Показатели относительной интенсивности функционирования ландшафтов

Примечание'. ТК — показатель биологической эффективности климата (по Н.Н.Иванову); Е — суммарное годовое испарение; Б — первичная биологиче­ская продуктивность; М — емкость биологического круговорота. Максимум при­нят за 100.

ми с функционированием геосистем (например, с конкурентны­ми взаимоотношениями растительных сообществ, возрастными сменами в древостоях).

Важнейший классификационный признак состояний — их дли­тельность. Однако классификация состояний по этому признаку еще слабо разработана. Деление состояний на кратко-, средне- и длительновременные относится преимущественно к элементар­ным геосистемам. Но при классификации состояний, очевидно,

необходимо учитывать определенную соразмерность между про­странственными и временными категориями геосистем. С повы­шением таксономического ранга геосистемы должно увеличи­ваться ее характерное время, возрастает ее долговечность и вме­сте с тем расширяются временные диапазоны как колебательных изменений, так и стадий поступательного (эволюционного) раз­вития.

Изучение динамики геосистем осуществлялось преимуществен­но на топологическом уровне, в значительной мере на базе ста­ционарных наблюдений, причем основное внимание было сосре­доточено на смене кратковременных состояний. Заметные резуль­таты в этом направлении получены географами Института геогра­фии Сибирского отделения Академии наук, Московского, Санкт-Петербургского, Тбилисского университетов.

Смену кратковременных состояний внутри годового цикла — внутрисуточн ^1 х, суточных, межсуточных погодных или циркуля­ционных, внутрисезонных, сезонных — следует, как уже было замечено, отнести к функционированию геосистем. Существенно иной характер имеют более длительные, многолетние состояния. Для топологического уровня исследований актуально изучение состояний длительностью от нескольких лет до нескольких деся­тилетий, реже — столетий. Генетически эти состояния достаточно разнообразны, они могут иметь как естественное происхождение, так и антропогенное, причем последние зачастую выражены бо­лее четко. В ходе исторического процесса смены состояний проис­ходит интерференция эндодинамических изменений разночастот-ных природных ритмов, процессов антропогенизации и ренатура­лизации (восстановительных смен).

Что касается природных ритмов, то, с точки зрения изучения динамики геосистем топологического уровня, наиболее актуаль­ны внутривековые и вековые ритмы гелиогеофизического проис­хождения. Сверхвековые ритмы, как правило, перекрывают про­должительность характерного времени элементарных геосистем. Так, в истории отдельных фаций и урочищ восходящая или нис­ходящая ветвь 1850-летнего климатического цикла играет роль направленного процесса усыхания или увлажнения.

В динамических изменениях выражается диалектическое един­ство устойчивости и изменчивости геосистем. Устойчивость есть способность системы сохранять свою структуру и возвращаться к исходному состоянию после воздействия внешних возмущений, пока эти возмущения не перешли через некоторый критический порог. Познание механизмов устойчивости геосистем приобрело особую актуальность в связи с возрастающим антропогенным воз­действием. Однако на пути такого познания существует немало методологических и методических барьеров, не говоря уже об от­сутствии адекватной информационной базы.

От динамики следует отличать эволюционные изменения геосис­тем, т. е. развитие. Развитие — направленное (необратимое) изме­нение, приводящее к коренной перестройке структуры, т. е. к смене инварианта и появлению новой геосистемы. Эволюционные из­менения присущи всем геосистемам, но если перестройка локаль­ных геосистем может происходить на глазах человека, то время трансформации региональных геосистем измеряется геологиче­скими масштабами.

Эволюционные изменения происходят на фоне многообраз­ных динамических, т. е. обратимых смен состояний, и далеко не всегда легко прослеживаются. Полную обратимость состояний можно представить себе лишь теоретически. Каждый цикл остав­ляет после себя в ландшафте некоторый необратимый остаток: теряется вследствие денудации какое-то количество минерально­го и органического вещества, в глубь водораздела продвигаются овраги, прибавляется количество ила в водоемах, происходит за­растание озер, деградация многолетней мерзлоты и т.д. Подобные процессы имеют определенно направленный характер, хотя их скорость ритмически пульсирует по сезонам и фазам более про­должительных циклов.

Долгое время географы объясняли развитие ландшафтов воз­действием внешних факторов — тектонических движений, изме­нений солнечной активности, перемещения полюсов Земли и т. п. Трансформации, обусловленные внешними причинами, являются неотъемлемой частью истории ландшафта, нередко они имеют катастрофический характер (например, наступание материковых льдов или морских трансгрессий) и оставляют более глубокие следы, чем медленные эволюционные изменения. Однако именно эти последние составляют основную сущность развития природ­ных комплексов как процесса саморазвития. В основе саморазви­тия лежат противоречивые взаимоотношения компонентов гео­системы и количественное накопление новых элементов, приво­дящее в конечном счете к качественным изменениям. То, что ланд­шафт способен изменяться без какого-либо вмешательства внеш­них сил, было известно уже В.В.Докучаеву, который показал это на примере развития внутренних водоемов.

Противоречивость взаимоотношений между геокомпонентами состоит в том, что в процессе совместного развития они стремят­ся прийти в соответствие между собой, т. е. привести всю систему в состояние равновесия, но это равновесие может быть только временным, относительным, ибо сами же компоненты его неиз­бежно нарушают. Наиболее активную роль в этом процессе играет биота, которая в своем стремлении наиболее полно приспосо­биться к абиотической среде в результате своей жизнедеятельно­сти постоянно вносит в эту среду изменения, к которым вынуж­дена непрерывно приспосабливаться.

Еще в 1930 г. Л.С.Берг обратил внимание на то, что компо­ненты ландшафта изменяются с разной скоростью и в своем раз­витии не поспевают друг за другом. Вследствие различной инер­ционности компонентов перестройка структуры ландшафта рас­тягивается во времени даже после катастрофических внешних воз­действий. Между «новым» и «старым» ландшафтом сохраняется определенная преемственность, многие черты прежнего ландшафта наследуются новым ландшафтом в малоизмененном виде. Это преж­де всего геологический фундамент — самый консервативный ком­понент. Б.Б.Полынов различал в ландшафте элементы реликто­вые, консервативные и прогрессивные. Среди реликтовых элемен­тов, кроме геологического фундамента, могут быть древние фор­мы рельефа (например, ледниковые), элементы гидрографиче­ской сети (сухие русла в пустыне, озера), почвы, торфяники, биоценозы и целые урочища или иные морфологические подраз­деления ландшафта. Консервативные элементы в наибольшей сте­пени соответствуют существующим условиям и характеризуют со­временную структуру ландшафта. Прогрессивные элементы ланд­шафта, наиболее молодые и динамичные, указывают на тенден­цию его развития и могут служить основанием для географичес­кого прогнозирования. Примеры подобных элементов весьма мно­гообразны: в таежных ландшафтах это могут быть молодые эрози­онные формы среди моренного рельефа, растущие пятна болот среди хвойных лесов, в степных ландшафтах — появление остров­ков леса или, напротив, сообществ пустынного типа и т.д.

Процесс развития собственно ландшафта наиболее зримо про­является в формировании его новых морфологических частей и постепенной перестройке всего морфологического строения. Еди­новременное сосуществование в ландшафте разновозрастных ком­понентов и морфологических единиц определяет сложность и дис-куссионность вопроса о возрасте ландшафта. Очевидно, возраст ландшафта не следует смешивать с возрастом его геологического фундамента или возрастом территории суши, на которой нача­лось формирование ландшафтов после отступления ледяного по­крова, либо вследствие регрессии моря. В условиях непрерывного существования континентального режима на протяжении ряда геологических эпох ландшафты неоднократно сменялись под воз­действием внешних факторов и в силу саморазвития. Теоретиче­ски возраст ландшафта должен определяться продолжительнос­тью того времени, в течение которого существует его современ­ная структура. Однако не ясно, какой момент принять за точку отсчета: появление элементов новой структуры или завершение ее формирования. Как мы видели, формирование новой структу­ры достаточно длительный, если не сказать непрерывный, про­цесс, так что поставленный вопрос имеет несколько схоластиче­ский характер. Надо полагать, что вопрос о возрасте ландшафта и

геосистемы вообще не имеет принципиального значения. Важнее выяснить закономерности формирования и эволюции ландшаф­тов и, в частности, стадиальности процесса развития — его пере­ходов от «молодости», через «зрелость» к «старости». Большой научный и практический интерес представляет познание тенден­ций дальнейшего «поведения» современных ландшафтов. Прямое отношение к сказанному имеет изучение воздействия человече­ского общества на функционирование, динамику и эволюцию гео­систем. Но к этой проблеме вернемся в следующей главе.

В приведенном кратком изложении основных понятий учения о геосистемах далеко не исчерпаны его теоретические проблемы, которые существуют в настоящее время и неизбежно будут возни­кать в дальнейшем по мере углубления в сущность этих сложней­ших систем. Механизмы организованности геосистем, саморегу­лирование и его роль в поддержании устойчивости геосистемы, противоречивые соотношения между дискретностью и контину­альностью в пространственной дифференциации ландшафтной сферы и между устойчивостью и изменчивостью геосистем, — это лишь некоторые примеры нерешенных вопросов, вызываю­щих дискуссии среди ландшафтоведов. Особо нужно упомянуть о появлении взгляда, согласно которому ландшафт следует рассмат­ривать не как природную, а как природно-антропогенную систе­му, по отношению к которой человек выступает не как внешний фактор, а как его внутренняя составляющая. Этот спорный взгляд будет уместнее рассмотреть в гл. 5 в контексте более широкой про­блемы взаимодействия человека и природы.