Представление о геосистеме в современной физической географии

Понятие о геосистеме, введенное в 1963 г. В. Б. Сочавой, поначалу было встречено географами довольно сдержанно, однако уже несколько лет спустя оно стало чрезвычайно популярным. При этом многие авторы нашли термин «геосистема» удобным для использования в своих собственных научных интересах, игнорируя правило приоритета и не смущаясь тем, что этот термин стал приобретать множество разных значений, не имеющих ничего общего с тем первоначальным смыслом, который вкладывал в него автор. Несколько лет тому назад Т. Д. Александрова и В. С. Преображенский произвели обзор различных толкований «геосистемы». Сейчас этот обзор можно было бы дополнить, по и задачи данной статьи это не входит, и ограничимся лишь некоторыми замечаниями.

Помимо попыток различного толкования «геосистемы» в физической географии, возникло стремление распространить этот термин на социально-экономические системы и даже сделать геосистему неким общегеографическим понятием и одной из главных категорий так называемой теоретической географии. Путаница, созданная за последнее десятилетие вокруг понятия о геосистемах, усугубляется тенденцией противопоставить географическим комплексам как реальным (материальным) объектам геосистему как «идеальное», или абстрактное, построение.

Существуют десятки дефиниций «системы»; одни из них позволяют трактовать геосистему слишком широко, другие — слишком узко, вплоть до отрицания применимости этого понятия к объектам, изучаемым физической географией. Все же для общей теории систем типично достаточно широкое понимание системы. Так, согласно В. Н. Садовскому, система есть «множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность» И надо согласиться с утверждением этого автора, что «практически каждый объект может быть рассмотрен как система». Последнее, естественно, относится и к объектам, изучаемым географическими науками.

По мнению В.С.Преображенского и соавторов, «геосистема множество находящихся между собой в связях и отношениях земных элементов...», термин геосистема «в равной мере может применяться как к природным, так и к социально-экономическим образованиям». В одной из более поздних работ это определение повторяется. с некоторыми дополнительными разъяснениями: основа для определения: географических систем «может быть конкретизирована через указания на связь с поверхностью планеты Земля (географической оболочки), на пространственность (двумерную, трехмерную, многомерную), территориальность (что часто равнозначно указанию на двумерную или многомерную пространственность), на преобладание горизонтальных связей, на специфику форм организации (роль топологических свойств — соседства, удаленности, расположенности, форм сочетания ареалов и т. д. и т. п.)». Эти рассуждения не содержат никаких ограничений против того, чтобы считать геосистемой любую систему, находящуюся на земной поверхности, например, две команды игроков на футбольном поле.

В приведенном определении присутствуют связи, но лишь горизонтальные, т.е. пространственные, территориальные, чем лишний раз подчеркивается, что критерии геосистем — приуроченность к Земле, пространству, территории. Короче говоря, геосистемы, с этой точки зрения, — это системы хорологические. Содержательная сторона систем здесь отсутствует, так же как и историко-генетическая.

Придерживаясь точки зрения В. Б. Сочавы, мы рассматриваем геосистему как понятие, относящееся к сложным природным территориальным единствам (комплексам), как динамическую (пространственно-временную) систему, состоящую из географических компонентов, взаимосвязанных и взаимообусловленных в своем развитии и пространственном размещении. Следует подчеркнуть некоторые особенности этого понятия.

1. Под геосистемой подразумевается реальная (материальная) система, а не «абстрактное отражение геокомплекса на языке теории систем».

2. Геосистема, как это настойчиво подчеркивал Б. В. Сочава, — природный объект. (Таковым она остается и в случае, если подвергается интенсивному человеческому воздействию и содержит те или оные техногенные элементы, ибо эти элементы рассматриваются при физико-географическом изучении в системе природных связей и как подчиняющиеся природным законам).

3. Геосистема — это «полная» природная географическая система, охватывающая все абиогенные и биогенные географические компоненты с их взаимосвязями. (Частные системы, типа почва—растительный покров, атмосфера—Мировой океан, а также экосистемы, следует рассматривать как системы парциальные по отношению к геосистеме).

4. Между компонентами геосистемы существуют не просто отношения, связи, взаимодействия, но и взаимообусловленность; это обстоятельство дает основание относить геосистемы к категории наиболее сложно организованных детерминированных систем.

К геосистемам в указанном смысле применимы все основные понятия общей теории систем: целостность, иерархичность, структурность, функционирование, устойчивость и т. д. Можно утверждать, что геосистема послужила бы прекрасной иллюстрацией для общей теории систем. Нет нужды подчеркивать, что геосистема - система динамичная и способная к эволюции.

Более сложный вопрос — можно ли отнести геосистемы к категории кибернетических систем (информационных, систем управления). Существуют как высказывания в пользу положительного ответа на этот вопрос, так и отрицательные мнения. Недостаток места не позволяет специально останавливаться на этой проблеме. Как и в ряде других случаев, ответ на поставленный вопрос во многом зависит от неразработанности исходных понятий общей теории систем. Прежде всего, имеется в виду понятие «информация». При самом широком его толковании оно вполне применимо и к геосистемам. Но даже при более узком и строгом значении этого термина вряд ли можно отрицать, что информационные связи в геосистеме присутствуют и играют определенную системообразующую роль, поскольку ее важным компонентом является биота. Нельзя также отрицать, что геосистема способна возвращаться к исходному состоянию и что можно говорить о саморегулировании геосистем.

Указанные особенности геосистем наряду с другими их свойствами (подвижностью, открытостью, а также «территориальностью», т. е. особой системообразующей ролью «горизонтальных связей», и др.), несомненно дают основания выделить их в особый класс материальных систем, однако определить более точно их место в общей теории систем пока что не представляется возможным из-за отсутствия сколько-нибудь разработанной иерархии и классификации в общей теории систем.

Уже не раз отмечалось в литературе, что системный подход имеет давние и достаточно глубокие корни в ландшафтоведении. Самые первые определения ландшафта содержали в себе указания на системный характер этого объекта (единство, или целостность, многокомпонентность, наличие взаимосвязей между компонентами), хотя вместо термина «система» у ландшафтоведов традиционно был принят «комплекс». Системные представления о природном территориальном комплексе, или геокомплексе, претерпели заметную эволюцию за последние десятилетия.

На первом — «берговском» — этапе, длившемся более 30 лет, доминировала идея Л. С. Берга о ландшафте как единстве («гармоническом целом») ряда компонентов. Говоря современным языком, идея целостности ландшафта основывалась на представлении о системообразующем значении вертикальных (межкомпонентных) связей. Ещё отсутствовало четкое представление о связях горизонтальных, о структурности и иерархичности природных территориальных комплексов (в этот период больше внимания уделялось генетическим и динамическим свойствам ландшафта).

Новый важный шаг был сделан Л. Г. Раменским в конце 30-х годов: он ввел понятия о фациях, урочищах и об их сопряженности (т. е. горизонтальных связях) в рамках ландшафта. Следовательно, ландшафт, по Л. Г. Раменскому, — это организованная система более простых территориальных природных единств. Позднее эта идея получила подтверждение и развитие в новом — ландшафтно-геохимическом — аспекте в трудах Б. Б. Полынова. К сожалению, мысли Л. Г. Раменского не сразу привлекли внимание географов. Развитие представления о ландшафте как упорядоченной системе территориальных единств более низких рангов, о морфологической структуре ландшафта и иерархичности природных территориальных комплексов связано с именем Н. А. Солнцева. Появился мощный стимул для развития ландшафтной съемки и разработки ландшафтных карт, именно в этом начиная с конца 40-х годов ландшафтоведы обоснованно стали видеть главную свою задачу.

Начало современного этапа в развитии советского ландшафтоведения можно отнести приблизительно к середине 60-х годов. Его главной «приметой» служит резко возросший интерес к структурно-динамическому и функциональному изучению ландшафта, а в плане методическом — к моделированию на основе стационарных исследований и точных измерений. В развитие этих направлений особенно заметный вклад внес В. Б. Сочава. Новые тенденции в ландшафтоведении, бесспорно, связаны с влиянием системной концепции, которая приобрела сейчас значение «парадигмы» общенаучного масштаба. Если в прошлом ландшафтоведы лишь стихийно развивали системные представления о своем объекте, системный подход к его изучению, то теперь появилась возможность использовать многие общей теории систем, (хотя нельзя сказать, что эта теория достаточно разработана и дает ответ на все вопросы, которые интересуют географа; более того, можно говорить и об обратной связи: географы обладают материалом, который представляет интерес для общей теории систем, но еще не освоен). С позиций общей теории систем осмысливаются и уточняются такие понятия, как целостность, структура, иерархичность геосистем, и по существу впервые применительно к геосистемам поставлены такие вопросы, как функционирование, поведение, саморегулирование, устойчивость и т. д.

В связи со сказанным нельзя не затронуть вопрос о соотношении понятий «географический комплекс» («геокомплекс») и «геосистема». Если обратиться к словарям, то окажется, что уловить различие между системой и комплексом практически невозможно. Вот одно из определений комплекса: «совокупность предметов, явлений или свойств, образующих одно целое». Комплекс, как и система, следовательно, есть некоторая целостность, состоящая из многих составных частей («совокупность предметов»... и т. д.). Ясно, что множество предметов или явлений не могут образовать целого, если между ними нет тех или иных отношений или связей, т. е. без отношений и связей нет ни комплекса, ни системы.

Уместно напомнить, что ландшафтоведы наряду с термином «комплекс» давно пользовались как бы параллельным термином «система». Н. А. Солнцев писал в 1949 г., т. е. еще до появления работ Л. Берталанфи, от которых в географии пошла «мода на системы», что «ландшафт есть закономерно построенная система более мелких территориальных комплексов». Даже при самом придирчивом подходе это определение полностью отвечает современным системным представлениям.

Согласно одной из более поздних (но уже 20-летней давности) формулировок, «сущность географического комплекса вытекает из того, что все природные компоненты на земной поверхности тесно взаимообусловлены и развиваются как части единой материальной системы». В другом месте подчеркивалось, что ландшафт по Л. Г. Раменскому есть «достаточно сложная территориальная система, состоящая из разнородных, тесно между собой связанных («сопряженных») и развивающихся как одно целое элементарных природных комплексов». Любопытно, что сам Л. Берталанфи, который считается основателем общей теории систем, дает следующее определение: «Система есть комплекс элементов, находящихся во взаимодействии».

Приведенные определения могут навести на мысль, что комплекс и система - синонимы и что второй из них оказался в роли универсального научного термина случайно (с таким же успехом эту роль мог выполнить «комплекс»). Однако более внимательное изучение различных определений «комплексов» и «систем» заставляет нас подойти с осторожностью к решению этого вопроса. При буквальном переводе первого слова с латинского и второго — с греческого действительно трудно уловить между ними смысловое различие, однако служебная роль того и другого в научном языке оказалась не вполне однозначной. Если в «системе» содержится акцент на упорядоченность, то в «комплексе» — на связь, взаимообусловленность («сплетение»). Этот существенный оттенок целесообразно сохранить.

Всякий комплекс есть система, но далеко не о всякой системе можно сказать, что она представляет собой комплекс. Последнее относится, в частности, ко многим парциальным географическим системам типа почва — растительность, почва — климат, атмосфера — гидросфера и т. п.

Любой компонент целостного комплекса может участвовать в различных системах. Как известно, человек также может рассматриваться в различных системах связей, как природных. так и общественных. Различные системы, таким образом, перекрываются, в этом проявляется всеобщая связь предметов и явлений. Для конструирования систем практически не существует ограничений. Число же комплексов строго ограничено. Компоненты природного территориального комплекса могут рассматриваться в любых сочетаниях — парами или триадами — в качестве особых систем, но комплекс при таком подходе разрушается. По-видимому, комплекс может быть только «полным», т. е. это понятие предполагает не любой, а строго определенный набор взаимосвязанных компонентов.

Далее, следует заметить, что элементы системы могут быть как бы случайными один по отношению к другому и не находиться между собой в генетической связи, для комплекса же последнее условие, по-видимому, необходимо (во всяком случае, в определении
природного географического комплекса оно всегда подчеркивалось).

Географам необходимо принять на вооружение системный язык — уже хотя бы потому, что он приобретает общенаучное значение и тем самым улучшает возможности для общения с представителями других наук, а также для выхода географа на более широкую арену, для его активного участия в развитии общей теории систем. Но из этого не следует, что географ должен слепо копировать понятия и термины общей теории систем и отказаться от «комплекса». Оставаясь самим собой, природный территориальный комплекс является одновременно и системой (геосистемой). Термин «геосистема» подчеркивает отношение физико-географических объектов к универсальной категории систем, тогда как в «географическом комплексе», или «природном территориальном комплексе», точнее выражается их своеобразие и специфическое положение среди систем.

Остается, насколько это возможно сделать в рамках журнальной статьи, кратко рассмотреть некоторые существенные признаки и свойства геосистем.

Важнейший признак системы — целостность — до сих пор не имеет удовлетворительного определения. Можно считать, что целостность геосистемы характеризуется «системой» взаимосвязанных критериев: большей теснотой внутренних связей по сравнению с внешними, относительной автономностью, наличием объективных естественных границ, упорядоченной структурой, возникновением некоторых новых качеств, отсутствующих у отдельных компонентов геосистемы или в их простой сумме, устойчивостью (естественно относительной) к внешним воздействиям. Целостность геосистемы обусловлена сложнейшим вещественно-энергетическим, а также информационным взаимодействием между компонентами и субсистемами (т. е. подчиненными геосистемами низших порядков). Наиболее яркое свое проявление целостность геосистемы находит в ее способность продуцировать биомассу — в определенном количестве я определенного качества в зависимости от индивидуальных особенностей каждой геосистемы, — а также в почвообразовании (почва, как известно, всегда рассматривалась последователями В. В. Докучаева как «продукт ландшафта»).

Геосистемы — открытые системы, связанные потоками вещества и энергии со средой. Среда геосистемы образована геосистемами более высоких рангов, в конечном счете — эпигеосферой (среда последней — подстилающие глубинные части земного шара и космическое пространство).

Важно определить различные уровни организации геосистем и их иерархическую соподчиненность. В согласии с В. Б. Сочавой следует различать три главных уровня (размерности) геосистем — планетарный, региональный и топический (локальный) — и три узловые ступени (единицы) — эпигеосферу (географическую оболочку) как всеобъемлющую геосистему самого высокого, планетарного, уровня; ландшафт как основную геосистему и наименьшую единицу региональной размерности; и фацию как элементарную (предельную, - неделимую) геосистему.

Приложение 2.

В статье Николаева В.А. «Ландшафтоведение на рубеже веков» (сборник «География в Московском университете», с. 34-42) найти ответы на следующие вопросы:

1. К разработке основ какой науки призывал ученых-естествоиспытателей В.В. Докучаев? Процитируйте высказывание В.В. Докучаева по этому поводу.

2. Назвать имена ученых-последователей В.В. Докучаева по методологическому подходу к исследованиям.

3. Каково теоретическое и практическое значение ландшафтоведения при решении конкретных проблем научно-практического характера?

4. В каком направлении происходит трансформация ландшафтоведения? Какие новые направления исследований возникли в современном ландшафтоведении на базе применения общей теории систем (проблемы функционирования и устойчивости геосистем, механизмов саморегуляции, пространственно-временная организация и проблемы возраста ландшафта, территориальных сопряжений геосистем и др.).

5. Каковы направления современных прикладных ландшафтных исследований?

6. Какова структура современного ландшафтоведения?

7. На каком основании можно считать, что ландшафтный метод исследования приобретает значение общенаучного метода?

 

В. Л. Николаев