Эволюция и динамика. Эквифинальное и переменное состояние геосистем - Понятие геосистемы

Ландшафтная сфера и вся составляющая ее иерархия геосистем формировалась в процессе исторического развития, и поэтому изучение большей части пройденного ими пути относится к компетенции полегеографии и геологии. Процесс эволюции ландшафтной оболочки, который мы мыслим как смену одних инвариантов геосистем другими, на протяжении геологических периодов шел в определенном направлении в результате саморазвития геосистем и воздействия на них изменяющихся внешних условий. Сменяющие друг друга инварианты представляют собой этапы эволюционного процесса. Сами они на всем протяжении эволюции были представлены множествам переменных состояний, каждое из которых надо рассматривать как временное преобразование инварианта -- основной категории, на определенном отрезке эволюции остающейся относительно неизменной.

Все превращения условно неизменного инварианта геосистемы рассматриваются как ее динамика. Безусловно, в широком смысле динамика не отделима от эволюции, а эволюция от динамики. Для каждого инварианта время, прошедшее с момента его возникновения в процессе эволюции ландшафтной сферы мы считаем возрастом геосистемы, а время существования каждого из переменных состояний одного инварианта на определенном участке поверхности -- долговечностью геосистемы. Таким образом, возраст геосистемы -- это продолжительность ее существования в эволюционном ряду в качестве определенного структурно-динамического типа. Как правило, чем выше рангом подразделение природной среды, тем больше его возраст. При этом возраст отдельных подразделений одного и того же ранга (например, геомов) может существенно различаться.

Очень часто о древности той или иной геосистемы судят на основе возраста одного из рельефа. Однако знание возраста одного компонента бывает недостаточно. Надо различать возраст геосистемы и таковой отдельных ее составляющих. Возраст геосистемы определяется тем сроком, в течение которого взаимоотношение между ее компонентами продолжают более или менее подобными. Отдельные компоненты при этом могут быть старше. Установление возраста геосистем требует анализа связей между компонентами геосистем во временном разрезе, то есть необходимо составить представление об эволюции системных связей в том или ином интервале геологического летоисчисления. Однако это дело будущего, которое последует за изучением современных геосистем, их инвариантов и переменных состояний, а также за внедрением методов системного анализа в полеогеографию.

Вопросы долговечности геосистем целиком относятся к сфере физической географии. Они решаются методами полевых ландшафтных исследований. Долговечностью биогеоценозов одной и той же фации в разных геохорах может быть неодинаковой. Понятие долговечности чаще всего применяется к выделам фации или к биогеоценозам. При этом имеется в виду период времени, в течение которого тот или иной биогеоценоз удерживает за собой определенную территорию, что нередко можно установить сравнительно точно. Долговечностью отличаются многие коренные биогеоценозы и другие коренные геомеры, которым присущ и относительно больший возраст. Наряду с этимнекоторые серийные биогеоценозы недолговечные, хотя и относятся к серийным фациям, имеющим большой возраст.

Понятие долговечности применимо также к группам и классам фаций и к геомам. Оценка возраста и долговечности геосистемы в единицах времени (относительных и абсолютных) составляет одну из ближайших, пока не решенных задач учения о геосистемах. В настоящее время в этом плане мы можем опираться преимущественно на сравнительно-географические наблюдения, ибо до сих пор не выработано применяемой методики летоисчисление для датировки динамических трансформаций геосистем.

Динамический критерий в ландшафтоведении имеет довольно длительную историю, но он укрепился и приобрел значение во всех разделах этой науки лишь после того, как начала получать признание теория открытых систем в новом ее толковании, данном Л. Берталанфи (Bertalanffy, 1950), У. Эмби (Ashby,1958) и другие. Системный подход оправдывает себя при изучении подразделений природной среды всех уровней и особенно плодотворен там, где системная организация геомеров и геохор уже в настоящее время может быть изучена с применением точных методов. Сейчас это достижимо на типологическом уровне. Необходимой предпосылкой для правильного понимания динамической природы геосистем служит представление об их инвариантном и преобразуемом началах. Инвариантное начало сохраняется неизменным при всех динамических преобразованиях. Преобразуемая часть геосистем (уже преобразованная и потенциально доступная преобразованию) находится в динамическом состоянии.

"Инвариант" -- в известной мере абстрактное понятие, а "динамическое состояние" -- конкретное воплощение модификации геосистем с ее повидовыми морфологическими и функциональными особенностями. Динамика в отличие от эволюции проявляется в пределах определенной структуры геосистемы. Между понятиями "динамика" и "структура" существует непосредственная связь -- они взаимообусловлены. С другой стороны, по трактовке некоторых философов, структура -- это инвариантный аспект системы. Если следовать этой формуле, то структура геосистемы и есть инвариантное начало.

Динамика проявляется в рамках определенного "кадра" в эволюционном ряду развития геосистемы. Последний можно для образности сравнить с кинематографической лентой. Каждый кадр такой ленты соответствует определенному инварианту и содержит некое множество переменных структур. Переход одного инварианта в другой (смена кадра) -- это уже проявление эволюционного развития природной среды, для которого динамические явления представляют одну из движущих сил.

Ландшафтной сфере свойственно множество динамических состояний, полную типизацию которых в настоящее время мы еще можем предложить. Все же рационально отличить два вида состояний: эквифинальное и переменное.

К эквифиальным геосистемам относится коренные, условно-коренные и квази (ложно) коренные.

Коренные геосистемы -- это устойчивые геомеры и геохоры с прочно установившимися внутрисистемными и внешними связями. Это понятие соответствует общеизвестному представлению о климаксе, или заключительном природном комплексе. Условно-коренные геосистемы обычно близки к коренным и отличаются от последних лишь тем, что за недостатком времени еще не пришли в равновесие как внутри себя, так и с внешней средой. Растительность условно-коренных геосистем соответствует понятию плезиоклимакса по Г. Госсену (Gaussen, 1954) или потенциальной растительности по Р. Тюксену (Tuxen, 1957). Квазикоренные геосистемы по сравнению с коренными видоизменены в результате гипертрафии или гипотрофии одного из компонентов системы (например, избытка влаги и недостатка кислорода на торфяных болотах, скопления солей в грунтах солончаках и прочие).

Все геосистемы эквифинального вида -- коренные, условно-коренные и квазикоренные -- представляют собой своего рода материнские ядра многочисленных серийных геосистем, ряды которых исходят от эквифинала, когда сукцессия начинает прогрессировать, и всходят к нему, когда коренное (или условно - или квази-) состояние начинает восстанавливаться.

Природа серийных рядов во многом зависит от причин, вызвавших отклонение от эквифинального состояния, выявление которых нередко представляет трудность.

Различного типа факторальные, динамические и прочие ряды серийных геосистем соответствуют сукцессионным рядам в понимание экологов, они заключают серию сменяющих друг друга состояний в ходе спонтанного развития или в результате воздействия человека. Каждой геосистеме свойственны ритмы изменчивые по годам, они входят в понятия ее состояния и должны учитываться при его определении. Состояние геосистемы -- это не моментальный снимок геосистемы; оно может выявляться в интервале, например, около 10 лет, если при этом не действуют какие-либо обстоятельства, удлиняющие или укорачивающие этот срок.

Необходимо иметь в виду, что в любое время сколько-нибудь значительный участок ландшафтной сферы состоит из многих разнокачественных геосистем -- не только по морфологическим и функциональным особенностям, но и по динамическому состоянию. Так, почти каждую геохору, например, мезогеохору, мы можем рассматривать как мозаику геомеров с различными динамическими тенденциями.

От того, как сочетаются динамические категории геомеров в пределах геохоры, зависят многие ее существенные особенности.

Коренные, квазикоренные и разных ступеней серийные биогеоцинозы граничат друг с другом, и образуемые при этом рубежи неравнозначны в структурно-динамическом отношении. Так, в случае спонтанных геомеров могут быть выявлены следующие виды примыкания их друг к другу (Сагава, 1967):

    - геосистема, относящаяся к коренной фации, примыкает к геосистеме другой коренной фации; - геосистема той же категории примыкает к серийной геосистеме, находящейся с ней в одном ряду развития; - геосистема той же категории примыкает к серийной геосистеме другого ряда развития; - серийные геосистемы одного и того же ряда развития примыкают друг к другу (в этом случае нередко рубежи нечетки и создается впечатление континуума); - контактируют серийные геосистемы разных рядов развития.

Существуют и другие виды примыкания геомеров друг к другу, например контакты перечисленных категорий геосистем с квазикоренными, в частности с различными кратковременно -- и длительно производными модификациями.

Из сказанного следует, что анализ рубежей геосистем возможен только с учетом динамического состояния контактирующих друг с другом биогеоценозов.

Похожие статьи




Эволюция и динамика. Эквифинальное и переменное состояние геосистем - Понятие геосистемы

Предыдущая | Следующая