Природные компоненты, природные территориальные комплексы, ландшафты и геосистемы

1) как синоним терминов ландшафт природный, природная геосистема;

2) в последние годы  в ряде стран для обозначения  природной составляющей (Naturraum), природной части ландшафта   (антропогенного   ландшафта),   т.е. сложных геосистем, включающих природную составляющую в качестве подсистемы. Иногда это же понятие передается  термином геокомплекс.

Геосистема  –  «это особый класс управляющих систем; земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом». Данная трактовка близка по содержанию к понятию ландшафт природный. Некоторые авторы предложили ограничить сферу применения термина «геосистема» лишь теми природными системами, элементы которых связаны однонаправленным потоком вещества.

Важнейшим свойством  всякой геосистемы является ее целостность.

Геосистемы  относятся к категории открытых систем. Это значит, что они пронизаны  потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой.

В геосистемах  происходит непрерывный обмен и  преобразование вещества и энергии.

Всю совокупность процессов перемещения, обмена и  трансформации энергии, вещества, а  также информации в геосистеме можно  назвать ее функционированием.

Структура геосистемы – сложное, многоплановое понятие. Ее определяют как пространственно-временную организацию (упорядоченность), или как взаимное расположение частей и способы их соединения.

Различаются две  системы внутренних связей в ПТК – вертикальная, т.е. межкомпонентная, и горизонтальная, т.е. межсистемная.

Составные части  геосистемы упорядочены не только в  пространстве, но и во времени. Таким  образом, в понятие структуры  геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы.

4 Этимология  термина «ландшафт»

Впервые его появление отмечено в древневерхненемецком языке в эпоху раннего европейского средневековья (IX в. н. э.). «Ландшафт – сложное составное слово – композит, изначально имевшее сакральное значение. Согласно исследованиям Ю. Г. Тютюнника, оно было использовано при переводе с латыни текста Евангелия. Монахи Фульдского монастыря (ныне земля Гессен, ФРГ), занимавшиеся переводом, обозначили словом «ландшафт» понятие: «единая священная земля единой паствы». Очевидно, нечто подобное библейскому понятию «земля обетованная».

Более упрощенное толкование этимологии слова «ландшафт» таково: ланд – земля; шафт – суффикс, обозначающий некое сочленение, соединение; в русском языке соответствует суффиксу «ств» – например, единство, содружество, соседство и т. п. Как видно, этимология термина говорит о том, что ландшафт – не просто земля, а совокупность земель (земельных участков). Будучи внутренне неоднородным, ландшафт состоит из нескольких взаимосвязанных земельных массивов, образующих территориально организованное целое.

Существует  три трактовки термина «ландшафт»: региональная, типологическая, общая. В соответствии с региональной (или индивидуальной) трактовкой ландшафт понимается как конкретный индивидуальный ПТК, как неповторимый комплекс, имеющий географическое название и точное положение на карте. Такая точка зрения высказана Л.С. Бергом, А.А. Григорьевым, С.В. Калесником, поддержана Н.А. Солнцевым, А.Г. Исаченко. По типологической трактовке (Л.С. Берг, Н.А. Гвоздецкий, В.А. Дементьев) ландшафт — это тип или вид природного территориального комплекса. В почвоведении существует понятие о типах и видах почв, в геоморфологии — о типах рельефа, а в ландшафтоведении можно говорить о типах, родах, видах ландшафта. Типологический подход необходим при средне- и мелкомасштабном картографировании ПТК значительных по площади регионов. Общая трактовка термина «ландшафт» содержится в трудах Д.Л. Арманда и Ф.Н. Милькова. В их понимании синонимами ландшафта выступают природный территориальный комплекс, географический комплекс.

Ландшафты, измененные хозяйственной деятельностью человека, следует подразделять на культурные и природно-антропогенные. Культурный ландшафт формируется в результате сознательной, целенаправленной деятельности человека для удовлетворения тех или иных практических потребностей. Природно-антропогенные ландшафты (ПАЛ) представляют собой комплексы, которые раз возникнув под влиянием человеческой деятельности, в дальнейшем развиваются самостоятельно.

В научную географическую литературу термин «ландшафт» был введен немецким географом А. Гоммейером (1805). Его широко применял в своих трудах К. Риттер. В российской художественной литературе слово «ландшафт» впервые встречается в повести Н. В. Гоголя «Сорочинская ярмарка» (1831), а в научных работах – у В. В. Докучаева. Он говорил: «почва - зеркало ландшафта».

В немецкой географической литературе указанным термином, как правило, обозначают ландшафты, преобразованные хозяйственной деятельностью человека. Иных в Центральной Европе практически нет. В России, напротив, сохранилось еще немало природных ландшафтов. Поэтому целесообразно особо пояснять, о каких ландшафтах идет речь – природных (естественных) или природно-антропогенных. В дальнейшем мы еще раз вернемся к определению понятия «ландшафт».

5 Общенаучные  представления о системах; геосистемная  концепция в ландшафтоведении

Парадигма (греч. paradeigma – пример, образец) – это совокупность теоретических и методологических установок, определяющих общий стиль научного мышления и практику конкретных исследований на том или ином этапе развития науки.

Зародившаяся на рубеже XIX-XX веков, системная парадигма стала естественной реакцией на засилие редукционизма в науке. Однако широкое, осознанное внедрение системных идей и подходов в естественнонаучные исследования началось с середины XX века. Этому в значительной мере способствовали два важных события: а) появление общей теории систем, главным создателем которой стал JI. Берталанфи; б) зарождение науки об управлении, связях и переработке информации - кибернетики, основателем которой считается Н. Винер. С тех пор системный подход получил всеобщее признание, а понятие «система» - множество взаимодополняющих толкований:

Чаще других находим  следующее определение: «Система – совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство». Ключевыми словами в определении являются: элементы, связи, целостность. В числе важнейших свойств системы необходимо отметить следующие:

• наличие структурных элементов, взаимосвязанных между собой; каждый из них может существовать в системе только потому, что получает что-то от других элементов; такая связь элементов системы возможна лишь тогда, когда элементы качественно неоднородны; закон необходимого разнообразия - один из важнейших в теории систем;
• целостность системы, несводимость ее к простой сумме составляющих элементов, обладание новым качеством (эмерджентностью); через тысячелетия до нас дошел афоризм Аристотеля: целое больше суммы его частей; точнее сказать, целое не больше и не меньше суммы частей, оно иное, новое; закон целостности следует считать первым среди других системных законов,
• взаимодействие со средой в качестве особого, самостоятельного единства посредством прямых и обратных (положительных и отрицательных) связей;
• иерархичность структуры, когда система, состоящая из подчиненных структурных элементов, сама выступает элементом вышестоящей, объемлющей системы; закон системной иерархичности.

Если взглянуть на состояние теории и методологии  классического ландшафтоведения 50-60-х годов, то можно убедиться, что перечисленные системные свойства, безусловно, находили место в анализе и характеристиках ПТК. Откликаясь на зов времени, ландшафтная география активно осваивала новую парадигму. Процесс этот был для нее вполне естественным, спонтанным, так как еще со времен В. В. Докучаева утвердилось понимание природы, и собственно ландшафта как целостного, системно организованного единства.

Значительную роль в  становлении системной парадигмы  в лан- дшафтоведении сыграли  работы В. Б. Сочавы 60-70-х годов прошлого века. На первых же страницах своего итогового труда «Введение в учение о геосистемах» (1978) он писал: «Основная теоретическая задача, которую поставил перед собой автор, – обеспечить возможность системного подхода в физической географии, подготовить ее сердцевину – ландшафтоведение – к восприятию системных идей, показать целесообразность системной концепции в географии». В 1963 г. В. Б. Сочавой был введен в нашу науку термин-понятие «геосистема». Геосистема (географическая система) определялась как «земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической средой и человеческим обще ством». Это определение впитало в себя важнейшие общенаучные представления о системах, привязав их к объектам ландшафтных исследований. Взамен уже широко признанного понятия ПТК было предложено понятие геосистема. Тем самым подчеркивалась необходимость перехода ландшафтоведения на системные рельсы.

Важно подчеркнуть, что  геосистемы являются открытыми, находящимися в постоянной вещественно-энергетической связи с внешней средой. Этой средой для них служат глубинные структуры земной коры, атмосфера (выше приземных слоев воздуха), космическое пространство, геосистемы более высокого ранга и ландшафтная оболочка в целом, наконец, современный социум с его мощной техникой. Главные энергетические источники, обеспечивающие существование и функционирование природных геосистем, также находятся за пределами ландшафтной оболочки. К экзогенным источникам относится лучистая энергия Солнца и кое излучение. В числе эндогенных (теллурических) сил отметим земное тяготение (потенциальную гравитационную энергию), тектонические движения земной коры (включая землетрясения и вулканизм), силу вращательного движения земного шара, а также поток внутриземного тепла. Что касается биогенной энергии, то она есть не что иное, как трансформированная лучистая энергия Солнца.

Термин «геосистема», как и ПТК, безразмерен. Им можно обозначать ландшафтные объекты планетарных, региональных и локальных масштабов. Как любил шутить Д. JI. Арманд: геосистемой может быть и болотная кочка, и географическая оболочка. Термин был легко освоен разными географическими дисциплинами. В ландшафтоведении принято говорить о природных и природ- но-антропогенных геосистемах. Подразумевая под ними либо естественные, либо антропогенно измененные ландшафтные образования.

Так как современное  ландшафтоведение является эколого-гео- графической наукой, в основе его  методологии лежит не только геосистемная, но и экосистемная концепция. Обе они выступают как взаимодополняющие. Термин «экосистема» был предложен английским экологом – геоботаником А. Тенсли в 1935 г. Экосистема понимается как совокупность биологических организмов, их сообществ и среды их обитания. Экосистемный подход является биоцентрическим, с акцентом на биоту и ее отношения со средой обитания или, что важно подчеркнуть, на человека, социум и его ландшафтную среду. Особенно он эффективен при изучении природно-антропогенных ландшафтов, где в равной мере используется с геосистемным подходом. Исследования городских, рекреационных, сельскохозяйственных и ряда других природно-антропогенных ландшафтов просто немыслимо без экосистемного подхода.

6 Природные  компоненты ландшафта и их связи

Природные компоненты – это основные составные части природного территориального комплекса (природной геосистемы), взаимосвязанные процессами обмена веществом, энергией, информацией. Каждый компонент материален, представляет собой определенную вещественную субстанцию.

Природными компонентами являются: литогенная  –  геолого-геоморфологическая основа (верхняя часть земной коры в пределах зоны гипергенеза и рельеф ее поверхности), приземные воздушные массы, природные воды, почвы, растительность и животный мир. Иногда, помимо названных, в число природных компонентов включают снежный покров и льды, которые, по сути дела, представляют собой природные воды в особых фазовых состояниях.

Со времен В. В. Докучаева  все природные компоненты принято было разделять на так называемую «мертвую» и «живую» природу. Теперь их группируют в три подсистемы. Совокупность неорганических природных компонентов  –  литогенная основа, воздушные массы, природные воды («мертвая» природа)  – образует геоматическую (геому) подсистему; растительность и животный мир («живая» природа)  – биотическую (биоту) подсистему. Почвы рассматриваются как промежуточная или биокосная (органоминеральная) подсистема.

В ландшафте различают  вертикальные и горизонтальные связи. Связи вертикальные это связи между компонентами ландшафта – между климатом, горными породами, подземными и поверхностными водами, почвами, растительным и животным миром. Изучение вертикальных связей привело к формированию представлений о моносистемной модели геосистемы. Анализ вертикальных связей – начальный шаг к познанию ландшафта и его морфологической структуры. Анализ вертикальных связей необходим в практических целях, во-первых, для предсказания последствия изменений в плохо наблюдаемых компонентах на основе анализа изменений и последствий в легко наблюдаемых компонентах (например, по изменению характера растительности дать заключение об изменении режима увлажнения); во-вторых, для управления воздействием на один компонент (или их группу) с целью получения положительного эффекта от других (например, регулирование водно-теплового режима почв для повышения биопродуктивности).

Связи горизонтальные (латеральные) – между соседними геосистемами (более низкого и равного рангов). Они проявляются в формировании пространственной структуры ландшафтных образований, таких, как геохора, катена, парагенетические ландшафты, геохимические ландшафты и т. д. Эти связи проявляются также во влиянии одного ландшафта на другой, в формировании океанических и континентальных типов ландшафтов. Изучение горизонтальных связей привело к формированию полисистемной или хорической модели ландшафтов.