Лекция 1. Ландшафтоведение как раздел физической географии, история и предпосылки его развития

План лекции:

1.1. Введение в предмет;

1.2. Ландшафтоведение в системе наук;

Ландшафтоведение, раз­дел фи­зи­че­ской гео­гра­фии, нау­ка о ландшафтное сфере Зем­ли, её при­род­ных тер­ри­то­ри­аль­ных ком­плек­сах ло­каль­но­го и ре­гио­наль­но­го  уров­ней, о ланд­шаф­те гео­гра­фи­че­ском, взаи­мо­свя­зях в при­род­ных гео­сис­те­мах. Важ­ней­шие за­да­чи ландшафтоведения – ус­та­нов­ле­ние за­ко­нов и за­ко­но­мер­но­стей про­стран­ст­вен­но-вре­менной ор­га­ни­за­ции ланд­шаф­та (гео­сис­тем) и ланд­шафт­ной сфе­ры в це­лом (смы­ка­ет­ся с зем­ле­ве­де­ни­ем), обос­но­ва­ние при­род­ной со­став­ляю­щей тер­ри­то­ри­аль­ной ор­га­ни­за­ции об­ще­ст­ва че­рез ланд­шафт­ное пла­ни­ро­ва­ние, ре­гио­наль­ный про­гноз раз­ви­тия ланд­шаф­тов под влия­ни­ем хо­зяйств. дея­тель­но­сти че­ло­ве­ка (оцен­ка воз­дей­ст­вия на ок­ру­жаю­щую сре­ду) и в ус­ло­ви­ях воз­мож­но­го гло­баль­но­го из­ме­не­ния кли­ма­та, обес­пе­че­ние со­хра­не­ния сре­ды оби­та­ния че­ло­ве­ка и ланд­шафт­но­го раз­но­об­ра­зия.

Исторический очерк

Ландафтоведение за­ро­ди­лось в конце 19 в., ко­гда обо­зна­чил­ся кри­зис при изу­че­нии слож­ных при­род­ных сис­тем, не по­зна­вае­мых пу­тём раз­ло­же­ния на эле­мен­тар­ные час­ти. Это осоз­на­ли гео­гра­фы в Гер­ма­нии в 1-й пол. 19 в. – А. Гум­больдт и К. Рит­тер; в Рос­сии в кон. 19 в. – В. В. До­ку­ча­ев и А. Н. Крас­нов. Ос­но­вы Л. в нач. 20 в. за­ло­жи­ли в Рос­сии Л. С. Берг, Г. Н. Вы­соц­кий, Г. Ф. Мо­ро­зов и др., в Гер­ма­нии – З. Пас­сар­ге, во Фран­ции – П. Ви­даль де ла Блаш.

Наи­боль­ше­го раз­ви­тия ландшафтоведение, как гео­гра­фическая нау­ка, дос­тиг­ло в Рос­сии. В 1895 А. Н. Крас­нов вы­ска­зал идею о «гео­графи­че­ских со­че­та­ни­ях яв­ле­ний» или «гео­гра­фи­че­ских ком­плек­сах», ко­то­ры­ми долж­но за­ни­мать­ся ча­ст­ное зем­ле­веде­ние, а В. В. До­ку­ча­ев в 1898 пред­ло­жил изу­чать не отд. те­ла и яв­ле­ния в при­ро­де, а их со­от­но­ше­ния, за­ко­но­мер­ные взаи­мо­дей­ст­вия. Г. Н. Вы­соц­кий в 1904 по­ста­вил во­прос о соз­да­нии карт ти­пов ме­ст­но­сти, Г. Ф. Мо­ро­зов в 1913 раз­ра­бо­тал уче­ние о ле­се как фи­зи­ко-гео­гра­фическое яв­ле­нии, Л. С. Берг в 1915 со­ста­вил пер­вую кар­ту ланд­шафт­но-гео­гра­фических зон Рос­сии, дал оп­ре­де­ле­ние при­род­но­го ланд­шаф­та как еди­но­го гар­мо­нич­но­го це­ло­го, ти­пи­че­ски по­вто­ряю­ще­го­ся на про­тя­же­нии из­вест­ной зо­ны Зем­ли. В 1938 Л. Г. Ра­мен­ский вы­явил, что ланд­шафт со­сто­ит из раз­но­род­ных об­ра­зо­ва­ний, со­пря­жён­ных ме­ж­ду со­бой и за­ко­но­мер­но по­вто­ряю­щих­ся на ме­ст­но­сти. В 1945–49 воз­ник­ла ландшафтно-географическая школа МГУ, Н. А. Солнцев заложил основы учения о морфологической структуре географического ландшафта. Учение Докучаева о факторах почвообразования послужило основой для проведения комплексного физико-географическое районирования. Гидролог С. Д. Муравейский в 1948 разработал в рамках этого направления новую концепцию, выделив не только факторы дифференциации (рельеф, горные породы, солнечная радиация, атмосферные осадки), но и интеграции (климат, сток, рельеф), которые через процессы выветривания, развития органического мира и почвообразования формируют природные территориальные комплексы как географическое целое. Роль факторов дифференциации исследована А. А. Григорьевым, Н. А. Гвоздецким, Е. Н. Лукашёвой, Ф. Н. Мильковым, Н. И. Михайловым, Г. Д. Рихтером и др. В 1950–60-е гг. разработана методика ландшафтного картографирования – крупномасштабного (Солнцев, А. А. Видина) и мелкомасштабного (А. Г. Исаченко, А. В. Николаев), решена проблема классификации ландшафтов (Гвоздецкий, Николаев), получили развитие геохимии ландшафта (Б. Б. Полынов, М. А. Глазовская, А. И. Перельман, Н. С. Касимов) и геофизика ландшафта (Д. Л. Арманд, Н. Л.Беручашвили, К. Н. Дьяконов), региональное Л. (А. М. Маринич, И. И. Мамай,Николаев), произошло внедрение системного подхода и математических методов исследования. В 1980-е гг. появилось аэрокосмические Л. (А. А. Григорьев, Николаев), разработаны методологические вопросы Л. (Арманд, Исаченко, В. С. Преображенский, Солнцев), теория нуклеарных (ядерных) геосистем (хорионов), состоящих из ядра и его полей, построены эмпирические обобщения строения хорионов (А. Ю. Ретеюм). Наиболее известные рос. ландшафтно-географические школы: МГУ (Солнцев, Гвоздецкий, Г. М. Игнатьев, Дьяконов, Мамай, Николаев), Ин-та географии РАН (Д. Л. Арманд, Преображенский, А. Д. Арманд, Ретеюм), Ин-та географии СО РАН (В. Б. Сочава, А. А. Кракулис, В. С. Михеев, В. А. Снытко, А. Н. Антипов), С.- Петерб. ун-та (Исаченко, С. В. Калесник, К. В. Чистяков), Воронежского ун-та (Мильков, В. И. Федотов), РАН (А. А. Чибилёв). В советский период крупные коллективы ландшафтоведов сформировались в Киеве (А. М. Маринич, М. Д. Гродзинский), во Львове (К. И. Геренчук, Г. П. Миллер), в Минске (В. А. Дементьев, Г. И. Марцинкевич), Тбилиси (Н. Л. Беручашвили), Самарканде (Л. А. Алибеков), Алма-Ате (Г. М. Джаналеева). В кон. 20 – нач. 21 вв. получило развитие структурно-математическое направление (А. С. Викторов, Ю. Г. Пузаченко, В. В. Сысуев).

Исследования в области ландшафтоведения за рубежом ведутся преим. в рамках ландшафтной экологии. Это направление получило развитие во 2-й пол. 20 в. в Великобритании, Германии, Израиле, Канаде, Нидерландах, Польше, Чехии, Словакии, США, Швейцарии и других странах. Наиболее конструктивны взгляды и разработки немецкого учёного К. Тролля, который в 1939 поставил вопрос о единстве изучения пространственной  структуры ландшафта и экологических процессов (функциональный анализ ландшафта). В 1960-е гг. в ГДР Л. получило развитие в области таксономии ландшафтных единиц, ландшафтного планирования, обоснования гидромелиораций (Г. Хазе, Э. Нееф, Х. Рихтер); в Польше и Болгарии развивались ландшафтное картографирование, комплексное физико-географическое районирование (Е. Кондрацкий, А. Рихлинг, К. Мишев, П. Петров). В США, Австралии, Канаде, Новой Зеландии и др. англоязычных странах в 1940–50-е гг. сформировалась прикладная ветвь Л., связанная с классификацией и оценкой с.-х. земель, инвентаризацией лесов, составлением крупномасштабных ландшафтных карт. К 1980-м гг. было развито представление о ландшафте как системе хорологической размерности. В кон. 20 – нач. 21 вв. активно ведутся исследования в рамках внедрения дистанционных методов исследования, геоинформационных технологий в ландшафтной экологии и ландшафтном планировании в CША и Великобритании (А. Фарина, Р. Форман, Р. Хобс, Р. Гарднер, А. Либерман, З. Наве, Р. О’Нейлл, Цзианго У), в Германии (Х. Лезер) и в других странах.

Методы ландшафтных исследований направлены на анализ ландшафтов локального и регионального уровней. Первичным является получение исходной информации о ландшафтах, которое осуществляется с использованием экспедиционных (структура и общая эволюция ландшафта), стационарных (динамика развития и функционирование ландшафта), дистанционных, в том числе аэрокосмических (структура, сезонные состояния, геофизика и биогеофизика ландшафта), методов исследования, а также на основе банков данных о свойствах и состояниях отд. компонентов ландшафта. На следующем этапе эмпирических и теоретических обобщения полученных материалов, т. е. синтеза знания о ландшафте, его компонентах и частях, в качестве основного метода выступает сравнительный географический подход – географическое описание и картографирование, применяются общенаучные (математический, физический, исторические и др.) и смежных наук (картографический, геохимический, геофизический, палеогеографические и др.) методы. К сер. 20 в. важнейшими методами и одновременно средствами обобщения материала с отображением пространственной физико-географический дифференциации на спец. картах стали комплексное физико-географичекое районирование и классификация. К концу 20 в. получило развитие построение геоинформационных систем (ГИС) на базе ландшафтных карт, особенно в мелиорации, землеустройстве, лесоводстве, ландшафтном планировании и ландшафтной архитектуре, разрабатываются математической модели ландшафтов широкого спектра физико-географических условий на основе моделей морфологических структур конкретных генетических типов.

Основные направления науки

В качестве основополагающего ядра ландшафтоведения выступает учение о ландшафте географическом, включающее разделы, изучающие генезис, структуру, эволюцию и функционирование ландшафта, в т. ч. антропогенного, в рамках ландшафтной экологии. Центральная проблема ландшафтоведения – изучение пространственно-временной организации геосистем, которая понимается, во-первых, как процесс возникновения и развития во времени и пространстве структуры ландшафтов (структурно-генетическое и эволюционное Л.) и, во-вторых, как результат подобных процессов, выражающийся в наличии устойчивых форм системной упорядоченности (организации ландшафтного пространства), отражающихся в физико-географической районировании.

Структурно-генетическое направление – учение о морфологической структуре ландшафта, о его происхождении (Н. А. Солнцев, К. И. Геренчук, А. Г. Исаченко); базируется на иерархической организации соподчинённых морфологических единиц. Объекты изучения – элементарные геосистемы – фации и их пространственные сочетания, характеризующиеся генетическом единством. Фация приурочена к одному элементу мезорельефа, изначально однородная по составу пород, углам наклона рельефа и экспозиции склона территория. Сопряжённый ряд фаций на одной форме мезорельефа, объединённый потоками вещества и энергии, образует подурочище. Геосистема, состоящая из генетически, динамически и территориально связанных между собой фаций или подурочищ и занимающая обычно всю форму мезорельефа, образует урочище. Крупная морфологическая часть ландшафта, характеризующаяся особым вариантом сочетания доминантных и субдоминантных урочищ, формирует географическая местность. Изучаются причины выделения обособленных в пределах ландшафтной сферы физико-географических стран, секторов, провинций, ландшафтных зон и подзон, высотной поясности и существования ландшафтной инверсии, интразональности, экотонов (переходных полос между физиономически различимыми сообществами) и др. форм организации ландшафтного пространства. Их специфика определяется тектоническими структурами и мегарельефом (физико-географической страны, высотная поясность), расположением территории по отношению к океанам (секторность), геолого-геоморфологическими особенностями (провинции), закономерностями радиационного и водного балансов (зоны и подзоны). Закономерности пространственной физико-географической дифференциации на региональном и планетарном уровнях объединяют предметную область Л. и землеведения. Л. изучает мозаичность и ориентированность геосистемной структуры. Мозаичность выражается в том, что геосистемную структуру можно представить как совокупность иерархических связей, имеющих в плане изометрическую форму. Их иерархия выявляется с помощью пространственного анализа структуры, основанного на понятиях о фракталах (Ю. Г. Пузаченко). Ориентированность представлена как совокупность векторных геосистем, имеющих в плане подобие линейно вытянутой формы. Существует два их типа. Один из них выявляется вдоль направлений устойчивых векторов геоциркуляционного поля, образованного термогравитационными вихревыми и круговыми миграциями и трансформациями водных, воздушных и грунтовых потоков. Геоциркуляционное поле дифференцировано на совокупность векторных геосистем (речных бассейнов) как ландшафтных систем – катен. Другой тип геосистем с горизонтальными связями проявляется вдоль направлений относительного сохранения уровня и ритмики инсоляции и отражает структуру биоциркуляционного поля земной поверхности (ландшафтные пояса, зоны, высотные ярусы).

Эволюционное направление основывается на базовых принципах палеогеографии: историзма, принципа взаимосвязи эволюционного и конкретно-территориального подходов; гетерохронности ландшафтов, обусловленной полихронностью его компонентов (А. А. Величко, М. Ф. Веклич, В. А. Николаев). Разработана эволюционно-динамическая концепция смен геосистем (И. И. Мамай). На протяжении своего развития геосистемы проходят этапы зарождения и становления, устойчивого существования, медленного развития и смены одного комплекса другим, образуя эволюционно-динамические ряды, под действием морфолитогенных, термических, гидрологических, геохимических факторов. Палеоландшафтная концепция находится в стадии развития и её первые положения сформулированы на базе исследования голоценовой эволюции водно- и морено-ледниковых ландшафтов лесной зоны (Т. А. Абрамова, К. Н. Дьяконов). Для определения эволюции ландшафтов проводится исследование исторического хода регионального интегрального физико-географического процесса (заболачивание, опустынивание, соленакопление, оледенение и т. д.) через баланс вещества и скорость процесса; установление специфики влияния местных факторов (форм мезорельефа, щёлочно-кислотных условий, экспозиций склонов и т. д.) на интенсивность хода интегрального процесса внутри ландшафта; увязка палеогеографическое построений с совр. этапами развития состояния ландшафтов. В эволюции ландшафта присутствуют 3 составляющие: абиогенная, биогенная и антропогенная. Абиогенная эволюция стремится к равновесию, состоянию выравнивания, росту энтропии, что показано У. М. Дейвисом в теории пенеплена. Биогенная эволюция – неравновесна, так как биота накапливает превратимые формы солнечной энергии и создаёт их запас – эксергию (полезную часть вовлекаемой в процесс знергии) (В. И. Вернадский). Антропогенная эволюция – управляющая, а поэтому снижает энтропию ландшафтной оболочки и хаос, упорядочивая её, создавая антропогенный (в т. ч. культурный) ландшафт. Антропогенная эволюция ландшафтов – проявляется на стыке Л., геоэкологии, истории, археологии и др., выявляет процессы формирования, динамики развития ландшафтов и закономерности взаимодействия природы и общества на локальном и региональных уровнях. При антропогенном ландшафтогенезе происходят антропогенные изменения в ландшафтах, приводящие к смене самих ландшафтов.

Исследуются начальные изменения, устанавливается возраст антропогенно производных ландшафтов. Л. определяет роль ландшафтов в формировании материальных культур, этносов, антропогеоценозов, антропоэкологических и социальных природохозяйственных систем; выявляет виды и системы природопользования, формирующие культурные ландшафты. Влияние техники на ландшафты выявил вначале 1930-х гг. А. Е. Ферсман, предложивший термин техногенез, получивший глубокое содержание в геохимии ландшафта. Функционально-динамическое направление исследует временную и пространственную организацию ландшафта, вертикальные и горизонтальные связи в геосистемах, описывает совр. жизнедеятельность в элементарных природных процессах, группах процессов и в интегральных физико-географических процессах. Элементарные природные процессы имеют физико-механическую, химическую и биологическую природу, они объединяются в группы, связанные с влагооборотом, биогеокруговоротом и абиогенным массоэнергообменом. Эти группы процессов выступают основой составляющими функционирования ландшафтов, их объединение даёт (по А. А. Григорьеву) интегральный физико-географических процесс (заболачивания, засоления, опустынивания, оледенения, карстообразования и др.). Состояние геосистем описывается набором параметров, подразделяющихся на «входные воздействия» (солнечная радиация, температура воздуха, атмосферные осадки и др.) и «выходные функции» (испарение, затраты энергии, водный сток, сток взвешенных и влекомых наносов, фито- и зоопродуктивность и т. д.). Выделяют внутрисуточное, суточное, сезонное, годовое, внутривековое состояния геосистем.

Разновременные состояния по общности функционирования объединяют в типологической группы – классы, типы, роды, виды. Пространственно-временная организация геосистем – их устойчивая упорядоченность во времени и пространстве, проявляется на земной поверхности в форме индивидуальных геосистем разного таксономического ранга и в закономерном чередовании их суточных, сезонных, годовых, внутривековых микро-, мезо- и макросостояний (режимов функционирования). Все обратимые изменения (состояния) ландшафта определяют его динамику. Суточная, сезонная, годовая и отчасти внутривековая ритмика – временные формы проявления динамики процессов. Синхронность, асинхронность,  метахронность – формы проявления динамики процессов геосистем в пространстве. Устойчивость геосистем – это их способность поддерживать значения своих параметров и свойств, которые не превышают пороговые величины (инвариант). Эти величины выражаются через структурные и функциональные характеристики. Стабилизирующая динамика (саморегулирование) нейтрализует воздействия, которые способны разрушить геосистему, в её основе лежат отрицательные обратные связи, поэтому можно говорить об элементах гомеостаза в природных геосистемах (В. Б. Сочава, А. Д. Арманд, К. Н. Дьяконов). Ландшафтной оболочке, как и биосфере, присущ волновой разночастотный характер внешних физических факторов формирования и колебательный характер процессов их внутреннего пространства. Принцип хроноорганизации (по В. Н. Солнцеву) состоит в том, что процессы разной длительности, подобно процессам разного пространственного масштаба, характеризуются качественным своеобразием, приводящим к возникновению в объектах новых свойств. Поэтому внутри - и межвековая хроноорганизация процессов (напр., биопродукционного, местного стока рек) может распадаться на ряд периодов, где степень синхронности в разных фациях может быть различной из-за изменения во времени факторов, определяющих и лимитирующих интенсивность этого процесса (следствие закона лимитирующего фактора Ю. Либиха).

Прикладное социально ориентированное направление появилось в период становления ландшафтоведения. Экологизация, социологизация и гуманитаризация Л. проявились в формировании взаимодополняющих направлений: учения об антропогенных и культурных ландшафтах, ландшафтной экологии, этнокультурного Л. Обозначились различного практического направления Ландшафтоведения: агропроизводственное – концепция агроландшафта как научная основа адаптивного природопользования (В. И. Бураков, В. А. Николаев, А. М. Маринич, П. Г. Шищенко), гидромелиоративное – концепция геотехнических систем как основа конструктивного направления природопользования (А. Ю. Ретеюм, К. Н. Дьяконов, А. Г. Емельянов), инженерное (Т. В. Звонкова, В. С. Преображенский, Л. И. Мухина), лесомелиоративное (В. В. Докучаев, Г. Ф. Морозов, Д. Л. Арманд), природоохранное (А. Н. Иванов, Ю. Г. Пузаченко, А. А. Тишков), архитектурно-планировочное (В. В. Владимиров, А. С. Курбатова, В. З. Макаров), рекреационное (В. С. Преображенский) и др. В содержание прикладных ландшафтных исследований входят: составление ГИС на ландшафтной основе для планирования и проектирования, карт ландшафтного районирования; технологическая оценка отдельных свойств компонентов и геосистем в целом, определение типов природных территориальных комплексов для различных видов производств, оценка воздействия на окружающую среду.

В России ландшафтоведение по своему методологическому значению выдвинулось на одно из центральных мест в системе географических наук и геоэкологии. Подготовка ландшафтоведов осуществляется в государственных университетах. Периодически проводятся ландшафтные конференции (последняя, 11-я конференция, состоялась в Москве в 2006), международные конгрессы и симпозиумы по ландшафтной экологии. Стимул развитию Л. придали принятие Советом Европы в 1995 Общеевропейской стратегии сохранения био- и ландшафтного разнообразия и в 2000 – Европейской ландшафтной конвенции.