Этапы функционального анализа агроландшафтов

При освоении ландшафтов выбирают и уточняют цели, разрабатывают программы действий, проводят наблюдения, обозначают результаты, осуществляют внедрение. По мере разработки технического решения использования ландшафта возникает необходимость уточнения программы, смены решений, прогноза и оцен­ки последствий. Рассмотрим эти этапы.

Этапы уточнения целей. Обычно формулировка цели поступает к аналитику в недостаточно четком виде. Для этого уточняется объем потребности в различной информации. Разрабатываются программы, проводится выбор критериев и их параметризация, оценивается функционирование уже освоенных ландшафтов. При смене функционирования определяются тип и масштабы воздействий.

На первом этапе выявляют и формируют потребности суперси­стемы, определяют их объем. Затем выдвигают гипотезы о воз­можности удовлетворения потребностей за счет использования свойств ландшафта (неизмененных и измененных) при помощи известных технологий, мероприятий, технических средств. Для выполнения этого этапа требуется минимальная сумма знаний о ландшафте. Она может быть получена из литературы или по фон­довым данным.

На втором этапе формулируют требования к ландшафтам, удовлетворяющие потребности. Делают терминологическое опи­сание. Уточняют параметры целевой функции. Формулируют тре­бования к свойствам ландшафта. Для получения дополнительных знаний и упорядочения целей можно проводить полевое обследо­вание по разделам или этапам работы.

На третьем этапе создают модель или семейство моделей изучаемого объекта.

На четвертом этапе ландшафтовед совместно со смежными специалистами прорабатывает отдельные узлы проблемы, как между дисциплинами, так и в узкопрофессиональных областях.

На пятом этапе разрабатывают концепцию изучения ландшаф­та, которая включает: использование его вербальной модели и терминологическое описание, построение дерева целей, построение схемы движения потоков информации.

Этапы получения информации. Для анализа информацию можно получить при проведении полевых работ, по накопленной инфор­мации о выполнении ландшафтом различных функций и возникающих последствиях. На этом этапе выявляют ландшафты со свой­ствами, отвечающими необходимым требованиям задаваемой функции; сопоставляют свойства ландшафтов с требуемыми для выполнения целевой функции; оценивают способность ландшаф­та удовлетворять потребность общества без изменения состояния и возможности изменения свойств ландшафта для улучшения вы­полнения им конечной цели; соблюдают условия устойчивости измененного техническими средствами ландшафта; оценивают устойчивость природной составляющей ландшафта к планируемым изменениям его свойств, а также свойств сопряженных с ним ландшафтов и возможные негативные последствия. Следует иметь в виду, что первые три требования методически разработаны доста­точно (Исаченко, 1980, Мухина, 1973), остальные требования анализа, изучены меньше, поэтому применяют допущения и экстраполяцию (по аналогии). Сложность заключается в прогнозировании цепных реакций поведения отдельных звеньев системы.

Этап прогнозов. Начинают его с выдачи рекомендаций назна­ченных мероприятий, обеспечивающих оптимальное выполнение ландшафтами намечаемых функций. Оптимальное выполнение подразумевает наилучшее удовлетворение потребностей ландшафтами с позиций общества и сохранение ими средо- и ресурсовоспроизводящих свойств с позиций природы. Затем составляют эскиз проекта изменения ландшафтов, который содержит: оценку по­тенциально измененного ландшафта; перечень прогнозируемых изменений в ландшафте; прогноз последствий от нагрузок (и предельно допустимых) при выполнении целевой функции по экологическому состоянию для здоровья человека, изменений в хозяйстве, сопоставление показателей с нормативными; возможность обеспечения надежности сочетания самоорганизации ландшафта и управления им; варианты проектов природно-технических геосистем с оптимальными параметрами.

Этап управления информацией. На этом этапе ландшафтоведы принимают участие в экспертизе проектов, принятии решений по созданию геотехнических систем, трансформации геосистем и создании геотехнических систем.

При экспертизе проектов проверяют правильность и полноту исходной региональной информации, полноту и точность учтен­ных свойств ландшафтов и последствий цепных реакций, дают ре­комендации по улучшению проекта, экономическим, соци­альным, природоохранным мероприятиям, особенностям существующей геосистемы и проектируемой геотехнической системы. При принятии решения о создании геотехсистемы учитывают свя­зи между компонентами и комплексами, территориальную дифференцированность, используют знания других наук по надежности и совершенству проекта в прогнозах поведения геотехничес­кой системы. На этапе создания геотехнической системы (при выносе проекта в натуру) необходим контроль ландшафтоведа за выполнением технологии производства работ, непредвиденными воздействиями и негативными последствиями.

Этап управления техноприродной системой. При строительстве природно-технической системы необходимы контроль и корректировка ее деятельности в период эксплуатации. Для поддержания заданных параметров природно-технической системы наблюдают за ее состоянием и функционированием, контролируют ее регулирующие действия, смены режимов. Анализируют работу системы (состояние и поведение), оценивают по критериям ее функционирования и сличают с параметрами целевой функции, корректиру­ют технологию и способы воздействия, совершенствуют устойчи­вость природно-технической системы с помощью природоохран­ных мероприятий и защиты от негативных последствий. Рассматривают возможность перераспределения функций между низшими комплексами. Эти действия направлены на удовлетворе­ние одной системой одной потребности или одновременно нескольких потребностей (лесное хозяйство и водное хозяйство, земледелие и водное хозяйство, лесное хозяйство и рекреация и т. д.).

При этом имеет место увеличение эффекта воздействия, из­менений и последствий. Каждая отрасль хозяйства одновременно является и фактором воздействия и ущемленной в своих интересах стороною. Одну потребность можно удовлетворить несколькими ландшафтами или определенно заданную сумму потребностей — ограниченным числом ландшафтов. Встречаются ситуации, требующие смены функций ландшафта (или ландшафтов) или выполнения ранее заданных функций.

Перечисленные мероприятия проводят в следующем порядке: получают информацию, соотносят информацию о текущем и возможном состоянии ландшафта с заданными критериями, устанавливают их параметры. Поэтому работа специалиста в сфере функционального анализа ландшафтов требует глубоких знаний в области технических наук, проектирования и управления.

Антропогенные ландшафты, чаше всего рассматриваемые студентами в качестве объектов исследования, довольно разнообразны по характеру использования. Наибольшее внимание обычно привлекают аграрные ландшафты, занимающие значительное место на территории Красноярского края.

При изучении аграрных экосистем основное внимание уделяется соответствию сельскохозяйственного производства требованиям экологической безопасности.

Следует вспомнить и повторить, что аграрные ландшафты – естественные природные системы, измененные человеком в процессе сельскохозяйственного производства. Аграрные ландшафты занимают одно из важнейших мест в биосфере (около 1,5 млрд. га суши), обеспечивая сельскохозяйственной продукцией население планеты.

Основными признаками аграрных систем являются:

- коренное преобразование растительных сообществ в сторону создания монодоминантных агрофитоценозов;

- изменение видового состава животных с преимущественным разведением отдельных видов;

- связанное с указанными факторами изменение абиотических параметров среды.

Аграрные ландшафты регулируются с помощью импорта вещества и энергии с целью поддержания состояния наивысшей продуктивности и предотвращения сукцессии.

В составе агроландшафта основную роль играет агробиоценоз. В его основе находятся искусственно созданные, обедненные видами и регулярно поддерживаемые человеком сообщества. Агробиоценоз включает те же компоненты (автотрофный и гетеротрофный), что и естественные сообщества, но набор видов довольно специфичен, что обусловлено направлением сельскохозяйственного производства:

1. Культурные растения, высеянные (высаженные) человеком.

2. Сегетальные, рудеральные, паскуальные виды, проникшие в агробиоценоз помимо воли человека. Также дикорастущие растения в составе фрагментов сохранившейся естественной растительности.

3. Одомашненные животные, выращиваемые человеком ради получения продукции (мяса, молока, шерсти и т.д.).

4. Позвоночные животные, живущие в почве, посевах, защитных лесонасаждениях (птицы, грызуны и др.).

5. Беспозвоночные животные (почвенные, наземные, паразитические).

6. Симбиотические организмы – клубеньковые бактерии, микоризообразующие грибы культурных и сорных растений.

7. Свободноживущие бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли.

8. Грибы, бактерии, вирусы – паразиты растений и животных.

9. Бактериофаги – паразиты микроорганизмов.

Агробиоценозы отличаются высокой продуктивностью (урожайностью) одного или нескольких видов (сортов, пород) растений или животных. Выращиваемые культуры и разводимые животные подвергаются искусственному, а не естественному отбору.

Как экологические системы агороландшафты неустойчивы: характеризуются слабо выраженной способностью к саморегуляции, без поддержки человеком они быстро распадаются и через стадии восстановительной сукцессии приходят к зональному варианту в виде вторичных сообществ.

В структуре агроландшафта находится ряд взаимосвязанных элементов, непосредственно позволяющих осуществлять основные функции:

- поля севооборотов с системой лесных полос;

- фермы (молочно-товарные, свиноводческие, птицеводческие, овцеводческие, звероводческие, племенные и т. д.);

- тепличные комплексы и пасеки;

а также ряд элементов, сопутствующих основным:

- дороги (грунтовые и асфальтированные);

- мехдворы;

- химсклады;

- населенный пункт (село, станица, хутор);

- перерабатывающие предприятия;

- полигоны отходов различного происхождения;

- территории, выведенные из землепользования (засоленные, затопленные, эродированные);

- участки естественной растительности;

- естественные и (или) искусственные водоемы.

Сбалансированное соотношение перечисленных элементов способствует оптимальному функционированию агроландшафта.

При комплексном экологическом обследовании агроландшафта учитываются количественные и качественные характеристики перечисленных элементов. Рассмотрим особенности некоторых из них.

Поля севооборотов

Севооборот – чередование сельскохозяйственных культур и чистого пара в пространстве и во времени на определенной территории агроландшафта. Последовательность культур и паров называется схемой севооборота. Севооборот необходим для создания благоприятных условий возделывания различных растений, отличающихся определенными биологическими особенностями и набором сопутствующих организмов – фитофагов, способных накапливаться в почве и снижать урожайность последующих культур. Ротация культур в севообороте способствует снижению почвоутомления и поддержанию плодородия почвы. В зависимости от характера и состояния пахотных земель проектируют севообороты, характеризующиеся следующими особенностями:

- числом полей (от трех до двенадцати);

- назначением (полевые, кормовые, специальные, включающие овощные, почвозащитные, сенокосно-пастбищные севообороты);

- наличием орошения (богарные, или неорошаемые и орошаемые севообороты).

Важно изучить и оценить систему земледелия, принятую в изучаемом ландашафте. Современная система земледелия включает следующие составные части:

1) рациональная организация территории экосистемы;

2) система обработки почвы;

3) система применения удобрений;

4) комплекс мелиоративных мероприятий (орошение, осушение);

5) система мер борьбы с эрозией почвы;

6) комплекс агротехнических, химических и биологических мер борьбы с сорняками, болезнями и вредителями культур;

7) система сортосмены сельскохозяйственных культур.

Культивируемые растения – главный компонент агробиоценозов, функционирующих в составе севооборота. В качестве доминирующей культуры чаще всего на поле выращивают один вид культурного растения. Доминирующая культура влияет на микроклимат ценоза, изменяет свойства почв, воздействует на флору и фауну. Также могут создаваться смешанные посевы двух или более видов – вика с овсом, многокомпонентная травяная смесь. Иногда высевают два или более сорта одного вида растения (сортосмеси).

В настоящее время в культуре возделывают около 2500 видов растений. Классификации культурных растений основаны на различных признаках:

- жизненная форма, длительность онтогенеза и особенности вегетации;

- особенности культивирования. Полевые культуры делят на пропашные – с обработкой междурядий (подсолнечник, кукуруза) – и культуры сплошного сева, без обработки междурядий (пшеница, ячмень);

- хозяйственное использование. Выделяют хлебные злаки и гречиху, зернобобовые, масличные, плодовые, орехоплодные, ягодные, тонизирующие, овощные, бахчевые, кормовые, технические, лекарственные и др. группы растений.

Эффективность функционирования севооборота определяется урожайностью растений. При оценке состояния агроландшафта важно проследить динамику урожайности основных сельскохозяйственных культур за последние 5–10 лет, сравнив со средними данными по краю.

Немаловажное место в агробиоценозах занимают сорные (сегетальные) растения. В процессе эволюции они приобрели ряд свойств, позволяющих им успешно конкурировать с культурными растениями. В СНГ насчитывается около 1,5 тыс. видов сегетальных растений. Наиболее опасные, трудноискоренимые и активно расширяющие свой ареал сорняки называются карантинными. Некоторые виды карантинных сорных растений имеют не только агробиоценотическое, но и большое медико-ветеринарное и санитарно-гигиеническое значение, вызывая поллинозы и отравления скота.

Исходя из адаптивных особенностей (жизненная форма, особенности онтогенеза, устойчивость к экстремальным факторам среды), сегетальные растения подразделяют на несколько основных групп (см. ЭУМК «Сельскохозяйственная экология» Демиденко Г.А., Фомина Н.В.).

При комплексном экологическом обследовании важно оценить видовой и функциональный состав сорняков, а также степень засоренности полей в севооборотах для разработки эффективных способов борьбы с ними.

Система полезащитных лесных насаждений (лесных полос) позволяет снизить влияние экстремальных природно-климатических факторов на агробиоценоз, являясь механическим препятствием на пути водных и ветровых потоков. Благодаря системе лесных полос урожайность сельскохозяйственных культур повышается на 0,2–0,3 т/га. Наиболее эффективное влияние лесных полос на ветровой режим и связанные с ним изменения микроклимата ощутимы в их заветренной зоне, равной 20–25 высотам насаждений, а с наветренной стороны – 5–7 высотам. Доказано, что основные лесополосы функционируют лучше, когда размещены перпендикулярно вредоносным ветрам. Чтобы установить направление последних, достаточно построить розы ветров для наиболее опасных периодов года. В частности, в Краснодарском крае важно защитить поля в марте, когда чаще всего бывают пыльные бури, и в июне, в период налива зерна. При экологическом обследовании агроэкосистем важно оценить правильность заложения системы лесных полос в составе севооборота.

Система лесных полос проектируется с учетом агролесомелиоративной зоны, в которой находится объект исследования, направления вредоносных ветров и рельефа местности. Особенно страдают от неблагоприятных климатических факторов районы первой зоны, где нередки черные бури, засухи и суховеи. Важно иметь в виду, что длинные стороны полей должны быть расположены поперек склонов для предотвращения водной эрозии. Практика показала, что наиболее эффективны продуваемые конструкции, обеспечивающие более выгодное снегораспределение и более благоприятный ветровой режим на смежных полях. В зоне влияния непродуваемых лесополос в период высоких температур, высокой влажности воздуха и почвы может наблюдаться "запаривание хлебов". Во время пыльных бурь в них накапливается много мелкозема, на заветренной стороне основных лесополос образуются высокие обрывистые валы из пыли.

Комплексное экологическое обследование агроландшафта включает инвентаризацию лесных полос. Она проводится для выявления посадок с нарушенной структурой, а также территорий, на которых необходимо заложение новых защитных лесополос. При изучении состояния лесонасаждений важно выявить причины нарушения их структуры и свойств (старовозрастность, неблагоприятные метеорологические условия, неудачный подбор главных и сопутствующих пород, их несовместимость и т.д.).

В составе биоты агробиоценоза значительную роль играют организмы-фитофаги, представленные различными группами вирусов, бактерий, грибов, беспозвоночных и позвоночных животных. Они могут наносить значительный ущерб культурным растениям, вызывая заболевания (вирусы, бактерии, грибы) и повреждения различных органов растений (беспозвоночные и позвоночные животные). С развитием экономических связей между регионами растет число фитофагов, наносящих вред культурным растениям. На территории Краснодарского края наибольшее значение имеют более ста организмов-фитофагов. Экологическое обследование предусматривает установление наиболее опасных организмов-фитофагов и причин их массового расселения (см. ЭУМК «Сельскохозяйственная экология» Демиденко Г.А., Фомина Н.В.).

Следует отметить роль сельскохозяйственной техники, являющейся важнейшей составляющей производственного цикла в агроландшафте. Многочисленные производственные процессы, связанные с применением средств механизации, оказывают значительное влияние на биотические и абиотические компоненты экосистемы.

I. Использование мобильных энергетических средств:

- химическое, механическое и акустическое загрязнение атмосферы;

- загрязнение окружающей среды жидкими нефтепродуктами;

- уплотняющее действие на почву в результате давления и вибрации.

II. Обработка почвы:

- развитие водной, ветровой и технической эрозии;

- образование плужной подошвы;

- увеличение тяглового усилия в результате уплотнения почвы.

III. Внесение минеральных и органических удобрений и защита растений:

- загрязнение воды, почвы и живых организмов.

IV. Уборка урожая:

- количественные потери – улучшение условий питания для фитофагов.

V. Мелиорация:

- осушение – уничтожение плодородного слоя почвы, понижение уровня грунтовых вод, разрушение природных экосистем;

- орошение – переувлажнение, заболачивание и засоление почв, подъем уровня грунтовых вод, разрушение плодородного слоя почвы дождевальными агрегатами, и при промывке почв.

Животноводческие фермы специализируются на производстве продуктов животноводства (мяса, молока и т.д.). При обследовании данных объектов в составе агроландшафта важно установить их площадь, число содержащихся животных, особенности содержания и пищевого рациона, источники кормов, наличие пастбища, качественные и количественные характеристики производства (продуктивность, здоровье животных, механизация производственных процессов, места складирования и способы очистки, утилизации отходов и т.д.). Важное значение имеет расположение фермы, ее озеленение, а также наличие и соблюдение санитарно-защитной зоны (см. ЭУМК «Сельскохозяйственная экология» Демиденко Г.А., Фомина Н.В.).

Неотъемлемым элементом любого антропогенного ландшафта являются дороги. При обследовании следует учесть их общую площадь, а также долю, приходящуюся на грунтовые дороги, с бетонным и асфальтовым покрытием. Важным параметром является интенсивность движения автотранспорта, которую следует учесть в зависимости от сезона года, наличие зоны отчуждения вдоль дороги и лесных защитных насаждений.

На территории механизированных дворов находится сельскохозяйственная техника: автомобили, трактора, самоходные сельскохозяйственные машины, часто автозаправочная станция и емкости с горюче-смазочными материалами. Необходимо выяснить количественные (число единиц техники) и качественные показатели машинно-тракторного парка (особенности эксплуатации, например, использование энегронасыщенных машин, а также применение комбинированных машин, позволяющих выполнять несколько технологических операций за один проход). Важно отметить состояние техники, организацию нефтехозяйства, наличие специального оборудования и площадок для технического обслуживания сельхозмашин.

Склады химикатов также являются необходимым элементом в структуре использования ландшафта, где хранятся удобрения и средства защиты растений от сорняков, болезней и вредителей (пестициды). При обследовании экосистемы следует оценить условия хранения химикатов, а также установить расположение складов относительно элементов рельефа, водных систем и других уязвимых объектов.

Населенный пункт (поселок, станица, хутор) может рассматриваться самостоятельно.

Перерабатывающие предприятия включают консервные комбинаты, комбикормовые цехи и другие объекты переработки сельскохозяйственной продукции. Важно учесть территорию, занимаемую предприятием, виды и объем его продукции, спектр загрязняющих веществ, наличие санитарно-защитной зоны и озеленения.

Полигоны бытовых отходов (свалки) относят к санкционированным (в специально отведенных местах) и несанкционированным (стихийные).

Для территорий, выведенных из землепользования, необходимо выяснить возможные причины, приведшие к выведению их из севооборотов. Наиболее частыми причинами являются: засоление, затопление, ветровая и водная эрозия. Важно установить площадь, занятую данными участками, а также динамику этих процессов, т.е. насколько интенсивно они протекают во времени и пространстве.

4.5. Оценка риска функционирования гео- и агроландшафтных систем при решении природоохранных задач

Сегодня проблемы качественной и количественной оценки эксплуатационной надёжности любой техногенной системы (объекта) на всех стадиях её функционирования стали менее актуальными, чем рискологические проблемы функционирования гео- и агроландшафтных систем.

Определить параметры надёжности техногенных систем, под которой понимается способность выполнять возложенные на неё функции с сохранением заданных параметров в течение определённого интервала времени в ожидаемых условиях эксплуатации, достаточно просто, используя теории отказов и выбросов случайных функций. Неопределённость параметров надёжности и параметров, характеризующих функционирование техногенных систем и инженерных объектов, вполне достоверно оценивается приёмами математической статистики.

Так как любая гео- и агроландшафтная система должна рассматриваться как целостная социоэкологическая динамически противоречивая пространственно-временная система с жизненным длительным циклом, состоящая из неорганической, биологической, технологической и социально-экологических подсистем, обеспечивающих её стабильное развитие и сохранность продуктивности, регенерирующей способности, биоразнообразия и потенциала для выполнения в настоящем и будущем экологических и экономико-социальных функций на локальном, региональном и глобальном уровнях, то параметры надёжности функционирования техногенных систем для них мало применимы.

Исходя из законов композиции общей теории систем, эволюционно-экологической необратимости и принципов неполноты информации о внутренней природе составляющих компонентов и механизмах устойчивости, с учётом логических правил соразмерности, истинности, поляризованности территориальных экологических и социально-экономических каркасов и временно-простронственного нарушения жесткости экологического каркаса функционирование гео- и агроландшафтных систем может быть описано через суммарные статистики на базе теории векторов или интервальными оценками таких параметров экологической надёжности и экологической устойчивости как доверительные границы, степень и границы максимального риска, их приемлемость и рискозащищённость.

Анализ исследований в области создания общей структуры принципов оценки надёжности (рисков) структурно- и связевосложных систем, достоверность знаний о компонентах которой очень малая показывает, что любая структура должна удовлетворять принципам относительной полноты и не пересекаемости и, соответственно, оценка (анализ и синтез) рисков должна базироваться на трёхуровенной системе принципов: первый – методологический (определяющий концептуальные положения), второй – методический (связанный со спецификой систем, надсистем, подсистем и конкретикой условий) и третий – операциональный (связанный с однозначностью и достоверностью информационных потоков).

Анализ концептуальных основ оптимизации решений экологических проблем /6,7,8/ позволил сформировать следующую значимую группу методологических принципов – объективность, корректность, ограниченность, системность, взаимозависимость, позитивность и однотипность.

Объективность риска означает, что при оценке необходимо обеспечить достоверность отражения структуры и характеристик системы, при этом нужно полно, по мере возможного, учесть как качественные и количественные параметры переходных процессов, так и степень недостоверности и неопределённости, объективно присущую будущему.

Корректность рисков означает, что при оценке должны выполняться такие формальные требования как аддитивность, транзитивность, непропорциональность и интервальная монотонность, т. е. , где R_i – общие и частные риски.

Ограниченность рисков означает, что их формирование во многом зависит от наличия ресурсов однократного или многократного пользования (природные, социальные, трудовые, финансовые и информационные), а системность (комплексность) – что в своей совокупности они должны образовывать замкнутую систему иерархического типа: эмерджентные «неэмерджентные риски.

Взаимозависимость рисков означает, что формирование (возникновение) одних рисков непосредственно или через сложные опосредованные связи приводит к формированию других (например, экологические®социальные®экономические), а однотипность, что независимо от типа риска, все они имеют противоречивую экономическую или внеэкономическую оценку, но обязательно – прямую.

Позитивность же рисков означает, что интегральный показатель риска не должен быть больше уровня приемлемости, т. е. риски не должны приводить к катастрофической ситуации.

Основные методические принципы – разно восприимчивость, динамичность, согласованность и диссонансируемость исходят из предположений, что любое действие вносит в систему и, соответственно, в окружающую среду что-то специфическое, при этом даже при не синхронности отдельных проявлений реальна однозначная характеристика предполагаемой динамики процессов.

Операциональные принципы определяют моделируемость и симплифицируемость рисков, т. е. возможность описания любой рисковой ситуации моделью с относительно простым информационно-вычислительным методом оценки риска.

Совокупность всех этих принципов позволяет любую рискологическую проблему рассматривать и трактовать как абстрактную систему, познание которой требует анализа со структурным или функциональным подходом и синтеза, с эмерджетным или синергическим подходом. На рисунке 6 и 7 приведены специфические особенности анализа и синтеза абстрактной системы рискологической ориентации.

Функциональный подход к анализу риска обусловливает возможности реализации одного из трёх принципиальных вариантов;

I вариант – риск представляют как неизвестное – “чёрный ящик”, поведение которого полностью зависит от входных воздействий (факторов X_i) и внутреннего состояния системы, т.е. X_iÎ Y_i, что позволяет определить номенклатуру факторов (X_i), параметров Y_i и функциональную связь между ними - , где Y – целевой параметр (риск);

Рисунок 6. Особенности анализа абстрактной системы рискологической ориентации

II вариант – риск представляют как фактор (одно из входных воздействий (X_р)), который наряду с другими факторами определяет состояние и поведение системы, что позволяет определить значимость влияния риска на состояние объекта и взаимосвязь фактора (X_р) с параметрами (Y_i);

III вариант – риск представляют как параметр (одну из выходных реакций Y_р) который, наряду с другими, определяет функционирование системы, что позволяет определить значимость риска для функционирования системы и взаимосвязь факторов (X_i) с параметром (Y_р).

Для анализа структурных составляющих абстрактной системы на разных уровнях целесообразно использовать структурный подход, который также может быть реализован по одному из следующих трёх вариантов:

I вариант – риск структурируют на уровни с не изменяющимися свойствами, что обеспечивает постоянство свойств структурных составляющих, при переходе с низких на более высокие уровни (E₀=E₁=E₂, где E₀ , E₁ и E₂ – соответственно свойство на уровне (j+1) и j);

II вариант - риск структурируют на уровни с аддитивно изменяющимися свойствами, что обеспечивает аддитивную зависимость свойств структурных составляющих низкого и высокого уровней (E ₀ =E ₁ +E ₂ );

III вариант – риск структурируют на уровни, связанные взаимооднозначной зависимостью (E ₀ =f(E ₁ ,E ₂ );

Что касается синтеза абстрактных систем, т. е. образования новых эмерджентных или не эмерджентных свойств в процессе взаимодействия систем (элементов), то он также может быть реализован по одному из трёх вариантов:

I вариант – взаимодействие (объединение) систем (элементов) приводит, как минимум, к образованию у одного свойства нового качества, т.е. свойство Е_к системы С₀ имеет новое качество (другие характеристики) по сравнению со свойствами Е ₁ и Е ₂ составляющих её систем (элементов);

II вариант - взаимодействие (объединение) систем (элементов) приводит, как минимум, к образованию нового свойства, принадлежащего тому же сингулярному классу систем, что и изучаемая система (объект), т.е. свойство Е_к системы С₀ не имеет аналогов у составляющих её систем (элементов) С₁ и С₂, но оно принадлежит тому же сингулярному классу;

III вариант - взаимодействие (объединение) систем (элементов) приводит, как минимум, к образованию одного нового свойства, принадлежащего другому сингулярному классу, чем изучаемая система (объект), т.е. свойство Е_к системы С₀ не имеет аналогов у составляющих её систем (элементов) С₁ и С₂ и оно принадлежит другому сингулярному классу.

Все эти варианты чётко определены следующими свойствами эмерджентных систем:

- эмерджентные свойства не сводимы к свойствам элементов, составляющих систему, т. к. они существуют только при взаимодействии элементов (систем);

- эмерджентных свойств у системы всегда меньше, чем неэмерджентных;

- появление хотя бы одного эмерджентного свойства у совокупности взаимодействующих элементов трансформирует это образование в систему;

- не всякое взаимодействие элементов приводит к образованию у их совокупности эмерджентных свойств.

Рисунок 7. Особенности синтеза абстрактной системы рискологической ориентации

Отсюда, если взаимодействие приводит к изменению свойств структурных составляющих, то синтез абстрактных систем необходимо осуществлять на синергетическом подходе по аналогичным вариантам.

Однако, независимо от подхода, все методы анализа риска и неопределённости можно подразделить на следующие группы (рисунок 8).

Рис. 8. Группировка методов анализа риска и неопределённости

Анализ жизнеспособности гео- и агроландшафтных систем в зависимости от периода её функционирования, требует также выделять стратегический (в квазистабильный период) и тактический (в переходной период) риск. При этом учёт рисков в функционировании может быть слабым, только отдельных рискологических проблем и в интегральной форме, что и определяет кратко-, средне- и долгосрочную перспективы функционирования.

Следует отметить, что для практики бесспорно важнее является проблема не оценки риска и неопределённости функционирования, а выявление рискозащищённости гео- и агроландшафтных систем, как параметра, характеризующего вероятность сохранения работоспособности внутрисистемных связей и адаптационную способность структурных составляющих и компонент системы к формируемой “враждебной” среде, т.е. экстремальным внешним и внутренним воздействиям.

Отсюда принципиальная схема оценки риска и неопределённости должна иметь вид (рисунок 9).

Рис. 9. Принципиальная схема оценки риска и неопределённости функционирования гео- и агроландшафтных систем

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные функции ландшафтов.

2. Перечислите термины и понятия функционального анализа ландшафтов.

3. Какие этапы включает функциональный анализландшафтов?

4. Как оценивается состояние земельного фонда России на сегодняшний день?

5. Представьте краткую характеристику основных негативных воздействий, приводящих к деградации агроландшафтов.

6. Как проводится оценка биоэнергетического потенциала и экологической емкости территории агроландшафта?

7. Назовите основные принципы оптимизации агроландшафтов?

8. Какие признаки аграрных систем Вы знаете?

Дата добавления: 2015-07-17