2. Геосистемная теория

По В.Б.Сочава (1973), геосистема – "…независимо от её размерности – это иерархически организованное целое, состоящее из взаимосвязанных компонентов природы, подчиняющихся закономерностям, действующим в географической оболочке или в ландшафтной сфере". Это "…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".

Основные аксиомы и постулаты геосистемной методологии таковы:

 геосистема всегда состоит из элементов, которыми могут быть компоненты географической оболочки или более мелкие геосистемы;

 элементы геосистемы находятся в разнообразных связях, которые могут быть жестко детерминированными или же стохастическими (вероятностными), позитивными или негативными, прямыми или обратными;

- прямые связи являются причинно-следственными (после определённого действия следует ожидать соответствующего следствия); обратные связи показывают реакцию системы на прямую связь и выступают как сигнально-информационные проявления саморегуляции системы;

 среди множества связей и отношений выделяют главные, которые называют системообразующими; каждый класс систем имеет свои специфические системообразующие отношения; для геосистем таковыми, чаще всего, являются отношения пространственно-функциональной упорядоченности (организованности) географических объектов на земной поверхности;

 каждая система имеет свое внутреннее строение, которое называют структурой; в системе можно видеть морфологическую, функциональную, организационно-управленческую и другие структуры геосистемы;

 геосистемы, как и любые другие сложные системы, имеют свойство эмерджентности. Целостная геосистема имеет такие качественные характеристики, которых не имеют ни один её составной элемент;

 геосистемы имеют свойство эквипотенциальности: каждый географический объект можно рассматривать как геосистему, составленную определенным множеством елементов, и в то же время как один из составных элементов более общей (охватывающей) геосистемы;

 геосистемы имеют иерархическую, многоуровневую организацию, предопределенную их еквипотенциальностью.

Отношения в геосистеме – вид связей, преимущественно однонаправленных, которые выражают такие соответствия:

- координации, двусторонней (многосторонней) связи между однопорядковыми объектами, например, между урочищами в одной местности или одном ландшафте;

-субординации, т.е. одностороннего подчинения одного объекта другому, имеющему более высокий иерархический ранг;

- порядка соподчинения (иерархии);

- порядка следования, т.е. временнὀго соотношения событийили явлений.

Следовательно, для проникновения в сущность избранных объектов исследования в географии исследователь должен обладать определенным географическим мышлением. Подходы к выделению научных объектов и предметов географических исследований, сущность фундаментальных категорий географии формируют методологические принципы конструктивно-географических знаний.

Пространственная структура. Пространственная структура геосистем зависит от:

- количества элементов

- соотношения элементов (например, непосредственного контакта между ними), пропорциональности, симметрии (включая рисунок, порядок следования);

- размещения элементов: топологического (порядка следования), метрического (площади, удалённости и т.п.).

Три географических закона сформулировал и обосновал в своей докторской диссертации В. А. Боков(1990).

Закон пространственной некоммутативности сформулировал: перестановка местами элементов приводит к изменению геосистемы – вплоть до формирования новой геосистемы; то есть, в таком случае проявляется, как правило, пространственная некоммутативность (непереместительность).

Понятием, дополнительным к пространственной некоммутативности, является пространственная ассоциативность, имеющая форму закона:

Появление в геосистеме новых элементов приводит к установлению новых отношений (свойств соседства, позиции), которые способны существенно изменить геосистему.

Примеры: Примером конструктивного использования пространственной некоммутативности является создание биокоридоров между экологическими ядрами (часто – объектами ПЗФ): пространственно перемещая, для соединения в целостную систему, естественные угодья, можно получить другой результат, по сравнению с тем, как если бы ограничиться простым увеличением их доли в земельном балансе.

Примером пространственной ассоциативности является, например, преобразование какой-либо составной части (компонента, подсистемы) ландшафтной системы. Возникают новые отношения: рядом с изменённой составляющей формируется зона перехода к неизменённым составляющим – ландшафтный экотон. В конечном итоге, последний сам превращается в новообразованную геосистему. Локальными примерами таких ассоциаций являются опушки (часть, фрагмент неизменённого ландшафта леса) рядом с сельскохозяйственными полями (преобразованный ландшафт), берега новообразованных водоёмов или, наоборот, их осушённые части.

Региональными примерами является осушённое дно Аральского моря или, скажем, создание искусственной суши в Нидерландах.

Если бы заблагорассудилось перегородить Атлантический океан от Норвегии до Гренландии, Северное полушарие на одну треть покрылось бы льдом. Интересно, что такие события естественного происхождения в истории географической оболочки уже имели место.

Плотина в Керченском проливе сделала бы неузнаваемой акваторию Азовского моря и повлияла бы на биоразнообразие в Чёрном море, и так далее.

В.А.Боковым установлен также закон временнὀй некоммутативности:

- если изменить порядок одних и тех же событий, то состояние геосистемы изменится – вплоть до формирования новой геосистемы.

Пример 1. Ученые, моделируя изменения климата, отмечают, что они в большой степени проявляются не в изменениях климатических показателей в целом (основной из них – средняя температура на земном шаре – изменяется, к счастью, пока только в пределах точности осреднения). Изменения касаются нарушений режима погоды: длительности и чередования сухих влажных, теплых и холодных периодов, появлении феноменов, несвойственных данному климату и так далее. Именно такие проявления наблюдаются уже сейчас, обусловливая наводнения, снегопады в южной Европе, даже в Африке и северной Африке, аномальную жару там, где она несвойственна – это отдельные примеры явлений, которые следует анализировать в аспекте временнóй некоммутативности.

Пример 2: Если изменится распределение атмосферных осадков по декадам (режим осадков) при сохранении суммы осадков за месяц, то экологический эффект будет иным, чем в других случаях. Это повлияло бы на условия функционирования биоты в течение вегетации, так как осадки по-другому распределятся относительно фаз вегетации.

Пример 3. Проявление естественной временнóй некоммутативности: субтропический и субтропический средиземноморский климаты различаются, как известно из региональных географических дисциплин, только разным режимом осадков, хотя их сумма приблизительно одинакова.