Природные компоненты, природные территориальные комплексы, ландшафты и геосистемы

Содержание

 

1 Проблема единства природы в истории естествознания

2 Ландшафтная оболочка, её характерные свойства в сравнении с другими земными сферами

3 Понятия «Природный территориальный комплекс» и «природная геосистема»

4 Этимология термина «ландшафт»

5 Общенаучные представления о системах; геосистемная концепция в ландшафтоведении

6 Природные компоненты ландшафта и их связи

7 Вертикальная структура природной геосистемы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

8

 

11

13

15

 

19

24

 

 

1 Проблема  единства природы в истории естествознания

С незапамятных времен в  сознании людей укоренилось представление о целостности окружающего нас мира. Античные мыслители воспринимали его как великий порядок, именуемый Космосом, который противостоит разрушительной стихии хаоса. Одним из первых теоретиков единого, системно организованного космоса выступил Платон (IV век до н. э.). Во II-III веках до  н. э. идеи о системном устройстве мира уже прочно утвердились. Понятие «система» было введено в научный обиход философами-стоиками: в Древней Греции – Зеноном и Хрисиппом, в Древнем Риме – Сенекой и Марком Аврелием. Природа виделась им и как высшая мудрость, воплощенная в системно организованном единстве. Философы-стоики утверждали, что целое не сводимо к простой сумме слагающих его частей; оно всегда качественно новое, особенное.

Однако в последующие  века развитие научной мысли пошло  по пути расчленения природы на ее составные части и изучения каждой из них в отдельности. Научный анализ стал превалирующим, затмив на время системный подход. По-видимому, такой путь развития науки был неизбежен, так как стало очевидно, что для понимания природы как целого необходимы знания о ее составляющих. Эволюция естествознания уподобилась так называемому герменевтическому кругу, в котором после общего восприятия целого следует анализ его частей, а затем выполняется их синтез с возвращением к пониманию целого на основе данных анализа. Если так, то рано или поздно следовало ожидать возврата к системному синтезу, но на более высоком витке развития научной мысли.

Вопреки господству в  конкретных научных исследованиях  механистических подходов, философы XVII-XVIII веков Б. Спиноза (1632-1677), Г. В. Лейбниц (1646-1716), И. Кант (1724-1804) и др. убеждали в своих трудах, что сущность сложно организованных объектов не исчерпывается простым набором элементов. В главном она зависит от тех связей, которыми эти элементы объединяются в систему. Родоначальник немецкой классической философии И. Кант в своем исследовании «Критика чистого разума» (1781) рассматривает природу как совокупность явлений, которые «находятся во всепроникающей связи друг с другом благодаря некоторому принципу причинности» и образуют «динамическое целое» в пространстве и времени.

К середине XIX века в науках о природе стала остро ощущаться нехватка знаний о сложных системах, не познаваемых путем разложения на элементарные части. В географической науке одними из первых осознали это требование времени великие ученые-мыслители, основоположники современной географии А. Гумбольдт (1769-1859), К. Ритгер (1779-1859), В. В. Докучаев (1846-1903). Каждый из них понимал, что география, распавшись на множество отраслевых дисциплин, подчас никак не связанных между собой, исчезает как единая наука. Целостному природному миру предлагается неадекватное ему, раздробленное, мозаичное отражение, состоящее из сведений об отдельных земных телах и явлениях, изолированных друг от друга. Такая расчлененная картина мира искажала его системную суть.

Пытливый исследователь, неутомимый путешественник, учёный-энциклопедист А. Гумбольдт на склоне лет трудился над многотомным сочинением «Космос». На первых же страницах труда он сформулировал свою доктрину: «... природа есть единство во множестве, соединение разнообразного через форму и смешение, есть понятие естественных вещей и естественных сил как понятие живого целого».

Его знаменитый современник  и соотечественник, необыкновенный эрудит К. Риттер возродил понятие «система» применительно к земной природе и географии. В своем курсе «Общее землеведение» он активно внедряет представления о ландшафте как необходимом синтезирующем звене в физической географии.

Но, пожалуй, наиболее убедительно  звучат для нас мысли В. В. Докучаева, высказанные им в 1898 г. по поводу дезинтегрированного состояния естествознания в конце XIX века и необходимости создания синтезирующей науки о природе: «Изучались, главным образом, отдельные тела, – минералы, горные породы, растения и животные, – и явления, отдельные стихии, – огонь (вулканизм), вода, земля, воздух, в чем ... наука и достигла ... удивительных результатов, но не их соотношения, не та генетическая, вековечная, и всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мертвой и живой природой, между растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, человеком, его бытом и даже духовным миром – с другой. А между тем, именно эти соотношения, эти закономерные взаимодействия и составляют сущность познания естества, ядро истинной натурфилософии, – лучшую и высшую прелесть естествознания. Они же ... должны лежать в основе и всего склада человеческой жизни со включением даже мира нравственного и религиозного...». В. В. Докучаев призывает изучать «всю единую, цельную и нераздельную природу, а не отрывочные ее части».

Говоря современным  языком, В. В. Докучаев видел сущность познания естества, концептуальное ядро новой интеграционной науки о природе в изучении сложных, системно организованных объектов, какими являются природные и природно-антропогенные ландшафты.

Все, к чему призывал наш великий соотечественник, не было только общей фразой. Свои идеи он всегда стремился воплотить в жизнь. Наиболее ярко эта черта его научной деятельности проявилась в работе «Наши степи прежде и теперь» (1892), написанной в год страшного голода, постигшего Россию из-за засухи. В этом труде сконцентрированы основные идеи, принципы, направления современного ландшафтоведения. Главные среди них:

• анализ компонентов природы как частей единого целого;
• изучение не только естественной, но и антропогенной эволюции природы;
• исследование как природных, так и природно-хозяйственных комплексов;
• естественноисторическое (сейчас бы мы сказали – геоэкологическое) обоснование системы мероприятий по созданию культурных ландшафтов, знаменующее зарождение созидательно-конструктивного ландшафтоведения.

Спустя более века после В. В. Докучаева мы убеждаемся в том, что своими трудами он на многие десятилетия вперед «запрограммировал»  развитие ландшафтоведения как эколого-географической науки.

В дальнейшем ее укрепляли и совершенствовали многие талантливые российские естествоиспытатели XX века. Среди них: Г. Н. Высоцкий (1865-1940), Г. Ф. Морозов (1867-1920), Л. С. Берг (1876-1950), Б. Б. Полынов (1877-1952), В. Н. Сукачев (1880-1967), Л. Г. Раменский (1884-1953), Н. А. Солнцев (1902-1991), Д. Л. Арманд (1905-1976), В. Б. Сочава (1905-1978), Ф. Н. Мильков (1918-1996), В. С. Преображенский (1918-1998), А. Г. Исаченко (род. 1922) и др. Все они исповедовали принцип системного единства, целостности природы.

В одной из работ Б. Б. Полынов пишет: «То замечательное направление в географической науке, которое определяет ее будущее значение как синтетического естествознания, следует назвать ландшафтным направлением. ... ландшафт мы должны рассматривать не только как эффект взаимодействия природных процессов, но и как систему, осуществляющую работу этого взаимодействия. Из этого последнего положения вытекает методологическое следствие о необходимости применения исторического метода в учении о ландшафтах». Таким образом, перед ландшафтоведением ставилась задача изучения не только свойств ландшафтов, но также факторов, их обусловивших в ходе ландшафтной эволюции, и природных процессов, происходящих в ландшафтах.

 Иными словами,  предусматривалась необходимость  пространственно-временного ландшафтного анализа. В итоге была углублена и модифицирована известная формула В. В. Докучаева «факторы – свойства», применявшаяся им в почвенно-географических исследованиях. В ландшафтоведении она приобрела иной вид: факторы – эволюция – свойства – процессы.

Подводя итог краткому историческому  обзору, отметим, что в эпоху перехода к системному мышлению, которым было охвачено все естествознание на рубеже XIX-XX веков, география активно участвовала в решении общенаучных методологических проблем. Обосновав учение о географическом ландшафте, географы внесли достойный вклад в становление системной парадигмы. В последние годы ландшафтоведение обогатилось новыми научно-методическими подходами. Они опираются на активное использование компьютерных технологий, идей синергетики, представлений о фрактальности и др. Параллельно идет процесс гуманитаризации ландшафтоведения.

 

 

 

2 Ландшафтная  оболочка, её характерные свойства  в сравнении с другими земными  сферами

До сих пор дискуссионным  остается вопрос о границах ландшафтного пространства. На этот счет географам пока не удалось выработать единую точку зрения. Однако большинство сходятся на том, что критерием обособления ландшафтного пространства должна быть наблюдаемая в нем и свойственная только ему глубочайшая интеграция всех состояний вещества, характерных для земной поверхности: абиогенного – твердого, жидкого, газообразного – и качественно совершенно особого – живого. Поэтому ландшафтное пространство занимает ту контактную позицию в географической оболочке, в которой наиболее тесно смыкаются, пронизывают друг друга, осуществляют взаимный обмен веществом и энергией литосфера, атмосфера, гидросфера и биосфера. Если первые три составляющие большей своей частью выходят далеко за пределы контактного ландшафтного пространства, то последняя, т. е. биосфера, основной своей массой сконцентрирована именно в нем. Ландшафтное пространство облекает всю нашу планету. Будучи трехмерным (объемным) образованием, оно вместе с тем имеет «пленочный», пограничный характер, т. е. распластано по земной поверхности.

Качественно охарактеризовав  ландшафтное пространство, мы подошли  к пониманию особого земного  тела – ландшафтной оболочки (сферы). Согласно Ф. Н. Милькову, ландшафтная сфера в составе географической оболочки образует центральный, очень тонкий слой, который по насыщенности органической жизнью «... представляет собою биологический фокус географической оболочки Земли. ... Ландшафтная сфера – место трансформации солнечной энергии в различные виды земной энергии, среда, наиболее благоприятная для развития жизни... Ландшафтная сфера – это совокупность ландшафтных комплексов, выстилающих сушу, океаны и ледниковые покровы». При непосредственном участии или под контролем живых организмов здесь происходит множество процессов энерго-массообмена, результатом которых становятся специфичные ландшафтные тела, которые не могут возникнуть и существовать в каких-либо иных условиях. Это растительный покров и животный мир, почвы, коры выветривания, осадочные горные породы (в том числе многие полезные ископаемые гипергенного происхождения), ландшафтные воды и приземный (ландшафтный) воздух.

Особо подчеркнем, что  ландшафтная оболочка в ходе своей  длительной эволюции породила человечество, на протяжении тысячелетий была колыбелью его цивилизации и ныне является сферой обитания человека и объектом его труда. Со временем ландшафтная оболочка стала антропогенной, техногенной и, наконец, как считали А. Гумбольдт, В. И. Вернадский, П. Флоренский, – интеллектуальной и духовной.

Каковы вертикальные границы ландшафтной оболочки? Нижний рубеж принято ограничивать зоной проникновения вглубь земной коры процессов гипергенного преобразования горных пород под воздействием атмосферы, гидросферы и живых организмов (по А. И. Перельману). В зоне гипергенеза образуются почвы, коры выветривания, осадочные горные породы, грунтовые воды. Для наземных ландшафтов нижней границей обычно признается горизонт грунтовых, вод. Что касается вопроса о верхних рубежах ландшафтного пространства (оболочки), то решить его нелегко. Для этого необходимо определить ту толщу приземного слоя воздуха, которая насыщена, пропитана вещественно-энергетическими потоками самого ландшафта. Условно предлагается ограничивать эту толщу первыми сотнями метров нижней части тропосферы. В ней содержатся большая часть водяного пара, продуцируемого ландшафтом, аэрозоли твердых и жидких веществ, основная масса живых организмов аэробиосферы, в том числе аэропланктон.

В итоге мы приходим к  заключению, что ландшафтная оболочка, хотя и является относительно малой, по объему частью географической оболочки, но наиболее сложно организованной, гетерогенной, энергетически самой активной и наиважнейшей в экологическом отношении. В обобщенном виде ее определение может быть следующим: ландшафтная оболочка – тонкий приземный (приповерхностный) слой географической оболочки, ее «сердцевина», представляющая зону контакта и активного энерго-массообмена литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, питаемую лучистой энергией Солнца и энергией внутриземного происхождения, сферу наивысшего сгущения жизни на Земле, зарождения, развития и современного существования человечества и земной цивилизации. В масштабе всей планеты ландшафтная оболочка выглядит как тонкая живая «кожица» на теле Земли – контактная пленка, земной планетарный экотон.

 

 

3 Понятия «природный территориальный комплекс» и «природная геосистема»

Природный территориальный  комплекс – участки земной поверхности характеризующиеся общностью происхождения, развития и однотипностью взаимодействия природных компонентов: горных пород, рельефа, нижних слоев тропосферы с климатическими характеристиками, поверхностных и подземных вод, почв, растительности и животного мира. Понятие «природный территориальный комплекс» (ПТК) употребляется в нескольких значениях: