ПЕРЕДМОВА

У підручнику викладено фундаментальні теоретичні положення ландшафтної, екології. Питання методики ландшафтно-екологічних досліджень, застосування її принципів та методів до вирішення практичних завдань розглядаються в курсах «Методи ландшафтно- екологічних досліджень», «Математичні методи в ландшафтній екології», «Ландшафтно-екологічні основи проектування». Тому ці аспекти ландшафтної екології в підручнику висвітлено лише в тому обсязі, який був необхідний для кращого розуміння суті та можливостей практичного застосування базових концепцій цієї науки.

Ландшафтна екологія — молода наука, що переживав етап бурхливого розвитку. Поглиблюються її базові теоретичні концеп­ції, народжуються нові, критично переглядаються існуючі, активно залучаються положення суміжних наук, передусім ландшафтознав­ства та екології, розширюються сфери ландшафтно-екологічних досліджень та їх практичних застосувань. Усе це зумовлює появу в ландшафтній екології численних ідей та теоретичних положень, які ще недостатньо апробовані або не встигли здобути широкого визнання, проте в найближчому майбутньому можуть стати клю­човими у цій науці. Узгодити та систематично викласти різнома­нітні концепції, наукові проблеми й напрями їх розробки різними науковими школами ландшафтної екології досить складно. Так чи інакше це пов’язано з особистими уявленнями науковця про сут- тєвість та перспективність окремих положень науки. Тому на від­борі проблем, розглянутих у підручнику, повноті та аспектах їх висвітлення позначається авторське розуміння ландшафтної еко­логії та її перспектив.

Автор намагався насамперед викласти загальні положення та концепції ландшафтної екології, які є базовими для неї і здебіль­шого однозначно сприймаються науковцями. Окремі нові проблеми та концепції їх розробки розглянуто лише в загальних рисах, хоч, безумовно, вони заслуговують на більшу увагу. Деякі дискусійні положення та зовсім нові питання ландшафтно-екологічного аналі­зу в підручнику не розглядаються взагалі. Автор сподівається, що, засвоївши фундаментальні положення ландшафтної екології, сту­денти будуть у змозі розібратись і в її окремих питаннях частко­вого характеру, а, можливо, запропонують свої власні оригінальні підходи до їх вирішення, що в наш час якраз і потрібно.

Цей підручник з ландшафтної екології — перший не тільки в Україні, а й у слов’яномовних країнах взагалі. Структурно він складається з двох частин. У першій (гл. 1—8) викладено базові положення ландшафтної екології, у другій (гл. 9—11) —теоретич­ні проблеми та концепції, на основі яких вирішуються прикладні питання цієї науки.

Ілюстрації в усіх випадках, де не вказано їх джерело, розробив автор. З методичних міркувань більшість карт і графічних мате­ріалів наведено для одного регіону — північної частини Керчен­ського півострова. Завдяки цьому на конкретному прикладі можна простежити логіку та послідовність ландшафтно-екологічного аналізу.

Глава 1. Ландшафтна екологія як наука

§ 1.1. Природні системи.

ЛАНДШАФТНИЙ ТА ЕКОЛОГІЧНИЙ ПІДХОДИ ДО IX АНАЛІЗУ

Поняття природної системи. Під природною системою будемо розуміти 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 грунтових вод, грунту, рослинного, тваринного світів та мікроорганізмі». До цього класу природних систем, які можна назвати полігеокомпонентними, належать: геосистеми — предмет сучасного ландшафтознавства (вчення про геосистеми), екосисте­ми—-предмет екології, 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-геосистемн є ак- центація на територіальності цих систем. ПТК сприймається ланд­шафтознавцем насамперед як певна ділянка земної поверхні, яка виділилась у процесі тривалого взаємопристосування геокомпо- нентів 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. Обгрунтовано 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 грунті, 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-геоморфологіч- них 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. Фітоцеиотичні 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. (рис. 1), у ній немає ядра, на яке впливали б усі інші компоненти, що роз­глядаються як його периферія.

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. Знач-

на 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.

Такий підхід можна назвати еколого-природоохоронним. Він має бути атрибутом більшості природничих та гуманітарних наук, і його основна мета 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. За еколого-лриродоохоронного підходу ці законо­мірності враховуються, проте в широкому теоретичному плані спеціально не досліджуються.

на 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.

Такий підхід можна назвати еколого-природоохоронним. Він має бути атрибутом більшості природничих та гуманітарних наук, і його основна мета 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. За еколого-лриродоохоронного підходу ці законо­мірності враховуються, проте в широкому теоретичному плані спеціально не досліджуються.

Це завдання вирішується в рамках науково-екологічного під­ходу, який грунтується 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 (див. рис. 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 (аут- екологічний 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 геосйстемами. 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 грунтувались 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 і способи її декомпозиції на структурні частини (про­дуценти— консументи — редуценти та ін.), зв’язки між ними (трофічні, консортивні та ін.), 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 — лімі­туючого фактора, екологічної ніші, а також методи градієнтного аналізу. З нею також пов’язана традиційна для екології більша увага до ординації, ніж до класифікації екосистем.