УЧЕНИЕ О ГЕОСИСТЕМАХ



Тип работы:  Материал
Бесплатно:  Антиплагиат
Объем: 23 страниц
В избранное:   
Сочава Виктор Борисович, Учение о геосистемах. — Новосибирск: Наука, 1975.
— 39 с.
УЧЕНИЕ О ГЕОСИСТЕМАХ
1. К постановке вопроса
        Со времени V съезда Географического общества СССР (1970 г.)
внимание к концепции геосистем в разных странах заметно усилилось. При этом
некоторые авторы рассматривают ее как основополагающую в современной
физической географии [Исаченко, 1971; Дьяконов, 1974; Chorley, 1971;
Chorley, Kennedy, 1971; Hidore, 1974; Schmidt, 1974]. Симпозиум, имевший
место в 1975 г. в Иркутске на III Всесоюзном совещании по прикладной
географии, отчетливо показал, что учение о геосистемах в состоянии играть
конструктивную роль в решении ряда прикладных вопросов, где требуется
участие географа. Физическая география, опираясь на системные принципы,
может занять прочные позиции в современной прикладной географии, лежащей в
основе планирования социально-экономического развития страны и
проектирования мероприятий по освоению и переустройству ее территорий.
        Не меньшее значение имеет системная парадигма для фундаментальных
разделов физической географии и для правильного понимания взаимоотношений
ее с отраслевыми природно-географическими дисциплинами. Это нужно принять
во внимание, поскольку оно неизбежно должно повлиять на ориентацию научно-
исследовательских работ по физической географии. Имея свой собственный
весьма мало изученный объект (геосистемы всех размерностей), физическая
география освобождается от необходимости вторгаться в сферу частных
географических дисциплин. При современных условиях она должна изучать не
компоненты природы, а связь между ними, не ограничиваться морфологией
ландшафта и его подразделений, а вдаваться в изучение их динамики,
функциональной структуры, порядка связей и т.д.
        Учение о геосистемах обязывает нас внести коррективы в
популяризацию географических знаний и в программы школьной географии. За
рубежом П. Какела и Р. Христоферсон [Kakela, Christopherson, 1972] сделали
это только частично. У нас в стране в школьной географии и в области
энциклопедических знаний этот вопрос пока обходят молчанием.
        При таких условиях постановка вопроса о логических основах учения о
геосистемах, об изменениях, с ним связанных, в содержании физической
географии, а также перспективах применения ее данных на практике
представляется своевременной.
        Автор стремился хотя бы упомянуть основные (в том числе нерешенные
и проблематичные) вопросы, касающиеся учения о геосистемах, с тем чтобы
привлечь к ним внимание и провизорно наметить абрис перспективной тематики
по физической географии в ее современном понимании.
        Со времен Михаила Ломоносова (1711-1765) и Иммануила Канта (1724-
1804) представление о содержании физической географии изменялось
неоднократно в соответствии с эволюцией наук о Земле и Космосе и
прогрессирующим развитием общей методологии. Гибкость научных концепций —
показатель их жизненности.
        Признание учения о геосистемах стержнем современной физической
географии (без ее прежних разделов, нашедших самостоятельное место в цикле
наук о Земле) не должно вызывать сомнений и колебаний, так как оно вполне
закономерно и в состоянии обеспечить дальнейший прогресс нашей науки.
2. Объект физической географии в свете учения о геосистемах
        Концепция геосистем позволяет по-новому сформулировать объекты
исследования физикогеографа, ясно обозначить их содержание, отличное от
такового частных географических дисциплин. Она порождает новую точку роста
нашей науки и расширяет перспективы практического использования ее
результатов.
        Сформулируем основную проблематику учения о геосистемах,
характеризующую современные узловые задачи физической географии.
        Моделирование геосистем на основе их спонтанной и антропогенной
динамики и соответствующего им интегрального природного режима.
        Анализ аксиом и других положений специальной теории геосистем как
части общей теории (метатеории) систем.
        Поиски рациональных приемов количественной оценки геосистем и
ландшафтообразующих процессов, в частности математического аппарата,
пригодного для их описания.
        Системный анализ пространственных связей в географической оболочке
на планетарном, региональном и топологическом уровнях.
        Исследование пространственно-временного состояния геосистем и
создание их графических моделей, в первую очередь карт среды в связи с
проблемами ее охраны и оптимизации.
        Изучение влияния социально-экономических факторов на природную
среду и прогнозирование геосистем будущего.
        Географическая экспертиза проектов комплексного использования и
охраны географической среды.
        Подбор, переработка и систематизация природно-страноведческой
информации для учебных и справочных целей.
        Названные проблемы не исчерпывают всего круга задач физической
географии, но они характеризуют основное ее содержание, отличное от
такового отраслевых географических проблем. Некоторые из них (метеорология,
гидрология) давно обособились и отошли от физической географии; другие
(геоморфология, палеогеография) начали обособляться позднее и до последнего
времени не до конца размежевали с физической географией сферу деятельности.
        Как учение о геосистемах физическая география не поглощает ни одной
отраслевой географической дисциплины, а имеет с ними некоторые общие
проблемы, касающиеся порядка связей компонентов геосистемы, основывается на
их данных, но ни в коем случае не подменяет их и сама не может быть
заменена ими.
        Не представляя суперсинтеза даже части географических наук,
изучающих природу, из отраслевых географических дисциплин она черпает
только отдельные разделы, в основном решает комплексные географические
проблемы. Более специализированные функции физической географии такого рода
приобретают особое значение в настоящее время в связи с прогнозированием
геосистем будущего, исследованиями, направленными на защиту среды обитания.
        Физическая география непосредственно соприкасается с вопросами
географии населения и учения о территориально-производственных системах.
Обремененная в прошлом гидрологическими, геоморфологическими и прочими
непрерывно усложнявшимися отраслевыми проблемами, она невольно отрывалась
от своей основной концепции — связи природы с человеческим обществом. В
современном понимании физическая география имеет отношение преимущественно
к аспектам природной среды, ориентированным на человека, к прямым и
обратным связям, которые при этом возникают. Эти связи входят в сложную
системную организацию и проникают в экономическую и социальную сферы.
        С учетом сказанного концепция геосистем приобретает особое
значение; она обеспечивает четкость границ физической географии с другими
географическими дисциплинами и одновременно определяет сущность физико-
географических исследований и место их в географии в целом.
        Все изложенное имеет отношение к "переднему краю" физической
географии, ее основному содержанию, питающему науку как таковую и
оправдывающему ее суверенитет.
        Содержание курсов физической географии, особенно в специальных
вузах, и тематики физико-географических разделов в страноведческих
описаниях могут иметь и несколько иной объем, заключая помимо собственно
физико-географических данных и вопросы, относящиеся к частным наукам о
Земле.
3. Геосистема - природное явление
        Приходится еще раз ставить вопрос о том, что геосистема — природное
образование, развивающееся по законам, действующим прежде всего в
географической сфере. Так понимают ее многие авторы в СССР и за рубежом.
Только такого рода геосистемы изучаются в натуре, и результаты этого
изучения публикуются. Другие трактовки геосистемы пока представляют
умозрительную конструкцию, понятия о которой к тому же крайне фрагментарно
сформулированы.
        Хотя геосистемы — природные явления, но при их изучении в словесном
и математическом описаниях принимаются во внимание все экономические и
социальные факторы, влияющие на структуру и пространственные особенности.
Модели и графы геосистем отражают экономические и социальные параметры,
воздействующие на главнейшие связи внутри геосистемы.
        В первую очередь это касается ландшафтов, значительно измененных
человеком. Антропогенные влияния сказываются на ряде природных составляющих
геосистемы (изменения влажности и солевого режима почв, деформация
растительности, загрязнение воздушного бассейна). Все эти показатели
определяют переменное состояние геосистемы по отношению к коренной
структуре и отражаются в ее модели. Так называемые антропогенные ландшафты
есть не что иное, как переменные состояния коренных природных геосистем и
относятся к проблеме динамики ландшафтной сферы.
        Особое положение занимают так называемые геотехнические системы.
Они соответствуют тому типу управляемых систем, которые Р. Чорли [Chorley,
1971] назвал контролируемыми. Переменное состояние, свойственное таким
системам, поддерживается посредством технических устройств, но оно также
непостоянно и при одной и той же системе технического воздействия меняется
во времени в зависимости от природного потенциала местности.
        Контролируемые геосистемы подразделяются на эпизодически и
постоянно контролируемые. В первом случае проводится разовое вмешательство
в структуру геосистемы, после чего она развивается по новому пути, но
спонтанно. В постоянно регулируемых геосистемах определенная степень
воздействия извне происходит систематически. Антропогенные и спонтанно
действующие факторы, обусловливающие структуру геосистемы, во всех случаях
относятся к разряду природных, даже если они следуют за теми или иными
экономическими или социальными процедурами. Однако как бы существенно
социально-экономические факторы ни преобразовали геосистему, понятие о
последней не может поглотить представление о территориально-
производственной системе, расположенной в пределах геохор.
        Сложившееся направление изучения территориально-производственных
систем [см. для примера: Экономико-географические проблемы формирования
территориально-производственных комплексов Сибири, 1969-1974] подходит к
объектам исследования с учетом природных условий, но не как к единой
природно-экономической системе. То же относится к разрабатываемому в
последние годы методу эколого-экономического анализа применительно к
проблемам регионального развития [Isard, 1972]. Он имеет несомненные
перспективы, но на пути использования экологических и физико-географических
показателей при решении региональных экономических задач, а не в плане
рассмотрения тех и других в единой системе. Эколого-экономическая система
Н. Изарда, как и территориально-производственные системы сибирских
экономикогеографов и экономистов, — категории экономические, контактирующие
с представлением о геосистемах, но не сливающиеся с ними.
        Все сказанное не исключает существования тотальных систем
(компажей), которые в равной мере являются географическими, экономическими,
социальными и техническими. Точнее, они представляют взаимодействующий
комплекс различных классов систем со своими пространственными, временными и
функциональными параметрами. Тотальная система — это все то, что окружает
человеческое общество. К. Бухвальд [Buchwald, 1972] понимает такую среду
как сложную динамическую глобальную эколого-социально-экономическую
относительно замкнутую систему. По существу, это комплекс сред и
взаимодействующих систем. При исследовании названный комплекс прежде всего
подлежит расчленению, без чего немыслим его эффективный анализ.
Экономические, техногенные, социальные элементы окружения человеческого
общества в понятие его географической среды не входят. Они могут
рассматриваться только как факторы динамики геосистем. Последние,
подчеркнем еще раз в заключение, — природные образования, в той или иной
мере испытавшие влияние социальной, экономической и техногенной сред.
4. Логические основы учения о геосистемах
        Последовательность и взаимосвязь понятий в учении о геосистемах
рассматривается нами по ходу изложения на протяжении всей работы. Коснемся
некоторых главнейших положений.
        Геосистемы — особый класс открытых иерархически организованных
динамических систем [Bertalanfry, 1973]. Они подразделяются на геосистемы
сферы с наземной жизнью и геосистемы сферы морей и океанов. Для них
характерен ввод негэнтропии извне за счет солнечной радиации и внутренних
сил Земли.
        Иерархичность строения — важнейшее свойство геосистем. Благодаря
ему, как элементарный участок земной поверхности, так и планетарная
геосистема (географическая оболочка) и промежуточные подразделения
природной среды представляют собой (каждый в отдельности и вместе взятые)
динамическую целостность с особой, присущей ей, географической
организацией. Последняя выявляется на пространстве, допускающем размещение
всех слагаемых геосистемы, обеспечивающих ее функциональную целостность.
Геосистема не делится без предела; географической организации присущи
ареалы.
        Пространственный критерий в географии, как известно, имеет особое
значение. Каждой категории размерности геосистем (топологической,
региональной, планетарной и промежуточным) свойственны свои масштабы и
качественные особенности географической организации.
        Время оценивается возрастом, который для современных геосистем
исчисляется от той временной ступени, когда между компонентами комплекса
начали устанавливаться системные связи, подобные действующим в настоящее
время.
        Переход геосистем из одной временной ступени в другую знаменует их
эволюцию — объект изучения палеогеографии, а также учения о геосистемах.
Многочисленные проявления мобильности геосистем в пределах одной возрастной
ступени (одного этапа эволюции) составляют сущность ее динамики. Эти
движения в большинстве случаев обратимы или почти обратимы; в совокупности
они представляют важный фактор эволюции геосистем. В процессе динамики
отдельные природные компоненты проявляют различные темпы и степень
изменчивости. Из них наиболее изменчивые и быстро трансформирующиеся под
влиянием человека и разного рода периодических явлений обычно оказываются
критическими в создании структуры геосистемы. В зависимости от физико-
географической обстановки критическими могут быть различные компоненты
геосистемы, они обусловливают интенсивность физико-географического
процесса.
        В природе наблюдается чрезвычайное разнообразие местных ее
особенностей и значительная мобильность геосистем. Под влиянием
деятельности человеческого общества они усиливаются. Разнообразие
элементарных геосистем, если воспринимать его только физиономически,
граничит с хаотичностью, отсюда необходимость выявлений инвариантов
природной среды. Последние представляют практически неизменную при
преобразовании в определенном отрезке времени часть динамической системы.
        Инварианту подчинены многочисленные производные от него структуры с
различными долговечностью и динамическими тенденциями (коренные, условно-
коренные, квазикоренные, серийные, антропогенно-производные и др.).
Изменение инварианта (и его потенции образовывать переменные структуры)
происходит медленно в процессе эволюции геосистем. Последняя протекает под
влиянием изменения внешних факторов по отношению к геосистеме (в первую
очередь энергетических), а также вследствие эндогенных причин, возникающих
на разных уровнях дифференциаций природной среды в процессе динамических
проявлений в самой геосистеме. Эндогенные процессы внутри географической
оболочки протекают непрерывно на топологическом, региональном и планетарном
уровнях. В последнее время динамике геосистем уделяется большое внимание
[Топология степных геосистем, 1970; Топология геосистем-71, 1971; Геренчук,
Топчиев, 1974; Дьяконов, 1974; Исаченко, 1974].
        Вследствие тех же внешних и внутренних причин в процессе развития
географической оболочки одновременно действует процесс гомогенизации и
дифференциации природной среды. Процесс дифференциации осуществляется на
протяжении всей истории природной среды. Он обусловлен формой Земли и
планетарным механизмом действия радиации. При этом дифференциация
стимулируется различного рода причинами, ускоряющими интенсивность физико-
географического процесса и временами приводящими к кризисам.
        Гомогенизация получает преобладающее значение главным образом в
период между нарушениями, вызванными внешними для географической оболочки
явлениями, а также деятельностью человека, когда создаются условия,
благоприятствующие для саморазвития геосистем. Этому, как фактору большого
радиуса действия, способствует также ослабление интенсивности физико-
географического процесса.
5. Модели и графы
        Предметом физической географии, как упоминалось, являются не
компоненты природы сами по себе, а присущие им связи, посредством которых
формируются соподчиненные друг другу целостности — геосистемы. Наглядное
представление об этих связях мы получаем при помощи моделей и графов. О
применении последних в географии пишут многие авторы [Модели в географии,
1971; Арманд, 1971; Снытко, 1974; Beaujeu Garnfer, 1971; Chorley, Kennedy,
1971; Mittelstadt, 1974].
        Граф геосистемы задается определенным количеством вершин
соответственно числу ее компонентов или другого рода составляющих систему.
Ребра, соединяющие вершины, показывают направление связей. По возможности
(но не обязательно) граф насыщается количественными показателями. Он
показывает реальную ситуацию, иногда с небольшими обобщениями, и может
рассматриваться как первичный документ фиксации связей внутри геосистемы.
        Модель представляет упорядоченное синтетическое отображение
системы, выраженное символами, числовыми обозначениями или математическими
описаниями, а нередко графически, что внешне сближает ее с графом. Полевые
исследования физикогеографа в основном сводятся к сбору информации для
построения графов, а затем моделей.
        Уже первые опыты моделирования геосистем в исследовательских целях
показали, что даже для решения одной задачи, как правило, следует создавать
несколько различных моделей и графов. В зависимости от того, что необходимо
воспроизвести, различаются модели: 1) общих закономерностей географической
сферы; 2) геомеров разных рангов; 3) геохор различных порядков.
        Применительно к размерности геосистемы и к моделируемому виду общей
закономерности географической среды изменяется и структура моделей.
        Целевое назначение и методы моделирования геосистем могут быть
различными. Вполне закономерно ставить вопрос о разработке модели моделей
геосистем, заключающей эмпирическую группировку разных аспектов их
моделирования. Такое исследование еще не проведено, и ниже мы коснемся
только трех видов моделей геосистем, которые в настоящее время
определились.
        1. Функционально-компонентные модели фиксируют поступления,
транспорт, трансформацию и выход из геосистемы всех видов субстанции. В
итоге эти модели дают представление о взаимодействии компонентов внутри
геосистемы. Они составляются в настоящее время преимущественно для
элементарных геосистем (биогеоценозов), но возможны и представляют интерес
для геосистем всех рангов.
        Принципы построения функционально-компонентной модели заимствованы
у экологов, которые в этой области имеют определенные достижения [Ляпунова,
Титлянова, 1974; Odum, 1971]. Геосистема, как и экосистема, может быть
описана только посредством многих моделей, некоторые из них тождественны
для геосистемы и адекватной ей экосистемы [Дружинина, Крауклис, 1973], но в
целом совокупность моделей экосистем не повторяет совокупности моделей
геосистем (см. раздел "Экосистемы в географической среде").
        Представляют интерес модели смежных геосистем, которые Р. Чорли
назвал каскадными или процессообразовательными [Chorley, 1971; Chorley,
Kennedy, 1971].
        2. Функционально-геомерные модели призваны отобразить
функциональную роль фаций в макрогеохорах и геомеров других рангов в
геохорах, к которым они относятся. Это модели, не имеющие близких аналогов
в других науках о Земле; принципы их построения еще недостаточно
разработаны, поскольку отсутствует классификация фаций по их
функциональному значению в геохорах. Общеизвестно, что различные фации
играют неравноценную роль при поступлении субстанции в геохору, а также в
ее аккумуляции при трансформации и передаче в смежные геохоры.
        Функциональную систему геохоры составляют входящие в нее геомеры;
посредством моделирования можно раскрыть механизм действующих при этом
связей. Функционально-геомерная модель не исключает необходимости
функционально-компонентного моделирования. Она может рассматриваться как
последующая ступень в познании функциональной сущности более значительных
по площади пространств, представленных закономерным сочетанием разных
гомогенных ареалов.
        Для различных практических целей (агрономических, рекреационных и
пр.) существует свой оптимум функционально-геомерных отношений на
осваиваемом пространстве. В сельскохозяйственной и агробиологической
литературе давно указывалось на значение определенного сочетания и
конфигурации пахотных, луговых, пастбищных и лесных угодий, это связано с
фациальным составом ландшафта. Функционально-геомерная модель территории
содержит информацию, имеющую в этом смысле практическое значение.
        3. Структурно-динамическая модель предназначена для выявлений и
анализа различных динамических категорий и переменных состояний геосистем,
связанных с одним коренным геомером — обычно фацией или группой фаций.
Такая модель отражает структуру эпифации или группы эпифаций (см. раздел
"Эпигеомеры и классификация геосистем"). На ней показывают
предположительный порядок смены одного переменного состояния другим при
разрушении или восстановлении коренной структуры. На модели по-разному
отмечаются ложнокоренные, условно-коренные и серийные модификации и, по
возможности, время, необходимое для перехода одного динамического состояния
в другое.
        В настоящее время центральное положение в такой модели занимает
коренной геомер. Его можно рассматривать как материнское ядро модели, но в
принципе структурно-динамические модели должны характеризовать все
состояния, относящиеся к одному инварианту. Это еще не достижимо ввиду
недостаточной изученности законов динамики природной сферы.
        В большинстве случаев модели этого типа приближаются или даже
соответствуют кондициям графа. Однако по мере разработки всего, касающегося
динамики геосистем, они обогащаются теми или иными количественными
показателями. В частности, масса геосистем, их продуктивность и другие
параметры при неодинаковом динамическом состоянии (на разных вершинах
структурно-динамического графа), как свидетельствуют наблюдения,
существенно различаются, что может быть использовано при моделировании.
6. Экосистемы в географической среде
        Экосистема — понятие достаточно широкое. Оно лежит в основе
современной экологии — науки об экосистемах всех уровней. Артур Тенсли
(1871-1953) предложил термин "экосистема", имея в виду его глобальное
значение, но современная трактовка выходит за эти пределы. От мельчайших по
объему скоплений материи, где проявляется жизнь, до экологической среды
всего человечества (всей планеты) распространяется интерес экологов
последней трети XX в. [Odum, 1971; Ecosystem..., 1972].
        Географ должен прежде всего различать экосистемы биоценозов и
экосистемы парциальные, те и другие разных размерностей, выраженные на
разных по площади пространствах. Границы экосистем биоценозов в очень
многих случаях совпадают с рубежами географических систем того или иного
ранга. Экосистемы биоценозов представлены гомогенными комплексами
(биоценомерами) и их экологически взаимосвязанными территориальными
сочетаниями (биоценохорами). При этом налицо определенная аналогия с
геосистемами с наземной жизнью, принципы классификации которых мы обсудим
при дальнейшем изложении.
        Требует корректив и представление некоторых биологов,
рассматривающих экосистему как определенный биотический уровень
(молекулярный, клеточный, организменный, популяционный, экосистемный).
Экосистемный уровень назван при этом неправильно, так как молекулярные
проявления жизни, клетка, организм и популяция, взятые вместе со средой,
представляют собой тоже экосистемы разных уровней. То, что в данном случае
называют экосистемным уровнем, есть уровень ценотический, или, точнее,
биогеоценотический, так как биогеоценоз — элементарный гомогенный ареал
растительной группировки.
        Экосистемы биоценозов — моноцентрические (биоцентрические)
комплексы, в которых природная среда и ее абиотический фон рассматриваются
под углом зрения связи с организмами. Экосистема — это биологическое
понятие. Геосистемы поглощают биоэкологические комплексы, они имеют более
сложную системную организацию и обладают по сравнению с экосистемами
значительно большей вертикальной мощностью. Геосистемы полицентричны, им
свойственно несколько критических компонентов, один из которых, как
правило, представлен биотой. Однако и в тех случаях, когда та или иная
экосистема пространственно совпадает с адекватной ей геосистемой, подходы
географа и эколога различны: географа — универсальный, эколога —
специализированный.
        Значительно более разнообразны и многочисленны парциальные
экосистемы. Их ареалы перекрывают друг друга и в совокупности заполняют всю
поверхность Земли. Речь идет о многочисленных разномасштабных проявлениях
связи организмов, их популяций и сочетаний видов со средой. Нередко при
этом принимаются во внимание связи не со всем комплексом факторов, а только
с некоторыми из них, представляющими то или иное познавательное или
практическое значение, особо интересующее исследователя.
        Примером парциальной экосистемы может служить часто упоминаемая (в
связи с возможностью применения математических методов в экологии) система
"хищник — жертва", аналогичное значение имеют экосистемы популяций
леммингов в тундре, промысловых зверей в тайге, сурков и полевок в степях и
полустепях и т.п. Правомерна и практически оправдывает себя постановка
вопроса о парциальных экосистемах древесных спутников: темнохвойных на
севере и в горах, каштана в умеренном климате, экосистемы гевей или гваюлы
в тропическом поясе.
        Во всех упомянутых случаях имеется в виду экология не отдельных
древесных пород, а их консорций в широком понимании (с сопутствующими
растениями, так или иначе связанными с деревьями, животными и
микроорганизмами).
        Парциальные экосистемы, безусловно, также связаны с геосистемами.
Эта связь более сложная и нередко очень существенная для понимания роли
биоты в строении и энергетике географической среды и ее отдельных регионов,
поэтому для географа парциальные экосистемы представляют большой интерес. В
совокупности они являют собой огромную, очень сложную энергетическую
установку в географической оболочке.
        Как биоценотические образования парциальные экосистемы определяются
природой тех организмов, популяций и консорций, по отношению к которым
устанавливаются экологические связи. Это не требует доказательств и
обоснований. Достаточно сравнить экосистемы консорций крупных млекопитающих
или, скажем, перелетных птиц с пейзажами почвенных микроорганизмов.
Различия будут существенными по всем параметрам, в частности, и по значению
для парциальных экосистем разных экологических факторов.
        В конечном счете даже парциальные экосистемы мигрирующих на большое
расстояние млекопитающих и птиц оказываются внутри какой-либо геохоры и
совпадают с тем или иным географическим рубежом. Выявление и изучение
функциональных особенностей такого рода экосистем в пределах
соответствующих геохор (вплоть до природной провинции или зоны)
представляется очень существенным для ландшафтоведа. Это значимо также в
том случае, когда в центре внимания находятся элементарные геосистемы и
другие таксоны топологического уровня, так как для них парциальные
экосистемы сами нередко являются существенным экологическим фактором.
        Все сказанное свидетельствует о том, что ставить знак равенства
между геосистемами и экосистемами (к чему склоняются некоторые географы)
нет оснований. Смешение этих понятий не способствует прогрессу ни
географии, ни экологии, оно неправомерно.
7. Минимум-ареалы геосистем разных размерностей
        Каждый ранг геосистемы выявляется на определенной площади — на
участке земного пространства. Пространство — это, подобно времени, всеобщее
состояние материи, но в физической географии земное пространство и его
участки разной размерности представляют, кроме того, критический компонент
геосистем. Все прочие элементы геосистем должны рассматриваться как
расположенные на определенном участке земного пространства. Цельность
геосистемы реализуется только на участке земного пространства
соответствующей размерности со свойственными ему другими показателями.
        А.А. Крауклис [1975] высказывает при этом мысль о "функциональной
дифференциации пространства", поскольку на каждом участке земного
пространства локализуются определенные природные тела и процессы,
необходимые для поддержания целостности геосистемы, но не совместимые на
недостаточной площади. Вопрос стоит о целостности систем разных рангов —
уровня фации, геома, микрогеохоры, провинции.
        Из сказанного вытекает концепция минимум-ареала для каждого ранга
геосистемы. В настоящее время этот вопрос может быть обсужден только для
основных категорий, но и это представляет практический интерес, так как
позволяет наиболее объективно установить пределы геосистем хотя бы основных
категорий.
        Концепция минимум-ареала дает возможность подойти к вопросу о
минимальных размерах, при которых сохраняется еще понятие о геосистеме и
обеспечивается целостность мельчайшей ячейки природной среды.
        Элементарная геосистема (биогеоценоз) как геомер уже неделима, так
как при ее делении на части мы будем иметь дело с отдельными элементами
системы, но не с системой в целом. Элементарная геосистема неисчерпаема при
расчленении на элементы, но как таковая лимитирована определенным земельным
пространством и функциональными нормативами.
        Н.В. Тимофеев-Ресовский [1973] придавал особое значение концепции
мельчайшей хорологической единицы, которую рассматривал как элементарный
биогеоценоз, "внутри которого не проходит ни одной существенной био-
ценотической, геоморфологической, гидрологической, микроклиматической и
почвенно-геохимической границы". Поскольку речь идет о рубежах компонентов
и элементов биогеоценоза, то он пересекается множеством таких границ, и в
этом отношении биогеоценоз (конкретный участок элементарной геосистемы)
неисчерпаем. Разграничение такого рода рубежей на существенные и
несущественные практически невозможно.
        Мы полагаем, что есть универсальный критерий установления минимум-
ареала для геосистем разных рангов. В основе его лежат круговороты
субстанции, соответствующие каждому рангу геосистемы. Таким образом,
минимум-ареал биогеоценоза как участка фации — это земное пространство, на
котором совершается элементарный круговорот субстанции. По горизонтали он
захватывает территорию, на которой размещаются элементы, обеспечивающие
целостность этой мельчайшей системы (факторы микроклимата, ячейка
водосбора, экотоп биоценоза, круговороты главнейших химических элементов,
условия гумусообразования и др.), а по вертикали — толщу в 20-50 м, в
пределах которой замыкаются вертикальные пределы элементарного круговорота.
        Разумеется, этот элементарный круговорот субстанции, выраженный на
минимум-ареале конкретного участка фации, может рассматриваться не иначе
как иерархически подчиненная часть круговорота большего радиуса, который в
свою очередь подчинен круговороту последующего ранга по возрастающему
объему метаболизма.
        Особый интерес вызывает критерий минимум-ареала геосистемы
региональной размерности. Здесь также действует функциональный принцип, но
по вертикали круговорот захватывает толщу атмосферы до 2 км, а также
верхний горизонт земной коры, определяющий строение фундамента данной
геохоры.
        В настоящее время пока изучаются отдельные циклические процессы
(как правило, полностью необратимые), слагающие региональный круговорот.
Круговорот воды имеет при этом наиболее универсальное значение. Существуют
предложения использовать различные коэффициенты для учета сопряженности
отдельных процессов круговорота. Однако при всех условиях балансовый
критерий для установления минимум-ареала региональных геохор надо еще
разрабатывать, прежде всего, путем построения функциональных моделей
региональной геохоры. При этом могут использоваться следующие показатели
региональной размерности.
        Пространство наименьшей региональной геохоры должно заключать
минимальное разнообразие геотопов, достаточное для выявления региональных
особенностей местности.
        Минимум-ареал региона призван отвечать представлению о физико-
географическом фоне для сочетания свойственных ему геотопов и иметь
протяжение по вертикали, достаточное для выявления наименьшего ранга
макроклима-тического процесса (примерно 1,5-2 км).
        На пространстве низового региона выявляются показатели
теллурических факторов (гравитации, земного магнетизма, неотектоники и
др.). На меньшей площади (при сравнении топогеохор) они скрадываются в
результате воздействия других агентов.
        На природном фоне низового региона создаются специфические условия
для функционирования, формирования структуры и интегральных режимов
ландшафтных фаций, поэтому основной ареал определенной фации, как правило,
заключается в границах минимум-ареала низового региона.
        Ареал планетарных подразделений ландшафтной среды также
определяется функциональным началом при значительном влиянии со стороны
теллурических факторов. Разделение на тропический и два внетропических
(северный и южный) физико-географических пояса — самый крупный результат
взаимодействия радиации с формой Земли, на фоне которого происходят большие
круговороты между материками и океанами.
        Сфера геохор с наземной жизнью в пределах физико-географического
пояса представлена субконтинентами (и островами в океане) — мегагеохорами,
в пределах которых проявляются свои черты, обусловленные особенностями
земной коры и большого круговорота "континент — океан". Так, во
внетропической Азии — четыре субконтинента: Северная Азия, Восточная Азия,
Центральная Азия, Западная Азия.
        Субконтиненты на фоне типичного для них круговорота различаются
многими признаками, в совокупности образующими мегатерриториальную систему.
Однако они не представляют собой наименьшей геохоры, параметры которой
относятся к планетарной размерности. Субконтиненты разделяются на
мегаположения (группы физико-географических областей), в пределах которых
влияние круговорота "континент — океан" продолжает оставаться критическим
началом для дальнейшей дифференциации земного пространства, но при этом
усиливаются значение внутреннего круговорота и проявления зональных (или
вертикально-поясных) природных связей.
        Поясним для примера, что субконтинент Северная Азия заключает
следующие мегаположения с подчиненными им физико-географическими областями:
1) окраинное приокеаническое (Арктическая и Северо-Притихоокеанская физико-
географические области); 2) равнинное краевой сферы материка (Обь-
Иртышская, Центрально-Казахстанская, Среднесибирская, Центрально-Якутская
физико-географические области); 3) горные мегаположения краевой сферы
материка (Южно-Сибирская, Байкало-Джугджурская, Яно-Колымская, Амуро-
Сахалинская горные физико-географические области).
        Физико-географические области, образующие мегаположения, можно
рассматривать как "географические поля", где выражены свои закономерности
зонального распределения природных явлений. Минимум-ареал физико-
географической области — это земное пространство, на котором выражен
определенный тип зональности (поясности), что служит критерием для
установления рубежей области.
        В полной мере наименьшим подразделением ландшафтной сферы
планетарной размерности может считаться мегаположение в пределах
субконтинента. Оно может быть установлено путем деления целого на части
(континента в пределах физико-географического пояса на субконтиненты по
особенностям земной коры, круговорота "континент — океан" и другим
признакам). В настоящее время вполне реален и другой путь: установление
мегаположений путем объединения смежных физико-географических областей по
сходству основных признаков. Оба приема должны контролировать друг друга.
        Физико-географические области характеризуют мегаположение (группу
областей), к которому они принадлежат, и в этом смысле также имеют
отношение к планетарной размерности. Одновременно они обобщают целую
иерархию геохор региональной размерности, в связи с чем могут
рассматриваться и как региональная категория. Точнее, области занимают
буферное положение между планетарной и региональной размерностями и поэтому
имеют прямое отношение к установлению минимум-ареала планетарного масштаба.
        Аналогичное положение в ряду геохор занимает макрогеохора (округ,
ландшафт). Она является буферной по отношению к региональной и
топологической размерностям, совмещая признаки наименьшего региона и
наибольшей топогеохоры.
8. Двухрядный принцип классификации геосистем и проблемы районирования
        Для геосистем классификация особенно необходима ввиду чрезвычайного
разнообразия их коренных типов, отличающихся к тому же значительной
динамичностью. Назовем основные требования, предъявляемые к классификации
геосистем.
        Классификация должна четко отражать существующую в природе иерархию
подразделений ландшафтной сферы, давать представление о гомогенных
природных целостностях разных рангов и одновременно о соподчиненных друг
другу разнокачественных ареалах, также составляющих целостную категорию.
Наряду с этим классификация должна отражать динамику, т.е. переменные
состояния геосистем и рассматривать их как производные от той или иной
коренной структуры. Все классификации — орудия познания, которые призваны
совершенствоваться. В будущем классификация геосистем, по нашему
представлению, должна основываться на их инвариантах, она, по-видимому,
станет менее громоздкой, чем самые совершенные современные классификации.
        Из числа последних мы видим преимущества у двухрядной
классификации, систематизирующей во взаимной связи геомеры и геохоры
[Сочава, 1972, 1974а].
        Признание двойственного начала геосистем — с гомогенной структурой
(геомеров) и разнокачественных цельностей (геохор) — необходимая
предпосылка их систематизации. Геомеры, как и геохоры, представляют собой
целостности: первые с однородной, вторые — с разнокачественной структурой.
В совокупности они характеризуют ландшафтную структуру Земли. Мельчайшее
составляющее этой структуры (элементарный ареал комплекса природных
явлений) — элементарный геомер. Он размещается на небольшой площади и
сочетается в пространстве с элементарными геомерами другого вида,
образующими в совокупности элементарную геохору. Элементарный геомер — это
не только морфологическое понятие. Он представляет собой первичный аппарат
энергетического и материального обмена в геосфере. Этот аппарат действует
только как часть элементарной геохоры и на фоне влияющих на нее геосистем
более высокого ранга. Этим определяется иерархичность структуры ландшафтной
сферы — важный аргумент классификации ее подразделений.
        Таксономия геосистем, которую мы пропагандируем, строится по двум
рядам (ряд геомеров и ряд геохор). Исходные положения и примеры построения
этих рядов публиковались нами ранее [Сочава, 1972, 1974а]. Оба
классификационных ряда самостоятельны, но вместе с тем в узловых звеньях
взаимообусловлены. В пределах планетарного порядка геосистем свиты типов
природной среды (например, ландшафты северного внетропического пояса)
адекватны физико-географическим поясам. Подклассы геомеров нередко
замыкаются в пределах физико-географических областей. Что касается геомов,
то присущие им закономерности действуют в одних случаях в пределах зоны или
подзоны, а в других — провинции или группы провинций в горах. Как правило,
структурные особенности, присущие фации, выдерживаются в границах
определенной макрогеохоры.
        Таким образом, можно сформулировать общий вывод, что структура
геомера всегда обусловлена совокупными свойствами земного пространства
определенной геохоры.
        В ландшафтоведении типологическое начало порождено региональным, а
региональное в свою очередь определяется типологическим составом геохоры.
Здесь действует своего рода обратная связь, проявляющаяся на
топологическом, региональном и планетарном уровнях. Двухрядный принцип
классификации геосистем обеспечивает возможность установления этой связи,
что является его большим преимуществом.
        Посредством двухрядного метода классификации одновременно решается
и вопрос районирования, который практически всегда сводится к классификации
территории или земного пространства, к выделению целостных природно-
территориальных систем, которые сформировались в процессе исторического
развития географической оболочки.
        Соизмеряя пространственные соотношения между геохорами и геомерами,
мы обеспечиваем системный подход к районированию, гарантирующий учет всех
критических и других значимых компонентов природы. Одновременное
рассмотрение гомогенных систем с разнокачественными территориально-
системными целостностями вводит нас в курс фациальной и вообще геомерной
структуры последних. Очень важно, что районирование ориентируется при этом
на геомер, т.е. на систему, в которой мы можем по истинному значению
оценить роль всех составляющих ее компонентов. Между тем районирование на
основе так называемой "типологической карты", а также показателей
"геокомплексов" или "природно-территориальных комплексов" (установленных по
признакам морфологии ландшафта) не характеризует природный комплекс в такой
мере, как при системном к нему подходе и при учете его функциональных
особенностей.
        Двухрядная классификация геосистем, включая районирование, снимает
сомнения, которые возникают у географов при сопоставлении принципов
однородности и целостности. Район, округ (макрогеохора) — целостности, как
и гомогенные ареалы (фация, геом). То и другое — геосистемы, но разных
категорий. Концепция двухрядной классификации облегчает использование
счетно-решающих устройств для целей районирования и типологии земель, она
восполняет искусственно созданный разрыв между так называемым
типологическим и региональным началами.
9. Эпигеомеры и классификация геосистем
        Отнесение переменных состояний геосистем к их материнскому ядру, к
соответствующему коренному геомеру — необходимое условие классификации
подразделений природной среды. На уровне элементарных геомеров это
осуществимо путем выделения эпифаций. Эпифация — система элементарных
геомеров, производных от одной коренной фации. Материнским ядром эпифаций
может служить и мнимокоренная геосистема. Отклонение от кореннойoили мнимок
ренной структуры может носить спонтанный характер или же быть обусловленным
вмешательством внешних агентов.
        В итоге эпифация — структура моноцентрическая, ее эквифинальное
состояние — коренная фация [Сочава, Крауклис, Михеев, 1974]. Это
представление очень существенно во всей концепции динамики ландшафтной
сферы. Задача исследователя в этой области в перспективе сводится к
установлению инварианта эквифинального состояния и выделению множества
однотипных по этому признаку фаций, относящихся тем самым к одной эпифаций.
В дальнейшем встает вопрос об упорядочении выделенного таким образом
множества фаций в соответствии с их близостью к эквифинальному состоянию, а
также с ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Геоэкология - Учебно-методическое пособие
Виды природных ресурсов
Воспитание эколого-географической культуры учащихся как важное условие устойчивого развития
Природные ресурсы Казахстана
ОСНОВЫ ГЕОЭКОЛОГИИ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАЗАХСТАНА
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Возникновение проблемы общего метода расследования преступлений
Общий метод расследования преступлений
Артхашастра -источник по истории Индии
Политические и правовые учения в Средние века
Дисциплины