ГЕОГРАФИЯ И ЭКОЛОГИЯ
МЕТОДЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Дан пример приложения современных вероятностно-статистических методов (линейный дискриминантный анализ) для построения модели оценки оползневой опасности. Создана компьютерная модель для прогноза принадлежности участков территории к потенциально оползневым по результатам инвентаризации оползней в районе пос. Красная Поляна (Краснодарский край), ранее проведенной одним из авторов. Выделены участки с наибольшими уровнями оползневой опасности, показаны возможные «проблемные» инженерные объекты и сооружения.
К 2018 г. накоплена масса фактического материала по оползнеобразованию на ряде относительно небольших участков по всему миру и примеров построения математических моделей, объясняющих пространственные закономерности схода оползней. Охарактеризованы самые распространенные из ошибок, допускаемые исследователями при создании таких моделей. Показано также, что, по крайней мере, в англоязычной печати нет примеров вероятностно-статистического моделирования оползневой опасности на территории России.
Описаны структура и принципы работы расчетного алгоритма, реализованного в среде R, приведены характерные значения продолжительности выполнения его отдельных этапов и всего в совокупности на стандартном настольном ПК. Среди важных достоинств алгоритма: 1) пользователь не решает, какой именно набор характеристик должен тестироваться на предмет предсказательной силы, 2) для оценки «качества» модели используется не точность, а чувствительность, что более логично при условии, что оползневой процесс вряд ли реализовался на территории окончательно.
Созданная модель базируется на шести морфометрических характеристиках рельефа: минимум нормализованной высоты, минимум стандартизованной высоты, среднее значение т. н. «terrain view factor» в ячейке, среднее значение и стандартное отклонение т. н. «multiresolution index of valley bottom flatness», максимум отрицательной топографической открытости. Надежность прогноза по модели для рассматриваемой территории – 73%.
Актуальность использования категории «природного капитала» в географическом анализе демонстрируется на примере исследований управления природопользованием в регионах Сибири. Ценность их экосистем превышает стоимость природных ресурсов, что предопределяет возможность корректировки региональных подходов к формированию экологической политики, соответствующей идеологии устойчивого развития. В условиях рыночной экономики природный капитал проявляется как экономический результат природопользования, обусловленный географическими особенностями территории. Использование результатов оценки природного капитала позволяет применять новые подходы к решению управленческих задач, в том числе: совершенствование обращения с природной рентой, внедрение компенсационных механизмов поддержания биоразнообразия, освоение минерально-сырьевых ресурсов на основе реинвестирования природной ренты в развитие территорий и др.
Интеграция географического анализа природопользования с методологией оценки природного капитала способствует формированию качественно новой аналитической базы исследований, которая позволяет выявлять взаимосвязи между экологическими, экономическими и социальными измерениями, что является необходимым условием рационального природопользования и согласуется с идеологией устойчивого развития.
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе изучается внутригодовая динамика содержания биогенных веществ в Можайском водохранилище в 2018/2019 гг. На основе ежемесячных измерений рассматриваются факторы сезонной изменчивости вертикального распределения соединений азота, фосфора и минерального кремния.
Режим биогенных элементов в Можайском водохранилище и соотношения их различных форм во многом определяются условиями формирования и продолжительностью плотностной стратификации водной толщи. В условиях гипоксии происходит восстановление соединений фосфора и аммонийного азота из донных отложений. В эпилимнионе к концу летнего периода нитраты и растворенный минеральный фосфор практически полностью потреблены водорослями; органический фосфор в течение вегетационного периода находится преимущественно во взвешенной форме в составе клеток фитопланктона. Минеральный кремний активно потребляется в мае в период развития диатомовых водорослей, тогда как в гиполимнионе его содержание стабильно в течение всего периода стратификации. Продольная неоднородность содержания биогенных веществ обусловлена не только условиями перемешивания, но и генезисом водной массы, присутствующей в том или ином районе водохранилища.
Показано, что за последние 30 лет в водохранилище возросла внутренняя биогенная нагрузка в результате увеличения продолжительности плотностной стратификации и, как следствие, периода аноксии. В то же время в результате изменения структуры землепользования произошло снижение поступления соединений азота и фосфора с речными водами.