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 з просторового 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