Питання для самопідготовки

1. Навести приклади флуктуації, сукцесії та еволюції геосистем.

2. Навести приклади динаміки геосистем (добової, сезонної, багаторічної).

Лекція 7. Наукове впорядкування геосистем.

1. Правила та критерії природності класифікацій.

2. Ординація. Районування.

Геосистем як територіальних ділянок земної поверхні є дуже багато. Так, на рівнинній частині України в межах однієї макрогеохори виділяється кілька тисяч наногеохор, у межах басейнів високих порядків - тисячі елементарних та сотні басейнів 2-го порядку. Таке ж число ПГ-ланок(парагенетичних) та ПГ-поясів у ПГ-комплексах великих рік, ландшафтних смуг у парадинамічному районі. Аналіз кожної з них як індивідуального об'єкта з притаманними тільки йому рисами практично неможливий. Окремі геосистеми можуть бути упорядковані в їх однорідні групи (класифікація), ряди (ординація), регіони (районування). Ці три способи наукового упорядкування не суперечать один одному, а знаходяться у відношенні взаємодоповнення. Для вирішення одних завдань більш доцільною може бути класифікація геосистем, для вирішення інших - їх ординація.

Класифікація геосистем полягає в їх упорядкуванні в супідрядну (здебільшого ієрархічну) систему таксонів, кожний з яких виділяється як група геосистем, однакових за певним критерієм (основою ділення). Класифікація може бути виконана дедуктивно (поділ усієї множини геосистем на менші за об'ємом таксони) та індуктивно (об'єднання індивідуальних геосистем у більші таксони). На практиці часто обидва ці способи комбінують.

Традиційні класифікації грунтуються на трьох правилах логіки: 1) об'єм членів класифікації має бути рівним об'єму поняття, що класифікується; 2) один член класифікації може належати тільки до одного таксону певного рівня (тобто жодну з геосистем не можна віднести одночасно до двох різних груп); 3) кожний таксон виділяється за однією основою ділення (за одним критерієм). До цих обов'язкових правил як бажане додається, четверте - в класифікації не слід пропускати логічних ступенів.

При класифікації таких складних об'єктів, як гео-, екосистеми, рослинні угруповання, безумовне виконання цих досить жорстких умов пов'язане з труднощами, оскільки «загнати» реальну різноманітність природних систем у жорстку схему практично неможливо. Тому будь-яка класифікація вважається штучною, але повинна бути наближена до природної, тобто повинна бути об’єктивною та відповідати таким умовам:

• об'єктивність (критерії виділення таксонів слід сформулювати так, щоб, дотримуючись їх, будь-який дослідник одержав один і той самий результат);

• надійність (можливість визначення класифікаційної належності геосистеми за відсутності деякої частини ознак, які її характеризують);

• прогностична сила (можливість за класифікаційною схемою передбачити геосистеми, які можуть бути в певному регіоні).

Для геосистем характерна багатовимірність, тому різні їх класифікації слід будувати відповідно до мети дослідження. Чим вужча, конкретніша ця мета, тим природнішою буде класифікація. Однак це не виключає класифікації геосистем безвідносно деякого завдання. Таку класифікацію геосистем називають базовою, на відміну від прикладних - орієнтованих на вирішення конкретного практичного або наукового завдання.

Ординація це упорядкування об'єктів уздовж деякого ряду так, що найбільш подібні за певним критерієм або фактором об'єкти займають сусідні позиції.

Методи ординації впровадив А.А. Краукліс (1969, 1979). Ординацію фацій південної тайги А. А. Краукліс проводив по шести осях, або факторах: літоморфному, гідроморфному, кріоморфному (комплексному фактору зниження теплозабезпеченості внаслідок застоювання холодного повітря, прояву мерзлоти грунтів тощо), субстаґнозному (застоювання речовини), псамиоморфному та ксероморфному. Усі факторально-динамічні ряди сходяться до корінної фації, тому їх схема нагадує сукцесійну моноклімаксову.

Останнім часом для ординації еко- та геосистем розроблено математичні методи (Б. М. Міркін, Г, С. Розенберг, 1978; А. А. Краукліс, 1979).

Взагалі виділяється кілька основних видів ординації: 1) пряма - геосистеми упорядковуються в ряди, що відповідають конкретним факторам їх динаміки; 2) непряма - упорядкування геосистем уздовж ряду здійснюється за ступенем подібності їх реакції на вплив комплексу зовнішніх факторів; отримані ряди інтерпретуються як синтетичні, внесок у які кожного прямого фактора можна визначити (зокрема, за допомогою факторного аналізу); 3) одновимірна ординація - геосистеми упорядковуються в один ряд (за одним прямим фактором або за одним непрямим комплексним); 4) багатовимірна - геосистеми ординуються в кілька рядів, пов'язаних між собою в певну систему (як осі дво- або більш вимірного простору). Останній вид ординації іноді називають координацією, що з формальної точки зору більш виправдано.

Фактори, ординація вздовж яких найбільш інформативна для геотопів та геосистем хоричного рівня:

• зволоженість (їй відповідає гідроморфний ряд ординації),

• природна забезпеченість поживними елементами (трофоморфний ряд),

• засоленість (галоморфний ряд),

• ураженість ерозійними та іншими екзогенними процесами, що призводять до зменшення потужності грунту та пухких порід (літоморфний ряд);

• за кислотністю грунтів (наприклад Полісся), геосистеми можна ординувати в ацидоморфний ряд,

• для зони тундри і тайги — в кріоморфний.

• теплозабезпеченість (термоморфний ряд)

• континентальність клімату (омброморфний ряд).

Районуванням є упорядкування просторово-суміжних геосистем, подібних за встановленими критеріями, в індивідуальні територіальні одиниці різних рангів - регіони. Кожний регіон є ланкою ієрархічної системи, входячи до складу регіонів вищих рангів. Регіоном найвищого рангу можна вважати планету в цілому, нижчого - територію одного геотопу.

Районування - проблема, яка поки що являє собою цілину для ландшафтної екології. Теорій та методів районування в межах екології поки що не розроблено. Вона користується, та й то при вирішенні обмеженого кола завдань, схемами районування, запропонованими в біогеографії та геоботаніці. У фізичній же географії багатий досвід розробки цієї проблеми: обгрунтовано основні теоретичні принципи і методи комплексного (ландшафтного), галузевого (ґрунтового, геоморфологічного тощо), прикладного (агроландшафтного, природно-рекреаційного тощо) районування, складено багато різних варіантів схем районування світу, континентів, окремих країн та регіонів.

Принципи та методи фізико-географічного районування розроблено в 60-70-ті роки і з того часу вони зазнали малосуттєвих змін. Складені різними авторами схеми районування мало розрізняються в контурній основі.

Вищі одиниці фізико-географічного районування (пояс, зона, країна, провінція) можна прийняти за одиниці ландшафтно-екологічного районування, оскільки критерії їх виділення мають як ландшафтний, так і екологічний зміст. Єдиний виняток - фізико-географічна країна. Хоч ландшафтознавці називають кілька критеріїв, які слід враховувати при її виділенні, усі вони підпорядковуються лише одному - єдності країни в геоструктурному відношенні (її відповідності платформі чи геосинклінальній області певного віку). При аналізі генетичної єдності ландшафтів цей критерій дійсно має велике значення. Але при вирішенні інших питань, особливо пов'язаних з надходженням сонячної енергії, опадів, круговоротом мінеральних речовин, продуктивності геосистем, він є другорядним, а то й зовсім не визначає цих важливих ландшафтно-екологічних рис геосистем.

Фізико-географічні сектори (системи ландшафтної зональності) часто збігаються з великими орографічними одиницями та геологічними структурами високих порядків. Враховуючи це, саме фізико-географічні сектори, а не країни слід вважати цілісними в ландшафтно-екологічному відношенні регіонами, на які поділяються природні пояси в межах континенту. До цієї одиниці, яка в більшості таксономічних схем фізико-географічного районування не знаходить місця, найбільш підходить назва субконтиненту (цим терміном позначають більший регіон, але чітких критеріїв його виділення не наводять).

Субконтинент займає специфічне місце в системі континентально-океанічної циркуляції повітряних мас, відзначається характерною сезонною ритмічністю та спектром ландшафтних зон (біомів, за екологічною термінологією) на рівнинах та висотних поясах у горах. Він може відповідати декільком фізико-географічним країнам, оскільки умова геоструктурної однорідності в число критеріїв його виділення безпосередньо не входить. На території СНД виділяють вісім систем зональності (субконтинентів - за нашою термінологією): арктичну центрально-європейську помірно-континентальну, західносибірську континентальну, східносибірську екстраконтинентальну, далекосхідну притихоокеанічну, середземноморську субтропічну, передньоазійську континентальну субтропічно-аридну, середньоазійську внутрішньоконтинентальну аридну, даурсько-монгольську внутрішньоконтинентальну.

Субконтиненти поділяються на ландшафтні зони, в межах яких за ступенем континентальності клімату, а в деяких випадках (наприклад, при виділенні Полісся як окремого регіону) також і за особливостями розвитку території та літології покривних відкладів, виділяються провінції. За таксономічною схемою фізико-географічного районування провінції поділяються на області. Ці одиниці за прийнятими критеріями подібні до макрогеохори. Тому окремий контур макрогеохори розглядається як одиниця ландшафтно-екологічного районування - ландшафтно-екологічна область, а індивідуальні мезогеохори - як ландшафтно-екологічні райони. За розмірами останні менші, ніж райони в фізико-географічному районуванні.

Виділення таксономічних одиниць ландшафтно-екологічного районування за критеріями, на основі яких вичленовуються макро- та мезогеохори, виправдано тим, що окремі контури геохор цих рівнів відзначаються багатьма індивідуальними рисами. Ступінь їх індивідуальності значно вищий, ніж мікро- та наногеохор, контури яких, що належать до одного класифікаційного підрозділу (виду), практично не різняться між собою.

Ландшафтно-екологічні райони доцільно поділяти на менші індивідуальні одиниці - мікрорайони. Критерії їх виділення у різних районах неоднакові. На степових рівнинах ними є особливості генетико-морфологічної ЛТС, зокрема процентна участь у ній западин; у лісостепових районах на перший план виступають лісистість території (як окремі мікрорайони виділяються великі лісові масиви та їх частини), ступінь ерозійного розчленування та особливості парагенетичної ЛТС (як мікрорайони часто виділяються окремі яружно-балкові системи); у Поліссі в мікрорайони часто виділяються болотяні масиви тощо.

Таким чином, за перше наближення можна прийняти такий таксономічний ряд одиниць ландшафтно-екологічного районування: континент — пояс — субконтинент — зона (біом) — провінція — область — район — мікрорайон. Причому вищі одиниці районування (до провінції включно) виділяються за критеріями фізико-географічного районування, а нижчі - за ландшафтно-екологічними.

При дослідженні горизонтальних динамічних потоків певної території доцільне її позиційно-динамічне районування. Його таксонами є: парадинамічний район — парадинамічний підрайон — ландшафтний ярус — басейновий сектор (для схилових ярусів) або парагенетичний сектор (для заплавних та терасових ярусів).