамики горнотехнических ландшафтов Каргалинских рудников для оценки современной геоэкологической ситуации и обоснования мероприятий по их охране и рациональному использованию.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
Выявить роль Каргалинских рудников в формировании древнего центра медеплавильного производства и определить основные этапы их освоения;
Изучить естественные и антропогенные условия и факторы, определяющие современную структуру ландшафтов Каргалинских медных рудников;
Выявить характер древней горнотехнической деятельности и определить современное геоэкологическое состояние антропогенных объектов;
Определить степень дифференциации природных систем под воздействием горнотехнической деятельности и способность к восстановлению степных экосистем;
На основе комплексных ландшафтных исследований выявить роль древней горнотехнической деятельности, как фактора, определяющего сохранность естественных геосистем и формирующих антропогенно-природные с повышенным структурным и биологическим разнообразием;
Обосновать высокую научную и культурную ценность Каргалинских рудников и разработать предложения по охране и рациональному использованию Каргалинских рудников.
Объект исследования: природно-антропогенные комплексы Каргалинского меднорудного района.
Предмет исследования: структура и динамика ландшафтов, связанных с освоением меднорудных месторождений и их оценка как объектов природного и историко-культурного наследия.
Использованные материалы и методы исследований.
Основой содержания диссертационной работы послужили результаты полевых и камеральных исследований, полученные автором в течение 20002003 годов. При подготовке работы проанализированы многочисленные научные публикации по теме, материалы научных архивов и специальных фондов. В работе использовался комплекс методов физико-географических и геоэкологических исследований, сравнительно-исторический анализ, учтены материалы, основанные на специальных методах анализа (радиоуглеродный, металлографический, палинологический и др.).
Научная новизна работы состоит в следующем:
Обобщены многочисленные материалы научных публикаций и результаты изысканий, посвященных изучению природных и историко-археологических особенностей Каргалинских рудников;
Впервые на основе ландшафтно-географических и историко-археологических подходов и методов проведено комплексное изучение природно-антропогенных комплексов Каргалинских рудников, выявлена ландшафтно-типологическая структура ключевых территорий;
Определена роль древней горнотехнической деятельности в дифференциации природных экосистем, сопровождающейся усложнением их структуры и активизацией геодинамических процессов;
Разработан комплекс мер, направленных на охрану и оптимизацию природопользования Каргалинских рудников.
Наиболее существенные научные результаты, полученные лично автором, состоят в следующем:
Разработана типология естественных и антропогенных ландшафтов Каргалинских рудников; выявлены структурные и динамические особенности горнотехнических ландшафтов рудников;
Обоснована высокая научная, учебно-познавательная и рекреационная значимость Каргалинских рудников.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждается значительным объемом данных, полученных в ходе экспедиционных исследований и их анализом на основе принципов и методов физической географии и ландшафтоведения, а также детальной проработкой многочисленных литературных и фондовых источников.
Практическая значимость работы заключается в перспективном установлении особых режимов природопользования, направленных на сохранение уникальных древних горнопромышленных ландшафтов степного Приуралья и в развитии рекреационного и научно-познавательного потенциала территории.
Использование результатов исследования. Положения и выводы диссертационной работы могут быть использованы специалистами природоохранных учреждений при организации особо охраняемой территории и установлении режимов природопользования, а также при разработке учебных курсов в средних и высших учебных заведениях и организации туристической деятельности.
Основные защищаемые положения:
1. Каргалинские рудники обеспечили сохранность степных экосистем Общего Сырта, в связи, с чем являются носителями ценной информации о почвенном, биологическом и ландшафтном разнообразии региона.
2. Коренная трансформация ландшафтов, вызванная эксплуатацией рудников, в сочетании с продолжительными периодами геоэкологической реабилитации, привели к формированию сложной системы природно-антропогенных комплексов.
3. Район Каргалинских рудников является одним из крупнейших в Северной Евразии сосредоточением уникальных историко-культурных и природных объектов, нуждающихся в дальнейшем изучении и охране.
4. Каргалинские рудники располагают значительным рекреационно-туристическим потенциалом, что определяет необходимость развития соответствующей инфраструктуры.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практических и международных конференциях, совещаниях и семинарах различного уровня: региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2001, 2002, 2003, 2004); международных научных конференциях «Природные и культурные ландшафты: проблемы эколологии и устойчивого развития» (Псков, 2002), «Заповедное дело в России, принципы, проблемы, приоритеты» (Жигулевск, 2002), «Международное (XVI Уральское) археологическое совещание» (Пермь, 2003), III Международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2003), II Международной конференции молодых ученых и специалистов «Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке» (Оренбург, 2004).
Структура и объём диссертации.
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 200 источников. Общий объём диссертации 165 страниц, в том числе 30 рисунков, 11 таблиц, 5 приложений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенное исследование позволяет сформулировать следующие выводы:
1. Каргалинские рудники являются уникальным представителем древних разработок медных месторождений Оренбургского Приуралья. В периоды разработок (древнее время, ранний и поздний периоды Нового времени) они являлись центром металлургического производства Северной Евразии.
2. Фоновые ландшафты, на которые накладываются антропогенные формы рельефа, представлены преимущественно сыртово-увалистым и до-линно-балочным типами местности. Добыча медистых песчаников приурочена, главным образом, к различным структурным элементам эрозионных врезов (склоны, верхняя бровка и подошва), которые практически вскрывали рудные тела и делали возможным их разработку штольнями.
3. Высокая современная геодинамическая активность ландшафтов Каргалинских рудников связана, в первую очередь, с образованием провальных форм, которые являются доминирующими горнотехническими фациями данной территории. Помимо них, широко распространенными являются отвалы вскрышных пород, осыпи, шахты, штольни, разносы и технологические площадки.
4. Современные классификации горнотехнических ландшафтов преимущественно основываются на способе добычи полезных ископаемых и не учитывают многие специфические особенности, характерные для района Каргалинских рудников ввиду древности их разработок. Разработанная классификация предполагает включение следующих критериев: а) интенсивность трансформации ландшафтов; б) время окончания и стадийность разработок; в) характер и степень восстановленности; г) современную геодинамическую активность.
5. Дифференциация морфологической структуры ландшафтов Карга-линского горно-металлургического комплекса связана с тремя ведущими факторами: а) формированием обширного ореола оруденения с четкими границами меденосной свиты верхнетатарского подъяруса верхней перми; б) инсоляционной асимметрией морфоструктуры склоновых геосистем; в) горнотехнической деятельностью с длительными восстановительными этапами, резко усложнившей вертикальные и латеральные взаимодействия между природными компонентами, что и привело к активизации геодинамических процессов.
6. Трансформация ландшафтов района Каргалинских рудников, сопутствующая горно-металлургической деятельности, определила в дальнейшем выборочную распашку, ввиду чего здесь сохранились естественные эталонные участки, являющиеся важнейшими источниками информации о ландшафтном, почвенном, биологическом разнообразии экосистем Общего Сырта.
7. Урочища антропогенного происхождения определяют сложность ландшафтного рисунка, повышенное экотопическое и биологическое разнообразие. Экотопы антропогенного происхождения определяют повышенную, по сравнению с окружающими степными экосистемами Общего Сырта, долю мезофитных и петрофитных видов. Каргалинские рудники можно рассматривать в качестве ландшафтно-ботанического рефугиума.
8. Разработанная перспективная схема организации музея-заповедника "Каргалинские рудники" общей площадью 2175 га предусматривает установление особых режимов природопользования в выделенных функциональных зонах: а) регулируемого заповедного режима на участках "Горный-Староордынский", "Мясниковский", "Паника", "Сыртово-Каргалинские лески", "Уранбаш-Ордынский"; б) ограниченного природопользования, с режимом археологических заказников; в) ландшафтно-адаптивного природопользования.
9. Район Каргалинских рудников - уникальный комплекс сосредоточения объектов горнотехнического, историко-культурного и природного наследия. В связи с этим он является перспективным объектом для развития рек-реационно-туристической деятельности.
1. Антипина Е.Е. Костные остатки животных с поселения Горный // Российская археология. 1999.- №1. - С. 103-116.
2. Антипов- 2-й. Характер рудоносности и современное положение горного, т. е. рудного дела на Урале // Горный журн.- I860.- Ч. I С. 34 - 48.
3. Богданов С.В. Эпоха меди степного Приуралья.- Екатеринбург: УрО РАН. 2004. 285 с.
4. Богданов С.В. Древнейшие курганные культуры степного Приуралья. Проблемы культурогенеза: Дис. . канд. ист. наук.- Уфа, 1999. 210 с.
5. Богданов С.В. Историко-культурный след древних народов степного Приуралья в ландшафте, топонимах и артефактах // Вопросы степеве-дения.- Оренбург, 1999.- С. 66-67.
6. Богданов С.В. Першинский курганный могильник // XV Уральское археологическое совещание: Тез. докл. междунар. науч. конф., 17-12 апреля 2001 г. Оренбург, 2001. С. 64 - 67.
7. Беручашвили Н.Л., Жучкова В.К. Методы комплексных физико-географических исследований.- М.: Изд-во МГУ, 1997.- 320 с.
8. Бужилова А.П. Антропологические материалы из курганной группы у с. Першин // Археологические памятники Оренбуржья / Оренб. гос. пед. ун-т.- Оренбург, 2000.- Вып. IV.- С. 85-90.
9. И.Викторов А.С. Рисунок ландшафта.- М.: Мысль, 1986. 179 с.
10. Гаряинов В.А., Твердохлебов В.П. О медистых песчаниках Оренбургского Приуралья // Вопросы геологии Южного Урала и Поволжья.- Саратов, 1964.- Вып. 2.- С. 21-48.
11. Гаряинов В.А., Васильева В.А., Романов В.В. Обследование горных выработок восточных районов Предуральского прогиба и западной внешней зоны складчатого Урала.- Саратов, 1980. - 90 с.
12. Гаряинов В.А., Очев В.Т. Каталог местонахождений позвоночных в пермских и триасовых отложениях Оренбургского Приуралья и юга Общего Сырта.- Саратов: Изд-во Саратов, гос. ун-та, 1962. 85 с.
13. Геннин В. Уральская переписка с Петром I и Екатериной I. / Сост. М.О. Акишин.- Екатеринбург, 1995. 115 с.
14. Горнозаводская промышленность Урала на рубеже XVIII-XIX вв.: Сб. документов. Свердловск. 1956. - 299 с.
15. Григорьев С.А. Древняя металлургия Южного Урала: Автореф. дис. . канд. ист. наук. М., 1994. - 24 с.
17. Гудков Г.Ф. Гудкова З.И. Из истории южноуральских горных заводов XVIII-XIX веков: Историко-краеведческие очерки. Часть первая.- Уфа: Башкир, кн. изд-во, 1985. 424 с.
18. Двуреченский В.Н. Физико-географические особенности и ландшафтная структура горнопромышленных комплексов Воронежской и Липецкой областей: Автореф. дис. . канд. геогр. наук.- Воронеж, 1974. -24 с.
19. Денисик Г.И. Воздействие горнодобывающей промышленности на геокомплексы долины южного Буга в пределах Подольской возвышенности. // Физическая география и геоморфология.- Киев. 1979. С. 65 - 68.
20. Дончева А.В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности.- М., 1978. 96 с.
21. Ефремов И.А. Фауна наземных позвоночных в пермских медистых песчаниках западного Предуралья // Тр. / Палеонтолог, ин-т АН СССР.-М., 1954.- Т. LIV.- С. 89 97.
22. Ефремов И.А. Путями старых горняков // Бухта радужных струй: На-учно-фантаст. рассказы. М., 1959. - С. 192-223.
23. Ефремов И.А. Местонахождения пермских наземных позвоночных в медистых песчаниках юго-западного Приуралья // Изв. / АН СССР, отд. физ.-мат. наук.- М., 1931. Т. XII, N 5.- С.691-704.
24. Ефремов И.А. О некоторых конгломератах костеносной пермской толщи медистых песчаников Приуралья: Заметки о пермских Tetrapoda и местонахождениях их остатков // Тр. / Палеонтол. ин-т АН СССР.- М., 1937. T.VIII, вып. 1.- С. 39-43.
25. Жекулин B.C. Историческая география: предмет и методы. Д.: Наука, 1982. - 224 с.
26. Журбин И.В. Исследования курганов Каргалинского горнометаллургического центра методом электрометрии // Археологические памятники Оренбуржья / Оренб. гос. пед. ун-т.- Оренбург, 2000.- Вып. IV.-С. 91-97.
27. Журбин И.В. Электрометрические исследования на поселении Горный // Рос. археология. 1999.- №1. - С. 117-124.
28. Зб.Зайков В.В. и др. Медные рудники бронзового века в зауральской степи // Степи Евразии: сохранение природного разнообразия и мониторинг состояния экосистем: Материалы междунар. симпоз.- Оренбург, 1997.-С 18-19.
29. Иессен А.А. Уральский очаг древней металлургии // Первое Уральское археологическое совещание: Сб.- Пермь, 1948. С. 37 - 51.
30. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л.: Изд-во ЛГУ, 1985. - 320 с.
31. Исаченко А.Г. Методы прикладных ландшафтных исследований.- Л.: Наука, 1980.-222 с.
32. Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды.- М.: Мысль, 1980. 264 с.
33. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование.- М.: Мысль, 1965. 328 с.
34. Кастанье И.А. Древности Киргизской степи и Оренбургского края. // Тр. / Оренб. учен, архив, комис.- Оренбург, 1910.- Вып. XVI. 321 с.
35. Квален В. Геогностические сведения о горных формациях на западном склоне Урала, особенно от р. Демы до Западного Ика. // Горн, журн.-1841.-N4.- С. 1-49.
36. Колесников Б.П., Моторика Л.В. Проблемы оптимизации техногенных ландшафтов // Современное состояние и перспективы развития биогео-ценологических исследований.- Петрозаводск, 1976. С. 80-100.
37. Красная книга Оренбургской области. Оренбург: Оренб. кн. изд-во, 1998.- 176 с.
38. Красная книга почв Оренбургской области / А.И. Климентьев, А.А. Чибилев, Е.В. Блохин, И.В. Грошев. Екатеринбург, 2001. - 295 с.
39. Кузьминых С.В. Металл, шлак и литейные формы на Горном // Древнейшие этапы горного дела и металлургии в северной Евразии: Карга-линский комплекс: Материалы Каргалинского междунар. полевого Симпозиума 2002 / Ин-т археологии РАН. - М., 2002.- С. 20-22.
40. Левыкин С.В. Стратегия сохранения и восстановления, эталонных пла-корных ландшафтов степной зоны Южного Урала: Дис. . канд. геогр. наук.- Оренбург, 2000. 214 с.
41. Лепехин И. Дневные записки путешествия по разным провинциям Российского государства в 1768-1769 г.г. ЧЛ. СПб, 1795 - 535 с.
42. Лурье A.M. Генезис медистых песчаников и сланцев.- М.: Наука, 1988. 298 с.
43. Матвиевский П.Е., Ефремов А.В. Петр Иванович Рычков.- М.: Наука, 1991.-230 с.
44. Материалы по истории Башкирской АССР. Т. IV, ч. 1.- М.: Изд-во АН СССР, 1956.-494 с.
45. Микитюк В.П. Благовещенский (в просторечии Мясниковский, Поте-хинский) медеплавильный завод // Металлургические заводы Урала XVII-XX вв.: Энцикл. / Гл. ред. акад. РАН В.В. Алексеев. - Екатеринбург, 2001.-С. 76-78.
46. Микитюк В.П., Рукосуев Е.Ю. Богоявленский медеплавильный завод // Металлургические заводы Урала XVII-XX вв.: Энцикл. / Гл. ред. акад. РАН В.В. Алексеев. Екатеринбург, 2001. - С. 90-92.
47. Мильков Ф.Н. Ландшафтная география и вопросы практики.- М.: Изд-во «Мысль», 1966. 256 с.
48. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты.- М.: Изд-во «Мысль», 1973. 224 с.
49. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты.- М.: Изд-во «Мысль», 1978. -85 с.
50. Мильков Ф.Н. Физическая география. Учение о ландшафте и географическая зональность. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1986. - 328 с.
51. Моргунова H.JI. Могильник у с. Уранбаш на Каргалинских рудниках // Археологические памятники Оренбуржья,- Оренбург, 1999,- Вып. 3.- С. 40-64.
52. Моргунова Н.Л. Неолит и энеолит юга лесостепи Волго-Уральского междуречья.- Оренбург, 1995. 222с.
54. Моторина Л.В. К вопросу о типологии и классификации техногенных ландшафтов // Научные основы охраны природы.- М., 1975.- Вып. 3. -С. 5-30.
55. Мурчисон Р.И., Вернейль Э., Кейзерлинг А.А. Геологическое описание Европейской России и хребта Уральского. Ч. I и II.- СПб., 1849.- 630 с.
56. Мусихин Г.Д. Из истории горного дела Оренбургской области (досоветский период) // География, экономика и экология Оренбуржья: Материалы конф., посвящ. 250-летию Оренбургской губернии и 60-летию Оренбургской области. Оренбург, 1994. - С. 29-33.
57. Мусихин. Г. Д. Палеонтологическая изученность Каргалинских рудников // Вопросы степеведения.- Оренбург, 1999.- С. 71-75.
58. Наркелюн Л.Ф., Салихов B.C., Трубачев А.И. Медистые песчаники и сланцы мира.- М.: Недра, 1983. 385 с.
59. Нечаев А.В. Геологические исследования в области 130-го листа десятиверстной карты Европейской России: (предвар. отчет) // Изв. / Геол. ком.- 1902.- Т. XXI, № 4.- С. 32 47.
60. Новиков B.C., Губанов И.А. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения.- М: Дрофа, 2002. 416 с.72.0черк горного дела в Тургайской области / Тург. обл. статист, ком.-Оренбург: Типо-литогр. П.Н. Жаринова.- 1896. 40 с.
61. Охрана ландшафтов: Толковый словарь.- М.: Прогресс. 1982. 272 с.
62. Павленко Н.И. История металлургии в России XVIII века. Заводы и завод овлад ельцы: М.: Изд-во АН СССР, 1962. 540 с.
63. Паллас П.С. Научное наследие П. С. Палласа. Письма 1768-1771 гг. / Сост. В. И. Осипов.- СПб.: ТИАЛИД, 1993. 113 с.
64. Поляков К.Б. Месторождение медных руд в районе среднего течения р. Урала//Горн, журн.- 1925.-Т. 101, кн. 9.- С. 721-726.
65. Поляков К.Б. Горная промышленность Оренбургского округа // Сред-неволжский край: Сб.- М.-Самара, 1930. С. 335-348.
66. Попов С.А. Тайны Пятимаров. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1982.-242 с.
67. Преображенский B.C. Ландшафтные исследования.- М.: Наука. 1966. -127 с.
68. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справ.-М.: Мысль, 1990. -637 с.
69. Ровира С. Металлургия на Горном в позднем бронзовом веке // Древнейшие этапы горного дела и металлургии в северной Евразии: Карга-линский комплекс: Материалы Каргалинского междунар. полевого Симпозиума 2002 / Ин-т археологии РАН.- М., 2002. - С. 23-24.
70. Рукосуев Е.Ю. Архангельский (Аксынский) медеплавильный завод // Металлургические заводы Урала XVII-XX вв.: Энцикл. / Гл. ред. акад. РАН В.В. Алексеев. Екатеринбург, 2001. - С. 38.
71. Рыбаков А.А. Антропогенные ландшафты Каргалинского ГМЦ // Региональная научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов: Сб. материалов. В 3-х ч.- Оренбург, 2001.- Ч. 3. С. 225-226.
72. Рыбаков А.А. Медные рудники юго-восточной периферии Каргалинского древнего ГМЦ // Региональная научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов: Сб. материалов Оренбург, 2002.- Ч. И.- С. 103-104.
73. Рыбаков А.А. Древние и старинные медные рудники Центрального Оренбуржья // Природные и культурные ландшафты: проблемы экологии и устойчивого развития: (Материалы Обществ.-науч. конф. с междунар. участием). Псков, 2002. - С. 124-126.
74. Рыбаков А.А. Современное значение древнего Каргалинского месторождения медистых песчаников // Регион, научно-прак. конф. молодых ученых и специалистов: Сб. материалов.- Оренбург, 2003. - Ч. И.-С. 106-107.
75. Рыбаков А.А. Ландшафтная специфика археологических памятников Каргалинского древнего горно-металлургического центра // Междунар. (XVI Уральское) археол. совещание: Материалы междунар. Науч. конф., 6-10 окт. 2003г. Пермь, 2003. - С. 251-252.
76. Рычков П.И. Топография Оренбургской губернии.- Уфа: Китап, 1999.312 с.
77. Рябинин А.Н. Об остатках стегоцефалов из Каргалинских рудников Оренбургской губернии // Зап. / Санкт- Петерб. Минерал, об-во.- 1911.-Т.ЗО, N1.- С. 25-37.
78. Рябинина З.Н., Сафонов М.А., Павлейчик В.М. О принципах выделения редких растений и фитоценозов в Оренбургской области // Редкие виды растений и животных Оренбургской области.- Оренбург, 1992.-С. 8-11.
79. Рябинина З.Н., Вельмовский1 П.В. Древесно-кустарниковая флора Оренбургской области: Иллюстрир. справ. - Екатеринбург: УрО РАН. 1999. 126 с. - (Биоразнообразие Оренбургской области).
80. Сальников К.В. Очерки древней истории Южного Урала.- М.: Наука, 1967.- 160 с.
81. Сафонов М.А., Чибилев А.А., Павлейчик В.М. К обоснованию организации ландшафтно-археологического заповедника «Каргалинские рудники» // География, экономика и экология: Материалы конф. к 250-летию Оренбургской губернии.- Оренбург, 1994,- С.85-88.
82. Соколов Д.Н. Геологические исследования в центральной части 130-го листа: (предвар. отчет) // Изв. / Геол. комитет.- 1912.- Т. XXXI, N 8.- С. 27-38.
83. Соколов Д.Н. Очерк полезных ископаемых Тургайской области в связи с её геологическим строением, // Тр. / Тург. обл. земел. Комитет.-Оренбург, 1917.- Вып. №6.- С. 23 37.
84. Полезные ископаемые Чкаловской области: Справ. Чкалов: ОГИЗ -Чкалов, изд-во, 1948. - 216 с.
85. Твердохлебова Г.И. Каталог местонахождений тетрапод верхнейперми Южного Приуралья и юго-востока Русской платформы.- Саратов, 1976.- С. 53-61.
86. Тихонов Б.Г. Металлические изделия эпохи бронзы на Среднем Урале и в Приуралье // Материалы и исследования по археологии СССР.-М., I960.-№90.- С. 47-55.
87. Тихонович Н.Н. Материалы по организации экспедиции / Горн. отд. Оренб. казачьего войска,- Оренбург: Войсков. тип., 1918.- 67 е.- (Отчеты горно-развед. экспедиции по учету минер, богатств).
88. Туристические маршруты Оренбуржья / Сост. Б.А. Коростин. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1971.- 148 с.
89. Федотов В.И. Ландшафтообразующие факторы техногенных комплексов // Человек и ландшафты. Влияние антропогенных факторов на растительность и другие компоненты ландшафтов.- Свердловск, 1980. -С. 47-49.
90. Федотов В.И., Денисик Г.И. Картирование горнопромышленных ландшафтов // Физическая география и геоморфология.- Киев, 1980.-Вып. 23.- С. 36-40.
91. Федотов В.И. Классификация техногенных ландшафтов // Прикладные аспекты изучения современных ландшафтов.- Воронеж, 1982- С. 73-92.
92. Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры, практика. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985. - 192 с.
93. Хохол ев Д.Е. Преображенский (Зилаирский, Салаирский) медеплавильный завод // Металлургические заводы Урала XVII-XX вв.: Эн-цикл. / Гл. ред. акад. РАН В.В. Алексеев. Екатеринбург, 2001. - С. 391-393.
94. Черноухов А.В. История медеплавильной промышленности в России XVIII-XIX вв.- Свердловск: Изд-во Урал. Ун-та, 1988. 230 с.
95. Черноухов А.В., Чудиновских В.А. История медеплавильной промышленности Урала пореформенного периода по записке Д. Д. Дашкова // Промышленность Урала в период зарождения и развития капитализма.- Свердловск: Урал. гос. ун-т, 1989. С. 142 - 152.
96. Черных Е.Н. и др. Каргалы. Т. I. Геолого-географические характеристики. История открытий, эксплуатации и исследований. Археологические памятники / Е.Н.Черных, Е.Ю.Лебедева, С.В.Кузьминых и др-М.: Языки славянской культуры, 2002. 112 с.
97. Черных Е.Н. «Фундаментальность» исследований: проблема определения и организации. // Вестн. / РФФИ. 1998.- №3. - С. 28-30.
98. Черных Е.Н. Древнее горнометаллургическое производство и антропогенные экологические катастрофы: (к постановке проблемы) // Древний мир: проблемы экологии: Материалы к конф. (Москва, 18-20 сент. 1995).- М., 1995.-С. 1-25.
99. Черных Е.Н. Древнее горнометаллургическое производство и антропогенные экологические катастрофы: (к постановке проблемы) // Вестн. древней истории. 1995.- № 3 - С. 110-121.
100. Черных Е.Н. Исследования Каргалинского меднорудного центра // Археологические открытия 1994 года.- М., 1995.- С. 244-245.
101. Черных Е.Н. История древнейшей металлургии Восточной Европы.-М.: Наука, 1966.- 440 с.
102. Черных Е.Н. История освоения минеральных ресурсов на территории СССР // Горная энциклопедия.- М., 1991.- Т. 5.- С. 160 169.
103. Черных Е.Н. Каргалинский горнометаллургический комплекс на Южном Урале // XIII Уральское археолог, совещ.: Тез. докл.- Уфа, 1996.-Часть!.- С. 69-72.
104. Черных Е.Н. Каргалинский древний меднорудный центр на южном Урале // Археологические открытия 1993 года.- М., 1994.- С. 155-156.
105. Черных Е.Н. Каргалинский комплекс в системе металлургических провинций Евразии // XV Уральское археолог, совещ.: Тез. докл. междунар. науч. конф.- Оренбург, 2001.- С. 12-121.
106. Черных Е.Н. Каргалы древний горнорудный центр на Южном Урале. // Археологические культуры и культурно-исторические общности Большого Урала: Тез. XII Уральского археолог, совещ.- Екатеринбург, 1993.- С. 220-222.
107. Черных Е.Н. Каргалы крупнейший горнометаллургический центр Северной Евразии в древности: (структура центра, история открытий и изучения) // Рос. археология. - 1997.- №1. - С. 21-36.
108. Черных Е.Н. Каргалы. Забытый мир.- М.: Nox, 1997. 176 с.
109. Черных Е.Н. Каргалы: у истоков горно-металлургического производства в Северной Евразии // Вестник РФФИ. 1997.- №2 - С. 10-17.
110. Черных Е.Н. и др. Металлургия в Циркумпонтийском ареале: от единства к распаду // Рос. археология. 2002.- №1 - С. 5-23.
111. Черных Е.Н., Исто К. Дж. Начало эксплуатации Каргалов: радиоуглеродные даты // Рос. археология. 2002.- №2. - С. 12-33.
112. Черных Е. Н. И др. Исследование курганного могильника у с. Пер-шин. // Археологические памятники Оренбуржья / Оренб. гос. пед. унт.- Оренбург, 2000.- Вып. IV.- С. 63-84.
113. Черных Е.Н. «А теперь посмотрим, как все было на самом деле» // Знание Сила. - 2000.- №3. - С. 11-23.
114. Черных Е.Н. Каргалинские медные рудники // Уральская Историческая Энциклопедия.- Екатеринбург, 1998.- С. 254
115. Черных Е.Н. Каргалы: вхождение в мир металлической цивилизации //Природа. 1998.-№8.-С. 49-66.
117. Черных Е.Н. Лунный пейзаж Каргалов // Родина: Рос. ист. журн. -1996.-№5.-С. 34-38.
118. Черных Е.Н. Потаенный мир Каргалинских мастеров // Знание- Сила. -2000.-№9.-С. 46-57.
119. Черных Е.Н. Эпоха бронзы начиналась на Каргалах // Древо: Ежемес. лит. прил. к газ. «Рос. вести». 2000.- № 4 - С. XII.
120. Черных Е.Н. Эпоха бронзы начиналась на Каргалах // Знание Сила. -2000.- №8. - С. 45-58.
121. Черных. Е.Н. Феномен и парадоксы Каргалинского комплекса. Сруб-ная культурно-историческая общность в системе древностей эпохи бронзы Евразийской степи и лесостепи // Материалы Междунар. науч. конф / Воронеж, гос. ун-т.- Воронеж, 2000.- С. 15-24.
122. Черных Е.Н. Древнейшая металлургия Урала и Поволжья.- М.: Наука, 1970.-340 с.
123. Чибилев А.А. Природа Оренбургской области.- Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1982. 128 с.
124. Чибилев А.А. Зеленая книга степного края.- Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1983. 156 с.
125. Чибилев А.А. Введение в геоэкологию: (Эколого-географические аспекты природопользования). Екатеринбург: УрО РАН, 1998. - 124 с.
126. Чибилев А.А. (ред.) Географический атлас Оренбургской области.-М.: Издательство ДИК, 1999.- 95 с.
127. Чибилев А.А. Экологическая оптимизация степных ландшафтов. - Свердловск: УрО РАН СССР, 1992. 171 с.
128. Чибилев А.А., Мусихин Г.Д., Петрищев Проблемы экологической гармонизации горнотехнических ландшафтов Оренбургской области // Горн. журн. 1996.- № 5 - 6. - С. 99-103.
129. Чибилев А.А. Природное наследие Оренбургской области.- Оренбург: Кн. изд-во, 1996. -381 с.
130. Чибилев А.А. и др Геологические памятники природы Оренбургской области / А.А.Чибилев, М.В.Кирсанов, Г.Д.Мусихин, В.П.Петрищев, В.М.Павлейчик, Д.В.Плугин, Ж.Т.Сивохип.- Оренбург: Оренб. кн. изд-во, 2000. 400 с.
131. Чибилев А.А. и др. Зеленая книга Оренбургской области: Кадастр объектов оренбургского природного наследия.- Оренбург: Изд-во «ДиМур», 1996. 260 с.
132. Чибилев А.А. Энциклопедия «Оренбуржье». Т. 1. Природа. - Калуга: Золотая аллея, 2000. 192 с.
133. Чибилев А.А., Рыбаков А.А., Павлейчик В.М., Мусихин Г.Д. Антропогенные ландшафты древних Каргалинских медных рудников в Оренбургской области // Природные и антропогенные ландшафты.- Иркутск-Минск, 2002. С. 68-74.
134. Чудинов П. К. К портрету современника. Иван Антонович Ефремов. Переписка с учеными. Неизданные работы. Научное наследство. Том 22.- М.: Наука, 1994. 230 с.
135. Чудинов П. К. Иван Антонович Ефремов.- М.:Наука, 1987. 180 с.
136. Юренков Г.И. Основные проблемы физической географии и ландшафте ведения.- М.: Высш. шк., 1982. 215с.
137. Яговкин И. С. Медистые песчаники и сланцы (мировые типы).- M.-JI., 1932. 115 е.- (Тр. / Всесоюз. геолого-разведоч. Ин-т НКТП; Вып. 185).
138. Ambers J. and Bowman S. Radiocarbon measurements from the British Museum: Datelist XXV. Archaeometry, 41.- 1999.- P. 185-195.
139. Chernij E. The development of metallurgy in European Prehistory. European Association of Archaeologists. First Annual Meeting Santiago 95. Abstracts, (Santiago de Compostela), 1995. P. 11.
140. Chernij E. N. Kargali. Origines de la metalurgia en Eurasia Central. Re-vista de arqueologia. No. 153. Madrid, 1994. P. 12-19.
141. Chernij E. N. Kargali: la energia de production у las catastrofes ecologicas. Revista de arqueologia. No. 168. Madrid, 1995. P. 30-35.
142. Chernykh E. N. Ancient Metallurgy in the USSR. The Early Metal Age. Cambridge University
143. Chernykh E. N. Ancient mining and metallurgy in Eastern Europe: ecological problems. Mensch und Umwelt in der Bronzezeit Europas. Heraus-gegeben von Bernhard Hansel. Kiel, Oetker-voges Verlag,
144. Chernykh E. N. L"ancienne production miniere et metallurgique et les catastophes ecologiques anthropogenes: introduction au probleme. Trabajos deprehistoria, 51, no.2, 1994. P. 55-68.
145. Rovira S Una propuesta metodologica para el estudio de la metalurgia pre-historica: el caso de Gorny en la region de Kargaly (Orenburg, Rusia). Trabajos de Prehistoria, 56, No. 2, 1999. Pp. 85-113.
146. ФОНДОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Фонды Института степи УрО РАН
147. Чибилев А.А. и др. Отчет по научно-исследовательской теме № 935-СП: «Ландшафтно-историческое обоснование проекта организации ландшафтно-исторического заповедника «Каргалинские рудники». -Оренбург, 1993. 70 с.
148. Фонды Оренбургского геологического комитета
149. Демин И.В., Малютин В.Л. Промышленный отчёт по работам Карга-линской геолого-разведочной партии в 1929-1930 гг. / ЮУГУ. 1930. -120 с.
150. Кутергин A.M. и др. Отчёт по темам: № 46/1945 «Палеогеография и фации меденосных верхнепермских отложений Приуралья; «Карты терригенно-минералогических провинций Приуралья для Верхнепермского времени» / Уралтергеоуправление. Свердловск, 1972. - 145 с.
151. Малюга В.И., Хоход Т.А. Предварительный отчёт по результатам ревизионных работ Каргалинской ПРП в 1960 г. / Геол. экспедиция. -Оренбург. 85 с.
152. Малютин В.Л. Отчёт по разведке медистых песчаников Каргалинских рудников / ЮУГУ. 1931. - 70 с.
153. Малютин В.Л. Сводный отчёт по геологоразведочным работам 19291932 г. на месторождении Каргалинских медистых песчаников / Сред.-Волж. геол. упр. Куйбышев, 1938. -132 с.
154. Малютин В.Л. Геологическое строение и генезис медистых песчаников Каргалинских и других рудников Западного Приуралья. 1946. - 53 с.
155. Паспорт Каргалинского месторождения меди / Фонды ОТГУ. 26 с.
156. Поляков К.В. Технический отчёт по опробированию и определению запасов руды в отвалах Каргалинских медных рудников: Рукопись. / Оренб. геолкома.- Оренбург, 1929. 35 с.
157. Проскуряков М.И. и др. Обобщение результатов геологоразведочных и полевых работ по медистым песчаникам в Оренбургском Приуралье за 1950-70 гг.: Рукопись. / Оренб. геолком.- Оренбург, 1971. 115 с.
158. Пуркин А.В., Барков А.Ф. и др. Записка к обоснованию поисков промышленных месторождений меди в верхнепермских отложениях Приуралья / Урал., Башкир, и Оренб. геол. упр. Свердловск, 1961. - 65 с.
159. Шеина А.В., Дерягина Г.С. Отчёт о проведенной работе по пермским медистым песчаникам за период с 1962 по 1965 гг. / Урал. геол. упр. -Свердловск, 1965. 103 с.
160. Фонды Комитета по земельным ресурсам и землеустройству1. Оренбургской области
161. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования Колхоза им. Карла Маркса Сакмарского района Оренбургской области / А.С.Лобанов, С.А.Самсонов, Л.Т.Воронкова- Оренбург, 1991. 74 е.; Почв, карта.
162. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования совхоза «Красная Житница» Сакмарского района Оренбургской области / Н.И.Скопцов, А.Н.Стрельников, А.С.Лобанов.- Оренбург, 1990. 93 е.; Почв, карта.
163. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования ПТФ «Большевик» Сакмарского района Оренбургской области / Н.И.Скопцов, А.Н.Стрельников, А.С.Лобанов. Оренбург, 1990. - 93 е.; Почв, карта.
164. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования колхоза «Прогресс» Александровского района Оренбургской области. / М.Г.Кит, З.ИЛцюк. Львов, 1986. - 63 е.; Почв, карта.
165. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования совхоза им. Карла Маркса Александровского района Оренбургской области. / М.Г.Кит, З.И.Яцюк З.И. Львов, 1986. - 93 е.; Почв, карта.
166. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования совхоза «Уранбаш» Октябрьского района Оренбургской области. / Н.И.Скопцов, В.П.Меньшиков, А.Н.Стрельников.- Оренбург, 1986. 107 е.; Почв, карта.
167. Технический отчет по корректировке материалов почвенного обследования колхоза «Рассвет» Октябрьского района Оренбургской области. / Н.И.Скопцов, В.П.Меньшиков, А.Н.Стрельников.- Оренбург, 1990. 71 е.; Почв, карта.
168. Кадастр памятников на территории Каргалинских рудников (по А.А. Чибилёву 149.)п/п Наименование объекта Краткая характеристика Местонахождение и землепользователь Площадь, га Тип памятника1. Александровский район
480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников
240 руб. | 75 грн. | 3,75 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья
Ульянова Валентина Владимировна. Изучение природно-антропогенных комплексов города в курсах географии основной школы (На примере г. Благовещенска) : Дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02: Москва, 2002 222 c. РГБ ОД, 61:02-13/980-4
Введение
Глава 1. Система знаний о природных комплексах города в науке и в школьной географии
1 Система знаний о ПТК города в науке 13
2. Преобразование природных компонентов в условиях существования большого города и отражение знаний о них в школьной географии 36
3 Структура и характеристика природных и измененных комплексов города Благовещенска
Глава 2. Методика изучения городских ландшафтов в школьных курсах географии 87
1. Образовательно-воспитательная роль знаний о городских ПТК 88
2. Совершенствование структуры и содержания знаний о городских ландшафтах в курсах географии основной школы 96
3. Опыт изучения ПТК города в практике работы основной школы... 108
4. Методические условия изучения городского ландшафта в школь ном курсе географии 117
4.1. Формирование понятия о городском ландшафте 118
4.2. Методы географических исследований антропогенных ландшафтов применительно к школьной географии 129
4.3. Подготовка учителя географии к изучению ПТК города в школе 140
Глава 3. Экспериментальная проверка эффективности методики ландшафтного изучения города 155
1. Условия организации эксперимента 156
2. Итоги констатирующего эксперимента 159
3. Результаты обучающего эксперимента 166
Заключение 167
Список литературы 170
Приложение 1
Введение к работе
Современные задачи в области образования и воспитания школьников направлены на его модернизацию: на значительное усиление внимания к развитию личности в процессе обучения, на активизацию творческих сил и способностей учащихся. Успех решения поставленных задач определяется многими факторами, важнейший среди них - содержание образования, характеризующееся повышенной требовательностью к совершенствованию материала с учетом современных научно-технических достижений, системно-структурного, страноведческого и экологического подходов.
Значительные перспективы в решении перечисленных задач открывают возможности совершенствования системы знаний о природных территориальных комплексах (ПТК), которые общепризнанно считаются фундаментальным теоретическим ядром географической науки и широко представлены в школьной географии. Обладая высоким научным потенциалом, эти знания играют важную роль в решении многих задач современности и в первую очередь задач, возникающих в системе «Общество - Природа».
В современных условиях, в связи с нарастающим антропогенным воздействием на природные комплексы, надо констатировать, что на Земле практически не осталось ландшафтов, которые не испытывали бы прямого или косвенного техногенного воздействия . Проблема интенсивности антропогенного воздействия на состояние ПТК, признана одной из основных в научных исследованиях и рассматривается с различных аспектов. Решение этой проблемы в географическом аспекте составляет социальный заказ географической науке: «... вопросы рационального природопользования, оптимального размещения промышленного производства, сельского хозяйства, населения, в связи с этим анализ и прогнозирование развития природно-техничес-ких геосистем выдвигается на передний план». Именно этот круг проблем принадлежит современной географической науке. Деятельность человека при этом рассматривается как воздействие территориально - организованного фактора, поэтому учет состояния территории, прогнозирование тенденций ее развития основывается на изучении природных комплексов.
Самым крупным из них является географическая оболочка Земли. Географическая оболочка делится на природно-территориальные комплексы разного ранга. Основной ступенью этого деления является ландшафт. В свою очередь, взаимодействие общества и природы в географии принято рассматривать на глобальном, региональном и местном (топологическом) уровнях. Несмотря на всю значимость крупных региональных и глобальных проблем человечества, мы считаем, что ключ к их пониманию лежит на топологическом уровне. Воздействие природной среды на общество трансформируется местными условиями, так что, человек взаимодействует не с природой вообще, а с природными условиями конкретных ландшафтов.
Однако сегодня изучаемая в школе система знаний о ПТК не полностью согласуется с представлениями современной географии о природном районировании, в котором учитывается специфика городских территорий.
Анализ нормативных документов, свидетельствует об усилении внимания к региональному компоненту базового географического образования . Выделение в базисном учебном плане федерального, национально-регионального и школьного компонентов не только является стимулом для изучения своей местности, но и придаёт ей государственное значение. Поэтому при дальнейшем совершенствовании краеведческих знаний в школьной географии необходимо обратить внимание на локальный его уровень, то есть на город, село, в котором проживают школьники что, обусловлено современной экологической ситуацией, необходимостью учета и контроля антропогенной дифференциации территории.
Непрерывный рост городов и городских агломераций охвативший в настоящее время всю планету, способствует увеличению числа городских школьников. Однако в условиях большого города, организация учащихся для изучения природно-территориальных комплексов встречает большие трудности, так как непосредственная взаимосвязь с естественной природной средой затруднена. В результате строительного освоения местности, на которой располагается город, а также весьма сильно сконцентрированной хозяйственной деятельности, природно-географические условия подвергаются
значительным изменениям. Таким образом, городские школьники поставлены в особые условия изучения ПТК своей местности, что предусмотрено требованиями традиционной программой по географии для общеобразовательных учреждений .
Для подавляющего большинства городских школьников «природа» начинается за пределами города. В результате в сознании учащихся складывается ложное представление о том, что взаимосвязи между компонентами природы, экологические проблемы существуют где-то в отдалении от них, вне пределов города. Следовательно, большинство сложных геоэкологических понятий носит умозрительный, абстрактный характер.
Но города растут, занимая все большую площадь, осваивая разные высотные уровни, широтные зоны, типы рельефа, преобразуя природные компоненты. И, тем не менее, в городах имеются горные породы и рельеф, климат, текут реки, сохраняется растительный и животный мир, то есть присутствуют все компоненты природы. Поэтому, как показало проведенное исследование, для городских школьников так важно изучение ПТК города, их антропогенные изменения в процессе изучения своей местности. Ведь город, как правило, располагается в пределах нескольких природных комплексов, каждый из которых характеризуется не только своими природными свойствами, но и различной способностью к самоочищению и устойчивости к антропогенным нагрузкам. Сложившаяся ситуация позволяет сделать вывод о существовании противоречия между значимостью изучения городских ПТК и отсутствием их в системе ПТК в курсе географии основной школы.
В связи с этим актуальными являются вопросы разработки методики изучения природных комплексов города учащимися в курсе географии основной школы, что не нашло еще отражения в специальном исследовании.
Цель исследования: Разработка методики изучения городских ландшафтов в курсах географии основной школы (6-8 классов).
Анализ научных публикаций о ландшафтах города, школьных программ, учебников, методических руководств и знакомство с учебным процессом позволило выдвинуть следующую рабочую гипотезу: уровень знаний
учащихся городов о природных комплексах, их антропогенном преобразовании, а также их воспитательная роль будут выше, если; в систему знаний о ПТК ввести понятие «городской ландшафт»; знания о городских ландшафтах будут представлены в системе и будут определены методические условия их формирования. Достижение поставленных целей и проверка гипотезы выдвигает необходимость решения ряда задач:
1.Определить содержание знаний о городских ландшафтах в современной науке и их отражение в школьной географии.
Выявить объем необходимых для школьников знаний о городских ландшафтах на примере г. Благовещенска.
Разработать систему усложнения знаний о городских ландшафтах применительно к географии в основной школе.
4. Установить наиболее эффективные методические условия форми
рования у школьников знаний о городских ландшафтах и экспериментально
их проверить.
Объект исследованиях процесс формирования знаний о природных комплексах, и их антропогенном изменении (на примере г. Благовещенска).
Предмет исследования: система знаний о городских ландшафтах.
Методологическую основу исследования составляют: диалектическая теория познания; дидактика общего образования; педагогическая и возрастная психология; концепция географического образования.
Теоретической основой исследования стали работы: по изучению сущности педагогического процесса: В. В. Давыдова, Л. В. Занкова, И. Я. Лернера, Д. Б. Эльконина, И. С. Якиманской и др.; исследования, посвященные географическому краеведению: А. В. Даринского, К. Ф. Строева, М. А Никоновой, К. В. Пашканга, А. 3, Сафиуллина, и др., труды, раскрывающие вопросы теории и методики преподавания географии: Т. П. Герасимовой, И.С. Матрусова, Н. Г.Павлюк, Л. М. Панчешниковой.
Для решения поставленных в исследовании задач, на различных этапах работы использовались методы теоретического и эмпирического уровней, Теоретические методы включали анализ географической (труды по
физической географии, городскому ландшафтоведению), психолого-педагогической и методической литературы по проблемам исследования: содержания образования, краеведения и методики преподавания, анализ нормативных документов по проблеме исследования с целью обоснования ее актуальности, определении исходных оснований и выделения основных направлений экспериментальной работы. Эмпирические методы включали целенаправленное наблюдение за процессом обучения, опрос, анкетирование, интервьюирование, анализ письменных работ. Проведение констатирующего, поискового и обучающего эксперимента. На эмпирическом уровне проводились полевые наблюдения в городе Благовещенске и его окрестностях.
Этапы исследования: исследование проводилось с 1998 по 2001 годы и включало три этапа. Стартовой, а в дальнейшем и корректирующей, позицией для исследования явились результаты анализа собственного педагогического опыта автора (работа: с 1995г. - в общеобразовательной школе - учитель географии, с 1997 - в лицее - учитель краеведения, руководитель краеведческого кружка, одновременно работа на кафедре географии в Благовещенском государственном педагогическом университете.)
На первом этапе (1998 -1999) - констатирующем, были определены цели и задачи исследования, разработаны экспериментальные материалы. Изучалось состояние проблемы в практике преподавания учителей: путем посещения уроков, анализа статей в журнале «География в школе». С этой целью было проведено анкетирование учителей и учащихся школ гг. Благовещенска, Белагорска, Зеи, Сковородино, Свободного, Тынды, Шимановска. Была подтверждена актуальность, проблема, гипотеза исследования и его направление, а также сформулированы основные положения гипотезы исследования, представленной выше. Проводился сбор информационных данных по географии г. Благовещенска.
Второй этап (1999 - 2000гг) имел поисковый характер. В ходе эксперимента проверялись наиболее эффективные методические условия изучения приро дно-антропогенных комплексов города и городских ландшафтов в
школьном курсе географии. Уточнялась гипотеза исследования и сформулированы основные теоретические положения, представленные в диссертации.
Третий этап (2000 - 200 1гг). Проведение обучающего эксперимента, в ходе которого была выявлена эффективность методики изучения природно-антропогенных комплексов города на основе широкой апробации в практике массовой школы. Результаты исследований обобщались в публикациях и тексте диссертации. В эксперименте приняли участие автор исследования, учащиеся и учителя следующих школ (см. таблицу 1).
Таблица 1
На этом этапе проведен анализ результатов эксперимента и коррекция теоретических положений исследования. Сделаны выводы о необходимости изучения городских ландшафтов в системе знаний о ПТК в курсе географии основной школы и условия методики их изучения.
Всего в эксперименте за три года приняло участие одинадцать учителей и 2051 учащийся из школ городов: Благовещенска, Белагорска, Зеи, Сво-
бодного, Сковородино, Тынды, Шимановска. Это позволило судить о достоверности полученных выводов с точки зрения репрезентативности выборки экспериментальных классов.
Информационной базой исследования ландшафтной характеристики города Благовещенска послужили данные АМУРКНИИ, Государственного геологического предприятия «Амургеология», гидрометеообсерватории, комитета по земельным ресурсам г. Благовещенска, комитета по охране природы Амурской области, работы Г.В. Коротаева, а также личные наблюдения автора со школьниками и со студентами во время полевых практик
Научная новизна и теоретическая значимость работы заключается в том, что впервые в методике географии дано обоснование и проведено усовершенствование структуры и содержания системы знаний о ПТК посредством включения в эту систему нового понятия «городской ландшафт». Выявлено оптимальное сочетание методов, приемов и средств обучения, используемое при формировании знаний о городских ландшафтах в каждом курсе. При этом особая роль в учебном процессе принадлежит: конкретно - образному мышлению, сравнению, обобщению, работе с комплексными планами и приро дно-техно генным и профилями, опоре на краеведческие знания и смежные предметы, различные виды наглядных пособий, обеспечивающие систематизацию знаний и более полное раскрытие сущности «комплексности природы», «взаимосвязи природы и общества».
Практическая значимость и внедрение исследования. В систему знаний о ПТК введено новое понятие, которое необходимо включить в программы и учебники; применение разработанной методики изучения городских ландшафтов в практике обучения позволит наиболее успешно формировать у школьников экологическое мышление, понять суть взаимосвязи «Природа - Общество»; разработана система практических заданий по изучению природно-антропогенных комплексов города; на основе результатов исследования разработана программа, предназначенная для изучения городского ландшафта в 8 классе. Материалы исследования могут быть использованы в процессе работы по повышению квалификации учителей го-
родских школ, а также в подготовке студентов- географов педагогических вузов.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-практических и научно-методических конференциях Благовещенского государственного педагогического университета (1998-2001 гг.). Межвузовской научно- практической конференции «Профессиональная направленность в обучении и воспитании студентов» (г.Благовещенск, февраль, 1999), межвузовской научно- практической конференции «Молодежь ХХЇ века: шаг в будущеее» (г. Благовещенск, апрель, 2001г.), а также на методической секции XIV молодежной Всероссийской научной конференции «Географические идеи и концепции как инструмент познания окружающего мира» (г.Иркутск, 17-19 апреля, 2001г.), международной конференции по краеведению, посвященной 150 - летию краеведческого музея им. Г.С.Новикова -Даурского в г. Благовещенске, на курсах усовершенствования учителей школ Амурской области. По материалам исследования в течение четырех лет для студентов БГПУ проводились практические занятия в курсе краеведения. Различные аспекты проблемы исследования отражены в 9 публикациях.
На защиту выносится методика изучения городских ландшафтов, которая состоит в усовершенствовании системы знаний о ПТК посредством формирования понятия «городские ландшафты» в ходе выполнения наблюдений и практических работ на местности.
Структура диссертации отражает логику исследования и включает: введение, три главы, заключение, список литературы, включающий 246 источников и 2 приложений. Изложение материала проиллюстрировано таблицами, схемами, рисунками и диаграммами. Объем текста без списка литературы и приложений составляет 169 страниц. Объем приложения 2 составляет 125 страниц.
Еще пол века назад ученые географы призывали «подняться от анализа отдельных компонентов к закономерностям развития городского природного ландшафта как целого». Как утверждал, ВВ. Покшишевский : - "ландшафты городов не исчезают, они сильно преобразованы, но все равно не перестают развиваться по законам природы, следовательно, необходимо физико-географическое изучение городов" [с. 177- 191]. В его трудах предлагался план изучения природных условий городов, не утративший своего значения и в настоящее время. Природный комплекс города оценивался им не только как «материнский» естественный ландшафт, но как комплекс природных компонентов, сильно измененных в результате деятельности человека. Однако, в начале они не получили развития, так как в 30-е, 40-е годы бытовало мнение некоторых экономико - географов о городе, как точке на карте. Толчок работам по физической географии города дали труды Н.Н. Баранского о географическом положении, в которых излагается мысль, что мало сказать, где расположен город, нужно еще показать, как он расположен относительно объектов природы. Большую роль в постановочном плане сыграла статья Н.И. Ляликова , в которой он ставит вопрос о взаимовлиянии городских и природных факторов и призывает ученых к изучению этого особого вида взаимодействия природы и общества. Он считал» «городские ландшафты» - ((внешними материальными формами жизни города».
Эти идеи нашли своих последователей, благодаря которым городское ландшафтоведение к середине 60-х г.г. оформилось как одна из ветвей ланд-шафтоведения, изучающая города, как особые природно-территориальные комплексы, которые являются продуктами социально - исторической обстановки, возникают и развиваются в конкретных физико-географических условиях. Разрабатывается теория городского ланд шафтоведения, физико-географическая классификация городов, о чем свидетельствуют труды ученых . Изучением городов среди физи-ко-географов занимались: А.И.Климов , А.И.Крюков , Ф.И. Мильков , ФВ. Тарасов , и другие.
На необходимость изучения природы городов указывал и Д.Л.Арманд : «нас окружают не только естественные предметы, но и произведения рук человеческих: технические сооружения и химические материалы... нельзя не признать, что технические сооружения во многих отношениях влияют на окружаюгцую природу и людей..., если мы не признаем технические сооружения частью природы, то придем к абсурдному выводу, что все городское население живет вне природы и она на него никак не влияет» [с.6].
Отдельные статьи первых исследователей городских ландшафтов А.С. Крюкова , Я.Р. Дорфмана , Ф.Н. Милькова , А.Г. Исаченко , Ф.В. Тарасова , предлагали городские ландшафты считать культурными и порожденными технической цивилизацией. Первая попытка комплексной характеристики города была предпринята в диссертации А.С. Крюкова и его статье , в них же прослежены изменения природного комплекса под влиянием человека. Появляется целый ряд работ прикладного характера в характеристике отдельных компонентов: в области инженерной геологии - Ф. В. Котлова , В. Р, Крогиус , Р.Леггет городской климатологии - Б. П. Алисов , И. И. Коваленко, Л. Н.Орлова , И.А.Шевчук , Л.А. Раменского , Г.Е. Ландсберга . Изучению городских почв, и их эрозии в зависимости от типа земельно-хозяйственного освоения территории посвящены работы А.Д.Джерралд , Е.Т. Мамаевой , М.Н.Строго-новой и других.
В семидесятых годах, появляется все больше работ рассматривающих город как тип ландшафта, в котором наиболее ярко выражено взаимодействие природы и человека. Например, в работе Ф.Н. Милькова «Человек и ландшафт» , B.C. Преображенского «Современные ландшафты как при-родно-антропогенные системы» . В эти годы определилась общегеографическая концепция изучения города (А. В. Лепин, 1970; Р. Леггет, 1976; Ф. В. Котлов, 1977), позднее - эколого-географическая (И. П. Герасимов, 1976; В. Б. Сочава, 1978; И. П. Герасимов, А. Г.Доскач, 1987), Последняя концепция предусматривает не только аналитическое изучение городских ландшафтов, но и их картографирование с применением космической съемки. Эти направления составили теоретическую основу учения о ландшафтах городов, определив городской ландшафт как «крайнее выражение» культурного ландшафта , под которым понимается любой природный ландшафт, где взаимные связи между его компонентами изменены человеческой деятельностью .
Иными словами, это ландшафт, утративший первоначальный облик природного комплекса. Природа городов настолько изменяется что, некоторые географы говорят об исчезновении, уничтожении в городах ландшафтов . Но это ошибочная точка зрения. В этом не трудно убедиться при рассмотрении ландшафтной карты г. Черновцы составленной Я.Р.Дорфманом , для архитектурно - планировочных работ. На карте четко видны в пределах города четыре различных ландшафта, которые вовсе не «исчезли» в результате строительства города. Они даже подчеркиваются размещением определенных функциональных частей города, типами застройки, которые различны в разных ландшафтах. Следовательно, прав В.В. Покшишевский, который утверждает что ландшафты городов не исчезают, они сильно преобразованы, но все равно не перестают развиваться по законам природы, а следовательно необходимо физико-географическое изучение городов.
Исторически сложилось несколько концепций при изучении городского ландшафта, описание которого определяется развитием научного географического знания в целом и взглядами самих ученых на объект исследования. Среди этих концепций Э.Г. Коломыц предлагает выделить четыре основные, природную; природно-социальную; экологическую и ланд-шафтно-геохимическую. Вопрос раскрытия содержания понятия «городской ландшафт» в них рассматривается с разных сторон.
Обучение в современную эпоху призвано формировать личность, оно должно не только обучать, но еще воспитывать и развивать, то есть, должно быть, единство взаимообусловленных функций образования, развития и воспитания. Поэтому, одной из задач нашего исследования было определить образовательно-воспитательную роль изучения городских ландшафтов.
Обновление содержания образования на современном этапе связывается во многом с такого рода изменениями, которые позволяют превратить его из механизма трансляции знаний и формирования умений и навыков в средство развития личности, обладающей эвристическим, географическим (комплексным), экологическим мышлением, оперативностью, целеустремленностью, инициативностью и креативностью в решении проблем и нестандартных задач как в учебной, так и в дальнейшей профессиональной деятельности, сопровождаемое овладением новыми мыслительными техниками, выработкой собственного мировоззрения.
Личностное развитие неразрывно связано с его взаимодействием с окружающим миром. Не случайно, поэтому в последнее время теоретики и практики образования усилили внимание к специфике локальных территорий, а одной из ведущих целей образования на современном этапе, по мнению многих исследователей, является включение и практическая подготовка подрастающего поколения к жизни в определенном пространстве своей местности.
Как отмечают исследователи, региональность в учебно-воспитательном процессе выступает как результат и как средство достижения целей географического образования. Являясь средством обучения, городской ландшафт обладает рядом дидактических (обучающих, развивающих и воспитательных) функций в учебно-воспитательном процессе школы. Под функциями ("функция" от лат. - исполнение, осуществление) в дидактике понимают назначение, возможности того или иного средства, компонента учебного процесса в достижении целей обучения. Выявление дидактических функций городских ландшафтов определяет, таким образом, последующее содержание данного параграфа.
Необходимо отметить, что в педагогических исследованиях доказана дидактическая ценность изучения ПТК своей местности в целом, но она не преломлена на предмет городских ландшафтов. В этой связи необходимо определить: 1) какую роль играют городские ландшафты в учебно-воспитательном процессе школы вообще и изучении ПТК, в частности; 2) какую особую, присущую только ему роль выполняет национально - региональный компонент (НРК) в изучении городских ландшафтов.
Анализ деятельности учителей, результаты анкетирования, собственный педагогический опыт показывают, что многие учителя географии имеют достаточно одностороннее представление о функциях изучения городов. Современные исследователи проблемы методики изучения природы городов (Н.И. Родзевич, И.Б. Шилина и другие) указывают на геоэкологическую функцию городов, как одного из важнейших путей воспитания школьников. Однако развивающие, обучающие и воспитательные возможности городских ландшафтов значительно шире.
С образовательной точки зрения изучение ПТК города помогает конкретизировать знания учащихся о природно-территориальных комплексах, об их изменениях, дает возможность учащимся глубже осознать взаимообусловленность отношений между компонентами природного комплекса, а так же природой и обществом. Формирование представлений о территориальном разнообразии, о сложности проблем взаимодействия общества и природы, на основе конкретного географического материала формируют систему принципов и взглядов, учащихся по отношению к Земле как естественной среде обитания . На примере городского ландшафта школьники наглядно определяют роль человека в формировании современных ландшафтов.
Традиционная образовательная система основана на разделении учебного процесса на отдельные предметы, в результате чего мир в воображении школьника оказывается разорванным на факты, гипотезы, теории, законы, концепции, "зачастую плохо связанные между собой и не имеющие для ребенка никакого значения". В этих условиях изучение ПТК в условиях города способно интегрировать предметные поля и формировать новое мышление учащегося на основе целостного представления о мире, природе и человеке . "Полипредметность" в изучении городских ландшафтов позволяет осуществлять межпредметную координацию в процессе обучения составленню ландшафтной характеристики городских ПТК. Школьники учатся системно использовать знания разных учебных предметов при выполнении заданий комплексного, антропогенного характера. Несомненно, хорошее знание своей местности - это составной элемент целостной географической картины мира, формирование которой, является одной из главных образовательных задач современной школы. В процессе изучения городских ПТК на стыке предметов естественно научного и гуманитарного цикла формируются представления о научной картине мира (природы и общества), о законах их развития.
Формирование научного миропонимания следует рассматривать, как составную часть интеллектуального и нравственного развития учащихся.
В связи с этим необходимо отметить, что специфика города в качестве объекта изучения определяет особенности его познания и оценивания школьниками. Человек познает окружающий мир с самого раннего детства. Это познание осуществляется стихийно, не в логике науки, а в логике жизни человека через личное повседневное наблюдение и коммуникативную деятельность, дополняясь школьным обучением. Поэтому знакомство с природой города часто ограничивается уровнем эмоционального восприятия, фрагментарным, бессистемным знанием. Необходим комплексный, интегрированный подход, нацеленный на то, чтобы привести в систему личностных ориентации сумму тех разрозненных сведений обо всем многообразии воз-можных форм и способов взаимодействия человека с природной средой, которыми уже располагает школьник. Именно городские ландшафты, в силу своей специфики, обладают особой способностью интегрировать самые разнообразные региональные сведения, полученные на различных уроках в течение предыдущих лет обучения, а также добытые новые, что позволяет ему стать организующим предметом изучения ПТК, в котором возможно слияние нескольких дисциплин в одну на региональной основе: "Город является своеобразным интегратором, в котором запечатлены все результаты изменения природных ландшафтов".
С целью проверки эффективности разработанной методики был организован педагогический эксперимент, проводившийся в 1998-2002 гг. в несколько этапов и охватывающий около 2051 учащихся. Это наиболее эффективный способ внедрения новаций в педагогике, который представляет собой "наблюдение педагогического явления в созданных и контролируемых условиях" .
Целью педагогического эксперимента диссертационной работы является проверка гипотезы, о том, что изучение "городских ландшафтов" в системе знаний о ПТК повышает уровень знаний учащихся городов о природных комплексах, их антропогенном преобразовании, а также их воспитательную роль. При разработке общих и частных вопросов организации педагогического эксперимента нами использовались, требования, предъявляемые к нему, обоснованные в работах СИ.. Архангельского, Ю.Г. Бабанского и других . С целью получения достоверных данных в организации эксперимента были учтены ряд требований:
1. Предварительная постановка целей наблюдения для определения исходных данных с целью уточнения гипотезы исследования;
2. Создание оптимальных условий и организации для экспериментальной работы;
3. Разработка самой процедуры эксперимента;
4. Учет и точное фиксирование фактов в ходе наблюдения за экспериментом;
5. Организация систематической регистрации полученных данных известными науке способами: таблицы, анкеты и др.
7. Обработка полученного материала путем теоретического анализа и методов математической статистики, с целью получения объективных результатов;
8. Учащиеся экспериментальных классов имели примерно одинаковый уровень обученности и обучаемости, в эксперименте участвовало не менее 2000 школьников, учителя географии имели длительный опыт работы.
В эксперименте участвовали учителя школ г. г. Благовещенска, Бела-горска лСвободного, Тынды, Зеи, Шимановска. Одновременно эксперимент проводился диссертантом в школах № 5, 15 и педагогическом лицеи при БГПУ (см. таблицу 1).Это позволило судить о достоверности полученных выводов с точки зрения репрезентативности выборки экспериментальных классов.
Для проведения педагогического эксперимента в экспериментальных классах была специально разработана методика типичных уроков, практических работ на местности, зимний (1 день) и летний (7 дней) краеведческие практикумы в соответствии с целями и задачами исследования. В контрольных классах уроки проводились по обычной методике.
Педагогический эксперимент проводился в два этапа: констатирующий и обучающий эксперименты.
Констатирующий эксперимент.
Цель: отбор содержания и формирования системы изучения городских ландшафтов в курсе географии основной школы.
Своеобразие констатирующего эксперимента состоит в анализе недостатков в процессе передачи учащимся теоретических знаний, реализация которых призвана способствовать усовершенствованию структуры и содержания системы знаний о ПТК.
В процессе эксперимента решались следующие задачи:
Определить содержание материала для изучения "городских ландшафтов", а также методические условия их изучения. Выявить уровень знаний учащихся о ПТК своей местности в условиях большого города, обучающихся по традиционной программе и по предлагаемой экспериментальной программе.
Для решения поставленных задач на этом этапе эксперимента использовались следующие методики диагностики: педагогическое наблюдение автора исследования; беседа, интервьюирование и анкетирование учителей и учащихся; анализ диагностирующих контрольных работ на выявление теоретических знаний и практических умений учащихся, обучавшихся у разных педагогов, обобщение педагогического опыта; статистические методы обработки данных.
Участникам эксперимента были подготовлены разнообразные учебно-методические материалы: анкеты, задания для проведения диагностирующих контрольных работ, методические разработки, рекомендации по проведению практических работ на местности в условиях города. Важным для обеспечения работы участников эксперимента стали предложенные диссертантом: программа изучения городских ландшафтов и система практических работ на местности в курсе географии основной школы..
Геоэкологические исследования опираются на понятийную базу комплексных и отраслевых физико-географических дисциплин при активном использовании экологического подхода. Объектом физико-геоэкологических исследований выступают природные и природно-антропогенные геосистемы, свойства которых изучают с позиций оценки качества окружающей среды как среды обитания и жизнедеятельности человека,
В комплексных физико-географических исследованиях оперируют терминами «геосистема», «природно-территориальный комплекс» (ПТК), «ландшафт». Все они трактуются как закономерные сочетания географических компонентов или комплексов низшего ранга, образующих систему различных уровней от географической оболочки до фации.
Термин «ПТК» - общее, внеранговое понятие, он акцентирует внимание на закономерности сочетания всех географических компонентов: масс твердой земной коры, гидросферы (поверхностных и подземных вод), воздушных масс атмосферы, биоты (сообществ растений, животных и микроорганизмов), почв. В качестве особых географических компонентов выделяют рельеф и климат.
ПТК - пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.
Термин «геосистема» отражает системные свойства (целостность, взаимосвязь) элементов и компонентов. Это понятие шире понятия «ПТК», так как всякий комплекс является системой, но не всякая система является природно-территориальным комплексом.
В ландшафтоведении базовым является термин «ландшафт». При его общей трактовке термин относится к системе общих понятий и обозначает географические системы, состоящие из взаимодействующих природных или природных и антропогенных комплексов более низкого таксономического ранга. В региональной трактовке ландшафт рассматривается как ПТК определенной пространственной размерности (ранга), характеризующийся генетическим единством и тесной взаимосвязью слагающих компонентов. Специфика регионального подхода хорошо видна при сравнении понятий фация - урочище - ландшафт.
Фация - это ПТК, на всем протяжении которого одинаковы литология поверхностных отложений, характер рельефа, увлажнения, один микроклимат, одна почвенная разность, один биоценоз.
Урочище - ПТК, состоящий из генетически связанных между собой фаций и занимающих обычно целиком всю форму мезорельефа.
Ландшафт - генетически однородный ПТК, имеющий одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, климат, состоящий из свойственного только данному ландшафту набора динамически сопряженных и закономерно повторяющихся урочищ.
Типологическая трактовка акцентирует внимание на однотипности ПТК, разобщенных в пространстве, и может рассматриваться как их классификация.
При изучении ПТК, преобразованных хозяйственной деятельностью, вводятся понятия антропогенного комплекса (АК), как целенаправленно создаваемого человеком и не имеющего аналогов в природе, и природно-антропогенного комплекса (ПАК), структура и функционирование которого во многом предопределены природными предпосылками. Перенеся региональную трактовку ландшафта на антропогенный ландшафт (АЛ), по А. Г. Исаченко, под ним нужно понимать антропогенные комплексы региональной размерности. Общая трактовка ландшафта позволяет рассматривать антропогенные ландшафты как внеранговое понятие. Антропогенный ландшафт представляет, по мнению Ф. Н. Милькова, единый комплекс равнозначных компонентов, характерной чертой которого является наличие признаков саморазвития в соответствии с природными закономерностями.
Преобразованные человеком ПТК вместе с их антропогенными объектами называют геотехническими системами. Геотехсистемы (ландшафтно-технические, по Ф. Н. Милькову) рассматриваются как блоковые системы. Они образованы природными и техническими блоками (подсистемами), развитие которых подчинено и природным, и социально-экономическим закономерностям при ведущей роли технического блока.
Природно-хозяйственные геосистемы рассматривают с позиции триады: «природа - хозяйство - общество» (рис. 2). В зависимости от вида и интенсивности антропогенного воздействия формируются вторичные по отношению к ландшафтам природно-хозяйственные геосистемы различного ранга.
Лекция № 3.
Тема: Классификация методов физико-географических исследований.
1. Классификация по критерию универсальности.
2. Классификация методов по способу изучения.
3. Классификация по положению в системе этапов познания.
4. Классификация по классам решаемых задач.
5. Классификация по критерию научной новизны
4. Изучение функционирования природных и природно-антропогенных геосистем
Одним из важнейших методов изучения функционирования геосистем является метод сопряженного геохимического анализа (СГА).
Сопряженный анализ - это специфический метод исследования в геохимии ландшафта, заключающийся в одновременном изучении химического состава всех компонентов ландшафта (горных пород, коры выветривания, поверхностных и подземных вод, почв, растительности) и геохимической связи между ландшафтами.
Метод СГА представляет собой способ познания объекта через нахождение эмпирических зависимостей дифференциации химических элементов в ландшафте и является основой теоретических положений геохимии ландшафтов.
В целом развитие метода связано с изучением дифференциации химических элементов, раскрытием механизма этой дифференциации на уровне геохимических процессов и эколого-геохимической оценкой качества окружающей среды.
Основные понятия . Основным в геохимии ландшафтов выступает понятие элементарного ландшафта (ЭЛ) или элементарной геохимической системы (ЭЛГС). Сменяющие друг друга ЭЛГС от местного водораздела к местной депрессии представляют собой геохимически сопряженный ряд – геохимическую катену или каскадную ландшафтно-геохимическую систему (КЛГС). Термин местный геохимический ландшафт употребляется для обозначения территории, на которой наблюдается повторение определенных ландшафтных катен.
Сопряженный анализ выявляет характерные для элементарных ландшафтов химические элементы и позволяет проследить их миграцию внутри комплекса (радиальная миграция), и от одного комплекса к другому (латеральная миграция).
Важнейшим фактором дифференциации веществ в ландшафтах являются геохимические барьеры, представления о которых являются одним из основополагающих принципов изучения миграции и концентрации химических элементов в ландшафтах.
Геохимические барьеры – это такие участки ландшафта, где на малом расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции химических элементов и, как следствие, их концентрация.
Геохимические барьеры широко распространены в ландшафтах, на них нередко образуются аномально высокие концентрации элементов. А. И. Перельман выделяет два основных типа барьеров - природные и техногенные. Каждый тип подразделяется на три класса ландшафтно-геохимических барьеров: 1) биогеохимические; 2) механические; 3) физико-химические. Последние возникают в местах изменения температуры, давления, окислительно-восстановительных, щелочно-кислотных и других условий. Морфологически геохимические барьеры делятся на радиальные и латеральные.
Радиальная геохимическая структура . Радиальная геохимическая структура отражает миграцию элементов внутри элементарного геохимического ландшафта, и характеризуется рядом ландшафтно-геохимических коэффициентов.
Коэффициент радиальной дифференциации показывает отношение содержания химического элемента в генетическом горизонте почвы к его содержанию в почвообразующей породе.
Коэффициент биологического поглощения показывает, во сколько раз содержания элемента в золе растения больше, чем в литосфере или горной породе, почве.
Коэффициент водной миграции отражает отношение содержания элемента в минеральном остатке воды к его содержанию в водовмещающих породах.
Графической моделью выражения рассмотренных зависимостей являются геохимические диаграммы. Критерием контрастности радиальной дифференциации могут служить значения вариьирования распределения элемента в почвенных горизонтах относительно почвообразующей породы.
Латеральная геохимическая структура. Латеральная геохимическая структура характеризует отношения между компонентами элементарных ландшафтов в ландшафтной катене.
По условиям миграции Б. Б. Полынов выделял автономные и под-чиненные элементарные ландшафты. К автономным, называемым элювиальными , относятся поверхности водораздельных пространств с глубоким залеганием уровня грунтовых вод. Вещество и энергия поступают в такие ландшафты из атмосферы. В понижениях рельефа образуются подчиненные (гетерономные) ландшафты, которые подразделяются на супераквальные (надводные) и субаквальные (подводные). М. А. Глазовской выделен ряд промежуточных групп элементарных ландшафтов: в верхних частях склонов - трансэлювиальные , в нижних частях склонов и сухих ложбинах – элювиально-аккумулятивные (трансаккумулятивные), в пределах местных депрессий с глубоким уровнем грунтовых вод – аккумулятивно-элювиальные элементарные ландшафты.
Коэффициент местной миграции показывает отношение содержания элемента в почвах подчиненных ландшафтов к автономным.
Типизация катен проводится на основе полученных аналитических данных по содержанию элементов в почвах и почвообразующих породах. Литологически монолитные катены являются наиболее удобными в методическом отношении объектами для изучения латеральной миграции элементов.
Техногенная миграция элементов в ландшафтах. Главным следствием антропогенного воздействия на природную среду является образование аномальных концентраций химических элементов и их соединений в результате загрязнения различных компонентов ландшафта. Выявление техногенных аномалий в различных средах является одной из важнейших задач эколого-геохимических оценок состояния среды. Для оценки загрязнения природной среды используется опробование снежного покрова, почв, поверхностных и подземных вод, донных отложений, растительности.
Одним из критериев аномальности эколого-геохимического состояния служит коэффициент техногенной концентрации (К с) , представляющий собой отношение содержания элемента в рассматриваемом техногенно загрязненном объекте к его фоновому содержанию в компонентах природной среды.
Техногенные аномалии имеют полиэлементный состав и оказывают комплексное интегральное воздействие на живые организмы. Поэтому в практике эколого-геохимических работ часто используются так называемые суммарные показатели загрязнения, характеризующие степень загрязнения целой ассоциации элементов относительно фона.
Качество природных сред может быть определено с помощью системы эколого-геохимических показателей: индекса загрязнения атмосферы (ИЗА), индекса загрязнения воды (ИЗВ), суммарного показателя загрязнения почв (Z c), коэффициента техногенной концентрации (K c) и др. Каждый из индексов имеет собственную методику расчета. Общий методический подход состоит в том, что при расчете учитываются классы опасности загрязняющих веществ, стандарты качества (ПДК) и средние уровни фонового загрязнения.
Схема эколого-геохимического исследования включает три этапа: 1) ландшафтно-геохимический анализ территории; 2) эколого-геохимическую оценку состояния природной или природно-антропогенной среды; 3) ландшафтно-геохимический прогноз.
Эколого-геохимическое исследование состоит из периода подготовки к полевым работам, собственно полевого периода, важнейшую часть которого составляет сбор образцов на точках наблюдения, и камерального, включающего аналитическую, графико-математическую и картографическую обработку полевых материалов, их объяснение и написание отчета.
Этап ландшафтно-геохимического анализа территории. На стадии подготовки к полевым работам составляется программа, выбираются методы исследований и оптимальный режим выполнения, анализируются общегеографические и отраслевые аналитические и картографические материалы.
Методика проведения полевых ландшафтно-геохимических исследований зависит от целей, задач и масштабов работы. Однако независимо от этих вопросов в основе геохимического изучения ландшафтов лежит выделение и типология элементарных ландшафтов. Итогом исследований является представление о радиальной геохимической структуре вертикального профиля элементарного ландшафта и анализ катенарной геохимической дифференциации каскадных систем.
Этап эколого-геохимической оценки современного геохимического состояния территории включает геохимическую индикацию состояния окружающей среды. Здесь существуют два подхода. Один из них связан с выявлением и инвентаризацией антропогенных источников загрязнения: структуры, состава и количества загрязнителей. Эти данные получают путем анализа выбросов, стоков, твердых отходов (эмиссии). Другой подход заключается в оценке степени и характера реального распределения (имиссии) загрязняющих веществ в природных средах.
Анализ геохимической трансформированности природных ландшафтов под влиянием техногенеза, заключается в изучении перестройки радиальной и латеральной структур ландшафта, направленности и скорости геохимических процессов и связанных с ними геохимических барьеров. Результатом этих исследований обычно является оценка совместимости или несовместимости природных и техногенных геохимических потоков, степени изменчивости и устойчивости природных систем к техногенезу.
Этап ландшафтно-геохимического прогноза. Задача этого этапа заключается в предсказании развития изменения природной среды на основе изучения прошлых и современных природных и природно-антропогенных состояний. Подобные исследования базируются на представлениях об устойчивости природных систем к техногенным нагрузкам и анализе их ответных реакций на эти воздействия. Такой подход отражен в представлениях М. А. Глазовской о технобиогеомах – территориальных системах со сходной ответной реакцией на однотипные антропогенные воздействия.
Особое место в геоэкологии занимает метод балансов , представляющий собой совокупность приемов, позволяющих исследовать и прогнозировать развитие геосистем путем сопоставления прихода и расхода вещества и энергии. Основой метода служит баланс (балансовая матрица, модель), в котором содержится количественная оценка движения вещества и энергии в пределах системы или при ее взаимодействии с окружающей средой. Метод балансов позволяет прослеживать динамику суточных и годовых циклов, анализировать распределение потоков вещества и энергии по разным каналам.
Основанные на методе балансов научные исследования включают следующие этапы: 1) составление предварительного списка приходных и расходных статей; 2) количественное измерение параметров по статьям прихода и расхода; 3) составление карт и профилей распределения параметров; 4) учет соотношения приходных и расходных частей и выявление тенденций изменения системы.
Метод балансов в исследованиях природных геосистем. В физико-географических исследованиях широко используются уравнения радиационного, теплового, водного балансов, баланса биомассы и др.
Радиационный баланс представляет собой сумму прихода и расхода потоков радиации поглощаемой и излучаемой атмосферой и земной поверхностью.
Тепловой баланс рассматривается как сумма потоков тепла, приходящих на земную поверхность и уходящих от нее.
Водный баланс определяет разность между привносом и выносом влаги в геосистеме, с учетом переноса влаги по воздуху в виде паров и облаков, с поверхностным стоком, с грунтовым стоком, в зимнее время – со снегопереносом.
Баланс биомассы определяет динамику биомассы и ее долю в структуре геомасс ПТК. Например, балансовое уравнение древесной части леса имеет две статьи прихода: долговременный прирост - древесина и сезонный – листья; и три статьи расхода: опад и поедание, потери на дыхание и опад листьев. Биомасса определяется в сыром весе, в весе абсолютно сухого вещества или зольности. Для определения энергии биомассу пересчитывают на калории, выделяющиеся при сжигании каждого отдельного организма.
Количественные соотношения между продуктивностью растительности и ресурсами тепла и влаги определяются с использованием показателей радиационного баланса за год, атмосферных осадков за год и радиационного индекса сухости.
Энергетический баланс в изучении геосистем является одним из немногих подходов, дающих возможность проводить анализ состояния и функционирования природных и природно-антропогенных систем в единых единицах измерения. Теоретической основой энергетического баланса является концепция открытых термодинамических неуравновешенных систем. Энергия поступает в природную геосистему главным образом от солнечного излучения, а в природно-антропогенную систему из двух источников - солнечного излучения, которое превращается в химическую энергию тканей растений; и от искусственной энергии в виде топлива, товаров и услуг, определяемой накопленной энергоемкостью. В пределах рассматриваемой системы только незначительная часть энергии (менее 1 %) используется для удовлетворения потребностей людей, остальная часть подвергается разнообразным преобразованиям, которые сопровождаются потерей тепла. Конечный этап этих преобразований - определенное количество энергии, накопленное в первичной продукции растений и в определенных товарах. Универсальность энергетических характеристик обеспечивает их применение к сложным природным и природно-антропогенным геосистемам, что превращает использование метода энергетического баланса в эффективное средство исследования проблем окружающей среды.
Ландшафтно-геофизические исследования направлены на выделение вертикальной структуры и функционирования геокомплекса. В качестве основного объекта рассматривают стексы – суточные состояния структуры и функционирования ПТК.
Изучение геокомплексов проводится главным образом при стационарных наблюдениях, где изучают трансформацию солнечной энергии, влагоооборот, биогеоцикл, вертикальную структуру ПТК . Многолетняя апробация методики позволила проводить ландшафтно-геофизические исследования не только стационарным, но и экспедиционным маршрутным методом, с опорой на базу стационарных наблюдений в регионе исследований.
Первоначально в ПТК выделяют геомассы, по их соотношению - геогоризонты. Геомассы и геогоризонты являются системообразующими элементами вертикальной структуры геокомплекса, а ведущим процессом рассматривается изменение вертикальной структуры.
Геомассы выделяют по однородности агрегатного состояния, близким значениям удельной массы и специфическому функциональному назначению. Например, в почве имеются педомасса различного мехсостава, литомасса (включения), гидромасса (почвенная влага), фитомасса корней, мортмасса (подстилка, торф), зоомасса (почвенная мезофауна).
Геогоризонты – сравнительно однородные слои в вертикальном профиле геокомплексов. Каждый геогоризонт характеризуется специфичным набором и соотношением геомасс. Геогоризонты легко выделяются визуально, их набор изменяется в течение года в отличие от ярусной структуры растительности или генетических горизонтов почв.
Индексация геогоризонтов построена на следующих правилах: в индексе горизонта классы геомасс указываются в порядке их убывания (по массе); после класса геомасс через запятую указывают все виды; после индекса указывается его граница относительно поверхности почвы (в метрах). Прирост или убыль геомасс показывается стрелками вверх или вниз, а индексы фотосинтезирующих фитомасс, находящихся в пассивном состоянии зимой, даются в скобках.
Стационарные наблюдения позволили обосновать индикацию стексов по вертикальной структуре геокомплексов. Суточное состояние выделяется по сочетанию следующих трех групп признаков: термического режима, увлажнения и изменения вертикальной структуры.
