Учение о географической оболочке

Современные данные наук о Земле говорят о том, что природа земной поверхности – закономерная и целостная система, в которой предметы и явления зависят друг от друга. Поэтому ни одно явление не может быть понято, если рассматривать его отдельно, вне связи с другими явлениями. Каждое воздействует на все остальные, а все в совокупности влияют на каждое в отдельности. Отыскать в этих взаимных зависимостях главные процессы и факторы – основная задача физической географии.

Природа (совокупность естественных условий существования человеческого общества) – единое целое, находящееся в непрерывном движении. Единство природы неизбежно предполагает и единство науки, которая есть отражение природных закономерностей в человеческом сознании.

Руководствуясь положением, что исследование объекта ведется обычно одно­временно по его составным частям и как единого целого, А. А. Григорьев постоянно стремился к синтезу географиче­ских знаний и познанию на этой основе свойств и закономер­ностей развития целого, реального единства. В масштабах нашей планеты такое единство он назвал географической оболочкой, представляющей собой сферу тесно взаимосвя­занных между собой земной коры, нижней части атмосферы, гидросферы, почвенного покрова, растительности и животно­го мира. Названные составные части географической оболочки он называл компонентами.

Известно, что одним из наиболее фундаментальных свойств Земли является ее ярусное (геосферное) строение. Она слагается из нескольких объемлющих друг друга концентрических оболочек. К самой верхней относится газовая оболочка (атмосфера), ниже ее располагается гидросфера (водная оболочка), литосфера (каменная оболочка) и, наконец, на их пересечении биосфера (сфера жизни). Недра Земли также расслаиваются на оболочки, различающиеся физическими свойствами и химическим составом.

На поверхности Земли вода, воздух, органические и минеральные вещества находятся в сложнейшем взаимном проникновении и взаимодействии. Вещество здесь находится в трех агрегатных состояниях, и все его виды взаимно проникают и взаимодействуют друг с другом. На поверхности Земли сосредоточивается почти вся солнечная теплота. Сюда же подходит и энергия из недр Земли. Поэтому физико-географические процессы протекают как за счет солнечного, так и внутрипланетарного источников энергии. Все виды энергии у поверхности Земли претерпевают трансформацию и частично консервируются.

Только на поверхности Земли и вблизи этой поверхности развивается жизнь. На поверхности Земли наиболее напряженно развертываются процессы, обусловленные приходящей из мирового пространства энергией, воздействием гравитационных полей Солнца и Луны, вращением Земли вокруг оси, притяжением Земли, и особенно сказываются последствия их противоречивого взаимодействия с группой процессов, обусловленных внутренней теплотой Земли. Вещество и энергия у поверхности Земли также сильно дифференцированы.

Таким образом, можно заключить, что поверхность Земли – это область качественно отличная от всех других оболочек нашей планеты. Поверхность Земли понимается как сложный комплекс, возникший и развивающийся под действием взаимно связанных и взаимно проникающих друг в друга процессов, которые развертываются на суше, в атмосфере, гидросфере и органическом мире. Она составляет особую оболочку нашей планеты, называемую географической оболочкой.

Значительный вклад в учение о географической оболочке внес С. В. Калесник (1940). Он обратил внимание географов на исследование не только географической оболочки как единого целого, но и на необходимость изучения ландшаф­тов как составных частей ее. Калесник (1970) устано­вил основные закономерности функционирования и развития географической оболочки, которые названы им законами: непрерывный обмен веществом и энергией, их круговорот, периодическая повторяемость процессов и явлений во време­ни (ритмичность) и др. Главной движущей силой развития географической оболочки он считал борьбу зональных и азональных закономерностей. Калесник считал, что к географической оболочке следует относить только ту, верх­нюю часть земной коры, которая активно преобразуется под действием солнечного тепла, воздуха, воды и живых организ­мов. Это наиболее правильное, реальное представление о самом сложном объекте исследо­вания физической географии наивысшего ранга.

В настоящее время давняя идея об оболочечном строении Земли стала общепризнанной, хотя новые научные факты значительно уточняют и конкретизируют эти представления.

Географической оболочке присущ ряд специфических закономерностей: целостность, обусловленная непрерывным обменом вещества и энергии между ее составными частями; наличие круговорота вещества (и связанной с ним энергии), обеспечивающее многократность одних и тех же процессов и явлений и их высокую суммарную эффективность; неравномерность развития в пространстве и времени, в частности ритмика различных процессов и явлений, обусловленная главным образом астрономическими и геологическими причинами, и территориальная неоднородность, в частности зональные и азональные структуры; непрерывность развития на протяжении всей истории географической оболочки.

В толковом словаре «Охрана ландшафтов» (1982) ука­зывается, что географическая оболочка является: 1) мате­риальной системой, состоящей из взаимосвязанных геосфер: литосферы, атмосферы, гидросферы, педосферы, фитосферы и зоосферы; 2) открытой динамической системой, изменяющейся во времени и в пространстве; 3) сложной пространственной системой, для которой характерны процессы территориальной дифференциации и интеграции ее отдельных частей и элементов.

Составляющие географическую оболочку отдельные сферы тесно взаимосвязаны. Эта связь осуществляется в процессе обмена веществом и энергией. Изменения географической оболочки во времени идут непрерывно, проявляясь в виде суточных, сезонныx, годовых, вековых и т. п. циклических изменений. Следствием этих закономерных временных необратимых по­ступательных изменений является развитие географической оболочки, в результате которого происходит смена ее качественных состояний. Это развитие обусловлено воздействием всех энергетических факторов, а также внутренними причинами. Источником внутренних причин развития или саморазвития географической оболочки становятся противоречия, возникающие в процессе взаимодействия составляющих ее сфер и влияния на них внешних энергетических факторов и условий. В процессе развития, переходя из одного качественного состояния в другое, географическая оболочка становилась все более пространственно неоднородной, усложнялась ее структура, т. е. состав, строение и взаимосвязи между геосистемами более низкого ранга.

Относительно сущности понятий географической оболочки и географической среды до сих пор нет единства мнений (подробнее об этом см. гл. 1) . Некоторые географы считают эти понятия идентичными. По мнению В. А. Анучина, географическая оболочка более широкое понятие, чем географическая среда. Н. К. Мукитанов, наоборот, считает, что понятие географической среды шире понятия географической оболочки, природного феномена, постоянно находящегося под воздействием общества, а географическая среда — явление естественно-социальное. Но если географическая среда — «явление естественно-социальное», то она, как и географическая оболочка испытывает влияние общества.

Термин «географическая оболочка» неоднократно пред­лагалось заменить другим. Например, И. М. Забелин предложил использовать термин «биогеосфера», подчёрки­вая тем самым наличие здесь жизни и активную роль живых организмов в преобразовании этой оболочки. Д. Л. Арманд считал более удачным применять термин «географи­ческая сфера», поскольку слово «сфера» (шар) отражает геометрическую форму этого объекта.

К настоящему времени еще менее конкретны представле­ния о границах географической оболочки. Большинство физико-географов считают нижней границей географической оболочки поверхность Мохо, верхней – границу тропопаузы. Григорьев немного расширяет обе эти границы. Калесник и Исаченко за нижнюю границу ее при­нимают нижнюю часть стратисферы.

Представляется, что нижняя граница географической оболочки, вероятно, соответствует глубине залегания горных пород, вовлеченных в миграцию химиче­ских элементов. Нижней границей обычно служит положение уровня грунтовых вод, ибо воздух, вода, живые организмы как наиболее динамичные компоненты природы, взаимодействуя на общем фоне энергетических процессов Земли и Солнца, обладают наибольшей активностью, способствующей интенсивному энергетическому обмену, именно в этой части литосферы. Только здесь образуются полные природные территориальные комплексы. Это так называемая зона свободного водообмена, гипергенеза, или кора выветривания. Верхняя граница ПТК всех рангов, видимо, соответствует дневной поверхности или совпадает с положением того рубежа, где взаимодействуют вещество литосферы, газы, вода (во всех ее состояниях) и живые организмы.

Ф. Н. Мильков предлагает выделить в активном ядре географической оболочки, в зоне активного взаимодействия литосферы, гидросферы и атмосферы ландшафтную сферу (рис. 33) которая представляет собой биологический фокус географической оболочки Земли. Здесь зародилась органическая жизнь, присутствие которой – уникальная особенность не только одной из оболочек, но и Земли как планеты в целом. Зона органической жизни образует одну из специфических оболочек Земли – биосферу. Тонкая ее прослойка с наибольшей концентрацией живого вещества на поверхности суши, океана, океанического дна получил название биострома (живого покрова).

Ландшафтная сфера –совокупность ландшафтных комплексов, выстилающих земную поверхность, сравнительно узкая зона непосредственного контакта, прямого соприкосновения литосферы, атмосферы и гидросферы, биологический фокус географической оболочки.

Многие авторы, рассматривающие границы биосферы как пределы распространения живых организмов, считают поня­тия «биосфера» и «географическая оболочка» синонимами.

В последние десятилетия под термином «биосфера» подразумевается иное содержание, чем первоначальное, которое было предло­жено во второй половине XIX в. знаменитым австрийским геологом Э. Зюссом. Он выделял биосферу «по составляющему ее веществу», т. е. понимал биосферу как оболочку, состоящую из живых организмов. В 20-х годах XX в. впервые в новом смысле этот термин стал рассматривать В. И. Вернадский. Он понимал под биосферой ту земную оболочку, в которой распространена жизнь, значительно расширил ее границы и включил в биосферу верхние слои литосферы, нижние слои атмосферы и всю гидросферу.

Сопоставление понятий «биосфера» и «географическая оболочка» показывает, что в какой-то степени границы географической оболочки и биосферы совпадают. Географическая оболочка органически связана с живыми существами (вещественным составом, аккумуляцией и консервацией энергии, целенаправленным ее использованием и т. д.), т.е. в пространственном и материально-энергетическом отношении географическая оболочка и биосфера совпадают. Однако, несмотря на близость этих понятий, существуют все же принципиальные различия между ними. При опреде­лении сущности понятия географической оболочки акценти­руется внимание на энергетические факторы ее формирова­ния, на взаимосвязь и взаимопроникновение ее частных оболочек. Географическая оболочка рассматривается как условие существования живых организмов. В определении же биосферы упор делается на жизнедеятельность живого вещества, активно преобразующего эти условия и формирую­щего газовый состав атмосферы, гидросферы и литосферы. Географическая оболочка обладает рядом таких свойств, и в ней происходят такие процессы, которые генетически не связаны с биосферой: циркуляция атмосферы, динамика водных масс океана и пр. Таким образом, отождествление этих понятий недопустимо. Биосфера является лишь частью более широкого понятия – географическая оболочка. Она, по Милькову, не синоним географической оболочки, а зона рассеивания биостромом живого вещества в географической оболочке.

Биосфера– одна из сфер географической оболочки; включает заселен­ные живыми организмами части атмосферы и литосферы, а также гидро­сферу.

А. А. Григорьев, определяя содержание географи­ческой оболочки, основное внимание обращал на динамиче­ское взаимодействие, обеспечивающее устойчивую последо­вательность постоянно действующих процессов передачи вещества и энергии в ней. В.И. Вернадский в определении биосферы главное внимание обращал на роль живого веще­ства как источника ее саморазвития. Понятие «географиче­ской оболочки», предложенное Григорьевым, отличается от понятия «биосферы» по В. И. Вернадскому еще и тем, что границы географической оболочки шире, чем биосферы. Но они пока установлены интуитивно, т. е. на осно­вании логических умозаключений. Таким образом, эти понятия лишь дополняют друг друга, а не исключают. Они должны быть сохранены, так как для естествоиспытателей представляют одинаковый научный интерес. Эти термины не являются синонимами еще и потому, что в понятии «био­сфера» главное внимание обращается на активную роль живых организмов, а не на условия их местообитания.

Концепция географической оболочки как при­родного территориального комплекса самого высокого так­сономического ранга способствует синтезу данных наук о Земле, т. е. географических знаний. При этом структура природных территориальных комплексов, закономерности их функционирования, динами­ки и развития должны изучаться на основе анализа конкретных количественных показателей. В географической науке акцен­тировалось внимание, в основном, на особенностях географической оболочки, а не на всеобщих процессах и закономерностях, в ней про­текающих. До настоящего времени остаются не выясненными многие закономерности развития природных территориальных комп­лексов.

Географической оболочке на всех этапах ее развития бы­ли присущи такие свойства, как целостность, зональность, направленно-ритмические изменения, полиструктурность (по типам ландшафта, геосферы и компонентам). Географическая оболочка – сложная саморегулирую­щаяся система, находящаяся в подвижном относительном рав­новесии. В ней различаются ярусный по вертикали и ландшафтный по горизонтали структурные уровни. Чем сложнее система, тем более надежно она защи­щена от внешних воздействий и может устойчиво существовать (с некоторыми отклонениями) очень долго.

В вопросе о вре­мени возникновения географической (ландшафтной) оболочки наиболее приемлемой представляется точка зрения С. В. Калесника, который приходит к выводу, что ландшафтная оболочка Земли образовалась вместе с земной поверхностью и время появления ландшафтов (геокомплексов) и начала терри­ториальной дифференциации совпадает.

В общем землеведении к настоящему времени довольно основательно исследованы особенности геосистем разного ранга, прослежены и объяснены даже очень тонкие взаимосвязи, сложилась система основных представлений о закономерностях происхождения, строения, функционирования, динамики и развития географической оболочки.

Хорологическая (пространственная) концепция была выдвинута на рубеже XIX - XX вв. А. Геттнером в целях теорети­ческого обоснования целостности географии. Суть этой кон­цепции заключается в том, что география изучает территории лишь в пространственном аспекте, т.е. с точки зрения взаимо­действия «наполняющих» их объектов разного происхождения, притом в данное время. Генезисом и историей этих объектов, по Геттнеру, география не занимается и ее сущность состоит в использовании пространственного метода исследова­ния. Что касается пространств (районов, ландшафтов и т.д.), то, по Геттнеру, их в природе нет и они выделяются учены­ми субъективно для решения тех или иных задач.

По мнению Ю.Г. Саушкина, хорологическая концепция Геттнера обнаруживает следующие главные ошибочные положе­ния:1) отказ от изучения генезиса и истории развития и све­дение географии только к единовременному анализу взаимодей­ствия «наполняющих» пространство объектов; 2) субъектив­ность выделения единиц исследования, отрицание их объектив­ного существования. Если с первым тезисом можно согласить­ся, то второй, на наш взгляд, не совсем ясен и требует уточнения; субъективно выделяются на единицы исследования, а проводятся границы между ними, что неизбежно.

Однако А. Геттнер, несомненно, несколько преувеличил роль хорологического (пространственного) аспекта, который – одно, а не единственное из теоретических оснований целост­ности географии.

Практически в то же время на базе фундаментальных идей А. Гумбольдта и В. В. Докучаева закладываются основы физичес­кой географии как объяснительной науки о пространственно-временных природных комплексах (геоформациях по В. В. Докучаеву).

Концепция пространства-времени[1]. В диалектическом материализме время и пространство рассматриваются как важней­шие формы бытия материи, зависящие от движения и взаимо­действия тел. В настоящее время различают философское, общенаучное и конкретно-научное понятия пространства и времени. Конкретно-научное понятие пространства и времени фиксирует особенности собственного пространства и времени конкретных и конечных систем материального мира. Необходи­мо различать размеры, пространственную форму, время жизни отдельных объектов и общие свойства пространства и времени. Под географическим пространством-временем понимают такую часть физического пространства Зем­ли и ту часть физического временного интервала ее развития, в которых возможно существование географических объектов. Если бытие географических объектов в пространстве и времени есть общее явление, то бытие на поверхности Земли, в сос­таве географической оболочки, в определенном месте и в оп­ределенное время есть явление истинно географическое, обус­ловливающее многие свойства географических тел и явлений (В. А. Боков).

В географии отсутствуют меры «географического времени» и обычно используют солнечное время. В исследованиях А. И. Дуванина показано, что изменения некоторых географи­ческих явлений лучше описываются в солнечно-лунном време­ни. Ю. Г. Симонов говорит о возможности использова­ния еще более сложных моделей времени – n-мерных моделей, т.е. систем времени с несколькими координатными осями. Д. Харвей предлагает создать географические шкалы времени.

В географических исследованиях имеют дело с диапазоном времени примерно от одной минуты до нескольких сотен мил­лионов лет. Этот промежуток времени В. А. Боков назвал географическим интервалом времени. Им было показано, что наряду с естественными мерами времени в географической оболочке есть собственные временные масштабы. Они прояв­ляются в таких интервалах: 1) время становления гео­системы (от зарождения до установления равновесного состоя­ния), 2) период полного колебания ее основных параметров (если система находится в колебательном режиме), 3) время возвращения геосистемы к равновесному состоянию (если она была выведена из него), 4) время существования геосистемы (от зарождения до разрушения или перехода в другой тип гео­системы). Интервалы 1 и 2 составляют характерные времена геосистемы, т.е. периоды, в течение которых, по В.Н. Солнцеву, наблюдается полный набор частных целостных проявлений объекта во вре­мени. С началом интервала 1 связаны, на наш взгляд, нижние хронологические рамки предметной области географического направления палеогеографии – эво­люционной географии.

Структура геосистем метахронна, наблюдается наслоение одновозрастных образований. Возраст геосистем не может быть тождественным возрасту ее отдельных составляющих, а определяется тем временем, когда формирует­ся специфический для данной системы характер взаимодействий ее компонентов.

Формами проявления пространственно-временных отноше­ний в геосистемах является их эргодичность и вероятностно-статистическая интеграция.

Единство и целостность географической оболочки. Пере­мещение вещества и энергии в географической оболочке связывает ее части в единую целостную систему. Изменение любой части системы неизбежно приводит к изменению остальных частей. Единство и целостность географической оболочки до­казывается и тем, что нельзя выделить ее часть, чтобы не разрушить целое, а тем самым не разрушить и самой части, поскольку она не может существовать вне целого. Интегра­ционная роль потоков вещества и энергии проявляется также в пространственном упорядочении физико-географических яв­лений. В географической оболочке наблюдается диалектическое сочетание единства и целостности, с одной стороны, и структурности, расчлененности ее на отдельные части (подсистемы) с другой. Это фундаментальное свойство географической оболочки является важнейшим и принципиальным условием возможности палеогеографических реконструкций. Установление характерис­тик одного из компонентов древних ландшафтов позволяет дедуктивным методом, опираясь на представления о целост­ности географической оболочки, восстановить облик всей природной обстановки.

Концепция зональности географической оболочки. Хотя идея зональности природы земной поверхности и восходит к античной географии, основоположниками этого учения в сов­ременной географии являются А. Гумбольдт и В. В. Докучаев. В дальнейшем, в частности в работах А. А. Григорьева и М. И. Будыко, А. М. Рябчикова и др., фундаментально прорабатывается периодический закон географической зональ­ности. В основе данного закона лежит относительный показа­тель – соотношение тепла и влаги, который обусловливает главные пространственные различия географической оболочки. Глубокое познание механизма формирования зон, их количест­венного выражения и проявления в ландшафтах и через ланд­шафт является также основой глобальных палеогеографических реконструк­ций.

Концепция направленно-ритмического развития географи­ческой оболочки. Давно замечено, что в природе те или иные события в своих существенных чертах повторяются, однако особенности развития процессов многим исследователям представляются различно. С известной долей условности все существующие представления можно свести к следующим трем: события повторяются периодично; события повторяются циклично; события повторяются ритмично.

Под периодами понимают ритмы одинаковой длительности. Цикличность – периодическая смена энергетических потенциалов различных участков земной поверхности; главные циклы: суточный, го­довой, как следствие вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца с наклоном оси к плоскости эклиптики. К этому качеству примыка­ют такие, как круговорот веществ и энергии, ритмика более сложных кос­мических и тектонических изменений и др. Цикличность – один из наиболее общих законов развития географической оболочки и ее компонентов. Ритмикой же называют повторяемость во времени комплекса явлений, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Из этого следует, что можно различать ритмику периодическую и циклическую.

К. К. Марковым была показана не только общность (повсеместность), но также направленность и ритмичность изменений природных условий. Особенно ярко эти процессы проявились в позднем кайнозое. Направленность изменений выразилась в наращивании вещества внешних геосфер усложнении состава и пространственной структуры приро­ды земной поверхности. Общая направленность развития ослож­нялась ритмикой различной продолжительности и происхожде­ния. Ритмично развиваются строение землей поверхности и климат, а уж затем и связанные с ними компоненты природы, явления и процессы. В физической географии и геологии этой проблематике посвящена обширная литература.

Учение о ландшафте

Ландшафт географический(природно-территориальный комплекс, природная геосистема) – относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся закономерным сочетанием ее компонентов и явлений, характером взаимосвязей, особенностями сочетания и связей более низких территориальных единиц – урочищ и фаций.

Термин «ландшафт» имеет широкое международное признание. И в настоящее время это слово принадлежит не одной географии. В научную литературу термин с определенно очерченным содержанием был введен в 1805 г. немецким географом А. Гоммсейером. Под ландшафтом он подразумевал совокупность обозреваемых из одной точки местностей, заключенных между ближайшими горами, лесами и другими заметными частями земли. Однако ландшафтоведение как наука в Германии стала складываться много позже – в ХХ в. Разработкой проблем ландшафтоведения занимаются многие географы Англии, Франции, США, ученые других стран.

В нашей стране развитие ландшафтоведения опиралось на идеи природного комплекса, заложенные в трудах В. В. Докучаева и А. Н. Краснова в конце прошлого столетия. На поверхности Земли существует сложная система закономерных сочетаний основных и производных компонентов, образующих природные комп­лексы – ландшафты (геосистемы). В современном отечественном ландшафтоведении существуют три трактовки термина «ландшафт» как природного образования: региональная, типологическая и об­щая. Согласно региональной (Л. С. Берг, А. А. Григорьев, Н. А. Солнцев, С. В. Калесник, А. Г. Исаченко и др.), ландшафт пони­мается как конкретный индивидуальный ПТК, одна из таксономи­ческих единиц. Н. А. Солнцевым дается определение ландшафта как генетически однородного территориального комп­лекса, имеющего одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и состоящего из свойственного только данному ландшафту набора динамически сопряженных и закономерно повторяющихся в пространстве основных и вто­ростепенных урочищ. В этой узко региональной трактовке ландшафт близок к тому, что другие авторы подразумевают под конкретным физико-географическим районом.

По типологической трактовке, не получавшей, правда, широкого распространения (Б.Б. Полынов, И.М. Крашенинников, Н.А. Гвоздецкий и др.) ландшафт – это тип, или вид, ПТК, от­дельные разобщенные участки географической оболочки, имею­щие много общих черт. В одну типологическую единицу включаются территориально разрозненные, но сходные относительно однородные комплексы,

Общая трактовка термина «ландшафт» (С. С. Неустроев, Ф. Н. Мильков, Д. Л. Арманд, Ю. К. Ефре­мов, А. И. Спиридонов, П. С. Кузнецов и др.) используется для обозначения ПТК любого ранга. В данном случае ландшафт рас­сматривается как совокупность взаимообусловленных и взаимо­связанных предметов и явлений природы, предстающих перед нами в образе тех или иных исторически сложившихся, непрерывно развивающихся географических комплексов. В таком понимании ландшафт выступает синони­мом терминов «природно-территориальный комплекс», «природный комплекс (геокомплекс, геосистема)». В СССР ГОСТом (ГОСТ 17.8.1.01-80 «Охрана природы. Ландшафты. Термины и определе­ния») было предусмотрено употребление термина «ландшафт» только как общего понятия: «Территориальная система, состоящая из взаимодействующих природных и антропогенных компонентов бо­лее низкого таксономического ранга».

При всех различиях охарактеризованных определений ландшафта между ними есть сходство в самом главном – признаками ландшафтных взаимосвязей между элементами природы в реально существующих на земной поверхности комплексах. Эти комплексы нередко называют природно-территориальными (ПТК).

Различия в определении ландшафта не сводятся к одной терминологии, каждое из определений очерчивает свой круг вопросов. Наиболее сужен этот круг в узко региональной трактовке. На долю ландшафтоведения она оставляет изучение лишь низших типологических комплексов, не выходящих за пределы физико-географического района. Типологическая трактовка шире, но и она ограничивает свои задачи исследованием только типологических комплексов, отрывая от ландшафтоведения региональные единицы, а вместе с ними и всю проблему физико-географического районирования. Третья трактовка, сейчас наиболее принятая, объектом изучения принимает и типологические, и региональные комплексы всех таксономических рангов. Она трактует ландшафтоведение в широком смысле слова, включающее и вопросы физико-географического районирования.

Эволюция определения ландшафта отражала структурно-генетическое направление развития ландшафтоведения как центрального звена современного учения о ландшафте.

С позиций системного анализа ландшафт представляет пятимерную саморегулируемую незамкнутую систему взаимосвязанных компонентов и комплексов более низкого ранга, функционирующую под воздействием одного или нескольких компонентов, выыступающих в роли ведущего фактора. Под пятимерностью подразумевается функционирование в ландшафте пяти обособленных и в то же время тесно взаимосвязанных парадинамических субсистем (рис. 34). Ландшафт, как сложно организованная система, является многообъектным, многоуровневым и всесторонне детерминированным.

Основные положения учения о ландшафтах следующие. Мно­жество геосистем образует иерархию – от фации до географи­ческой оболочки. Геосистемы могут быть разделены на полные, в состав которых входят все основные компоненты, и неполные, в составе которых отсутствуют некоторые из них. В многооб­разии природных геосистем выделяется такой комплекс, кото­рый считается основной единицей. Им может служить ландшафт (тип местности).

В изучении ПТК существует несколько подходов к ним как к целому. Первый – компонентный, когда единое целое (ПТК) разделилось на части (компоненты). Компоненты характеризо­вались набором свойств (параметров) и между ними устанавли­валась взаимосвязь. Компонентный анализ дополнялся типоло­гическим районированием. Затем на смену ему пришел морфологи­ческий анализ (Л. Г. Раменский, Н. А. Солнцев, Ф. Н. Мильков, А. Г. Исаченко и др.). В центре внимания исследователей ока­залась структура (прежде всего морфологическая) ландшафта и составляющих его более просто устроенных частей. Дальнейшее развитие концепций ландшафтоведения связано с выделе­нием внутри ПТК таких его частей, которые представляли бы собой элементарные ячейки. Предполагается, что именно меж­ду ними осуществляется обмен веществом и энергией при функ­ционировании ПТК. Так возник геогоризонтный подход, который был развит в работах Н. Л. Беручашвили и его последователей.

Ю. Г. Симоновым предложен новый подход, в котором сохра­няется принцип выделения элементарного ПТК по различиям его морфологической структуры, а геогоризонты заменены геобло­ками. Такой подход назван геоблоковым, или системным покомпо­нентным анализом. Его преимущества Ю. Г. Симонов видит в том, что открываются широкие возможности для развития не только ландшафтно-геофизических, но и ландшафтно-геохимических идей. В новом геоблоковом подходе элемент ПТК рассматривает­ся как его подсистема. При этом раскрывается и структура, и тип функционирования каждого из геоблоков системы.

Важным направлением ландшафтоведения во второй половине ХХ в. становится изучение изменений природных территориальных комплексов. Общая схема для определения возраста ландшафта по составу природных компонентов предложена В. А. Николаевым. За возраст ландшафтов принимается время, когда природный комплекс приобретает структуру, близкую к современной, и функционирует с тех пор в условиях этой инвариантной структуры. В таком случае современные ландшафты имеют возраст, соответствующий времени возникновения последних звеньев их структуры. Инвариантными являются свойства геосистем, которые преобразуются в процессе эволюционного развития. В моносистемной модели ландшафта инвариантными (наиболее устойчивыми) являются горные породы, в полисистемной – наиболее низко расположенные ПТК.

Инвариантность –способность геосистем в достаточно широком диапазоне изменения внешних переменных не изменять состояния выходной функции или изменять ее в существенно меньших масштабах, чем изменяются переменные на входе.

Основополагающее значение для исследования ландшафтного уровня структурной организация материи имеет учение В. И. Вернадского о биокосных телах. Он развил представление В. В. Докучаева об органической связи тел и явлении земной по­верхности. В строении и развитии этих тел и явлений большое значение имеет жизнь.

Неорганическая природа, послужившая условием, средой для зарождения жизни, в дальнейшем, в связи с развитием органичес­кого мира, биокосных тел, образованием ландшафта в целом, пре­терпевает определенные изменения. Следовательно, ландшафты са­ми в процессе формирования изменяют условия, внешние причины своего развития.

Солнечная радиация и тектонические процессы являются важнейшими условиями функционирования и развития ландшафта, при этом проявляется всесторонняя и глубокая взаимосвязь внешнего и внутреннего. Например, внутри различных типов биоценозов формируется своеобразный микроклимат. При непосредственном влиянии атмосферных процессов создаются тепловой и водный режимы почв, тепловой и водный режимы коры выветривания.

Высотная поясность, вертикальная дифференциация ландшафта, морфологические части ландшафта – все это в значительной сте­пени зависит от рельефа. Но зависимость эта опосредствована. Высота местности, форма поверхности, крутизна склонов и дру­гие части рельефа проявляются в развитии ландшафта не отдель­но, а через свойства его основных элементов. Биоценозы, поч­вы, кора выветривания и генетически и структурно испытали со­ответственно воздействие рельефа.

Каковы же существенные, интегративные свойства ландшафта? В чем его отличие, например, от биогеоценоза в понимании В. Н. Сукачева? Первоначально различия между этими понятиями вы­ступали достаточно четко: если в понятии «ландшафт» биоценоз – это один из его составных элементов, то в понятии «биогеоценоз» он является отдельным телом, рассматриваемым в связи со смежными природными условиями. Позднее Сукачев расширил понятие «биогеоценоз» и в сущности отождествил его с понятием «ландшафт», точнее с понятием «фация». И это понятие ничем не отличается от приведенного выше всеохватывающего, однопорядкового и одноуровневого определения ландшафта. Однако в последующее время биогеоценологические исследования приобрели в основном биолого-экологическое содержание.

Ответ на вопрос об интегративных свойствах ландшафта мы находим в трудах В. И. Вернадского, а затем в работах Б. Б. Полынова и его последователей. Вернадский писал, что живое вещество охватывает своим влиянием всю химию зем­ной коры и направляет в ней, почти для всех элементов, их геохимическую историю. Он отмечал, что во время дыхания, питание и размножение живых тел осуществляется неразрывная связь между косными и живыми телами.

Многолетние исследования ландшафтов привели к формированию целого спектра новых проблемных направлений ландшафтоведения: функционально-динамического, геохимического, геофизического, исторического, антропогенного, прогнозного, прикладного. Например, активно развивается концепция культурного ландшафта (рис. 35).