Глава 22. К управлению геосистемами

Основное - это единство культурного мира. 
В настоящее время оно может быть 
обеспечено только путем настойчивых 
поисков, которые люди предпринимали и 
продолжают предпринимать и которые 
направлены к тому, чтобы они стали 
полными хозяевами как природы, так и 
социально-экономического развития, ибо 
только этот путь гарантирует им 
будущее, прогресс, счастье.

Пальмиро Тольятти

Термин "управление" получил широкое распространение в изучении связей между человеком и средой его обитания. Его употребление обусловлено приложением принципов кибернетики к построению моделей процессов эксплуатации естественных ресурсов и удаления отходов. Он используется при описании явлений целенаправленного воздействия на природу. Однако это понятие долгое время оставалось неразвитым, в связи с чем в теории природопользования отсутствовал ключевой элемент.

Формы управления. Для того чтобы ликвидировать указанный пробел, потребовалось провести специальную обработку материалов, касающихся преднамеренных изменений в природе. На первом этапе рассматривалось действие наиболее мощного средства преобразования среды - гидротехники. Учитывая ее назначение - перераспределение водных ресурсов во времени,- особое внимание уделялось анализу изменчивости свойств природы в сфере влияния гидроузлов. Наблюдениями были установлены многочисленные проявления взаимообусловленности в функционировании зарегулированных рек, с одной стороны, и затворов и агрегатов ГЭС - с другой.

Анализ привел к выводу, что определенные периодические и непериодические колебания состояний среды (уровня рек, горизонта грунтовых вод, влажности почв, прироста растительной массы, численности животных и т. п.) в итоге определяются факторами чисто информационного характера. Такой тип связи свидетельствует о наличии классической (известной из кибернетики) формы управления в гетерогенной системе, объединяющей людей, технику и природу.

Благодаря выяснению ряда важных сторон управления водной средой открылась возможность сравнительного изучения всех видов деятельности человека, направленной на изменение природы. При этом обнаружилось, что существует глубокое принципиальное сходство в организации регулирования стока и орошения, выборочного отстрела и отлова, рубок ухода, посева, аэрации водоемов, вспашки и других мер, с помощью которых тот или иной компонент среды поддерживается в нужном состоянии и обеспечивается оптимизация использования природных ресурсов.

Во всех случаях здесь наблюдается эффект управления, достигаемый за счет, во-первых, изъятия или отдачи вещества и энергии среде в нужное время в нужном месте (в этом проявляется роль информации), во-вторых, произвольного изменения человеком направления и расхода движущихся на земле потоков и, в-третьих, мобилизации каких-либо масс (например, воздуха при вентилировании, воды при дестратификации, почвы при вспашке и т. д.). Для осуществления подобных операций человек пользуется особыми техническими средствами, представляющими собой динамические системы.

Однако арсенал современных средств целенаправленного влияния на природу не ограничен указанным классом техники. В практике мелиорации употребляется ряд статичных объектов, таких, как дренажные трубы, дамбы, барражи и т. п. Их роль в среде планируется в расчете на осредненные условия.

Несмотря на все различие статичных и динамичных средств, эффект их применения, как показывает анализ физической стороны явлений, одинаков - получение большого количества вещества и энергии при сравнительно малых затратах на основе использования знаний о природных закономерностях. А такая стратегия и составляет сущность управления. Следовательно, создавая экономичные (с точки зрения расхода вещества и энергии) технические сооружения для подчинения своей воле природных процессов, человек избирает один из двух путей: либо однократно изменяет среду и затем, не прикладывая усилий, поддерживает ее в трансформированном состоянии (позиционное управление), либо производит систематическую корректировку среды в соответствии с варьированием внутренних и внешних условий (оперативное управление).

Действия по защите среды во многом аналогичны позиционному и оперативному управлению и, вероятно, таковыми и являются. Здесь основная цель управления - максимизация выхода вещества и энергии из среды - выступает в завуалированном виде.

Если теперь обратиться к целенаправленным воздействиям на природу, осуществляемым только для изъятия заключенных в ней ресурсов, то мы и тут в простейших случаях обнаружим все признаки управления (если, разумеется, усилия людей точно рассчитаны). О наличии феномена управления будет свидетельствовать явное превышение уровня вещественно-энергетических результатов труда над уровнем затрат, обеспечиваемое вполне рациональным или интуитивным применением на практике знаний о природных закономерностях (информации). В современной цивилизации с ее разветвленными технологическими цепочками производства и сетью товарообмена конечные результаты использования природных ресурсов и затраты прямо никогда не соотносятся (что порождает экономические проблемы). Но характер отношений общества и природы остается всегда единым. Они сводятся к манипулированию материальными потоками в целях получения локального выигрыша в качестве и количестве вещества и энергии за счет правильного использования информации, которая заключена в культуре того или иного народа или группы людей.

Если в системах мелиоративного назначения сфера управления ограничена конкретными преобразуемыми телами, то в отношении крупных общественно-природных систем, созданных государственными образованиями или отдельными экономическими узлами, об управлении можно говорить, только имея в виду их как целое. При ближайшем рассмотрении все сводится к совокупности процессов изъятия, транспортировки и отдачи вещества и энергии.

Управление бывает одно-, двух- и трехступенчатым. В первом случае центр управления и управляемый объект связаны непосредственно, а во втором и третьем случаях управляющее воздействие передается соответственно через один или два промежуточных звена. Примером простого управления может служить изменение стока с помощью русловых сооружений для орошения, проводимого по графику. Многоступенчатое управление свойственно развитым системам сельскохозяйственного назначения, где в качестве (промежуточных звеньев выступают вода, воздух, удобрения. Оно усложняет состав системы, поскольку возникает необходимость в применении дополнительной технической аппаратуры для управления промежуточными звеньями процесса и получения оперативной информации.

Сельскохозяйственные геосистемы прошли длительный путь развития. При этом постоянно росло значение управления через посредство все большего числа определяемых человеком факторов. Логичное завершение такая тенденция получила в создании оранжерей, теплиц, ферм и других комплексов, где контролируются почти все условия обитания растений и животных.

В настоящее время наблюдается тяготение к организации более оперативного управления, для чего разрабатываются новые методы получения информации (например, дистанционная регистрация расчета потребностей по косвенным показателям и пр.) и создаются более совершенные технические средства, в частности системы автоматизированного управления. Вместе с тем существует и ориентация на упрощение оперативного управления вплоть до почти полного его упразднения (например, в системах капельного орошения, рассчитанных на постоянный приток влаги в корневую зону).

Стремление максимально увеличить эффективность управления приводит ко все большему уменьшению роли человека в системе. В отдельных комплексах с автоматическим режимом управления удалось добиться полного срастания технической и природной частей системы.

Геосистемы, в которых производится управление животными, не менее разнообразны. Это и относительно простые образования, с помощью изгородей контролирующие распределение крупного рогатого скота и домашних оленей и позволяющие регулировать численность стада путем изъятия части поголовья, и сложные системы, обеспечивающие максимальную продуктивность популяций млекопитающих (на несколько порядков превосходящую естественную), птиц и рыб, представляющих собой по существу также продукт техники, так как их генетические, физиологические и экологические особенности в значительной мере определяются искусственными условиями. В состав геотехнических систем животноводческого назначения входят и растениеводческие комплексы. При пастбищном животноводстве и прудовом рыбоводстве экстенсивного типа они пространственно совмещаются, т. е. на одном и том же участке производится управление и растениями, и животными. Однако в интересах повышения биологической продуктивности возникает необходимость в пространственном разделении подсистем при условии их функциональной интеграции.

Объективная тенденция в экономике состоит в неуклонном увеличении единичных мощностей геосистем, осуществляющих управление потоками вещества и энергии. В значительной мере это объясняется инерционностью населения и хозяйства. Рост потребностей районов сосредоточения городов и промышленности, а также очагов поливного земледелия в природных ресурсах происходит опережающими темпами, что обусловливает необходимость крупномасштабных перебросок сырья на далекие расстояния, которые невозможны без усложнения механизмов оперирования массами вещества и энергии, а значит, и укрупнения систем. Городские агломерации и места концентрации сельского населения окружают системы, где осуществляется управление большими объемами воды, газа, нефтепродуктов, живого вещества.

Разработка управленческого подхода в 'Природопользовании на уровне классификации типов систем и их сравнительного анализа позволяет перейти непосредственно к конструктивной проблематике и подводит общую базу под исследования отношений общества и природы, которые до сих пор были лишены сколько-нибудь развитых понятий.

Переход к комплексному управлению. Рассматривая историю управления природными ресурсами в какой-либо отрасли хозяйства, мы обязательно столкнемся с фактами, свидетельствующими о постепенном расширении состава систем и включении в него инородных природных тел, на которые также со временем распространяется процесс целенаправленного воздействия. Взять ли лесное хозяйство, или хозяйство сельское, или водное, или какое-то другое - всегда обнаружатся явления одного типа, а именно обращение к управлению не только основным объектом интересов данной отрасли экономики, но и другими связанными с ним объектами, что дает больший выход полезной продукции при сравнительно низком уровне дополнительных затрат.

Такое комплексное управление сравнительно давно практикуется в лесном хозяйстве, где найдены оптимальные формы использования древесины, дичи и дикорастущих плодов. При соответствующих рубках (выборочных, поквартальных) общая биологическая продуктивность леса не только не снижается, но и значительно увеличивается. Экономически такой тип управления гораздо выгоднее, чем простое управление, ориентированное на получение одной древесины. И наоборот, как показывает опыт, нерациональные рубки наносят ущерб, расстраивая древостой и способствуя заболачиванию земель.

Аналогичная картина наблюдается в водном хозяйстве. Первыми проектами крупных ГЭС из мер управления неводными ресурсами предусматривались лишь рыбопропускные сооружения, призванные сохранить статус-кво. Время показало, что этого недостаточно. В дальнейшем гидроузлы стали 'проводить специальные попуски для поддержания продуктивности поймы ниже плотины и обеспечения нужного качества воды. В зоне их влияния появились рыбоводные заводы. Ведутся работы по мелиорации мелководий для целей сельского хозяйства. На зарастающих берегах организуются охотничьи хозяйства. Воды, фильтрующиеся из водохранилищ, стали использовать для питьевого снабжения. Таким образом, налицо переход к комплексному управлению ресурсами в геосистемах, созданных первоначально для отраслевого управления.

Интересы охраны окружающей среды определяют распространение комплексного управления в горнодобывающей промышленности, где ныне предложены и проверены на практике технологические приемы, обеспечивающие одновременную добычу полезных ископаемых и рекультивацию горных выработок и отвалов.

Проведены исследования и опыты по совместному ведению лесного и рыбного хозяйства в бассейнах рек, приведшие к установлению норм оптимальной лесистости. В целом ряде районов сельскохозяйственные работы выполняются с учетом требований охотничьего хозяйства, что также приносит экономическую выгоду.

Таким образом, в разных отраслях накоплен значительный опыт по комплексному (многостороннему) управлению природными ресурсами, частично обобщенный в отраслевых дисциплинах. Однако до сих пор вклад географов в эту интереснейшую область, географическую по своему существу, остается скромным. Поскольку экспериментальная работа здесь малодоступна ввиду сложностей организации, постольку большой эффект могут дать систематизация собранных данных и пропаганда идеи комплексного подхода к управлению природными ресурсами, сопровождаемые конкретными показателями получаемого при этом результата.

Главная же задача, стоящая перед географами, заключается в интегральной оценке путей развития производительных сил, и в частности намечаемых мероприятий по управлению природными ресурсами, так как необходимость такой оценки диктуется самой сущностью управления как положительной разностью результатов и затрат труда, обеспеченной имеющимися у людей знаниями.

Описание регионов. В век специализации при видимом избытке всевозможной информации историко-географическая регионалистика не только не утрачивает своей полезности, но и, наоборот, становится еще более нужной, поскольку разработка стратегии и тактики дальнейшего продвижения общества без комплексных характеристик арены человеческой деятельности означала бы потерю целого и не могла бы обеспечить решение сложных современных проблем. Кроме того, по-прежнему актуальной остается просветительская функция регионалистики. Однако для того чтобы удовлетворять возросшим требованиям жизни, следует обновить содержание региональных описаний, приведя их в соответствие с новыми целями, которые были указаны еще в I960 г. в обзорном труде "Советская география. Итоги и задачи" и формулировались как "всестороннее научное обслуживание великой работы человечества по многообразному, все более интенсивному использованию уже открытых природных ресурсов, преобразованию природы и хозяйства уже освоенных районов и стран", а позднее были более кратко и емко определены как планомерное преобразование и управление средой в интересах будущего.

В последнее десятилетие сделано довольно много в области модернизации страноведческих работ: увеличился объем материала, касающегося охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, появились специальные обзоры, посвященные этим вопросам. Изменилась и авторская установка, которая раньше сводилась к словесной картине региона при равномерном освещении всех составляющих его индивидуальность особенностей, а ныне акцентирует внимание на узловых моментах, важных для понимания местных проблем взаимодействия населения, хозяйства и природы. Однако вряд ли есть основания для выводов о достижении соответствия цели и имеющихся на сегодня средств в виде комплексных характеристик территориальных объектов, явно нуждающихся в оптимальном управлении.

Первейшая задача регионалистики на современном этапе видится в изучении и синтетическом описании разностороннего влияния на природу и общество групп наиболее активных и значимых в социально-экономическом отношении ядер систем, свойственных той или иной территории. При этом должны быть отражены обе стороны процесса взаимодействия человека и окружающей среды - приспособление земного окружения к населению и хозяйству и приспособление населения и хозяйства к естественной обстановке. Главное же состоит в том, что по данным, сообщаемым в страноведческом труде, можно было бы получить ясное представление об основных звеньях круговорота веществ и ответвлениях потока энергии и вещества между обществом и природой, а также об элементах материальной и духовной культуры, направляющих эти потоки в конкретном пространстве земной оболочки. Описание же объекта есть первый шаг на пути к управлению им.

Учитывая ограниченный объем настоящей главы и ее прикладное назначение, здесь нет смысла подробно развертывать программу системной регионалистики и тем более приводить эмпирический материал. Остановимся лишь на некоторых принципиальных положениях. Во-первых, при написании любой региональной работы следует исходить из предпосылки с существовании природно-общественных и общественно-природных единств, подчиняющихся общим закономерностям и вместе с тем отличающихся на каждой территории и акватории. Во-вторых, структура характеристики региона должна воспроизводить основные стадии движения вещества и энергии в рассматриваемой ячейке общества от извлечения сырья до выделения отходов. В-третьих, сообщаемые сведения целесообразнее всего группировать таким образом, чтобы изложение шло по логике "от причины к следствиям", т. е. нужно стремиться к функциональному описанию и избегать описания физиономического, "послойного". В-четвертых, очень важно придерживаться исторического подхода, прослеживая роль отпечатков деятельности человека, оставленных в предыдущие этапы. В-пятых, желательно фиксировать критические точки в процессе управления природными ресурсами и выявлять факторы, лимитирующие его развитие.

Установка дает в руки географа критерий отбора материала (что само по себе очень важно в страноведческом труде), но главное, она ориентирует на рассмотрение проблем оптимального управления ресурсами, способствуя укреплению в географии конструктивного начала.

Региональный прогноз. Географам все чаще приходится прогнозировать будущее состояние населения, хозяйства и природы в пределах значительных территорий. С помощью метода анализа и синтеза причинно-следственных связей в нук-леарных системах, дополняющего метод межотраслевых балансов в экономике, можно в принципе предсказать явления, которые произойдут при росте производительных сил. Для этого предстоит выстроить цепочки опережающих и результирующих эффектов в оболочках важнейших систем, где в качестве ядер избираются прежде всего социальные и экономические факторы. Необходимое условие составления долгосрочного прогноза - знание темпов развития ядра (населения, отраслей промышленности, сельского хозяйства и т. д.). Нужная информация может быть получена и тогда, когда интересующая исследователя переменная представляет собой одно из следствий (эффектов) воздействия ядра иного типа. Например, прогноз продуктивности сельского хозяйства облегчается сведениями о развитии машиностроения и химической промышленности.

Анализ и синтез цепочек будущих процессов должен базироваться на результатах изучения действующих механизмов нуклеарных систем и на логике связей явлений в современной действительности, т. е. известный момент экстраполяции здесь неизбежен. Качественный скачок от изучения функционирования к изучению развития и далее прогнозированию позволяет произвести моделирование систем на ЭВМ.

Принципиальное отличие изложенного метода прогнозирования от существующих состоит в оперировании зависимостями межотраслевыми, а не сгруппированными по отраслевому признаку. Если обычно исследуется объект, состоящий из однородных блоков (население, промышленность, естественные ресурсы, среда и пр.), то в данном случае он заключает в себе разнородные компоненты на всех структурных уровнях. Как представляется, предлагаемый путь прогнозирования больше соответствует положению вещей в мире, где все взаимосвязано. (Понятие о самостоятельных областях типа "окружающая среда", "производство продовольствия", "добыча минерального сырья" и т. д. есть абстракции, переносящие на природу деления профессиональной специализации человека.)

Конструктивная регионалистика. Проблема выбора типа организации пространства или ее улучшения постоянно возникает в проектировании и планировании - тех областях практической деятельности, куда географ должен вносить свой вклад. Однако здесь, кроме нескольких общих рекомендаций, в принципе нельзя дать каких-то универсальных рецептов. Дело поиска наилучших форм совмещения естественных и искусственных объектов на конкретной территории находится в пограничной области науки и искусства. Заранее обречены на неудачу попытки определения единых "норм" плотности технических сооружений на единицу площади земной поверхности, установления естественных "пределов" емкости ландшафта, точно так же как и попытки выяснения пригодной для всех случаев, "оптимальной" доли естественных угодий, где хозяйственная деятельность ограничивается.

Что касается общих рекомендаций, то они, во-первых, сводятся к сознательному использованию найденного интуитивно в минувшие века правила подчеркивания естественных доминант местности, ее рельефа, гидрографической сети с помощью соответствующего расположения и варьирования построек и коммуникаций, сельскохозяйственных земель. Во-вторых, следует стремиться к такому окультуриванию природы, которое бы выделяло роль экономически ценных доминант в хозяйстве, усиливая их эстетическую привлекательность и приглушая негативные последствия производства. B-третьих, важно соблюдать чередование форм адаптации общества к природе и природы к обществу в пространстве и по мере увеличения размеров систем.

В качестве элемента теоретической базы оптимизации комплексов природно-общественных и общественно-природных систем могут служить идеи поляризованной биосферы Б. Б. Родомана и антропокосмоса К. Доксиадиса, заключающиеся в целенаправленном разделении в пространстве функций мест постоянного обитания людей, мест производства, мест отдыха и мест с заповедным режимом.

Нужно отметить очень важный и еще, к сожалению, мало учитываемый при оптимизации региона фактор - восприятие местным населением окружающей среды. Исследования, проведенные в этой области, свидетельствуют о возможности более полного учета интересов людей при всякого рода преобразованиях путем индивидуализации проектных решений для конкретных условий региона. Тем самым конструктивную силу приобретает еще одна область знания.

В целом именно региональные исследования открывают перед географами и историками наиболее широкие перспективы, поскольку для них индивидуальное всегда имело особую привлекательность. Как объект изучения и науки, и искусства оно неисчерпаемо.