Серед геотехнічних систем Дяконов і Аношко виділяють поодинокі, каскадні (ланцюжок послідовних гтс) і асоціації гтс, утворені групами взаємозв'язаних геотехнічних споруджень різного призначення.

Мал. 1. Принципова схема геотехнічної си-стемы : I - геотехнічна система, II - сфра її впливу; 1 - блок регулювання, 2 - інженерно-технічні споруди, 3 - штучно створена природна підсистема, 4 - засоби контролю, 5 - блок управління

Потоки: а - потік речовини і енергії, що входить, би - керований потік речовини і енергії, в - потік речовини і енергії, що виходить (трансформований), г - інформаційні зв'язки (потоки)

Близько до концепції ГТС є напрямок програмованих врожаїв, що з'явився в 70-і роки в меліоративній і сільськогосподарській науках. Його основні положення розроблені І. С. Шатиловым, Б. Шумаковим, Б. С. Масловым, А. І. Усковим, Н. С. Петиновим, В. В. Шабановим. Базовим поняттям виступає "агробіогеоценоз" - антропогенні природні системи з елементами регулювання і управління. Концепція програмованих урожаїв передбачає облік усіх природних і економічних сторін їх формування приходу фотосинтетичної активної радіації, водного і повітряного режиму грунту і атмосфери, органічного і мінерального живлення рослин, оптимального підбору сільськогосподарських культур і їх чергування в часі і просторі (теорія і практика сівозмін), збагачення генофонду, вдосконалення агротехніки, створення внутрішньогосподарської стійкої дорожньої мережі і т. д.

У 80-і роки отримала розвиток концепція агроландшафту (АГЛ). Основні її положення розроблені А. М. Мариничем, В. А. Николаевым, Г. І. Швебсом, В. І. Бураковым, М. І. Лопыревым та ін. Грунтуючись на трактуваннях агроландшафту В. А. Ніколаєва (1987) і В. І. Буракова (1988), дамо наступне його визначення.

Агроландшафт - це природно- антропогенна територіальна система, яка виконує ресурсовідтворювальну, довкілеву і природоохоронну функції, і складається з природних, або/та змінених природних комплексів, інженерних споруд, доріг і сільських населених пунктів.

У своєму складі АГЛ, як і ГТС, має блоки контролю, регулювання і управління. Цілісність системи обумовлена енергетичними, речовими і інформаційними потоками. Приклад моделі агроландшафту орного типу показаний на мал. 2.

Агроландшафт, що складається із закономірної сукупності агрофітоценозу, є керованою системою; з послабленням управлням, і тому як правило, виникає можливість її руйнування. В. А. Ніколаєв підкреслює, що, згідно із кібернетичним законом необхідної різноманітності, система, що управляє, «тоді успішно може впоратися зі своєю функцією, коли вона буде влаштована так само різноманітно, як і керована. Стосовно сільськогосподарських земель це означає, що сільськогосподарське виробництво, землеустрій і меліорація мають бути організоване так же різноманітно, як і ландшафтна структура місцевості. У агроландшафтознавстві вказаний кібернетичний закон проявляється у вигляді принципу природно-сільськогосподарської адаптивності" (Ніколаєв, 1990, с. 21).

У класифікаційному і картографічному моделюваннях В. А. Николаевым запропоновано розрізняти наступні різномасштабні ієрархії: агроландшафт, агромісцевість і агроурочище.

Вчення про антропогенні модифікації ландшафтів започатковане М..Солнцевим і розвинуте у працях С. Калесника, А. Ісаченка, І. Мамай. У Львівській школі гірського ландшафтознавства воно дістало розвиток в роботах Г. Міллера, А. Мельника, В. Петліна. Суть його полягає в тому, що людина своєю діяльністтю не може створити нові геокомплекси, вона може лише змінити, трансформувати, модифікувати ПТК. (Мельник, Міллер, 1993).

Антропогенні модифікації ПТК, як правило, бувають обумовлені й пов"язані з конкретними антропогенними процесами - луківництвом, осушенням, рільництвом і т.д. У зв"язку з цим можна виділити п"ять основних видів модифікацій:

1/ біомікрокліматична - вирубування лісу, заміна деревної рослинності трав"яною в процесі луківництва зумовили зміну рослинного і тваринного світу та мікроклімату;

2/ біоводно-мікрокліматична - луківництво, яке супроводжується осушенням чи зрошенням, приводить до значно глибших змін ПТК - біоти, мікроклімату і водного режиму;

3/ біогрунтово-мікрокліматична - в результаті рільництва, зміни грунтового покриву ступінь трансформації ПТК ще більше посилюється;

4/ біогрунтово-водно-мікрокліматична - рільництво з осушенням чи зрошенням відкритим або закритим дренажем зумовлює зміну біоти, грунту, водного режиму і мікроклімату;

5/ біоліто-грунтово-водно-мікрокліматична - в результаті будівництва сіл, міст, доріг антропогенні зміни охоплюють всі природні компоненти, в тому числі й літогенну основу ПТК .

Виходячи із закону нерівнозначності взаємодіючих факторів кожну антропогенну модифікацію її глибину можна оцінити різною кількістю умовних балів - залежно від того, які компоненти гео комплексу зазнали змін, слабші чи сильніші. Як еталонну одиницю площі, зручну для розрахунків і порівняння, доцільно взяти один процент площі ПТК. Відповідно, один процент площі геокомплексу, представлений найслабшою біомікрокліматичною модифікацією, буде оцінюватись в І бал, сильніша біоводно-мікрокліматична модифікація - у 2 бали і т.д. /табл.5/. Якщо одновидова, гомогенна модифікація займає всю площу ПТК, то, помноживши ціну одного процента площі на 100, можна отримати показник модифікації комплексу в цілому.

Таблиця

Критерії кількісного оцінювання антропогенних модифікацій ПТК

Антропогенний процес	Модифікація	Індекс модифікації	Ціна модифікації одного % площі ПТК (в умовних балах)	Загальна іна моди­фікації ПТК (в умовних балах)
Луківництво	Біомікрокліматична	БМ	1	100
Луківництво з осушенням чи зрошенням	Біоводно-мікрокліматична	БВМ	2	200
Рільництво	Біогрунтово-водно- мікрокліматична	БГМ	3	300
Рільництво з осушенням чи зрошенням	Біогрунтово-водно-мікрокліматична	БГВМ	4	400
Заселення	Біоліто-грунтово-водно-мікрокліматична	БЛГВМ	5	500

Оскільки антропогенні модифікації ПТК дуже часто є гетерогенними, різновидовими, загальна модифікація геокомплексу буде сумою модифікацій наявних антропогенних парцел, вираженою в умовних балах.

За А. Мельником антропогенна біотична парцела або просто антропогенна парцела являє собою варіант похідної біогеоценотичної парцели ( у розумінні Диліса) який виник під дією антропогенного фактора в межах частини ПТК (наприклад поле сівозміни, лісотаксаційний виділ, залишки лісів, сінокіс, лісопосадка іт.д.)

Наприклад, якщо в ПТК лучні ділянки з біомікрокліматичною (Б_М) модифікацією займають 10% його площі, осушені луки з біоводно- мікрокліматичною (Б_ВМ) модифікацією – 45%, осушені орні землі з з біогрунтово-водно-мікрокліматичною модифікацією(Б_ГМ) – 10 %, заселені території з біоліто-грунтово-водно-мікрокліматичною /Б_лгвм/ модифікацією – 3 %, а решту 27% площі становлять умовно корінні ліси, то загальна антропогенна модифікація /АМ/ ПТК буде оцінена у 210 балів:

^АМ ПТК= Б_М+Б_ВМ+Б_ГМ+Б_ЛГВ =/10x1/ + /5x2/ + /45x3/ +/10х4/+/3х5/+27/0= 10 + 10 + 135 + 40 + 15 = = 210 /у.б./

Дану модифікацію можна виразити і в розгорнутій формі, як інте­гральну формулу:

^АМПТК = Бм¹⁰₁₀ + Бвм₅^{10 + ітд} =210 /у.б./.

У нижній частині індексу антропогенних модифікацій вказується площа, яку вони займають у ПТК, у верхній - часткова модифікація в умовних балах.

Дослідник, вибравши як модель вивчення геотехнічну систему і агроландшафт, вирішує завдання структурно- морфологічного опису об'єкту, визначення технології виробництва і соціально-економічних їх функцій. Моделі дозволяють розглядати речово-енергетичні і виробничо-технологічні аспекти взаємодії природи (ПТК) і виробництва (техніки і різноманітних наслідків її впливу). Вони відкривають можливість для здійснення прогнозу змін в природно-територіальних комплексах під впливом меліорацій і позаекономічної оцінки створення меліоративних систем. Не закритий шлях при виборі ГТС як модель вивчення меліоративних систем і до економічної і соціальної оцінкам, хоча при економічному насиченні моделі необхідно визначити місце ГТС в ієрархії природно - господарських і соціально-економічних систем.

Предмет і об’єкт меліорації ПТК

Розглянемо деякі підходи учених до об'єкту меліоративної географії.

А. Г, Исаченко '(1977) дійшов висновку, що об'єктом меліорації є геосистема як ціле, а суть меліорації полягає в доцільній перебудові функціонування геосистеми шляхом її поділу на такі ланки, як вологообіг, біогенна складова і гравітаційні процеси. Небажані наслідки меліорації, на думку автора, є результатом того, що її об'єкт розглядається не як цілісний природний комплекс , а як окремі компоненти.

Вважаючи меліоративну географію складовою частиною фізичної географії, що має зв'язок з екологією, сільським господарством і меліорацією, А. М. Алпатьев і В. С. Жекулин (1984) вказують, що її предметом є перетворення природного середовища на різних рівнях - від елементарного природного комплексу до культурного ландшафту і урбанізованих систем. Вони визнають комплексний і в той же час інтегральний характер, суть якого полягає не лише в усебічному меліоративному перетворенні природного середовища, але і в прогнозі можливих наслідків цих перетворень.

Об’єктом же вивчення меліоративного ландшафтознавства, за В. Б. Міхно (1984), є ландшафтна сфера Землі з позиції меліорації. Предмет вивчення меліоративного ландшафтознавсва - ландшафтні комплекси, ландшафтно-мелиоративні системи і прийоми меліорації ландшафтних комплексів.

У зв'язку з цим цікава думка А. М. Алпатьева, яке, реально відбиває суть меліоративної географії. Він вказує, що окремі дослідники за еталон меліоративних перетворень пропонують прийняти урочище і групи фацій. Сам же ландшафт як основний таксон районування зникає, коли мова заходить про практичне здійснення перетворень. У цьому аспекті стик меліоративної географії з ландшафтоведением не реалізується, що закономірно, оскільки меліоративна географія є самостійною наукою, а не прикладним ландшафтознавством. Спільність між ними полягає в комплексному підході до географічного вивчення процесів і явищ.

Ландшафт, на думку А. М. Алпатьева і В. С. Жекулина (1984), не завжди може бути об'єктом меліоративних перетворень внаслідок того, що межі його часто континуальні, і він не характеризується функціональною цілісністю. У такій системі вивчати динаміку речово-енергетичних балансів, а тим більше управляти нею, практично неможливо. Для управління потрібні напівзамкнені системи, тип яких найчастіше і повно буває представлений територіально не в межах ландшафту, а річкових і озерних водозбірних басейнів різного рангу. Ця риса напівзамкнутості зазвичай буває виражена на малих басейнах річок і озер. Іноді межі ландшафтів можуть співпадати з межами річкових і озерних водозборів, в цих випадках неважко в натурі вивчати і проектувати речово-енергетичні баланси, беручи за основу ПТК на рівні ландшафту. Але це далеко не типово. Частіше відповідними об'єктами для вивчення і проектування планованої динаміки речово-енергетичних балансів будуть водозбірні басейни, в межах яких легко організувати необхідний контроль спостережень за об'єктом і польові експерименти. Моделювання малої водозбірної системи зустрічає менше утруднень, оскільки легше обгрунтувати входи і виходи складових компонентів.

Природно-меліоративні системи мають цільове господарське призначення, тому вивчення їх функціонування можливе тільки при підключенні ще двох блоків - господарського і управлінського, або соціально-економічного.

При формуванні і розвитку в МГС соціально-економічного блоку, що включає елементи транспорту, економіки, культури, рекреації, меліоративна геотехнічна система перетворюється на інтегральні меліоративно-географічні комплекси (МГК), що не мають часто чітких і постійних меж. Це, передусім, системи управління, де інформаційні потоки виступають головними системообразователями.

Межі МГК визначаються сферою прояву прямих і зворотних зв'язків між виробничими, природними і со-циально-экономическими блоками. Залежно від типу меліоративних систем утворюються МГК водних, земельних, рослинних, кліматичних і хімічних меліорацій. Детально інженерно-технічні блоки (підсистеми) будуть розглянуті при огляді основних типів меліорацій.

Організація оптимальних взаємин між інженерно-технічним, соціально-економічним і природним блоками складає суть управління МГС. Дія меліоративних систем на ПТК відбувається по двох напрямах - ре-гулирование природних процесів і раціональна (меліоративно-географічна) організація території, - які, згідно А. Г. Исаченко (1976), є основними напрямами формування культурного ландшафту. Отже, МГС - контрольована (епізодично або регулярно) система, міра управління якої залежить від рівня научно- технічного прогресу. Проте міра перетворення при-родных комплексів в межах МГС не однакова і залежить від безлічі антропогенних і природних чинників.

МГС не є такою, що остаточно сформувалася, а є змінний стан природних комплексів, на-ходящихся в зоні впливу меліоративних систем. Процес їх формування починається з моменту проведення меліорацій, завершенням же умовно можна рахувати час досягнення про-ективных показників продуктивності меліоративних объек-тов, оскільки з цього періоду параметри МГС придбавають от-носительную стабільність за рахунок управління потоками веще-ства і енергії.