• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Структура ландшафтознавства

У якості головних структурних частин ландшафтознавства М.А.Солнцев ще в 1964 році виділів наступні: 1) морфологія ландшафту - розділ, що займається вивченням внутрішньої будови, морфологічної структури географічного ландшафту; 2) динаміка ландшафту -розділ, що вивчає процеси, які протікають в ландшафті і безперервно змінюють його; 3) систематика ландшафтів - розділ, що займається питаннями типології, класифікації і систематики географічних ландшафтів; 4) прикладні дослідження ландшафтів - розділ, що займається питаннями застосування ландшафтних методів дослідження території при вирішенні наукових і практичних проблем господарства; 5) методика ландшафтних досліджень і ландшафтного картографування.

Зберегли свою актуальність морфологія, динаміка і систематика ландшафтів. Про розвиток морфології ландшафту свідчить розробка поняття про "ландшафтне різноманіття". Дуже динамічно розвивається і розділ "динаміка ландшафтів", свідоцтвом чого є систематична поява нових повідомлень про розробки з цієї тематики. Широкого розвитку набуло прикладне ландшафтознавство, яке почало навіть розгалужуватись відповідно до об'єктів природокористування на агроландшафтознавство, меліоративне ландшафтознавство, рекреаційне ландшафтознавство і т. д. Агроландшафтознавство вивчає ступінь сприятливості ландшафтних умов для ведення сільського господарства. Меліоративне ландшафтознавство оцінює ландшафтні комплекси з точки зору необхідності і можливості їх меліорації. Рекреаційне ландшафтознавство вивчає ступінь сприятливості ландшафтних умов для організації відпочинку.

Методика ландшафтних досліджень і ландшафтного картографу­вання зникла як самостійний відділ, оскільки стала невід'ємною части­ною всіх інших напрямків ландшафтознавства. Проте з'явились нові відділи, які сформувались відповідно до предмету, а головне методів досліджень: 1) геофізика ландшафтів; 2) геохімія ландшафтів; 3) антропогенне ландшафтознавство; 4) урбаністичне ландшафтознавство; 5) палеоландшафтознавство; 6) історичне ландшафтознавство; 7) аквальне ландшафтознавство; 8) космічне ландшафтознавство; 9) ландшафтна екологія.

Геофізика ландшафтів вивчає фізичні процеси в ПТК. Геохімія ландшафтів вивчає хімічні процеси функціонування ПТК, а саме мігра­цію, розсіювання та акумуляцію хімічних елементів всередині ПТК і між різними ПТК. Антропогенне ландшафтознавство вивчає зміни природних ландшафтів, викликані впливом господарської діяльності людини. Урбаністичне ландшафтознавство, яке можна розглядати як частину антропогенного ландшафтознавства, досліджує особливості формування і розвитку урбанізованих ландшафтів - ландшафтів міського середовища. Палеоландшафтознавство вивчає палеоландшафти - ландшафтні комплекси, які існували в далекому, доісторичному минулому. Історичне ландшафтознавство вивчає зміни ландшафтних комплексів, які відбулися за історичний час, тобто за останній після появи людини етап в розвитку природи. Аквальне ландшафтознавство досліджує водні або аквальні ландшафтні комплекси. Космічне ландшафтознавство досліджує земні ландшафти за допомогою космічних летальних апаратів. Ландшафтна екологія вивчає негативні зміни умов існування рослин, тварин і людини внаслідок господарської діяльності людини.

Головними структурними частинами ландшафтознавства є: 1) морфологія ландшафту; 2) систематика ландшафтів; 3) динаміка ландшафтів; 4) геофізика ландшафтів; 5) геохімія ландшафтів; 6) ландшафтна екологія; 7) антропогенне ландшафтознавство; 8) палеоландшафтознавство; 9) історичне ландшафтознавство; 10) аквальне ландшафтознавство; 11) космічне ландшафтознавство; 12) прикладне ландшафтознавство.

2.4.Природні системи

Мета:вивчити природні системи, ландшафтний та екологічний підходи до їх аналізу, основні терміни.

План:

1.Поняття природної системи.

2.Ландшафтний підхід — концепція природного територіального комплексу.

3.Екологічний підхід — концепція екосистеми.

Поняття природної системи.

Під природною системою розуміють певну множину елементів природного походження, існуючі зв'язки між якими зумовлюють прояв природи в таких якостях та реалізації нею таких функцій, які без взаємодії елементів були б неможливими.

Природні системи надзвичайно різноманітні. Серед них виділяються такі, до складу яких входять елементи з усіх компонентів природного середовища, а саме: маси земної кори, атмосфери, поверхневих та ґрунтових вод, ґрунту, рослинного, тваринного світів та мікроорганізмів. До цього класу природних систем, які можна назвати полігеокомпонентними, належать: 1) геосистеми — предмет сучасного ландшафтознавства (вчення про геосистеми), 2) екосистеми — предмет екології, 3) біогеоценози — предмет біогеоценології. На планетарному рівні полігеокомпонентні системи вивчають загальне землезнавство (предметом його вивчення є географічна оболонка) та глобальна екологія (її предмет — біосфера).

Ландшафтна екологія досліджує полігеокомпонентні природні системи переважно топічного та регіонального рівнів (у діапазоні масштабів 10^-1 —10⁵ км²). Історично склалися два основні наукові підходи до пізнання таких систем — ландшафтний та екологічний. Результатом їх синтезу і став ландшафтно-екологічний підхід.

Ландшафтний підхід — концепція природного територіального комплексу.

Для ландшафтного підходу до дослідження природної реальності характерне уявлення простору як сукупності територіальних одиниць, у межах яких компоненти природного середовища (геокомпоненти) протягом тривалого розвитку пристосувались один до одного, тісно взаємопов'язані і являють собою єдине ціле. Як ціле реагують вони і на зовнішні впливи, зокрема антропогенні. Такі територіальні одиниці в класичному ландшафтознавстві називаються природними територіальними комплексами (ПТК), а за термінологією школи В. Б. Сочави — геосистемами.

Характерною особливістю концепції ПТК-геосистеми є акцентація на територіальності цих систем. ПТК сприймається ландшафтознавцем насамперед як певна ділянка земної поверхні, яка виділилась у процесі тривалого взаємопристосування геокомпонентів і відрізняється від інших таких ділянок якісним складом геокомпонентів та характером зв'язків між ними. Територіальність ландшафтного підходу зумовила розвиненість картографічних методів у його методичному арсеналі. Карта — невід'ємний інструмент ландшафтних досліджень, тоді як для екології вона рідкісний, швидше — навіть екзотичний інструмент.

Важливою рисою ландшафтного підходу є положення про ієрархічність ландшафтної територіальної структури. Виходячи з цього, виділяються ПТК різних рангів — від елементарного (далі неподільного) до більш складних, аж до географічної оболонки в цілому. Обґрунтовано таксономічний ряд ПТК та критерії виділення ПТК різних рангів. В екології ця проблема практично не розроблялася.

Для ландшафтознавства, особливо радянського періоду, при аналізі взаємозв'язків між геокомпонентами властива значна увага до генетичної суті ПТК (характерне, наприклад, намагання встановити, який грунт пов'язаний з даною геологічною породою в умовах певного клімату і чому; чому саме це рослинне угруповання росте на даному ґрунті, а не на іншому і т. п., при цьому тривалий час питання «а в який саме спосіб цей зв'язок реалізується в сучасних умовах» ландшафтознавці розглядали як другорядне). Оскільки генезис ПТК багато в чому визначається його геологічною будовою та рельєфом, аналіз геолого-геоморфологічних особливостей ПТК набуває особливого значення.

У сучасному ландшафтознавстві проявляється значний інтерес до динаміки геосистем. Багато теоретичних концепцій та методів їх дослідження В. Б. Сочава та А. А. Краукліс запозичили з екології (концепції клімаксу, сукцесійних рядів, методи ординації), проте ці положення зазнали суттєвої трансформації і фактично є ландшафтно-екологічними. Характерною особливістю власне ландшафтного підходу до аналізу динаміки є дослідження фізико-географічних процесів та їх ролі в зміні ПТК. Більше уваги приділяється фізичним процесам (стоку, транспірації, тепловим потокам), якими займається геофізика ландшафту, а також міграції-акумуляції хімічних речовин (геохімія ландшафту). Біопродуційні процеси вивчаються переважно не з процесного, а зпросторового погляду. Фітоценотичні процеси (конкуренція, алелопатія тощо), мікробіологічні і особливо зооценотичні в рамках ландшафтного підходу аналізуються надто поверхово.

Слід акцентувати увагу на принциповій особливості концепції ПТК-геосистеми. Хоч переважна частина ландшафтознавців і визнає неоднаковість значення різних геокомпонентів у формуванні та динаміці геосистеми, проте жодного з них не розглядають як її деякий центр. Модель геосистеми поліцентрична (мал. 1), у ній немає ядра, на яке впливали б усі інші компоненти, що розглядаються як його периферія.

Мал. . Принципові моделі гео- та екосистеми (за В.С. Преображенським, 1972):

а — модель геосистеми; б — модель екосистеми (аутекологічний підхід); в — модель екосистеми (синекологічний підхід). 1 — геокомпоненти; 2 — зв'язки між ними

Екологічний підхід — концепція екосистеми.

Під екологічним сприймається декілька різних підходів, які відрізняються між собою залежно від того, що розуміється під екологією та її предметом. Певної визначеності в цьому питанні, як це було до 70-х років (екологія — наука про взаємозв'язки живих організмів з навколишнім середовищем; її предмет — екосистема), уже немає. Значна частина науковців, а надто громадськість, під екологією, екологічним підходом розуміють вирішення всього комплексу питань, пов'язаних із взаємодією людини з навколишнім середовищем, включаючи правові, інженерно-технологічні, етичні та багато інших аспектів цієї проблеми. Екологія при цьому уявляється не як цілісна наука, а як деяка ідеологія, принцип, який має пронизувати всі науки та сфери людської діяльності. Термін «екологія» в такому трактуванні витіснив громіздке словосполучення «раціональне використання, збереження та охорона природи», навіть змістовно ширший за нього, а екологічний підхід, який базується на такому розумінні екології, близький до природоохоронного при широкому розумінні охорони природи.

Основна мета еколого-природоохоронного підходу полягає в розробленні конкретних рішень, які за певних господарських, технологічних та інших дій суспільства унеможливлювали б порушення рівноваги природних систем, знаходилися б у відповідності з загальними природними закономірностями.

Це завдання вирішується в рамках науково-екологічного підходу, який ґрунтується на концепції екосистеми. Як і геосистему, її складають ті самі геокомпоненти, проте в більшості визначень екосистеми явно або посередньо вказується на те, що один з геокомпонентів відіграє в ній роль центру («хазяїна»), а решту розглядають як його периферію («дім», «середовище»), тобто як компоненти, вплив яких на «центр» екосистеми визначають його стан і взагалі можливість існування. На відміну від моделі геосистеми, класична модель екосистеми моноцентрична (мал. 1).

Залежно від мети дослідження в ролі «центру» екосистеми виступають різні компоненти, причому не тільки природного середовища (виділяють, наприклад, екосистему міста). Проте для екологічного підходу характерний біоцентризм, тобто виділення та аналіз екосистем, центром яких є окремі представники виду (аутекологічний підхід), певна популяція (популяційно-екологічний підхід) або ж сукупність організмів різних видів (синекологічний підхід). Концептуальний зміст моделі екосистеми не зміниться, якщо в її центрі поставити не біокомпонент, а будь-який інший, наприклад, грунт. У цій можливості криється значний методологічний потенціал екосистемної моделі.

У моно- та поліцентричності ряд дослідників вбачають принципову різницю відповідно між еко- та геосистемами. З таким твердженням, висловленим японським ученим М. Нумата (1966), а згодом і В. С. Преображенським, можна було б погодитись, якби сучасні екологічні дослідження й надалі ґрунтувались на моноцентричній моделі екосистеми. Але з широким розвитком експериментальних екологічних досліджень, імітаційного моделювання екологія вийшла з рамок класичної моноцентричної моделі. І хоч біоцентричні традиції екологічного підходу до аналізу природних систем зберігаються, сучасні уявлення екологів щодо принципової структури екосистеми близькі до концепції геосистеми.

Характерною особливістю екосистеми є її позаранговість. Як. екосистему можна розглядати і окрему краплину води, і озеро, і територію з невизначеними межами, яку займає певна популяція. З цією особливістю пов'язана другорядність територіального аспекту в екологічному аналізі. Для нього більш важливим є не межі та розміри екосистеми, а процеси, які в ній відбуваються. При цьому значна увага приділяється біотичним процесам, а з абіотичних аналізуються переважно ті, що безпосередньо пов'язані з «центром» екосистеми. Зв'язки між елементами, що належать до периферії екосистеми, нерідко нехтуються. При аналізі компонентів екосистеми акцент робиться не стільки на їх властивостях, генезисі, будові, скільки на функціях, які вони відіграють в екосистемі. Пріоритет функціонального аспекту аналізу екосистеми визначає: 1) способи її декомпозиції на структурні частини (продуценти — консументи — редуценти та ін.), 2) зв'язки між ними (трофічні, консортивні та ін.); 3) вибір параметрів, які описують екосистему тощо.

При вивченні впливу зовнішнього середовища на екосистеми звертають увагу переважно на оцінку можливостей їх існування та ефективності функціонування в різних діапазонах дії факторів. На цій основі розроблено ряд конструктивних концепцій: 1) лімітуючого фактора, 2) екологічної ніші, 3) методи градієнтного аналізу. З нею також пов'язана традиційна для екології більша увага до ординації, ніж до класифікації екосистем.

2.5.Ландшафтно-екологічний підхід

Мета:вивчити ландшафтно-екологічний підхід, інтеграцію ландшафтного та екологічного підходів, особливості ландшафтно-екологічного підходу, основні терміни.

План:

1.Інтеграція ландшафтного та екологічного підходів.

2.Особливості ландшафтно-екологічного підходу.

Інтеграція ландшафтного та екологічного підходів.

Інтеграція різних наук або наукових підходів відбувається при виконанні трьох умов: 1) принципової можливості інтеграції, 2) її доцільності та приблизно однаковим рівнем розвитку та 3) ступенем загальності контактуючих наук.

Принципова можливість інтеграції ландшафтного та екологічного підходів в один — ландшафтно-екологічний зумовлена: 1) спільним об'єктом аналізу (полігеокомпонентні природні системи), 2) близькістю базових концепцій (гео- та екосистеми), 3) спільними принциповими науковими завданнями (пізнання взаємодії компонентів природи між собою та з людиною), 4) спільністю основних завдань прикладної орієнтації (обґрунтування рішень з оптимізації взаємодії суспільства і природних систем), 5) подібністю багатьох методів досліджень.

Доцільність інтеграції. Інтеграція доцільна в тому випадку, коли в кожній з контактуючих наук є коло питань, розробка яких однією наукою наштовхнулась на труднощі, тоді як в іншій науці для вирішення цих питань розроблено ефективні концептуальні та методичні підходи. Саме таких питань багато і в ландшафтознавстві, і в екології. В екології це насамперед питання просторового аналізу, які в цій науці майже не розглядались, а ландшафтознавство тут має багаті традиції. Для ландшафтознавства «кризовими» є теоретичні питання динаміки геосистем, до розв'язання яких необхідно залучити концепції екології. Загалом у екології та ландшафтознавстві є багато взаємодоповнюючих концепцій, теоретичних положень, методів, із синтезом яких пов'язане формування теоретичного базису ландшафтної екології. У табл. 1 наведено основні питання аналізу природних систем, відмінності між ландшафтним та екологічним підходами до їх розробки та ті із складових цих підходів, які вже використовуються або будуть ефективно використовуватися в ландшафтній екології.

Таблиця 1. Особливості ландшафтного та екологічного підходів і основні напрями їх інтеграції

Однаковість ступеня розвитку контактуючих наук також необхідна умова їх інтеграції, інакше менш розвинута наука просто поглинається більш розвинутою. Екологія та ландшафтознавство виникли майже одночасно (концепцію екосистеми запропонував А. Тенслі в 1935 р., а оформилась вона в 50-х роках; концепцію ландшафту вперше науково сформулював Л. С. Берг у 30-х роках, а в 50-х вона набула теоретичного завершення) і далі вони розвивалися в цілому синхронно. І хоч у різних країнах співвідношення між ними може бути різним, у світовій науці стан розвитку ландшафтознавства та екології, можна вважати, знаходяться на однаковому рівні. Інша річ — ступінь обізнаності широкої громадськості із завданнями та ідеями цих наук. Популярність екології в суспільстві значно вища, ніж ландшафтознавства. Проте це не перешкоджає інтеграції цих наук.

Ландшафтна екологія є продуктом часткової інтеграції ландшафтознавства та екології. Вона використовує лише певну частину їх теоретичних положень, підходів, які при взаємоконтакті досить суттєво трансформуються. Це зумовлює формування оригінального концептуально-теоретичного базису самостійної науки — ландшафтної екології на стику ландшафтознавства та екології, які залишатимуться самостійними науками із своїми теоретичними концепціями та методами.

Особливості ландшафтно-екологічного підходу.

Ландшафтно-екологічний підхід поряд із сильними в евристичному відношенні особливостями, успадкованими від ландшафтознавства (територіальність, поліцентризм моделі геосистеми тощо) та екології (концепція сукцесії, методи ординації, моноцентризм моделі екосистеми тощо), має і власні риси. Як і в цих наук, об'єктом ландшафтної екології є полігеокомпонентні природні системи. Проте при їх дослідженні вона значно ширше користується наслідками із загальнонаукового принципу доповнюваності. Згідно з цим принципом, усебічне пізнання складного об'єкта чи явища досяжне за умови дослідження його з різних проекцій (різними моделями), звести які до однієї принципово неможливо.

Досліджуючи природну реальність, ландшафтна екологія не редукує її до моделі якогось одного типу (гео- чи екосистеми), а виходить з того, що певне наукове чи практичне завдання визначає оптимальний спосіб декомпозиції природної системи (її поділу на елементи й структурні частини), що приводить до множинності типів її структур. Розуміння і дослідження геосистеми як системи поліструктурної — центральна методологічна установка ландшафтно-екологічного підходу.Сучасне ландшафтознавство та екологія також користуються наслідками принципу доповнюваності, проте такого значення, як у ландшафтній екології, він не набув.

Концепції гео- та екосистеми мають свої переваги — 1) уявлення про геосистему більш наближене до природної реальності; 2) концепція екосистеми дуже зручна при вирішенні багатьох конкретних питань. А тому ландшафтна екологія в своїх дослідженнях використовує і полі- (геосистемний) і моно- (екосистемний) підходи. Причому, на відміну від екології, в центр екосистемної моделі можна ставити не тільки біотичні, а й інші компоненти.

Ландшафтній екології притаманний акцент на процесномц, функціональному аналізі геосистем. Останні сприймаються насамперед не як деякі об'єми або території, специфічні за складом елементів та своєю будовою, а як об'єми та арени, насичені різними динамічними процесами, що взаємодіють між собою і зовнішнім середовищем.За специфікою цих процесів і виділяються геосистеми.

На відміну від вчення про геосистеми та екології, ландшафтна екологія досліджує природні системи не вище регіонального просторового рівня. Для неї характерна значна увага до впливу на геосистеми зовнішніх, особливо антропічних, факторів.Порівняно з ландшафтним підходом ця наука сприймає й аналізує геосистеми як значно більше зв'язані з зовнішнім середовищем, «більш відкриті».

Суттєвою рисою ландшафтної екології є центрованість на проблему взаємодії людини з природними системами.Значна частина ландшафтних екологів взагалі вважають свою науку як застосування екологічних та ландшафтних концепцій до вирішення конкретних прикладних питань. З такою точкою зору погодитися важко, оскільки розробка теоретичних проблем є важливою функцією ландшафтної екології. Проте її теоретична база розробляється як і наукова основа регламентації раціональної з екологічного погляду поведінки людини в ландшафті. Центральні проблеми ландшафтної екології (стійкість геосистем, прогнозування, нормування антропогенних навантажень тощо) мають безпосередню прикладну спрямованість.

2.6.Визначення ландшафтної екології

Мета:вивчити визначення ландшафтної екології, короткий нарис з історії ландшафтної екології, основні терміни.

План:

1.Визначення ландшафтної екології.

2.Короткий нарис з історії ландшафтної екології.

Карл Троль, який в 1939 р. вперше ввів термін «ландшафтна екологія», розумів під нею поєднання ландшафтно-просторового аналізу і дослідження взаємозв'язків між природними компонентами, які відбуваються в межах елементарної територіальної одиниці (екотопу).З того часу розуміння цієї науки суттєво розширилось, проте не було сформульовано загальноприйнятого її визначення. Щоб якоюсь мірою наблизитись до нього, доцільно проаналізувати існуючі погляди на її зміст.

На Першому міжнародному конгресі з ландшафтної екології в місті Вельдхрвені (Нідерланди, квітень 1981 р.) виділились основні групи визначень ландшафтної екології: 1) науки, що досліджує взаємодії в ландшафті («ландшафтна екологія — екологія на рівні ландшафту»); 2) холістичної науки, предметом якої є територіальні одиниці як цілісні системи і основним науковим підходом до їх вивчення є не аналіз, а синтез; 3) застосування екологічних концепцій на практиці в реальному антропізованому ландшафті («ландшафтна екологія = прикладна екологія»).

Більшість пізніших визначень ландшафтної екології підкреслюють одну з цих трьох точок зору і зводяться до розуміння цієї науки як пограничної між екологією та географією (ландшафтознавством), яка використовує їх теоретичні концепції та методи при дослідженні територіальних природних систем топічного та регіонального рівнів. Чіткіша дефініція ландшафтної екології повинна ще виробитись, як, до речі, мають це зробити щодо себе і її «батьки» — екологія та ландшафтознавство.

Поряд з терміном «ландшафтна екологія» існує також термін «геоекологія». Фактично обидва ці терміни фіксують одну науку (К. Троль використовував їх як рівнозначні; як синоніми подані вони і в тлумачному словнику термінів «Охорона ландшафтів», підготовленому міжнародним колективом географів східноєвропейських країн). Проте термін «ландшафтна екологія» набув більшого вжитку, зафіксований у назвах міжнародних асоціацій і регулярних конференцій. До того ж він більш конкретний і досить точно відповідає змісту науки, визначення якої було наведено раніше. Останнім часом термін «геоекологія» почали вживати геологи, розуміючи під ним вирішення природоохоронних проблем методами геології. У такому значенні ці терміни мають досить різний зміст.

Короткий нарис з історії ландшафтної екології.

Думки щодо доцільності інтеграції екологічного та комплексно-географічного підходів у рамках єдиної науки були висловлені майже разом з появою екології та ландшафтознавства. В 1911 р. X.К. Коулс пропонував інтегрувати концепцію В. Девіса про ерозійні цикли та екологію Ф. Клементса в науку «фізіографічна екологія». У цей же час у Європі ландшафтно-екологічні дослідження виконували представники швейцарської геоботанічної школи («хорологічна екологія» Е. Рюбеля). В Росії Л.Г. Раменський у 30-ті роки обґрунтував концепцію екотопології_, або екології земель, у якій досить органічно зближені основні положення екології та ландшафтознавства. К. Троль (1939), вперше запропонував термін «екологія ландшафту».

У повоєнні роки зусиллями К. Троля ідеї ландшафтної екології значно поширилися спочатку в німецькомовних країнах, а з 60-х років і по всій Європі. Особливо ґрунтовно ландшафтно-екологічні (геоекологічні) дослідження розвивалися в НДР (Е. Нееф, Г. Ріхтер, Г. Хаазе, Г. Ноймайстер та ін.), та Західній Німеччині (К. Троль, «геосинергетика» Ю. Шмітхюзена тощо). У концептуальному і особливо в методичному базисі геоекології німецьких вчених співвідношення між ландшафтним та екологічним підходами було явно на користь першого.

Більш збалансованими виявились теоретичні засади вчення про геосистеми, розвинутого В. Б. Сочавою. Він розумів цю науку як результат зближення ландшафтознавства та екології на базі системного підходу, ввів у ландшафтознавство ряд важливих концепцій екології (клімаксу, ординації, сукцесії). В. Б. Сочава (1978) ввів термін «вчення про геосистеми».

Важливого значення для широкого розповсюдження та популяризації ідей ландшафтної екології серед практиків та осіб, що приймають рішення, були праці голландського вченого А.П.А. Вінка. А.П.А. Вінка (1968, 1983) вважав ландшафтну екологію результатом взаємодії географії та екології у вирішенні практичних питань раціональної організації території, регіонального та місцевого управління. Чітко висловлене А. П. А. Вінком положення про ландшафтну екологію як науку прикладної спрямованості знайшло відгук у агроекологів, біогеографів, ґрунтознавців та інших фахівців, які почали широко використовувати ландшафтно-екологічні концепції та методи у своїй практичній діяльності.

З 80-х років ландшафтно-екологічні дослідження значно поширилися в Європі, Північній Америці, Японії, Індії, Бразилії та інших країнах. Було організовано багато кафедр ландшафтної екології, видано університетські підручники (серед найбільш популярних слід назвати підручники З. Наве, А. Лібермана, 1983; Р. Формана, М. Годрона, 1986), проведено численні міжнародні симпозіуми та конференції, організовано міжнародні (світову та європейську) асоціації ландшафтних екологів, почали виходити періодичні видання, присвячені виключно ландшафтно-екологічній тематиці.

2.7.Геосистема як предмет ландшафтної екології

Мета:вивчити геосистему як предмет ландшафтної екології, становлення концепції геосистеми, основні терміни.

План:

1.Геосистема як предмет ландшафтної екології.

2.Становлення концепції геосистеми.

Становлення концепції геосистеми. З 60-х років у фізичній географії та екології великої популярності набув системний підхід. Предмети своїх досліджень (ПТК та екосистеми) географи та екологи почали трактувати як системи, знаходити їх системні властивості і описувати в термінах системного підходу. Щоб підкреслити системний характер предмету ландшафтознавства — ПТК, В.Б. Сочава в 1963 р. ввів термін «геосистема». Під нею він розумів ПТК, але як об'єкт, який має всі основні властивості систем і тому має досліджуватись насамперед як система. Між терміном «геосистема» в такому трактуванні і ПТК принципової різниці немає. За В.Б. Сочавою, геосистема являє собою «особливий клас керованих систем; земний простір усіх розмірностей, де окремі компоненти природи знаходяться в системному зв'язку один з одним і як певна цілісність взаємодіють з космічною сферою та людським суспільством» (Сочава В. Б., 1978).

Хоч дефініцію геосистеми В. Б. Сочава сформулював надто загально, з його праць чітко визначаються ключові позиції концепції геосистеми, яку розвивали його численні послідовники. Основні положення цієї концепції: 1) геосистема — матеріальний об'єкт; її складають природні елементи, а антропогенні та людина розглядаються як зовнішнє середовище; 2) геосистемою вважається як елементарна ландшафтна одиниця (фація), так і геосфера в цілому; 3) геосистема виділяється як об'єм простору, в межах якого геокомпоненти мають специфічний характер усіх типів зв'язків; існує тільки один об'єктивний варіант поділу простору на геосистеми; геосистема — категорія динамічна і проявляється за деякий проміжок часу.

У 1971 р. Р. Чорлі та Б. Кеннеді «Фізична географія: системний підхід» було проголошено ідею про множинність типів систем, які мають бути предметами фізико-географічного аналізу. До цих типів вони віднесли системи морфологічні, каскадні, системи типу «процес — відгук», керовані (контрольовані). Геосистеми в трактуванні школи В.Б. Сочави за цим поділом належать до типу морфологічних. М.О. Гвоздецький (1973) та К.М. Дьяконов (1975) запропонували вважати за геосистеми території, в межах яких діє односпрямований потік певної речовини, наприклад води, тобто надавали їм тільки каскадного змісту. Як геосистеми в такому трактуванні розглядаються окремі схили, річкові басейни І—III порядків тощо.

Д.Л. Арманд (1975) надавав геосистемам функціонального значення і розумів під ними процеси, які пов'язують між собою окремі регіони або геокомпоненти. Як геосистеми він розглядав атмосферну циркуляцію, кругообіги води, органічної речовини тощо. Геосистеми Арманда належать до систем «процес — відгук» та керованих. Конструктивною рисою концепції Д.Л. Арманда є принцип виділення геосистем за певним процесом.

З кінця 70-х років усе більшого поширення набуває трактування геосистеми не як матеріального об'єкта, а як його моделі, абстрагованого відображення, розумової конструкції. Таке розуміння геосистеми поділяють німецькі геоекологи (найбільш послідовно його розвиває К. Аурада), О.Д. Арманд та багато інших.

Згодом під терміном «геосистема» почали розуміти будь-яку територіальну систему як природного, так і соціального походження. Геосистеми можуть бути неоднакових типів і виділяти їх можна за різними принципами (за різними системоутворюючими відношеннями). Таке трактування геосистеми поділяють О.Д. Арманд, В.О. Боков, В.С. Преображенський, О.Ю. Ретеюм та інші географи; схиляється до неї також І. Крхо, поділяючи геосиетеми на природні та соціальні. Цю ж пропозицію було зафіксовано в тлумачному словнику «Охорона ландшафтів».

Ландшафтна екологія як природнича наука розглядає лише природні геосистеми. Виходячи з домінуючого та виправданого з методологічної точки зору трактування геосистеми як загального поняття, можна подати таке її широке визначення:

геосистема — клас полігеокомпонентних природних систем, які виділяються з реального тривимірного фізичного простору як його певний об'єм (реальний чи уявний), у межах якого протягом деякого інтервалу часу природні елементи й процеси завдяки існуючим між ними та з зовнішнім середовищем відношенням певного типу (генетико-еволюційним, позиційним, речовинно-потоковим та ін.) упорядковуються у відповідні цим відношенням структури з характерними інваріантними ознаками та динамічними змінами.

2.8.Загальні властивості геосистем

Мета:вивчити загальні властивості геосистем, основні терміни.

План:

1.Загальні властивості геосистем.

2.Основні типи структур геосистеми.

До основних загальних властивостей геосистем належать: 1) територіальність-просторовість, 2) поліструктурність, 3) складність, 4) цілісність, 5) відкритість, 6) динамічність, 7) стійкість, 8) стохастичність.

Територіальність-просторовість — це особливість геосистем, яка відрізняє їх від багатьох систем інших класів, зокрема екосистем. Із зовнішнього середовища геосистеми виділяються як певні ділянки території. Кожну геосистему можна описати метричними показниками (площею, лінійними розмірами) і топологічними (характеризують положення даної геосистеми щодо інших геосистем або об'єктів іншої природи). Територіальність геосистем дає змогу ефективно використовувати картографічні методи при їх виділенні, зображенні та аналізі.

Фактично геосистеми виділяються не стільки як територіальні (двовимірні), скільки як просторові системи. Проте просторовість властива багатьом класам систем і взагалі не потребує залежності характеристик системи від місцеположення та розмірів території. Структурні, динамічні та інші особливості геосистеми дуже залежать від того, яку саме ділянку земної поверхні (території) вона займає. Тому цю її властивість доцільно називати територіальністю-просторовістю.

До геосистем належать природні системи лише певного просторового інтервалу. Лінійні розміри геосистем найменших рангів -— декілька метрів, а географічної оболонки, якщо її вважати за геосистему, — 10⁷—10⁸ м по горизонталі та — 10³—10⁴ м по вертикалі. Таким чином, аналіз геосистем виконується в просторовому інтервалі від 10° до 10⁸ м. Як довів В.О. Боков, порівняно з величинами, відомими в природі (найменші досліджені відстані становлять 10^-22 м, розміри найбільших галактик—10²¹ м), це дуже малий діапазон — тільки 10^-31 % інтервалу відомих у природі лінійних відстаней.

Розмір геосистеми визначає особливості факторів її формування та динаміки, багато інших особливостей, а також методи дослідження.На цій підставі розробляється концепція просторової розмірності геосистеми (Наазе, 1973). Згідно з нею, різні ранги геосистем можна узагальнити до значно меншого числа класів розмірностей. Щодо числа цих класів єдиної думки у ландшафтних екологів та ландшафтознавців немає. Виділяють 6-ть класів (рівнів) просторового геосистемного аналізу: 1) субтопічний (просторовий масштаб 10°—10¹ м²); 2) топічний (10² - 10⁴ м²); 3) хоричний (10⁴—10⁸ м²); 4) регіональний (10⁷— 10¹² м²); 5) субглобальний (10¹⁰—10¹⁴ м²); 6) глобальний (10¹⁴— 10¹⁶ м²).

Поліструктурність. Під структурою системи здебільшого розуміють характер поєднання її елементів певного типу відношеннями. Оскільки в тій самій системі можуть мати місце відношення різних типів, то й поєднання ними елементів також буде неоднаковим, тобто в одній системі може бути кілька різних структур. Такі системи називаються поліструктурними. Ними, наприклад, є суспільні системи (у них виділяють статево-вікову, професійну, етнічну та інші структури, які не збігаються). Ці від ношення визначають спосіб поділу системи на її елементи (декомпозицію системи), їх склад та поєднання у підсистеми.

Визначення типу відношень, які вважаються структуроформуючими, тобто відносно яких виділяється структура геосистеми, залежить від аспекту аналізу останньої. Найбільш загальними аспектами аналізу геосистем є: 1) вертикальний (синонім — топічний), де елементами виступають різні фізичні тіла геокомпонентів; а відношеннями — вертикальні потоки різних речовин та енергії, генетико-еволюційні та ін.; 2) територіальний (синонім — хоричний), елементами якого є геосистеми нижчого рангу, ніж досліджувана, а відношеннями — горизонтальні потоки між ними, позиційні залежності, генетико-еволюційні та ін.; 3) часовий (синонім— динамічний), елементи якого виділяються як окремі інтервали часу, а відношення — як послідовність їх змін.

Відповідно виділяються вертикальний, територіальний та часовий класи структур геосистеми.

Кожен із загальних аспектів аналізу геосистеми реалізується у більш конкретних формах. Так, у рамках територіального аспекту досліджуються такі різні типи відношень, як зв'язок геосистем потоками води, повітря, міграцією тварин, їх позиційні, генетико-еволюційні зв'язки тощо. Відповідно до цих типів відношень виділяються й різні типи територіальних структур геосистеми. Послідовна конкретизація аспекту аналізу геосистеми веде до конкретизації поняття її структури. Схему класифікації структур геосистем показано на рис. .

Ефективним підходом структурного аналізу геосистем є модульний. Модуль системи виділяється як сукупність усіх її елементів, пов'язаних безпосередніми відношеннями з якимось одним елементом або їх деякою фіксованою групою. Будь-який модуль є моноцентричною структурою. Класична модель екосистеми — типовий приклад модуля, виділеного з геосистеми. Взагалі в геосистемі можна виділити як мінімум стільки модулів, скільки в ній є елементів, тобто в межах однієї геосистеми можна аналізувати багато різних екосистем — ґрунту, певного виду рослин чи всього фітоценозу або грунтово-рослинного комплексу тощо.

Складність. Складними вважаються системи, сформовані багатьма елементами різних типів, між якими існують різнорідні зв'язки. Ознакою складності системи вважають також неоднозначність її реакції до зовнішніх впливів. Усі ці ознаки притаманні геосистемам.Так, елементи їх вертикальних структур різні за фазовим станом (тверді, рідинні, газові), хімічним складом, наявністю та формою органічного життя, функцією, положенням у геосистемі тощо. Зв'язки між ними також різноманітні і проявляються в таких процесах, як потоки різних речовин і енергії, трофічних, конкурентних та інших відношеннях. Аналогічні властивості територіальних та часових структур геосистем.

Складність геосистем зумовлює специфічні підходи до їх аналізу. Взаємодія між багатьма різнотипними елементами, навіть за умови точних вимірів значень кожної з їх багатьох характеристик, призводить до значної похибки при оцінці деяких інтегральних та безпосередньо не вимірюваних показників складної системи (таких, наприклад, як ступінь ефективності, стійкість, прогнозні оцінки). Л. Заде назвав це принципом несумісності — неможливості сумістити значну складність системи з високою точністю її опису —точно можна описати лише її окремі елементи та зв'язки, але не всю систему як ціле. З цього принципу, зокрема, випливає, що адекватними суті геосистеми методами її математичного аналізу є слабкоформалізовані методи — теорії нечітких множин, лінгвістичної змінної, теорії графів, катастроф та деякі інші.

Цілісність — властивість системи, яка проявляється в тому, о вилучення з неї певного компоненту призводить до її кардинальної перебудови або взагалі загибелі, а сам цей компонент окремо від системи існувати не може або ж він якісно змінюється.

Геосистеми мають риси цілісності. Так, позбавлення геосистем ґрунту призводить до їх трансформації в цілому — вони не можуть мати і рослинності, практично щезає трофічна структура, формуються специфічні водний, радіаційний, геохімічний та інші режими. Такої ж радикальної трансформації зазнає територіальна структура геосистеми. Наприклад, вилучення з неї елементів локальної ерозійної сітки (геосистем лощин, ярів, балок) призводить інтенсивного заболочення вододілів, зміни гідрологічного і ландшафтно-геохімічного режимів геосистеми в цілому.

Своєрідність прояву цілісності у геосистемах полягає в тому, що з вилученням із їх структури певних елементів, геосистема стає іншою (іншого типу), але не замінюється системою якогось іншого класу (на «не геосистему»). У цьому відношенні цілісність геосистеми значно нижча, ніж цілісність біосистем (наприклад, окремого організму), технічне вилучення деяких елементів з яких призводить до їх розпаду (загибелі або поламки). У геосистемах може й не бути деяких геокомпонентів (ґрунтів, рослин), проте системні зв'язки між тими, що є, і тут зберігаються.

Більш «сильним» виявом цілісності систем є їх емерджентність (синонім — холістичність), тобто притаманність системі таких властивостей, якостей та функцій, яких не має жоден з її елементів і які не можуть виникнути при їх механічній суміші, а тільки за умови їх взаємодії. Як приклад таких холістичних проявів геосистеми можна навести продуційний процес (продукування біомаси — результат складної взаємодії усіх геокомпонентів), круговороти різних субстанцій, здатність геосистеми до самоочищення тощо.

Рис. 3. Основні типи структур геосистеми

Відкритість. Відкритими є системи, частина елементів яких мають зв'язки з елементами, що не належать до її структури. Елементи останнього типу складають зовнішнє середовище геосистеми, а зв'язки, які йдуть від них до системи, називають вхідними, входами, зовнішніми сигналами. Крім вхідних, є й вихідні зовнішні зв'язки системи (синоніми — виходи, відгуки). Системи, які мають лише вхідні зовнішні зв'язки і практично не мають вихідних, називають напівзакритими. Закритими вважаються системи, у яких немає зовнішніх зв'язків, тобто які не залежать від зовнішнього середовища. Щодо геосистем останнього сказати не можна, бо такі вхідні потоки, як надходження сонячної радіації, атмосферні опади тощо — неодмінна умова їх існування. Проте як напівзакриті можна розглядати деякі типи геосистем, наприклад, акумулятивного геохімічного режиму. Горизонтальними потоками води, вітру, речовини, біотичними міграціями одні геосистеми пов'язані з іншими. Геосистеми відкриті і до антропогенних навантажень.

Ступінь зв'язку геосистем із зовнішнім середовищем настільки тісна, що є поважні підстави вважати їх характерною рисою слабку виділеність із зовнішнього середовища. З цією особливістю пов'язана зокрема складність визначення вертикальних та горизонтальних меж геосистеми.

Динамічність. Динамічними називаються системи, значення характеристик яких змінюються в часі. У різні проміжки часу геосистема може перебувати у неоднакових станах, тому її повний опис передбачає вияв цих станів та послідовності їх змін. Таким чином, геосистеми виділяються не тільки в просторі, але й у часі. Якщо з просторово-територіальної точки зору геосистема вичленовується як деякий територіально локалізований об'єм, то з часової — як певний інтервал часу, протягом якого геосистема виявляє свої основні особливості.

Важливою особливістю динаміки геосистем є те, що різні її характеристики змінюються в часі з різною частотою. Метеорологічні показники дуже мінливі, тоді як властивості геологічної основи геосистеми змінюються дуже повільно. Виділяють різні класи часових розмірностей геосистеми.: 1) добову, 2) сезонну (річну), 3) багаторічну динаміку (Сочава В.Б., 1978, Н.Л. Беручашвілі, 1985 та ін.).

Ландшафтна екологія досліджує зміни геосистем в інтервалі від кількох хвилин до кількох десятків тисяч років, тобто у діапазоні 10²—10¹² с (Боков В.О., 1983). Причому між просторовими та часовим масштабами ландшафтно-екологічного аналізу є певні відповідності.

Стійкість у геосистеми проявляється в багатьох формах і дає їй змогу протистояти зовнішнім впливам, зокрема антропогенним, зберігати при взаємодії із зовнішнім середовищем свою цілісність та інші риси. Нестійкі в даних умовах геосистеми змінюються на більш стійкі типи, тому стійкість геосистеми значною мірою зумовлена генетико-еволюційно. У процесі еволюції шляхом пристосування геокомпонентів та контактуючих геосистем одна до одної формуються їх стійкі ландшафтно-екологічні взаємовідносини й структури. В умовах інтенсивного втручання людської діяльності в природу ця рівновага часто порушується. Розвиток деградаційних процесів у геосистемах (вимирання видів, ерозія та засолення ґрунтів, забруднення тощо) є не чим іншим, як результатом втрати ними стійкості до антропогенних навантажень. Тому оцінка стійкості геосистеми до зовнішніх факторів є однією з найважливіших прикладних проблем ландшафтної екології.

Стохастичність. Стохастичними називаються системи, залежність між характеристиками яких та їхні зв'язки із зовнішнім середовищем не жорстко детерміновані (функціональні), а статистичні, ймовірнісні. Причин цього багато; одна з них полягає у опосередкованості взаємодій між елементами геосистем: елемент А діє на В, В — на С і т. д. Такі ланцюги зв'язків у геосистемі можуть бути дуже довгими. А чим довший ланцюг, тим менш тісними, менш однозначними стають зв'язки між кінцевими елементами. На геосистему діє багато зовнішніх факторів суто стохастичної, імовірнісної природи (наприклад, випадання опадів), що зумовлює імовірнісний характер її динаміки та еволюції.

Стохастичність геосистем проявляється у статистичному (корелятивному) характері зв'язків між її окремими ознаками (наприклад, між продуктивністю та гумусністю, сумою опадів тощо), відсутності жорсткої прив'язаності одного типу геокомпоненту до іншого (певного виду рослинного угруповання до лише одного певного виду ґрунту), незбігові природних меж різних геокомпонентів, неоднозначності змін геосистем за певних антропогенних навантажень, імовірнісний характер динаміки, в тому числі прогнозної тощо.Усе це береться до уваги при дослідженні геосистем методами теорії ймовірностей та математичної статистики.

Контрольні запитання:

1.Що є об'єктом ландшафтознавства?

2.Що є предметом ландшафтознавства?

3.Що розуміють під поняттям "природні територіальні комплекси) (ПТК)"?

4.Як поділяють ПТК за розмірами і складністю внутрішньої організації?

5.Назвіть основні властивості ПТК?

6.Яке місце у системі географічних наук займає ландшафтознавство?

7.Що є метою ландшафтознавства?

8.Назвіть головні завдання ландшафтознавства.

9.Що розуміють під природною системою?

10.Що характерне для ландшафтного підходу?

11.Що розуміють під екологічним підходом?

12.Яка основна мета еколого-природоохоронного підходу?

13.Які переваги мають концепції гео- та екосистеми?

14.Які основні групи визначень ландшафтної екології?

15.Що являє собою геосистема (за В.Б.Сочавою)?

16.Які основні положення концепції геосистеми?

17.Що належить до основних загальних властивостей геосистем?

18.Що таке територіальність-просторовість?

19.Виділяють які класи просторового геосистемного аналізу?

20.Які системи називаються поліструктурними?

21.Що є найбільш загальними аспектами аналізу геосистем?

22.Які системи вважаються складними?

23.Що таке цілісність системи?

24.Що таке відкритість системи?

25.Які системи називаються динамічними?

26.Як проявляється стійкість у геосистемах?

27.Які системи називаються стохастичними?

Читайте також:

1. III. Географічна структура світового ринку позичкового капіталу
2. VІ. План та організаційна структура заняття
3. Адміністративно – територіальний устрій і соціальна структура Слобожанщини у половині XVII – кінці XVIII століття
4. Акти з охорони праці, що діють в організації, їх склад і структура.
5. АРХІВНІ ДОВІДНИКИ В СИСТЕМІ НДА: ФУНКЦІЇ ТА СТРУКТУРА
6. Атомно-кристалічна структура металів
7. Базова алгоритмічна структура
8. Банківська система та її структура. Функції Центрального банку.
9. Безцехова виробнича структура.
10. Будова систем: підсистема, елемент, структура, зв'язок.
11. Бухгалтерська оцінка капіталу банку. Структура капіталу
12. Бюджетна структура

Переглядів: 6609