6. Функционально-динамические аспекты учения о ландшафте
6.1. Понятие о функционировании ландшафта
Понятие структуры ландшафта включает три момента: состав и взаимное расположение частей ландшафта, способ соединения отдельных частей, т. е. внутренние связи (первооснова – обмен энергией, веществом, информацией. Геосистемы пронизаны вещественно-энер-гетическими потоками разной мощности и происхождения) и временной или динамический момент.
Таким образом, структура ландшафта рассматривается не только как некоторая организованность его составных частей в пространстве, но и как упорядоченность смены его состояний во времени. Все пространственные и временные элементы структуры геосистемы составляют ееинвариант.
Инвариант– это совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от остальных.
Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием. Функционирование геосистемы осуществляется по законам механики, физики, химии и биологии. С этой точки зрения геосистема – сложная физико-химико-биологическая система. Функционирование геосистем слагается из трансформации солнечной энергии, влагооборота, геохимического круговорота, биологических процессов, механического перемещения материала под действием силы тяжести.
6.2. Изменчивость, устойчивость и динамика ландшафта
Изменчивость ландшафтов обусловлена многими причинами, она имеет сложную природу и выражается в принципиально различных формах.
Прежде всего в ландшафтах надо различать два основных типа изменений, которые Л.С. Берг называл обратимыми и необратимыми. К первым он относил как сезонные смены, которые, как он говорил, «не вносят ничего нового в установившийся порядок вещей», так и другие (катастрофические) изменения, после которых «ландшафт восстанавливается приблизительно до состояния, бывшего до катастрофы». При необратимых, или прогрессивных сменах возврата к прежнему состоянию не происходит, изменения идут в одну сторону, в определенном направлении.
Изменения первого типа не приводят к качественному преобразованию ландшафта, изменения второго типа ведут к трансформации структур, т. е. к смене ландшафта.
Все обратимые изменения ландшафта образуют его динамику, тогда как необратимые смены составляют сущность его эволюционных изменений, т. е. егоразвития.
Иначе динамикуможно определить как смену состояний в рамках одного инварианта, в то время как эволюция есть смена самого инварианта.
Под состоянием геосистемыподразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени. Состояние геосистемы находится в соответствии с внешними воздействиями (лучистой энергии, атмосферных осадков и т. д.).
Динамикаландшафта также обусловлена преимущественно внешними факторами и имеет в основном ритмический характер. Это и суточный, и сезонный ритм, известны также внутривековые и вековые ритмы, сверхвековые (1850-летний), геологические (млн лет).
Природа многих ритмов еще не ясна, и их воздействие на ПТК также. Однако известно, что различные ритмы проявляются в ландшафте совместно и одновременно, накладываясь друг на друга.
Многие вопросы динамики и пространственно-временного анализа геосистем, включая понятие о состояниях, динамических сменах и другие разработаны только на примере элементарных ПТК – фациях.
Динамика – понятие очень сложное. С динамикой связаны и другие свойства геосистем.
Под устойчивостьюсистемы подразумевается ее способность сохранять структуру под воздействием возмущающих факторов или возвращаться в прежнее состояние после нарушения. Устойчивость не означает абсолютной стабильности, неподвижности. Напротив, она подразумевает колебания вокруг некоторого среднего состояния, т. е. подвижное равновесие. Считается, что чем шире привычный диапазон состояний, тем меньше риск подвергнуться необратимой трансформации при аномальных внешних воздействиях.
В саморегуляции геосистем огромную роль играет биота как важнейший стабилизирующий фактор благодаря ее мобильности, приспособляемости, способности восстанавливаться и создавать внутреннюю среду со своим режимом.
Степень устойчивости геосистем пропорциональна их рангу. Фации наименее устойчивы к внешним воздействиям и наименее долговечны. Ландшафт – система более устойчивая.
Устойчивость каждого ландшафта относительна и имеет свои пределы. Любая система устойчива при сохранении параметров внешней среды. Однако порог устойчивости каждого ландшафта неизвестен и его еще предстоит выяснить.