Биологическое многообразие. Биологическое разнообразие и методы его оценки
Основные этапы истории развития картографии
ВВЕДЕНИЕ
картография географический русский
История картографии - неотрывная часть истории цивилизации. Ее знание формирует профессиональную культуру картографа, позволяет понять ключевые моменты и этапы становления науки - что особенно важно - правильно оценить современные тенденции ее прогресса.
Исторический прогресс в картографии охватывает этапы развития картографического инструментария, методов и технологий, идей и концепций, а также историю создания конкретных произведений: карт, атласов, глобусов.
Вся многовековая история картографии как науки, технологии и производства свидетельствует, что она развивалась в соответствии с запросами общества. Это было связано с торговлей и мореплаванием, с задачами управления страной и ее хозяйством, развитием армии, с научными открытиями и путешествиями - одним словом, главным фактором прогресса картографии всегда была потребность общества в картах как средстве познания окружающего мира, управления им, фиксации, визуализации и передачи пространственной информации.
Основой всякого исторического исследования служат исторические источники - те фактические данные, которые дошли до наших дней от прошлых эпох развития человеческого общества. Для истории картографии особую ценность представляют карты, географические труды и другие письменные источники - непосредственные свидетельства прошлого.
Изучение истории картографии позволяет понять её современное положение и задачи, яснее видеть перспективы её последующего развития. Изложение истории картографии строится в соответствии с общей исторической периодизацией, поскольку развитие картографии всегда определялась потребностями жизни, запросами производства, сильно изменявшимися в условиях различных общественно-экономических формаций.
Следовательно, актуальность выбранной темы является достаточно актуальной и в настоящее время.
Цель работы: всестороннее изучение, обобщение и характеристика основных этапов истории развития картографии.
Работа состоит из введения, основной части, заключения и списка использованной литературы.
ГЛАВА 1. КАРТОГРАФИЯ В ПЕРВОБЫТНОМ И ДРЕВНЕМ МИРЕ
1 Картографические изображения у первобытных народов
Считается, что картографические рисунки, первые картоподобные пиктограммы появились ещё до того, как была изобретена письменность.
Они потребовались людям, чтобы закрепить добытые крупицы знаний об окружающем мире и передавать их друг другу. Необходимо было наносить положение объектов на местности и показывать расстояния между ними. Отмечать места охоты и рыболовства. Обозначать стоянки, тропы между ними, пастбища. Позднее карты стали необходимы для измерения земельных угодий, проектирования крупных сооружений: ирригационных каналов и пирамид, для добычи драгоценных металлов, определения направлений на местности, маршрутов мореплавания и конечно же для ведения военных действий и создания оборонительных укреплений.
Простейшие картографические рисунки были известны уже в условиях первобытного общества, еще до зарождения письменности. Об этом свидетельствуют примитивные картографические изображения у народностей, которые ко времени их открытия или изучения стояли на низких ступенях общественного развития и не имели письменности (малые народности Сибири и Дальнего Востока, эскимосы Северной Америки, индейцы Америки, микронезийцы Океании и многие другие). Эти рисунки, выполненные на дереве, коре, коже животных и т. п., служили для удовлетворения потребностей, возникавших из условий общего труда людей: для указания мест охоты, путей кочевок и др. Они ограничивались пределами известных мест, в передаче которых изображения были правдоподобны.
Очень интересны своеобразные «морские карты» - пособия для мореплавания у жителей Маршалловых островов. Раковины, обозначающие острова, закреплялись на каркасе из черенков пальмовых листьев, а положение черенков указывало фронт морской зыби поднимаемой господствующими ветрами, и его изменения при прохождении через цепь островов. Именно этот феномен принимался в расчет островитянами для определения направления на острова, когда они оказывались вне поля зрения.
До наших дней сохранились картографические рисунки 3-го и 2-го тысячелетия до н. э. Удивительно подробен относящийся к бронзовому веку (середина 2-го тысячелетия до н. э.) наскальный рисунок в долине Каманина (Северная Италия) - план, показывающий возделанные поля, тропинки, ручьи и оросительные каналы. Он принадлежит к числу древнейших кадастровых планов.
Но по своему возрасту особенно замечателен рисунок на серебряной вазе, относящейся к 3-му тысячелетию до н. э. и найденной при раскопках одного из курганов близ Майкопа (Северный Кавказ); она хранится теперь в Эрмитаже. Рисунок изображает горную цепь, откуда берут начало две реки, впадающие в озеро (или море), на горах показан лес, вокруг озера и у подножия гор - различные животные; при перспективном изображении гор и деревьев очертания рек переданы в плане. Не исключено его местное происхождение, и в таком случае от него ведет свое начало история картографии народов СССР (Багров Лео. История развития картографии. - М., Центрполиграф, 2004. - 320 с.).
2 Картографические изображения стран Востока
Картографические рисунки известны и в рабовладельческих обществах древности - у народов Древнего Востока, обитавших в долинах рек Тигра и Евфрата, а также в Египте. В этих странах было распространено ирригационное земледелие, которое требовало возведения обширной системы оросительных и осушительных сооружений: каналов, плотин, водоемов, создавало скученность населения и порождало высокую ценность пригодных для земледелия участков земли. В этих условиях (при строительстве ирригационных сооружений, установлении границ земельных наделов, исчислении поземельных налогов) возникала надобность в описаниях местности. Как свидетельствуют найденные документы, такие описания иногда принимали форму картографических рисунков. Строительство больших городов с крепостными сооружениями, дворцами и храмами требовало изготовления их планов. Кроме рисунков небольших участков местности до нас дошли изображения, пусть весьма примитивные, известного в то время мира. Торговые связи и обмен с внешними странами и многочисленные завоевательные походы способствовали расширению географического горизонта и побуждали к закреплению приобретенных знаний.
Относительно много находок обнаружено при раскопках в Вавилонии и других странах Двуречья, где материалом для письма служили глиняные плитки («таблички»), приобретавшие после обжига ни с чем несравнимую долговечность.
Самая древняя из находок, датируемая примерно 2400-2200 гг. до н. э., со схематическим изображением Месопотамии показывает реку, текущую по равнине между двумя горными странами; при впадении в море, река образует дельту; положение стран света отмечено кружками.
Среди «инженерных» рисунков сохранился обломок таблички с планом города Ниппура (в Месопотамии), на котором показаны стены и ворота города, важнейшие здания, каналы и другие объекты.
Известны также единичные рисунки, воспроизводящие умозрительные представления древних о строении и пределах мира. Среди них характерна вавилонская табличка текстом, она изображает Землю в виде плоского круга, омываемого океаном, названным «Горькой рекой». На севере расположены горы, с которых спускается р. Евфрат. Залив (Персидский) простирается в глубь суши. В центре Земли помещен Вавилон. К северо-востоку от него означена Ассирия, на севере соприкасающаяся со страной Урарту. Кроме Вавилона указано также несколько других городов, отмеченных овалами. За океаном лежат «семь островов», символизирующие неизвестные миры. Эта концепция, представляющая мир в виде диска, окруженного океаном, с государственным или религиозным центром страны, имела широкое распространение и встречается даже на «картах» раннего средневековья. Папирус, которым пользовались для письма египтяне, менее прочен, чем глиняные таблички. Поэтому число известных ныне египетских «карт» очень невелико. Среди сохранившихся план золотых рудников в Восточной пустыне времени фараона Рамсеса II (около 1250 г. до н. э.), соединявший плановое изображение с профильным рисунком гор - прием, в известной мере сохранившийся вплоть до XVIII в (#"justify">.3 Картография и география в античной Греции и в Эллинистических странах
Подобно многим отраслям знания научные истоки современной картографии и географии берут начало в античной Греции. Греки установили шарообразность Земли и вычислили ее размеры. Им принадлежат первые картографические проекции и введение в научный обиход меридианов и параллелей. Они являются создателями географических карт в строго научном понимании этого термина.
Развитию в Греции географических знаний способствовало колонизационное движение, особенно сильное в VIII-VI вв. до н. э. Оно привело к образованию греческих колоний на обширном пространстве от восточного побережья Пиренейского полуострова до северных берегов Черного моря. Эти колонии распространились почти на весь известный грекам мир. Дальнейшему накоплению географических знаний содействовали походы Александра Македонского (334-323 гг. до н. з.), сопровождавшиеся крупными географическими открытиями. По утверждению Эратосфена, создателем первого изображения Земли был Анаксимандр из Милета (около 610-546 гг. до н. э.) - один из первых древнегреческих философов-материалистов. В V в. до н. э. картографические изображения Земли перестают быть в Греции единичными явлениями. Историк Геродот (около 484-425 гг. до н. э.) в своем труде, посвященном истории греко-персидских войн, прямо говорит о множестве изображений обитаемой Земли (которые греки называли «обходом Земли») и описывает одно из них, которое Аристагор, тиран Милета, брал с собой около 500 г. до н. э. в Спарту, где он пытался склонить царя Клеомена к участию в восстании малоазиатских греков против персидского господства. Аристагор «беседовал с Клеоменом с медной доской в руках; на доске вырезаны были обход всей Земли, все моря и все реки». В комедии «Облака» (423 г. до н. э.) знаменитого афинского драматурга и поэта Аристофана уже говорится о карте вселенной в школе Сократа, о том, как изображены на ней города, области и острова Греции.
Греческие мыслители, создавшие первые естественнонаучные теории о происхождении и строении мира, сначала представляли Землю в виде круглого или овального диска, плавающего на поверхности безграничного океана. Но уже в V в. до н. э. Парменид выдвинул чисто умозрительное предположение о шарообразности Земли. Убедительные доказательства этой гипотезы были приведены в сочинениях великого ученого древности Аристотеля (384-322 гг. до н. э.), который отмечал, что математики, вычислявшие длину земной окружности, считают ее величину равной 400 тыс. стадиев (т. е. примерно в 60 тыс. км, что в полтора раза больше действительных размеров).
Крупнейшие успехи в развитии научного знания были достигнуты в эллинистическое время (III-I вв. до н. э.), когда наиболее крупным центром научной мысли стала Александрия с ее знаменитыми академией, музеями и библиотекой (в последней хранилось до полумиллиона рукописей). Там были заложены научные основы картографии и географии, тогда единой науки.
Наиболее близкое к действительности определение длины земного меридиана, выполненное в античное время, принадлежит Эратосфену (276-194 гг. до н. э.) - выдающемуся астроному и географу, главе Александрийской библиотеки. Он вычислил длину меридиана в 252 тыс. стадиев, что (при употребительной в его время длине стадия в 157,5 м) соответствует 39,7 тыс. км, т. е. очень близко к действительной величине меридиана (40 009 км).
Крупный шаг в дальнейшем совершенствовании изображений Земли был сделан крупнейшим астрономом древности Гиппархом (около 190-126 гг. до н. э.), предложившим строить карты на сетке меридианов и параллелей, определяя положение точек земной поверхности по широте и долготе; для их обозначения он стал использовать заимствованное у вавилонян деление круга на 360 градусов и далее на минуты и секунды.
Развитие географии в эллинистических странах было подытожено Страбоном (около 63 г. до н. э. - 23 г. н. э.). В своей «Географии в 17 книгах» он дал обстоятельное изложение целей географической науки как страноведения, систематизировал большой фактический материал и характеризовал для своей эпохи общее состояние географических и картографических знаний. При обилии письменных свидетельств и описаний время не сохранило самих древнегреческих карт. Однако есть косвенное доказательство достоинства этих карт - выпуклое плановое изображение окрестностей Эфеса на монетах.
Сравнение рельефа на монетах и современных картах убеждает в их удивительном сходстве (Салищев К.А. Основы картоведения. Часть историческая и картографические материалы. - М.:«Недра»,1948.-152 с.).
4 Картография в древнем Риме
На развитие картографии в Древнем Риме глубокое влияние оказало использование карт для нужд практики, для удовлетворения запросов военного и административного аппарата. Экономическая и политическая жизнь Рима во многом зависела от транспортных связей с его удаленными провинциями и сопредельными странами. Густая сеть дорог покрывала владения Римской державы. Изображение дорог на карте могло дать ценное пособие для военных, административных и торговых надобностей, и такие карты были созданы. По решению сената при Юлии Цезаре были начаты измерения дорог, обозначавшихся через каждую милю каменными столбами с указанием расстояний. Результаты этих измерений, завершенных при Августе, позволили Марку Випсанию Агриппе (около 63-12 гг. до н. э.) подготовить материалы для создания карты известного римлянам мира, законченной после смерти Агриппы (не сохранилась).
Замечательно приспособление римских дорожных карт для использования в пути. Одна из таких карт, известная под названием Пейтингеровой таблицы (Найдена в 1507 г. в г. Аугсбуре и названа по имени историка Пейтингера, одного из первых ее владельцев.), скопированная с некоторыми позднейшими добавлениями с оригинала IV в., дошла до наших дней. Она имеет вид свитка длиной около 7 м при ширине в 1/3 м, так что пользование свернутой в рулон картой удобно в пути.
Карта изображает Римскую империю и другие известные в то время страны от Британских островов до устья Ганга включительно. С севера и юга материки омываются океаном. Ее содержание: населенные пункты - города, укрепления, стоянки римских легионов, дорожная сеть, реки, горы, озера и леса. Для населенных пунктов использованы перспективные условные знаки. Изломы на дорогах обозначают положение станций, расстояния между которыми подписаны вдоль дорог. Первоначальная карта в виде полосы кажется странной и примитивной; изображение намеренно сжато с севера на юг. Это как бы перспективный рисунок при взгляде на плоскую поверхность Земли с юга. Средиземное, Черное и другие моря вытянуты вдоль карты в виде узких лент. Реки и дороги принуждены следовать по тому же направлению. Но, учитывая особенность построения карты, справедливо дать ей самую высокую оценку - она замечательна по подробности изображения, обилию сведений и своему реализму.
Земельная политика Рима нуждалась в выполнении съемок при организации новых поселений и колоний, при наделении землей ветеранов (выбор места, планировка поселений, разбивка земельных участков, прокладка дорог и т. п.) и вообще в интересах землевладения. Возникает профессия землемеров, для которых разрабатываются инструкции и руководства, описывающие технику съемок и сопровождаемые чертежами; эти документы сохранились и по ним можно составить ясное представление о методике землемерия. В обязанности землемеров входило также составление карт, показывающих поселения, реки, горы, дороги, земельные участки и т. п. Предписывалось готовить карты военно-административных подразделений на бронзе в двух экземплярах, один из которых предназначался для архива в Риме. Эти карты локального значения и другие материалы землемерных работ утрачены. Свидетельства о них сохранились лишь в виде фрагментов карт, гравированных на пограничных камнях, обнаруженных в Оранже, и, что особенно важно, во фрагментах большого и весьма подробного плана Рима (16X13 м), изготовленного на мраморе при императоре Септимие Севере (193 - 211 гг.).
Но в картографическом отношении особенно интересны сводные научные труды по картографии Древнего мира. В эпоху Римской империи они достигли своего расцвета в работах Клавдия Птолемея (II в. н. э.), греческого математика, астронома и картографа, жившего, подобно Эратосфену, в Александрии.
Его «Руководство по географии» в восьми книгах, несомненно принадлежащее к замечательным творениям античной культуры, почти на четырнадцать столетий предопределило развитие картографической науки.
"География, - говорил Птолемей, - есть линейное изображение всей ныне известной части Земли со всем тем, что к ней вообще относится... Она изображает положения и очертания с помощью одних только линий и условных знаков... Все это с помощью математики дает нам возможность обозреть всю Землю в одной картине, подобно тому как мы можем обозревать небесный свод в его вращении над нашей головой". Птолемей, продолжая страноведческое направление в развитии географии, видел его главную задачу в картографическом изображении Земли.
Понимая, что перенос сферической поверхности на плоскость влечет за собой неизбежные деформации, и критикуя цилиндрическую проекцию, Птолемей предложил две новые проекции: коническую и псевдоконическую в построении, хорошо передающем соотношения площадей; в усовершенствованном виде они широко используются и в наши дни (#"justify">.5 Картография в рабовладельческом Китае
Китайская картография также восходит к глубокой древности. В Китае очень давно и независимо от Запада были разработаны некоторые очень важные технические приемы, в том числе прямоугольная картографическая сетка, использовавшаяся для определения местонахождения объекта.
В эпоху рабовладельческого общества география и картография образовали в Китае обособленный очаг раннего продуктивного развития. Хотя в письменных источниках китайской культуры того времени имеются упоминания о картографической деятельности, побуждаемой военными целями, полной неожиданностью оказалось открытие при археологических раскопках 1973 г. на юге Китая, близ Чанша, трех цветных карт на шелку в захоронении, датируемом 168 г. до н. эры. Две из них, по-видимому, основанные на съемках в натуре, по своему содержанию и форме предвосхищают подробные топографические карты, появившиеся в Европе много столетий спустя. Третья находка - план города (#"justify">ГЛАВА 2. КАРТОГРАФИЯ В СРЕДНИЕ ВЕКА
1 География и картография в Армении и странах Арабского халифата
Кризис античного рабовладельческого общества, усилившийся в III-IV вв. н. э., неизбежно повлек за собой упадок античной культуры. Гибель Римской империи (V в.) нанесла античной науке особенно тяжелый удар.
В Византии, прямой наследнице Римской империи, но развивавшейся в условиях другого социально-экономического строя - феодальных общественных отношений, наука была поставлена на службу христианской церкви. Положительные знания, основанные на опыте и разуме и не согласуемые с догмами богословских учений, подвергались как «языческая» наука преследованиям и гонению. Соответственно главное назначение географических карт состояло в иллюстрации богословских сочинений и в опровержении античных доказательств шарообразности Земли.
В этом отношении очень показательна «Христианская топография», написанная в VI в. византийцем Козьмой Индикопловом (т. е. «Плавателем в Индию») и позднее в XII-XIII вв. широко распространенная на Руси. Будучи купцом, он много странствовал, но писал свой труд уже на склоне лет в монастыре. В описании Эфиопии, Цейлона, Индии и других стран Козьма Индикоплов дает обширные и ценные фактические сведения, но, говоря о мироздании, решительно отвергает шарообразность Земли как «заблуждение».
Среди немногих свидетелей византийской картографии известны останки мозаичной карты на полу византийского храма в Мадабе (Иордания), относящейся к концу VI в.; в сохранившейся части она изображает дельту Нила, Мертвое море и часть Палестины, включая вид Иерусалима с птичьего полета.
На этом фоне выделяются успехи географических знаний в Армении и странах арабского Халифата.
Несмотря на опустошения, которым неоднократно подвергалась Армения, зажатая между Византией и Ираном, феодальная армянская культура достигла в V-VII вв. высокого уровня. В Армении был известен ряд античных греческих сочинений и среди них «География» Птолемея.
На ее основе и по ее подобию была создана в начале VII в. так называемая «Армянская география», содержавшая обширный текст, дошедший до наших дней, и по меньшей мере 15 карт, включая карту мира, к сожалению утраченных. Текстовая часть следовала Птолемею в описании Земли и ее обитаемой части, но была оригинальна в отношении Армении и стран Малой Азии. Автор «Армянской географии» замечает, что ему желательно поговорить подробнее об ее провинциях, «хотя и придется для этого порыться в картах и книгах». Таким образом, географические сочинения и карты не были в Армении единичным явлением. О значении «Армянской географии» можно судить по тому, что труд Птолемея, явившийся научным откровением для средневековых географов и картографов Западной Европы, стал известен там лишь в XIV в.X вв. - время подъема географической культуры в странах арабского Халифата. В VII-VIII вв. арабы распространили свои завоевания на огромную территорию, включающую на западе Испанию, а на востоке - Среднюю Азию и западную часть Индии. Во вновь образованном государстве - Халифате - создались условия, способствовавшие процветанию географии. Подробные описания провинций, населенных пунктов, продуктов земледелия и ремесел были необходимы для взимания податей и налогов. Географию рассматривали как «науку о путях и государствах». Еще большее значение для накопления и распространения географических знаний имело развитие торговли. Эти своеобразные условия породили многообразие географических сочинений, некоторые из которых толковали географию в математическом смысле как «науку о широтах и долготах». В их основе лежала «География» Птолемея, переведенная на арабский язык. На этом же языке выполнялись надписи на картах, описываемые в истории картографии как «арабские карты», хотя их творцы были выходцами из разных углов исламского мира.
В целом арабская культура создала обширную географическую литературу, богатую фактическим материалом, но не дала действительно ценных карт. Распад Халифата как единого государственного организма повлек увядание арабской картографии. Она поднялась еще раз по уже на чужой почве, в трудах знаменитого арабского ученого аль-Идриси, уроженца Сеуты (в Марокко), учившегося в Кордове, но работавшего в Сицилии при дворе норманского короля Рожера II (Берлянт А.М. Картография. - М.: Аспект Пресс, 2001. 336 с.).
2 Средневековая картография на Дальнем Востоке
Китае эпохи феодализма - обширном и могущественном государстве с сильной централизацией власти - имелись благоприятные условия для прогресса географических знаний и картографии, зародившихся уже на предыдущей, рабовладельческой ступени развития китайской цивилизации. Общий высокий уровень китайской культуры этого времени (о нем свидетельствуют, например, употребление компаса, изобретение во II в. бумаги, гравирование на дереве с конца VI в. и др.) нашел отражение в обширной литературе, в которой географические труды занимали видное место. Наибольшим распространением пользовались географо-статистические описания Китая по отдельным административным подразделениям - результат обстоятельного изучения действительности. К ним прилагались картографические изображения.
Литературные источники средневековья содержат сведения о ряде карт страны. Пей Сю (223-271 гг., его называют отцом китайской картографии), занимая высокий административный пост (аналогичный министру общественных работ, по терминологии наших дней), составил карту Китая на 18 листах. В описании карты, дошедшем до наших дней, он изложил правила и принципы построения карт, и в их числе: употребление подразделенных линий, т. е. своего рода линейных масштабов; использование сетки квадратов (прообраза прямоугольной координатной сети) для правильного размещения и взаимосвязи различных частей карты; определение длин с учетом прямолинейности или кривизны линий; правильное ориентирование рек и горных цепей и др. Таким образом, Пей Сю принадлежит одно из наиболее ранних руководств по картосоставлению. Квадратная сетка применялась (без учета шарообразности Земли) на китайских картах вплоть до XVII в.
Письменные источники сообщают и о других, более поздних картах, но до нас из этой эпохи дошли как наиболее ранние две карты Китая размером около 0,8 м по высоте и ширине, награвированные в 1137 г. на лицевой и обратной сторонах каменной стелы, хранящейся в «лесу плит» - музее эпиграфики в Сиани, в Шанси.
К тому же времени (около 1155 г.) относится первая из известных в истории картографии печатных карт и гравюр на дереве. Помещенная в энциклопедии, она передает в схематическом изображении северо-запад Китая - Великую китайскую стену, Желтую реку (Хуанхэ) с ее притоками, а на юге Голубую реку (Янцзы).
В последующей истории китайской картографии известны и другие весьма подробные карты страны, в частности административная карта 1594 г., включавшая Корею и Японию, но они строились в неизменной, традиционной манере на сети квадратов без учета шарообразности Земли. За пределами Китая эти карты не были известны и потому не оказали влияния на общее развитие географического познания Земли. Представления о шарообразности Земли были привнесены в Китай с Запада; они нашли отражение в известной карте Китайской империи 1717 г. (масштаб около 1: 1400 000, трапециевидная проекция), для которой были использованы, наряду с другими источниками, астрономические определения и съемки, выполненные в начале XVIII в. католическими миссионерами по приказу императора Канси. Эти материалы послужили западноевропейским картографам для создания достоверных карт Китая.
Другой очаг средневековой картографии на Дальнем Востоке образовался в Японии, первоначально под влиянием китайской культуры. Ранние упоминания о картографической деятельности относятся к VII в., когда были предприняты кадастровые описания и разграничение сельскохозяйственных земель. Известны также предписания центрального правительства местным властям о предоставлении карт на управляемые ими административные территории. В VIII в. буддийский монах Гёги изготовил карту всей Японии, служившую вплоть до конца XVII в. прототипом последующих карт страны, часто служивших декоративным целям. Карты типа Гёги стали улучшаться к XVII в., когда их использовали в Западной Европе для составления карт Дальнего Востока. Тогда же появились японские навигационные карты, отразившие влияние карт португальских мореплавателей. Интересны также сохранившиеся крупномасштабные планы больших городов и городов-замков XVII в. - рукописные и печатные, изготовленные по съемкам. Некоторые из них указывали размеры земельных участков, имена владельцев и служили для взимания поземельного налога (Шибанов Ф.А. Очерки по истории Отечественной картографии. - Издательство Ленинградского Университета, 1971. - С. 205 - 216.).
3 Западноевропейская картография в период до великих географических открытий
Раннее средневековье в Западной Европе сопровождалось упадком науки. «Средневековье развилось на совершенно примитивной основе. Оно стерло с лица земли древнюю цивилизацию, древнюю философию, политику и юриспруденцию, чтобы начать во всем с самого начала. Единственным, что оно заимствовало от погибшего древнего мира, было христианство и несколько полуразрушенных, утративших всю свою прежнюю цивилизацию городов. В результате, как это бывает на всех ранних ступенях развития, монополия на интеллектуальное образование досталась попам, и само образование приняло тем самым преимущественно богословский характер» При господстве натурального хозяйства феодальные поместья представляли собой небольшие замкнутые владения, почти лишенные связи с внешним миром. Потребность в географических картах оказалась ничтожной: ни купец, ни феодал не имели в них надобности. Господствующим видом картографических произведений стали на долгое время так называемые «монастырские карты», которые создавались под сводами монастырей. Их исполнители использовали некоторые античные источники, искаженные и смешанные с последующими вымыслами; свое представление о мироздании они обычно основывали на одном из библейских стихов, который позволял думать о Земле как о плоском диске.
Единичные в раннем средневековье монастырские карты стали позднее частым явлением. Теперь известно более 1 100 средневековых карт мира, среди которых наиболее распространены карты, изображающие три континента (Европу, Азию и Африку), омываемые океаном, примерно в пределах ойкумены древних греков. Эти карты иллюстрировали богословские сочинения, а иногда имели лишь декоративное значение. Они представляли собой картинные чертежи, в самой грубой форме передававшие известный в средневековье мир.
С течением времени размеры монастырских карт увеличивались. Например, карта XIII в. в бенедиктинском монастыре в Эбсторфе (Нижняя Саксония) имела в диаметре 3,5 м. Росло количество деталей, отчасти в связи с крестовыми походами, обогатившими географические представления европейцев. Но прогресса мысли не было. Лишенные научной основы, монастырские карты свидетельствовали об упадке картографии в Европе в период господства там церковно - феодальной культуры.
Подъем картографии в Европе связан с прогрессивным переворотом, который получил название эпохи Возрождения. Со времени крестовых походов (XI-XIII вв.) начинается развитие товарно-денежных отношений и торговли, растет население городов, зарождается новая городская культура. Раньше других стран Западной Европы этот процесс проявился в Италии. Венеция и Генуя служили торговыми посредниками между Востоком и Западом. Развитие торговли способствовало подъему мореплавания. Появились корабли, рассчитанные для плавания под парусами в открытом море. Потребовались пособия, которые могли бы помочь мореплавателям в ориентировке близ берегов и в открытом море. В морской обиход вошли компас и навигационные карты - портоланы (XIV-XVI вв.). Вызванные новыми потребностями жизни, портоланы решительно отвергали реакционные традиции монастырской картографии, ее мифические, баснословные черты. Постоянно проверяемые в натуре, они обладали точностью ранее неизвестной.
Родиной первых портоланов были города Италии, где зародилась профессия составителей карт. Самый старый из сохранившихся портоланов, так называемая Пизанская карта, предположительно относится к 1290 г. Немного позднее, в первой половине XIV в., в изготовлении портоланов начинают соперничать с итальянцами каталонские картографы с острова Майорки.
Первоначально портоланы изображали лишь Средиземное и Черное моря, общая конфигурация которых вполне правдоподобна уже на самых ранних образцах. Береговая линия показывалась детально, с большой тщательностью и, как правило, с сознательным преувеличением объектов, интересных для моряка. Маленькие островки, бухты, береговые утесы, маловажные с точки зрения географа, но существенные при каботажном плавании, усиливались при черчении. В противоположность значительной нагрузке вдоль побережий (особенно в отношении названий) внутренняя часть суши (реки, города, горы) обычно не изображалась. Типичные портоланы не учитывали шарообразности Земли и, следовательно, не имели в своей основе картографической проекции. Вместо меридианов и параллелей портолан покрывала «паутина» компасных линий. Компасные сетки, указывавшие положение стран света и промежуточных румбов, чертились в ряде точек и служили для прокладки курса судна по компасу.
Другой отличительной чертой портоланов явились рисунки линейных масштабов, не известные на более ранних картах. Портоланы готовились на пергаменте (изготовленном из кожи животных), что обеспечивало их долговечность. Компас, портоланы и другие изобретения эпохи подготовили техническую базу для великих географических открытий. Однако, когда мореплавание распространилось за пределы Старого Света, портоланы перестали удовлетворять запросы моряков, так как без проекции они были непригодны для изображения обширных пространств и для определения места корабля по географическим координатам.
По словам Энгельса, эпоха Возрождения воскресила греческую древность. Открытие античной культуры и преклонение перед ней оставило глубокий след и в истории картографии. В начале XV в. «География» Птолемея, ранее неизвестная в Европе, была переведена в Италии на латинский язык. Этот труд поразил ученых отсутствием религиозных начал, обилием материала, математическими принципами построения карт и поэтому надолго завоевал себе славу непоколебимого авторитета.
Громадное влияние на развитие картографии оказало крупнейшее событие в культуре XV в. - изобретение книгопечатания, вслед за которым в практику вошли гравирование и печатание карт. До этого времени карты размножались копированием от руки. Большая стоимость рукописных карт ограничивала их распространение, а копировка вносила погрешности и ухудшала качество. Гравюра - печатание оттисков с деревянной или медной пластины, на которой по авторскому рукописному оригиналу вырезывался зеркальный рисунок карты, - позволила получать сотни и даже тысячи совершенно идентичных копий, что во много раз понизило стоимость карт. Гравирование на меди, более трудное в исполнении, давало лучший, более тонкий и четкий рисунок. При появлении массового спроса на карты они могли стать предметом относительно широкого распространения.
Самой ранней картой, напечатанной в Европе, считают карту мира в Этимологии (своеобразной энциклопедии раннего средневековья) Исидора из Севильи (около 560-636 гг.), отгравированную на дереве в Аугсбурге в 1472 г. Первое издание «Географии» Птолемея в сопровождении карт, гравированных на меди, появилось в 1477 г. в Болонье. В 1478 г. в Риме вышло другое издание с картами более высокого качества, также гравированными на меди; в 1482 г. «География» была отпечатана в Ульме и Флоренции. Всего в XV в. было выпущено семь изданий «Географии», а к концу XVI в. их насчитывалось 39. Систематический подбор карт, градусная рамка, ориентирование по северу, методы изображения и другие особенности позволяют видеть в птолемеевом собрании прообраз современных географических атласов. Среди внеевропейских картографических изображений этого времени отметим схематические рисунчатые «карты» (пиктограммы), распространенные в доколумбово время у индейцев Мексики, достоверно передававшие взаимное положение селений и других примечательных объектов. Завоеватель Мексики Кортес пользовался такими картами при маршрутах через Юкатан (Багров Лео. История русской картографии. - М., Центрполиграф, 2005. - 524 с).
4 Расцвет западноевропейской картографии в XVI и XVII вв.
В XVI в., в эпоху разложения феодальных отношений и возникновения капитализма в недрах феодального общества, создались условия, способствовавшие в Западной Европе расцвету картографической науки и производства.
Мелкие феодальные владения сменились крупными абсолютистско-феодальными монархиями. Достоверные карты стали необходимыми для управления обширными территориями. Во многих странах была начата публикация региональных карт. С этого времени ведут начало систематические картографические съемки суши. Одной из ранних работ такого рода была съемка и карта Баварии масштаба 1: 45 000, выполненная Филиппом Апианом в 1554-1561 гг. и затем изданная в 1568 г. гравюрой на дереве в масштабе 1: 144 000 на 24. Появилась новая профессия съемщиков. В качестве измерительных инструментов применялись компас, мерный шнур и мерное колесо, хотя мензула и приборы, которые могут рассматриваться как прообразы теодолита, были известны уже в первой половине XVI в. При картографировании больших пространств съемщики обычно следовали по дорогам, определяя направления пути и пройденные расстояния. Окружающая местность изображалась глазомерно. Эти карты означали тот новый период в развитии картографии, когда от комментариев к трудам античных авторов перешли к непосредственному изучению местности.
Другим мощным стимулом к подъему картографии были великие географические открытия XV-XVI вв., которые привели к неслыханному развитию мореплавания, колонизации, торговли. У мореплавателей, колонизаторов, торговцев возросла потребность в правдивых географических картах. Карта получила всеобщее признание и распространение. Вместе с тем накопился огромный материал, коренным образом изменивший географические представления о Земле.
География Птолемея, сыгравшая выдающуюся роль в научно-математическом обосновании картографии, хотя и сохраняла в XVI в. популярность, не могла удовлетворить возрастающих запросов практики. Во-первых, она исходила из неправильных представлений о соотношении пространств, занятых сушей и океаном, а во-вторых, ее карты отличались схематизмом даже в отношении известных Птолемею стран.
Для картографирования вновь открытых земель имели большое значение испанская «Палата для торговли с Индией», голландская и английская «Ост-Индские компании» - крупнейшие предприятия по эксплуатации колоний. Они располагали специальными картографическими учреждениями, где собирались и обрабатывались географические и картографические материалы и готовились карты для снабжения собственных судов. В условиях колониального соперничества конкуренция преграждала путь свободному распространению знаний.
Вместе с тем широкий спрос на географические карты повлек за собой появление большого числа частных картографических предприятий, основанных на коммерческом интересе. Вплоть до XVIII в. в Западной Европе внимание государственного аппарата к картографическим работам было относительно невелико, и поддержка, оказываемая этим работам, носила эпизодический характер. В этих условиях развитие картографии в XVI и XVII вв. оказалось во многом обязанным частной инициативе.
Это развитие в разных странах имело свои особенности, отражавшиеся на содержании и внешнем виде географических карт. Поэтому вполне различимы картографические школы: итальянская, португальская, фламандская, французская и др. Великие художники и просветители эпохи - Леонардо да Винчи, Альбрехт Дюрер, Ян Коменский и др. - в своих трудах обращались и к картографии.
Первоначально картография процветала в богатых торговых городах Италии, особенно в Венеции, Генуе и Флоренции, а также в Германии. Расцвет итальянского искусства в эпоху Возрождения оставил свой отпечаток и на географических картах, замечательных по великолепию рамок, изяществу и четкости надписей, по художественному выполнению рисунков каравелл, морских божеств, бытовых сцен и т. п. Карты вошли в тематику декоративного искусства. Выполняемые в разнообразной манере в виде фресок, стенных ковров, ювелирных изделий и др., они украшали дворцы владетельных особ и знати. Прекрасный пример - зал карт в Палаццо Веккьо во Флоренции, где на дверцах больших шкафов воспроизведен своеобразный «Атлас мира» из 53 весьма детальных карт, которые создавались в течение 26 лет с 1563 по 1589 г. Карты-фрески того же периода сохранились до наших дней в Бельведере Папского дворца в Ватикане, в галереях Уффици - бывших канцеляриях Тосканского герцогства во Флоренции, во дворце Капрарола близ Рима. Источниками для них служили карты из Географии Птолемея, а позднее карты Ортелия и др.
После того как благосостояние Италии оказалось подорванным вследствие перемещений торговых путей из Средиземного моря в Атлантику и в результате иностранных вторжений, центр западноевропейской картографической деятельности переместился во второй половине XVI в. в Нидерланды, самую богатую и передовую в экономическом отношении страну Европы того времени. Антверпен, новый центр мировой торговли, занял также положение центра картографической деятельности. Вершина фламандской школы была достигнута в трудах Ортелия и Меркатора.
Авраам Ортелий (1527-1598 гг.) был гравером, иллюминовщиком, торговцем и издателем карт. Он знаменит своим большим собранием из 70 карт на 53 листах, опубликованным в 1570 г. под названием «Theatrum orbis terrarum» - «Зрелище (или обозрение) шара земного», для которого, наряду с собственными картами, были привлечены и с большим искусством использованны карты многих, в частности итальянских, авторов. Логическая последователыность карт мира, Европы, Азии, Африки и Америки, упоминание имен 87 картографов - авторов карт, сопровождение каждой карты географическим описанием, включение исторических карт, наконец, исправления карт и расширение атласа в каждом новом издании обеспечили труду Ортелия небывалый успех. В период до 1612 г. он вышел в 33 изданиях и ряде дополнительных выпусков на 7 языках.
После переселения в 1552 в Дуйсбург из Лувена, где Меркатор подвергся религиозным преследованиям, его деятельность сопровождается выдающимися достижениями. Слава Меркатора обязана трем знаменитым трудам - карте Европы 1554 г., большой Карте мира «для мореплавателей» 1569 г. и капитальному атласу 1595 г. На Карте мира Меркатор впервые применил равноугольную цилиндрическую проекцию пояснил ее значение, удобства и способы применения для навигации, положив тем самым начало разработке научных методов использования карт. Атлас же Меркатора - результат подлинного научного творчества - представил явление нового порядка по относительной точности и богатству содержания, внутреннему единству, пониманию математических принципов построения карт, достоинств и несовершенств различных проекций. Атласы Ортелия и Меркатора были важнейшими, но далеко не единственными собраниями карт даже в пределах Нидерландов. В 70-х годах в Антверпене появился дорожный атлас портативного формата (20х15 см), показавший дорожную сеть Европы, в первую очередь торговые пути. Замечательно «Зеркало мореплавания» - двухтомное собрание морских навигационных карт Вагенера (1584-1585). Этот пионер среди атласов специального назначения включил в первом издании генеральную карту Западной Европы (в равнопро-межуточной цилиндрической проекции) и 43 частные карты с компасными розами и масштабами (1:370 000), показывавшие на воде отметки глубин (Наиболее ранняя из известных карт с отметками глубин датируется 1570 г.), песчаные отмели и т. д.). Известно 18 изданий атласа на голландском, латинском, французском, немецком и английском языках.век, когда возникла необходимость составления карт всей планеты (а не восьмой ее части, как у Птолемея), оказался весьма плодотворным в разработке новых проекций. К концу столетия число известных проекций достигло двадцати.
В выявлении свойств, достоинств и недостатков проекций большая заслуга принадлежит Меркатору. Он использовал проекции, сообразуясь с формой и положением изображаемых территорий и назначением карты. Для карт мира стали применять проекции полушарий, «сердцевидные», цилиндрические и псевдоцилиндрические. Региональные карты часто строились в трапециевидной псевдоцилиндрической проекции (Дониса) с прямолинейными меридианами, сохраняющими длины вдоль среднего меридиана и двух параллелей; она вошла в употребление уже в ранних изданиях «География» Птолемея.
В первой половине и середине XVI в. карты изготовляли мастера-ремесленники, объединенные в цеховые сословные организации. Такая организация дела при трудоемкости гравюры и иллюминовки была пригодна для выпуска отдельных карт малыми тиражами, но создание многолистных карт и особенно географических атласов, требовавших затраты огромного труда, не могло быть достигнуто усилиями двух-трех работников. Необходимо было кооперировать усилия, что первоначально достигалось расширением цеховой мастерской посредством увеличения числа работающих, но еще без разделения труда. Картографическое заведение Блау занимало в середине XVII в. большое здание, в котором размещались отделение гравюры, картопечатный цех с шестью станками, типографский цех с девятью печатными станками, литейная для шрифтов, корректорское отделение и ряд других служебных помещений. Там работали, как сообщает современник, лучшие граверы, словорезы, печатники и иллюминовщики карт. Около 1660 г. их насчитывалось 75 человек. Это было уже капиталистическое производство.
Для своего дальнейшего развития картография нуждалась в научном обосновании, в строгом критическом сопоставлении и оценке источников. В XVII в. эти требования стали проявляться в региональных трудах, например в картах французского географа Сансона (1600-1667), но их систематическая реализация относится уже к картографии нового времени (Салищев К.А. Картоведение / К.А. Салищев. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. 437 с.).
ГЛАВА 3. КАРТОГРАФИЯ НОВОГО ВРЕМЕНИ
1 Картография при Петре 1
Русская картография при Петре I становится на путь научного развития. Главными достижениями картографии при Петре I явились: подготовка кадров для картографических съемок и составления карт; проведение планомерной государственной съемки для создания генеральной карты России, организация экспедиций для картографирования морей; издание карт.
Большой вклад в развитие картографии в России в начале XVIII в. внес выдающийся картограф того времени, обер-секретарь сената И.К. Кирилов - руководитель всей работы по картографированию страны в то время. Он ратовал за развитие русской картографии независимой от иностранной, за отображение своей страны на картах во всей ее полноте, планировал создать большой «Атлас Всероссийской Империи» в трех томах по 120 листов каждый, но из-за ранней смерти успел напечатать и подготовить к печати лишь 37 карт.
После смерти И.К. Кирилова картографические работы в стране перешли в ведение Географического департамента Академии наук, в котором был подготовлен и издан в 1745 г. первый полный «Атлас Российской». Департамент опубликовал более 250 географических карт, отразивших результаты государственных съемок и различных исследований. Большое влияние на развитие картографии в XVIII в. оказал великий русский ученый М.В. Ломоносов, возглавлявший Географический департамент с 1757 г. Он много сделал для подготовки картографо-геодезических кадров, для повышения точности съемок и картографических работ, обновления и совершенствования составления карт.
В конце XVIII в. по материалам генерального межевания были составлены и изданы атласы отдельных губерний и сводный атлас 42 губерний с генеральной картой России, а в начале XIX в. по этим же материалам была составлена многолистная карта России в масштабе 1:840 000. Выдающимся картографическим произведением середины XIX в. явилась трехверстная карта Европейской России (1:126 000), на которой рельеф изображен методом штрихов крутизны. Со второй половины XIX в. на крупномасштабных топокартах России для отображения рельефа вместо штрихов начали применять горизонтали.
В XIX в. в России, как и в странах Зарубежной Европы, все шире стало развиваться тематическое картографирование. Были созданы тематические карты по различным отраслям знаний. Особенно большое значение имели работы В.В. Докучаева по почвенному картографированию, А.А.Тилло по составлению гипсометрических карт Европейской России, П.П.Семенова-Тян-Шанского по картографированию экономики и населения. Картографирование внутренних частей страны с целью составления генеральной карты России было предпринято в последнее десятилетие жизни Петра I. Размах работ был для своего времени необычен. Отдельные геодезисты посылались на работы начиная с 1715 г. Планомерное осуществление государственной съемки было объявлено в 1720 г. особым указом сената - высшего органа по управлению страной. В 1721 г. на съемках находилось 34 геодезиста, а в 1732 г., «в рассылке» на государственной съемке и других работах их уже числилось 111 человек. Геодезисты входили также во многие экспедиции, организованные в послепетровское время для изучения Сибири, Камчатки, Казахстана, Прикаспийских степей и Средней Азии, для исследования природных богатств, изыскания водных путей и т. д.
(Браун Л.А. История географических карт. - М., Центрполиграф, 2006.- 480 с).
3.2 Западноевропейская картография во второй половине XVII и первой половине XVIII в.
Развитие капиталистических отношений в странах Западной Европы способствовало дальнейшему подъему картографии. Крупная промышленность создала мировой рынок, подготовленный открытием Америки. Мировой рынок вызвал энергичное развитие торговли, мореплавания и средств сообщения. Стало необходимым видеть весь мир, иметь его правдивую, научно обоснованную карту. Ремесленный путь изготовления карт и атласов, характерный для голландских картографических мануфактур XVII в., не мог привести к удовлетворительным результатам. Задача не ограничивалась отражением на картах новых открытий. Возникла необходимость в новых видах карт, в новых проекциях, в систематических съемках больших территорий. Успешное решение эти задач требовало научного подхода, внедрения новых методов, критического изучения и обработки источников.
В XVII в. Англия и Франция стали самыми большими и развитыми государствами Западной Европы. К концу века абсолютистская Франция достигла наивысшего могущества. Королевская власть стремилась использовать в своих интересах подъем культуры и науки. Виднейшие французские картографы Гийом Делиль (1675-1726) и д"Анвиль (1697-1782), «географы короля», избираются членами Академии наук. В своих трудах они критически анализируют работы своих предшественников, широко привлекают новые источники, подвергают их исследованию и проверке, заново создают карты, заметно улучшающие изображение многих районов Земли. Например, Делиль впервые показал Средиземное море в его правильных пропорциях, устранив ошибку в долготе, которая сохранялась на картах со времен Птолемея. Из 210 карт, принадлежащих д"Анвилю, отметим карты Китая, означившие большой прогресс в представлениях европейцев об этой великой стране. Особенно крупный вклад в науку внесли астрономические и геодезические работы французских ученых по определению формы и размеров Земли, которые принято называть градусными измерениями (первоначально их целью было определение длины одного градуса дуги меридиана).
Новый метод определения длины земного меридиана посредством триангуляции был применен голландцем Снеллиусом еще в 1615 г. Слабое место прежних определений - малая точность непосредственного измерения длины дуги меридиана (Эратосфен, например, определял длину дуги между Сиеной и Александрией по времени и скорости движения караванов) - исключалось путем замены линейных измерений угловыми. Однако точность результатов, полученных Снеллиусом, по ряду причин, в частности из-за несовершенства угломерного инструмента, была невелика.
Начало французских градусных измерений было положено Пикаром в 1669-1670 гг.Благодаря использованию инструмента с трубой, снабженной сеткой нитей, Пикар получил для шара длину одноградусной дуги, равной 111212 м, которая отличается от принятой в наши дни (111221 м) всего на 9 м. Немного позднее Ньютон выдвинул гипотезу, по которой Земля является не шаром, а эллипсоидом вращения, несколько сжатым в направлении ее полюсов. Для выяснения истины Парижская академия наук организовала и выполнила ряд градусных измерений, в частности в Перу и Лапландии, которые подтвердили сжатие и уточнили размеры Земли.
Вслед за этими градусными измерениями была начата под руководством директора Парижской обсерватории Цезаря Кассини большая работа по «геометрической описи» Франции, состоявшая в распространении цепей триангуляции на всю территорию страны (1744). К этой сети, состоявшей более чем из 2000 треугольников, привязывались крупные населенные пункты, для которых затем вычислялись географические координаты.
В Англии буржуазная революция середины XVII в. устранила препятствия к развитию капиталистических отношений. В условиях быстрого роста морской и колониальной мощи совершенствование навигации и картографии приобрело первостепенное значение. Оно способствовало обеспечению безопасности мореплавания. С целью облегчить определение долгот на море была учреждена Гринвичская обсерватория (1675). Изучались магнитные склонения, приливы, ветры и т.д. Эти исследования дали английскому астроному Эдмонду Галлею (Халли) материал для составления физико-географических карт: ветров (1688) и магнитных склонений (1701). Тем самым Галлей положил начало тематическим картам природы и их применению для изучения закономерностей пространственного размещения природных явлений (Берлянт А.М. Картография. - М.: Аспект Пресс, 2001. 336 с.).
3 Русская картография XIX века
На рубеже XVIII-XIX вв. русская картография переживает важный период своего развития. В 1797 г. было создано так называемое Депо карт, которое в 1812 г. было переименовано в Военно-топографическое депо. Этим было положено начало организации военно-топографической службы в России. В 1800 г. к Депо карт был присоединен Географический департамент Академии наук, которая к этому времени практически отошла от разработки научно-прикладных вопросов географии и утратила интерес к деятельности Географического департамента. Наконец, в 1822 г. учреждается Корпус военных топографов. В задачи его входило как выполнение картографо-геодезических работ общегосударственного значения в целях удовлетворения гражданских нужд, так и обеспечение картами русского войска.
Проведенные в конце XVIII - начале XIX в. организационные меры в области картографии и географии оказали положительное влияние на их развитие. Войны, которые происходили в конце XVIII - начале XIX в., тоже оказали существенное влияние на развитие картографии: увеличивается объем съемочных полевых работ, усиливании внимание к обеспечению картами западных и южных пограничных районов страны, совершенствуется оформление карт и их точность.
Ни один элемент природы не претерпел столь радикальных изменений в изображении на картах, как рельеф. Перешедший из XVIII в. перспективный или картинный способ в XIX в. постепенно утрачивает свое значение. К нему на смену приходит метод изображения рельефа штрихами, который в XIX в. становится основным в русском картографии и достигает зенита в середине века. На смену штрихам - этому очень тонкому и дорогостоящему методу изображения рельефа - во второй половине XIX в. приходит способ отмывки и тушевки.
Однако экономика России, особенно после отмены крепостного права в 1861 г., получает все большее развитие. Освоение новых территорий, дорожное строительство, гидрологические изыскания и горное дело нуждаются и картах, которые давали бы возможность быстро определить высоту места, крутизну склонов, строить различные профили местности и т. д. И таковыми во второй половине XIX в. становятся карты с изображением рельефа способом горизонталей. Его внедрению в практику крупномасштабных карт способствовало изобретение дальномера и вертикального круга, которые при полевых работах позволяли быстро и относительно точно измерять высоты точек земной поверхности.
Но систематические топографические съемки с изображением рельефа местности горизонталями получают развитие в России лишь в 70-е годы XIX в. Поскольку они проводились в довольно крупных масштабах - 1-2 версты в дюйме, результаты таких съемок не могли быстро отразиться на содержании генеральных карт страны. Потому съемки рельефа горизонталями, как и проводившиеся в то время триангуляции и нивелировки, являлись скорее накопителями информации о поверхности Земли,
Наряду с топографическими работами проводился сбор материалов для статистических описаний, необходимых дли военно-географической характеристики местности. Получение этих материалов, естественно, было возможным лишь при условии обстоятельного изучения территории в географическом отношении. Так шло накопление всевозможных данных, которые со временем становились интересными как источники для составления тематических карт природы.
Большая роль в создании предпосылок для развития карт природы принадлежит Русскому географическому обществу. Оно было основано в 1845 г. при руководящей роли Академии наук и военно-морского ведомства. Это общество имело целью географическое изучение территории и получение систематизированных сведений о различных природных условиях: рельефе, водах, почвах, растительности и т. п. Его экспедиции обычно сопровождались картографо-съемочными работами, на основе которых составлялись различные карты. Участники экспедиций, проводимых Географическим обществом, занимались также астрономическими определениями широт и долгот пунктов, чем внесли большой вклад в топографо-геодезическое изучение страны. Наиболее крупными экспедициями общества были экспедиции на Северный Урал (1847-1850 гг.), в Восточную Сибирь (1855 г.), на Тянь-Шань (1856-1857 г.), в Центральную Азию (1870-1885 гг.) и др. Большие работы были проведены Географическим обществом, в связи с разработкой Генеральной карты Европейской России в масштабе 40 верст в дюйме на 12 листах. Она была составлена на основе обобщения всех ранее выполненных топографо-геодезических работ с учетом результатов многочисленных географических экспедиций и обследований. Карта опубликована в 1863 г. и затем многократно переиздавалась. Тем самым был сделан еще один шаг вперед в деле совершенствования географического содержания генеральных общегеографических карт, столь необходимых для составления различных карт природы (#"justify">ГЛАВА 4. КАРТОГРАФИЯ НОВЕЙШЕГО ВРЕМЕНИ
1 Зарождение советской картографии
Зарождение и развитие советской картографии В 1919 г было образовано Высшее геодезическое управление, преобразованное в дальнейшем в Главное управление геодезии и картографии (ГУГК) при Совете Министров СССР, которое возглавило все геодезические, топографические и картографические работы в стране.
Первоочередными мероприятиями явились: переход на метрическую систему мер, разработка разграфки и номенклатуры карт и нового масштабного ряда, принятие единой для всех топографических карт проекции, введение системы плоских прямоугольных координат и единых условных знаков. С 1930 г. для создания топографических карт стали применять аэрофотосъемку, а несколько позже были внедрены способы создания карт в камеральных условиях с помощью разнообразных стериофотограмметрических приборов.
В послевоенный период проведены большие работы по изысканию картографических проекций (Ф.Н. Крассовским, В.В. Каврайским, М.Д. Соловьевым), завершена работа по вычислению земного эллипсоида, названного в честь руководителя работы эллипсоидом Красовского (1940 г.), создан ряд капитальных географических атласов СССР и мира, в том числе и Большой Советский атлас мира. В 1928 г. открыт Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии. В соответствии со специальным постановлением правительства с 1938 г. стали издаваться школьные атласы и стенные карты по географии и истории (Берлянт А.М. Картография. - М.: Аспект Пресс, 2001. 336 с.).
4.2 Пути дальнейшего прогресса картографии в России и мире
Вторая половина 20-начало 21 века проходит под знаком превращения картографии в одну из фундаментальный наук о Земле и планетах и связанных с ними социально - экономических и экологических отраслей знания. Одновременно она становится высокотехнологичной отраслью производства, опирающейся на самые современные цифровые технологии и средства телекоммуникации.
Ещё одна особенность развития картографии во всем мире - её тесное сближение с такими родственными науками, как геоинформатика и дистанционное зондирование. Во многих странах мира государственные службы включают в свои интересы геоинформатику, геоиформационное картографирование, аэрокосмические методы.
В новой Российской Федерации произошли положительные перемены в развитии картографии. Прежде всего была поставлена задача перехода всего картографического производства на цифровые технологии. Первыми были созданы цифровые карты масштабов 1:1000000 и 1:200000 на всю страну, а затем начаты работы по цифровому топографическому картографированию в другие масштабы.
Важным событием в развитии картографии в 20 веке стало учреждение Международной Картографической Ассоциации (МКА), первая конфигурация которой состоялась в Париже в 1961 г.
С тех пор международный форум собирается раз в два года для обсуждения научно - практических проблем, организации картографических и технических выставок. Раз в четыре года созываются Генеральные Ассамблеи МКА, где формируют Комиссии и Рабочие группы по проблемам. В 60-е гг. 20 столетия деятельность МКА способствовала бурному всплеску теории картоведении, развитию тематического и атласного картографирования, на рубеже столетий на первый план вышли проблемы внедрения ГИС, формирования баз данных, телекоммуникационного и виртуального картографирования, стандартизации, планетарной картографии, истории картографии и др.Отечественная картография пользуется авторитетом в мировом сообществе, дважды проходили в Москве (в 1976 и 2007) Международные Ассоциации конференции, где российские карты и атласы не раз удостаивались научных наград (#"justify">ЗАКЛЮЧЕНИЕ
История географической карты, картографии неразрывно связано с историей человеческого общества. Возникнув на заре человеческой цивилизации, задолго до возникновения письменности, картографические изображения служили сначала для передачи сообщений о местах добычи пищи и охоты, затем постепенно они приобретали все большее и большее значение для передачи другой информации об окружающем человеке пространстве, превратись, наконец, в универсальное средство передачи фактически любой пространственной информации.
Постепенное расширение использования карты в различных сферах деятельности человека обусловливало развитие и совершенствование условных знаков карты и ее оформления. К наиболее древним из уцелевших картографических изображений относятся, например, картоподобное изображение на серебряной вазе из Майкопа (около 3000 г. до н. э.), картографические изображения на глиняных табличках из Месопотамии (около 2300 г. до н. э.), многочисленные карты-петроглифы Валькамоники в Италии (1900-1200 годы до н. э.), египетская карта золотых приисков (1400 г. до н. э.) и др. Из Вавилона через греков западный мир унаследовал шестидесятеричную систему счисления, основывающую на числе 60, в которой сегодня выражаются географические координаты.
Начиная с VI в. до н. э., основной же вклад в технологию создания карт в Древнем мире внесли греки, римляне и китайцы. Греческий вклад в картографию заключался в использовании геометрии для создания карт, в разработке картографических проекций и в измерении Земли. В Римской империи картография была поставлена на службу практики. Для военных, торговых и административных надобностей создавались дорожные карты. Независимо от европейских традиций развивалась картография в Китае. Карты по характеру изображения и детальности сравнимы с топографическими картами. По точности они существенно превосходили даже более поздние европейские карты.
После распада в IV в. Римской империи научные и картографические достижения Античной Греции и Рима были забыты в Европе на несколько веков.
С XV в. развитие картографии пошло стремительными темпами, обусловленное тремя основными причинами - турецкой оккупацией Константинополя, изобретением книгопечатания в Европе и началом эры Великих географических открытий.
Глобус - трёхмерная модель Земли был создан около 150 г. до н. э. Кратетом Малльским. В отличие от карт, на глобусе нет искажений и разрывов, поэтому глобус удобен для получения общего представления о расположении материков и океанов.
В настоящее время для создания карт используют аэро и космические съёмки и компьютерные технологии, а электронные модели глобусов значительно расширили их свойства, сняли многие ограничения, связанные с их изготовлением и использованием, расширили сферу применения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Багров Лео. История развития картографии. - М.: Центрполиграф, 2004. - 320 с.
Багров Лео. История русской картографии. - М.: Центрполиграф, 2005. - 524 с.
Шибанов Ф.А. Очерки по истории Отечественной картографии. - Издательство Ленинградского Университета, 1971. - С. 205 - 216.
Браун Л.А. История географических карт. - М.: Центрполиграф, 2006.- 480 с.
Салищев К.А. Основы картоведения. Часть историческая и картографические материалы. - М.: «Недра»1948.-152 с.
Берлянт А.М. Картография. - М.: Аспект Пресс, 2001. 336 с.
Http://kartograff.spb.ru/
Http://www.webgeo.ru/index.php?id=25&r=57
Http://albatros-vanino.ucoz.ru/publ/copyright/istorija_kartografii/2-1-0-11
Http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000060/st105.shtml
Http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000060/st114.shtml
Http://dimma43.narod.ru/simple76.html
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Многообразие видов организмов на планете Земля соответствует разнообразию условий обитания на ней. Миллионы биологических видов - это основной ресурс устойчивости биосферы.
Видовой состав живых организмов на планете регулируется процессами вещественно-энергетического обмена. Современная систематика насчитывает в живой природе пять высших таксонов, представители которых различаются по типу обменных процессов и роли в природе: бактерии, простейшие, грибы, растения и животные. В каждой из этих групп есть примитивные и более сложно организованные представители. Все они в высокой степени адаптированы к среде своего обитания. Отношения между продуцентами и консументами соответствуют принципу оптимизации, т. е. рентабельности биопродуктивности. Растения и другие продуценты дают биомассу, достаточную для потребления всем биотическим сообществом. Растительная биомасса наземных экосистем на 90 % перерабатывается грибами и бактериями, на 9 % - мелкими беспозвоночными и бактериями, около 1 % энергии первичной продукции получают крупные животные.
Представители всех биологических видов планеты взаимосвязаны, что является свидетельством принадлежности их к одной системе - биосфере. Ее устойчивость обеспечивает поддержку генофонда. Под влиянием антропогенных факторов происходит потеря разных представителей живого мира. Она сказывается на снижении численности отдельных видов, на их изменениях, вызванных мутациями, имеет место и их полное исчезновение.
Биологическое разнообразие является главным критерием и признаком устойчивости экосистемы. Задача сохранения биологического разнообразия, охраны генофонда возложена на заповедники. Предполагается, что задачу свою они могут выполнить, если их площадь будет не менее 1/6 части наземной площади планеты.
Экосистемы имеют иерархическую организацию, в соответствии с этим экологи (Whittaker, 1997) различают четыре уровня разнообразия таксонов, которые отражают иерархию биоразнообразия. Уровень «альфа» характеризуется разнообразием таксонов в пределах данной экосистемы или местообитания (видовое разнообразие), уровень «бета» измеряется разнообразием биоценозов в пределах экосистемы или ландшафта (биотопа). Уровень «гамма» относится к более крупным единицам типа ландшафта и характеризует разнообразие общей сложности структуры групп участков. Уровень «эпсилон» отражает региональное биогеографическое разнообразие, относящееся к микро-мезо-макрокомбинациям экосистем, соответствующих урочищам, местностям и ландшафтам. Измерение разнообразия более высокого уровня экосистемы является трудной задачей, так как границы сообществ и экосистем менее дискретны, чем они есть на видовом уровне. Для расчета разнообразия чаще всего используют индекс Шеннона-Вивера.
Техногенные воздействия на природные экосистемы приводят к снижению биоразнообразия, обеднению генофонда, оно уже достигает глобальных масштабов. Есть документальные свидетельства влияния хозяйственной деятельность человека на животный мир. В настоящее время на планете насчитывается около 1,3 млн видов животных, 300 тыс. видов высших растений. По сведениям Международного союза охраны природы, с 1600 г. на Земле вымерло 94 вида птиц и 63 вида млекопитающих. Под угрозой вымирания находится еще большее их число. Близкие данные приводятся и в других источниках.
На территории России выделено 312 видов млекопитающих, что составляет около 6 % фауны мира. За последние 200 лет из них вымерло 5 видов, а еще 6 видов перестали встречаться на территории России (Мокиевский, 1998). Данные по Московской области свидетельствуют, что из 285 видов птиц, обитающих в области, за последние 100 лет перестали гнездиться 15, под угрозой исчезновения находятся еще 20. Причины сокращения численности птиц в Подмосковье (Зубакин, 1990) только на 12 % предположительно обусловлены загрязнением, большее значение имеют деградации мест обитания, фактор беспокойства, уничтожение. Другие группы живых организмов более чувствительны к загрязнению окружающей среды. Это проявляется на разных уровнях организации экосистем.
Микроорганизмы почвы, их видовой состав чутко реагируют на загрязнение почв. Диагностическим признаком является снижение микробиологической активности (снижение активности ферментов инвертазы, дегидрогеназы, уреазы и др.), общей численности микроорганизмов. О глубокой перестройке почвенной микробиоты свидетельствует снижение богатства видов и видового разнообразия микроорганизмов. Например, в загрязненной тяжелыми металлами дерново-подзолистой почве, в сероземе наблюдалось сокращение числа некоторых видов микроорганизмов (чувствительными являются представители рода Bacillus), рост доминантов, среди которых отмечен ряд видов микромицетов (ими часто являются представители пигментированных видов Penicillium skryabini, purpurogenum и др.), некоторых видов микроскопических грибов. Отмечено, что разнообразие видового состава эпифитных дрожжей на растениях, выращенных на загрязненном металлами сероземе, снижается на 40 %. При чрезвычайно высоком загрязнении происходит практически полная гибель микроорганизмов (Левин и др., 1989). Присутствие в почвах остаточных количеств пестицидов в повышенных дозах вызывает как обратимое снижение разнообразия видового состава микроорганизмов, так и более опасные необратимые изменения, т. е. исчезновение некоторых видов на загрязненных почвах (Бызов и др., 1989).
Загрязнение (химическое, физическое, биологическое) окружающей среды - это механизм прямого токсического влияния на биоразнообразие. Примером может служить закисление водоемов, вызывающее отрицательное влияние на дыхание и репродуктивность рыб из-за повышенной концентрации свободных ионов алюминия в водах. Закисление вод сопровождается исчезновением в водоемах многих видов диатомовых и зеленых водорослей, некоторых представителей зооплантктона.
Под влиянием загрязнения снижается видовое разнообразие высших растений. Повышенную чувствительность к атмосферному загрязнению диоксидом серы проявляют хвойные деревья (кедр, ель, сосна). При загрязнении на них отмечаются различные повреждения, преждевременное опадение хвои, снижение биомассы, подавление репродуктивной деятельности, снижение прироста, снижение продолжительности жизни и, как следствие, наступает гибель деревьев, которая отражается на изменении видового состава лесных угодий, на снижении их видового разнообразия.
Высокая чувствительность лишайников к загрязнению атмосферного воздуха стала основой эффективной лихеноиндикации воздуха атмосферы при экологическом мониторинге. На территории, загрязненной различными полютантами (оксидами серы, металлами, углеводородами), резко снижается видовое разнообразие лишайников. Первоначальная гибель более чувствительных, менее устойчивых видов лишайников (сначала исчезают кустистые, затем листовые и далее накипные формы) завершается их полным исчезновением.
Практически во всех техногенно-нарушенных ландшафтах наблюдается изменение структуры биогеоценоза. Например, на территории, подверженной аэрозольным выбросам комбината Североникель, четырехярусный биогеоценоз, исходно представленный древесной, кустарниковой, травянистой растительностью и моховолишайниковым покровом, за 30 лет работы комбината лишился сначала лишайников, затем ели и сосны. На расстоянии 20-30 км от комбината биогеоценоз представлял редколесье с фрагментарным травянисто-кустарничковым покрытием, а в непосредственной близости к комбинату сформировалась техногенная пустошь.
Снижение биоразнообразия на ландшафтном уровне происходит не только из-за загрязнения, но и из-за урбанизации, сельскохозяйственного освоения, вырубки лесов и пр. За последние два десятилетия нарушены степные ландшафты, повсеместно пострадали болотные системы.
Большой ущерб нанесен лесам. Пострадали леса Центральной Америки, Юго-Восточной Азии, умеренного пояса. Например, в Греции и в Англии, где площадь лесов невелика (около 1000 тыс. га), деградировано около 65 % лесов. В Германии, Польше, Норвегии (при общей площади лесов 6000-8000 тыс. га) деградировано не менее 50 % лесов. За последние десятилетия площадь лесов сократилась на 200 млн га. Это представляет опасность для биосферы, так как лесные экосистемы выполняют важную средообразующую функцию. Продукция и биомасса леса - это запас органического веществ и энергии, сохраненной растениями в процессе фотосинтеза. Интенсивность фотосинтеза определяет скорость поглощения СO 2 и выделения кислорода. Так, при образовании 1 т растительной продукции в среднем поглощается 1,5-1,8 т СO 2 и выделяется 1,2-1,4 т O 2 . Леса обладают высокой пылепоглощающей способностью, они могут осаждать до 50-60 т/га пыли в год. Биомасса леса очищает воздух от загрязняющих веществ. Происходит это за счет осаждения пыли на поверхности листьев и стволов растений, а также за счет включения содержащихся в ней веществ в обменные процессы, аккумуляции в составе органических веществ. После отмирания последних они поступают в состав органических веществ почвы, а после их минерализации - в состав других почвенных соединений.
Снижение биоразнообразия опасно не только из-за деградации экосистем, но из-за нарушения равновесия в биосфере. Качеством природы может «автоматически» управлять только биота, т. е. совокупность всех живущих на Земле организмов. Биологическое разнообразие является главным критерием и признаком устойчивости экосистемы. Искусственно создать среду обитания для человека невозможно. Восстановить нарушенное человеком (в том числе путем распространения загрязняющих веществ) состояние окружающей среды, обеспечить нормальное качество воды, воздуха, почвы, пищи способна только биота, и только при обеспечении биологического разнообразия.
На этом фото мы видим множество видов растений, совместно произрастающих на лугу в пойме р. Будюмкан на юго-востоке Читинской области. Зачем природе потребовалось столько видов на одном лугу? Об этом и идет речь в данной лекции. | Разнообразие биотического покрова, или биоразнообразие , - это один из факторов оптимального функционирования экосистем и биосферы в целом. Биоразнообразие обеспечивает устойчивость экосистем к внешним стрессовым воздействиям и поддерживает в них подвижное равновесие. Живое от неживого в первую очередь отличается на несколько порядков большим разнообразием и способностью не только сохранять это разнообразие, но и существенно увеличивать его по мере эволюции. Вообще эволюцию жизни на Земле можно рассматривать как процесс структурирования биосферы, процесс увеличиения разнообразия живых организмов, форм и уровней их организации, процесс возникновения механизмов, обеспечивающих устойчивость живых систем и экосистем в постоянно изменяющихся условиях нашей планеты. Именно способность экосистем поддерживать равновесие, используя для этого наследственную информацию живых организмов, и делает биосферу в целом и локальные экосистемы вещественно-энергетическими системами в полном смысле. |
Русский геоботаник Л.Г. Раменский в 1910 г. сформулировал принцип экологической индивидуальности видов - принцип, который является ключом к пониманию роли биоразнообразия в биосфере. Мы видим, что в каждой экосистеме одновременно совместно обитает много видов, но вот какой в этом экологический смысл, задумываемся редко. Экологическая индивидуальность видов растений, сообитающих в одном растительном сообществе в одной экосистеме, позволяет сообществу быстро перестраиваться при изменении внешних условий. Например, в засушливое лето в данной экосистеме главную роль в обеспечении биологического круговорота играют особи вида А, которые более приспособлены к жизни при дефиците влаги. Во влажный год особи вида А оказываются не в оптимуме и не могут обеспечить биологический круговорот в изменившихся условиях. В этот год главную роль в обеспечении биологического круговорота в данной экосистеме начинают играть особи вида Б. Третий год оказался более прохладным, в этих условиях ни вид А, ни вид Б не могут обеспечить полное использование экологического потенциала данной экосистемы. Но экосистема быстро перестраивается, так как в ней имеются особи вида В, которые не нуждаются в теплой погоде и хорошо фотосинтезируют при пониженной температуре.
Если мы посмотрим, как обстоят дела в реальных экосистемах Приморского края, то увидим, что в хвойно-широколиственном лесу, например, на участке в 100 кв. метров произрастают особи 5-6 видов деревьев, 5-7 видов кустарников, 2-3 видов лиан, 20-30 видов травянистых растений, 10-12 видов мхов и 15-20 видов лишайников. Все эти виды экологически индивидуальны, и в разные сезоны года, в разные по погодным условиям годы фотосинтетическая активность их сильно изменяется. Эти виды как бы дополняют друг друга, делая сообщество растений в целом экологически более оптимальным
По числу видов сходной жизненной формы, обладающих сходными требованиями к внешней среде, сообитающих в одной локальной экосистеме, можно судить о том, насколько стабильны условия в этой экосистеме. В стабильных условиях таких видов, как правило, будет меньше, чем в условиях не стабильных. Если погодные условия в течение ряда лет не изменяются, то надобность в большом количестве видов отпадает. В этом случае сохраняется вид, который в этих стабильных условиях самый оптимальный из всех возможных видов данной флоры. Все остальные постепенно элиминируют, не выдержав с ним конкуренции.
В природе мы находим массу факторов или механизмов, обеспечивающих и поддерживающих высокое видовое разнообразие локальных экосистем. В первую очередь, к таким факторам следует отнести избыточное размножение и перепроизводство семян и плодов. В природе семян и плодов производится в сотни и тысячи раз больше, чем это необходимо, чтобы восполнить естественную убыль в связи с преждевременной гибелью и умиранием от старости.
Благодаря приспособлениям к распространению плодов и семян на большие расстояния, зачатки новых растений попадают не только на те участки, которые благоприятны для их произрастания сейчас, но и на такие, условия которых неблагоприятны для роста и развития особей данных видов. Тем не менее, эти семена здесь прорастают, какое-то время существуют в угнетенном состоянии и гибнут. Так происходит до тех пор, пока экологические условия стабильны. Но если условия изменяются, то прежде обреченные на гибель проростки несвойственных этой экосистеме видов начинают здесь расти и развиваться, проходя полный цикл своего онтогенетического (индивидуального) развития. Экологи говорят, что в природе (читай, в биосфере) существует мощное давление разнообразия жизни на все локальные экосистемы.
Общий генофонд растительного покрова ландшафтного района – его флора- локальными экосистемами этого района используется наиболее полно именно благодаря давлению биоразнообразия. При этом локальные экосистемы в видовом отношении становятся более богатыми. При их формировании и перестройках экологический подбор подходящих компонентов осуществляется из большего количества претендентов, диазачатки которых попали в данное местообитание. Таким образом, вероятность формирования экологически оптимального растительного сообщества увеличивается.
На этом графике (Вилли, 1966) видно, как синхронно изменяется численность зайца (кривая 1) и численность рыси (кривая 2) в одной из экосистем. По мере увеличения численности зайца с некоторым запаздыванием начинает расти численность рыси. Увеличив свою численность рысь оказывает угнетающее воздействие на популяцию зайца. Численность зайца при этом сокращается, рыси не могут обеспечить себя пропитанием и уходят из данной экосистемы, или погибают. Снижается пресс со стороны рыси и численность зайца возрастает. Чем меньше в экосистеме видов хищников и видов растительноядных животных, тем более резкими бывают колебания их численности, тем труднее экосистеме сохранять свое равновесие. При большом числе видов жертв и видов хищников (см. предыдущую схему) колебания численности имеют значительно меньшую амплитуду. | Таким образом, фактором устойчивости локальной экосистемы является не только разнообразие видов, обитающих в этой локальной экосистеме, но и разнообразие видов в соседних экосистемах, из которых возможен занос диазачатков (семян и спор). Сказанное относится не только к растениям, ведущим прикрепленный образ жизни, но еще в большей степени к животным, могущим перемещаться из одной локальной экосистемы в другую. Многие особи животных, не принадлежа конкретно ни к одной из локальных экосистем (биогеоценозов), тем не менее играют важную экологическую роль и участвуют в обеспечении биологического круговорота сразу в нескольких экосистемах. Мало того, они могут в одной локальной экосистеме отчуждать биомассу, а в другой выбрасывать экскременты, стимулируя рост и развитие растений в этой второй локальной экосистеме. Порой такой перенос вещества и энергии из одних экосистем в другие может быть чрезвычайно мощным. Этот поток связывает между собой совершенно разные экосистемы. |
Так, например, проходные рыбы, накапливая свою биомассу в море, идут на нерест в верховья рек и ручьев, где после нереста гибнут и становятся пищей для большого числа видов животных (медведи, волки, многие виды куньих, многие виды птиц, не говоря о полчищах беспозвоночных). Эти животные кормятся рыбой и выбрасывают свои экскременты в наземных экосистемах. Таким образом, вещество из моря мигрирует на сушу вглубь материка и здесь ассимилируется растениями и включается в новые цепи биологического круговорота.
Прекратите заходы в реки Дальнего Востока на нерест лососевых рыб, и через 5-10 лет вы увидите, как сильно изменится численность большинства видов животных. Изменится численность видов животных, и, как следствие, начнутся перестройки в растительном покрове. Снижение численности хищных видов животных приведет к увеличению поголовья травоядных животных. Быстро подорвав свою кормовую базу, травоядные животные начнут гибнуть, среди них распространятся эпизоотии. Сократится численность растительноядных животных, и будет некому распространять семена одних видов и поедать биомассу других видов растений. Одним словом, при прекращении захода в реки красной рыбы на Дальнем Востоке начнется серия перестроек во всех звеньях экологических систем, удаленных от моря на сотни и даже тысячи километров.
А эти графики (Г.Ф. Гаузе, 1975) показывают, как в одной экосистеме изменяется численность инфузории туфельки (одноклеточное животное) (кривая 1) и хищной инфузории, питающейся инфузорией туфелькой (кривая 2). Два верхних графика - экосистема замкнутая и в пространстве ограниченная: а - у инфузории туфельки нет убежища; б - у инфузории туфельки есть убежище. Нижние графики (в) - экосистема открытая, при наступлении неблагоприятных условий и тот и другой вид могут спрятаться или уйти в другую систему. При наступлении же благоприятных условий и тот и другой вид могут вернуться. | К сожалению, экологи пока не могут смоделировать поведение реальных экосистем в условиях изменения определенных экологических факторов. И дело здесь не только в чрезвычайной сложности экологических систем и отсутствии достаточной информации об их составе. В экологии отсутствует теория, которая позволяла бы проводить такое моделирование. В связи с этим, при мощном воздействии на экосистемы требуется большая осторожность и следование правилу: «Прежде чем оказывать воздействие на экосистему и выводить ее из состояния равновесия, семь раз отмерь» и... не отрезай - откажись от этого воздействия. Двадцатый век убедил нас в том, что охранять природные экосистемы, поддерживая их в равновесном состоянии, куда разумнее, чем переделывать эти экосистемы, пытаясь их оптимизировать. Следует сказать, что для поддержания равновесия в локальных экосистемах и для их биогеохимической оптимизации важно не таксономическое разнообразие само по себе по принципу «чем больше видов, тем лучше», а разнообразие функциональное , или разнообразие экобиоморф. Мерой функционального разнообразия экосистемы является число экобиоморф и синузий растений, животных, грибов и микроорганизмов. Мерой таксономического разнообразия является число видов, родов, семейств и других высших таксонов. |
Разнообразие видов и разнообразие жизненных форм или экобиоморф - это далеко не одно и то же. Продемонстрирую это на таком примере. На лугу видов, родов и семейств растений может обитать в 2-3 раза больше, чем в темнохвойном лесу. Однако в пересчете на экобиоморфы и синузии окажется, что биоразнообразие темнохвойного леса как экосистемы значительно выше, чем биоразнообразие луга как экосистемы. На лугу мы имеем 2-3 класса экобиоморф, а в темнохвойном лесу 8-10 классов. На лугу видов много, но все они относятся либо к классу экобиоморф многолетние мезофитные летнезеленые травы, либо к классу однолетние травы, либо к классу зеленые мхи. В лесу же разными классами экобиоморф являются: темнохвойные деревья, листопадные деревья, листопадные кустарники, листопадные кустарнички, многолетние мезофитные летнезеленые травы, зеленые мхи, эпигейные лишайники, эпифитные лишайники.
Биоразнообразие организмов в биосфере не исчерпывается разнообразием таксонов и разнообразием экобиоморф живых организмов. Например, мы можем попасть в район, который целиком занят одной локальной элементарной экосистемой - верховым болотом, или сырым ольховым лесом в устье большой реки. В другом районе на такой же по площади территории мы встретим не менее 10-15 типов локальных элементарных экосистем. Экосистемы хвойно-широколиственного леса на дне долин рек закономерно сменяются здесь экосистемами кедрово-дубовых разнотарвно-кустарниковых лесов на южных пологих склонах гор, лиственично-дубовых разнотравных лесов на северных пологих склонах гор, елово-пихтовых лесов в верхней части северных крутых склонов гор и экосистемами остепненных лугов и куртинной растительности на крутых южных склонах гор. Нетрудно понять, что такое внутриландшафтное разнообразие экосистем определяется не только разнообразием слагающих их видов и экобиоморф, но и разнообразием экологического фона ландшафта , связанного в первую очередь с разнообразием форм рельефа, разнообразием почв и подстилающих их горных пород.
Экологи бьют тревогу по поводу катастрофического сокращения биоразнообразия на нашей планете, связанного с деятельностью современного человека, который в большинстве своём, проживая в городе, практически не сталкивается с природой, не имеет представления о её разнообразии и может видеть только по телевизору. Это создаёт у него чувство непричастности биоразнообразия к повседневной жизни, но это не так.
Что такое биоразнообразие?
Под термином биоразнообразие учёными принято понимать разнообразие жизни на Земле - растений, животных, насекомых, грибов, бактерий и экосистем, которые они образуют. В этом понятии также существует взаимосвязь, которая присутствует между ними. Биоразнообразие может протекать:
- на уровне генов, обуславливает изменчивость особей определённого вида;
- на уровне вида, отражает разнообразие видов (растения, животные, грибы, микроорганизмы);
- разнообразия сюда входят различия между ними и различные экологические процессы).
Следует учитывать, что все приведённые типы разнообразия находятся во взаимосвязи. Множество экосистем и различных ландшафтов создают условия для появления новых видов, генное разнообразие даёт возможность изменения внутри одного вида. Сокращение биоразнообразия говорит об определённых нарушениях этих процессов.
В настоящее время экологи бьют тревогу в связи с тем, что человеком нарушаются условия обитания, экологические процессы, человек создаёт новые виды растений, животных на генном уровне. Как это отразится на дальнейшей жизни на Земле, неизвестно. Ведь в природе всё взаимосвязано. Об этом говорит так называемый «эффект бабочки». О нём поведал миру писатель фантаст Рей Брэдбери в своём рассказе «И грянул гром» ещё в середине прошлого века.
Невозможность жизни без биоразнообразия
Самое ценное и важное, что существует на земле - это биологическое разнообразие. Знаем ли мы об этом или нет, но вся наша жизнь зависит от богатства земли именно биологического, так как животные и растительность дают нам её. Благодаря растениям, мы получаем достаточное количество кислорода, а материалы на их основе дают нам не только еду, но и древесину, бумагу, ткани.
В наш техногенный век необходимо огромное количество энергии, получаемой путём сжигания топлива, которое вырабатывается из нефти, образованной в результате разложения останков множества организмов, растений. Жизнь человека без биологического разнообразия невозможна.
Приходя в магазин, мы покупаем еду, упакованную в пакеты, мало думая о том, откуда она берётся. Жизнь большинства населения проходит в искусственной среде, которую составляют асфальт, бетон, металл и искусственные материалы, но это не говорит о том, что последствия сокращения биоразнообразия обойдут человечество стороной.
Жизнь на Земле и её многообразие
История планеты Земля говорит о том, что в различные времена её населяло множество живых организмов, большинство которых в результате эволюции, вымирали и уступали место новым видам. Этому способствовали условия и причины, но даже в периоды природного застоя не происходило сокращения биоразнообразия, многообразие увеличивалось.
Природа устроена таким образом, что всё в ней находится во взаимодействии. Ни один вид живых организмов не может жить и развиваться в закрытой среде. Это показали многочисленные опыты по созданию изолированных биосистем, потерпевших полнейший крах.
Современными учёными описаны и изучены 1,4 миллиона видов живых организмов, но по расчётам на Земле существует от 5 до 30 миллионов видов, которые живут, развиваются в зависимости от условий. Это происходит естественным образом. Живые организмы заселили всю планету. Они живут в воде, воздухе, на земле. Их можно встретить в пустыне и на Северном и Южном поясах. Природа обеспечивает всем необходимым, чтобы продолжить жизнь на Земле.
С помощью живых организмов проходит азотный и углеродный круговорот, который, в свою очередь, поддерживает возобновление и переработку природных ресурсов. Благоприятная для жизни среда, которую создаёт атмосфера Земли, также регулируется живыми организмами.
Что способствует сокращению биоразнообразия?
В первую очередь сокращение лесных массивов. Как говорилось выше, растения играют в жизни планеты очень важную роль. Тайгу и джунгли называют лёгкими планеты, благодаря им она получает достаточное количество кислорода. Кроме того, больше половины видов живых организмов существует именно в джунглях, занимающих всего лишь 6% земной поверхности. Их называют генетическим фондом, накопленным за 100 миллионов лет эволюции на Земле. Его потеря будет невосполнимой и может привести планету к полной экологической катастрофе.
Причины сокращения биоразнообразия - это деятельность человека, преобразующего планету с целью удовлетворения своих, не всегда обоснованно увеличенных, потребностей. Бесконтрольная вырубка тайги и джунглей приводит к исчезновению многих видов жизни, даже неизученных и не описанных человеком, к нарушению экосистем и водного баланса.
Этому способствуют вырубки и выжигание лесов, заготовка различного вида растений и рыболовства, проводящихся в хищнических размерах, применение пестицидов, осушение болот, гибель коралловых рифов и вырубка мангровых зарослей, увеличение числа сельскохозяйственных угодий и площади населённых пунктов.
Понятно, что развитие технологий, технический прогресс не остановить. Но необходимо предпринять меры по решению экологических проблем сокращения биоразнообразия.
Международная Конвенция по биологическому разнообразию
С этой целью была принята «Конвенция по биологическому разнообразию», которую подписала 181 страна, чьи правительства приняли на себя обязательства по сохранению его в своих странах, обязались действовать совместно с другими государствами и делиться выгодами по использованию генетических ресурсов.
Но это не предотвратило сокращение биоразнообразия на планете. Экологическая обстановка на Земле становится как никогда угрожающей. Но существует надежда, что здравый смысл, который Бог даровал человеку, возобладает.
Эволюция - двигатель жизни
Двигателем жизни вперёд является эволюция, в результате которой одни виды вымирают и появляются новые. Все современные живые существа пришли на смену вымершим, причём, как подсчитали учёные, из всего разнообразия видов, существовавших на Земле, сегодняшнее их число составляет только 1% от их общего количества.
Вымирание видов - это естественный момент эволюции, но современные темпы сокращения биоразнообразия на планете принимают угрожающие размеры, происходит нарушение естественной саморегуляции и это стало одной из важнейших экологических проблем человечества.
Роль вида в биосфере
Познания человечества о роли, которую играют представители того или иного вида в биосфере, ничтожно малы. Но учёным доподлинно известно, что каждый вид имеет в природе определённое значение. Исчезновение одного вида и невозможность заменить его новым может повлечь за собой цепную реакцию, которая приведёт к вымиранию человека.
Необходимые действия
Первым делом человечество должно попытаться сохранить тропические леса. Тем самым оставив возможность сохранить некоторые виды живых существ и растений от вымирания. Сохранение джунглей приведёт к стабилизации климата.
Джунгли - прямой источник богатейшего генетического материала, сокровищница разнообразных видов живых существ. Кроме того, это источник растений, на основе которых человек создаёт уникальные лекарства. Увлажняя атмосферу, тропические леса предотвращают глобальное изменение климата.