Природні територіальні (географічні) комплекси (ПТК) і геосистеми

Ландшафтознавство – частина або розділ фізичної географії, отже, у нього, строго кажучи, не може бути особливого предмета дослідження, відмінного від предмета фізичної географії в цілому. Основна ідея сучасної фізичної географії – це ідея взаємного зв’язку і взаємної обумовленості природних географічних компонентів, які складають зовнішні сфери нашої планети. Історично ця ідея конкретизувалася в двох напрямах і привела до уявлень про географічну оболонку,з одного боку, і про природний територіальний, або географічний, комплекс – з іншого.

У понятті про географічну оболонку отримали свій закінчений вираз думки про цілісний географічний комплекс у глобальних масштабах, що визначило предмет вивчення загальної фізичної географії, або загального землезнавства. Поняття про природний територіальний комплекс як конкретне локальне або регіональне поєднання компонентів земної природи лягло в основу ландшафтознавства.

Під природними географічними компонентами слід розуміти: 1) маси твердої земної кори; 2) маси гідросфери (на суші це різні скупчення поверхневих і підземних вод); 3) повітряні маси атмосфери; 4) біоту – співтовариства організмів – рослин, тварин і мікроорганізмів; 5) ґрунт. Крім того, як особливі географічні компоненти, як правило, розрізняють рельєф і клімат. По суті, перший є лише зовнішньою формою твердої земної кори, але не самостійним природним тілом; другий – сукупність певних властивостей і процесів повітряної оболонки, точніше – окремих повітряних мас. Проте і рельєф, і клімат відіграють таку важливу роль у формуванні і функціонуванні географічного комплексу, що за традицією за ними зберігаються права самостійних географічних компонентів.

Взаємна залежність географічних компонентів і реальність утворюваних ними складних матеріальних комплексів, або систем, виявляються в зв’язаних змінах компонентів від місця до місця, тобто в їх взаємній просторовій належності. Це легко показати на профілях*, що перетинають будь-яку територію в якому-небудь напрямі, наприклад, з півночі на південь, коли услід за змінами клімату відбувається узгоджена зміна водного балансу, ґрунтів, рослинного і тваринного світу. Аналогічну картину, тільки у вужчих, локальніших масштабах, можна спостерігати на профілі, що перетинає різні елементи рельєфу від вододілу через схили і тераси до русел річок: разом з рельєфом змінюються поверхневі відкладення, мікроклімат, рівень ґрунтових вод, види ґрунтів, фітоценози.

Географічні компоненти взаємозв’язані не тільки в просторі, але і в часі, тобто їх розвиток також відбувається зв’язано. Так, на всяку зміну клімату обов’язково відреагують водоймища, рослинні і тваринні співтовариства, ґрунти і навіть рельєф. Щоправда, ця реакція не може бути миттєвою, оскільки кожному компоненту властива певна інерція і потрібний час, щоб вони «підтяглися» і перебудувалися. Але важливе те, що компоненти неминуче перебудовуються і прагнуть прийти у відповідність один з одним. Причини змін природного комплексу можуть бути різноманітними; поштовх їм можуть дати, наприклад, тектонічні рухи, які викликають підняття і опускання земної кори, що спричиняють зміни в кліматі і водному режимі, що, у свою чергу, викличе неминучу перебудову біоценозів, ґрунтів і т.д.

Таким чином, природний територіальний комплекс – це не просто набір або поєднання компонентів, а така їх сукупність, яка є якісно новим, складнішим матеріальним утворенням, що характеризується властивістю цілісності. Природний територіальний комплекс можна визначити як просторово-тимчасову систему географічних компонентів, взаємообумовлених у своєму розміщенні і які розвиваються як єдине ціле.

Природний територіальний комплекс – це певний рівень організації речовини Землі. Окремі компоненти комплексу не можуть існувати поза ним. По суті, їх неможливо навіть фізично розділити між собою, настільки складно вони переплітаються і взаємопроникають. Досить уявити собі будь-який з них, наприклад повітряний або водний компоненти, які пронизують всі інші, або біоту, проникаючу в кожну з неорганічних оболонок. Практично неможливо вивчати компоненти поза ландшафтом як самостійні системи.

З тісної взаємообумовленості компонентів виходить важливий практичний висновок: можливість вивести або передбачити який-небудь невідомий компонент, якщо відомо хоча б декілька інших компонентів комплексу. Так, гідрологи з великою точністю встановлюють величину річкового стоку і його режим (у тих випадках, коли відсутні прямі спостереження), користуючись даними за кількістю атмосферних опадів, температурним режимом, характером рельєфу, властивостями гірських порід. Особливо важливе індикаційне значення мають ґрунти і рослинність, оскільки вони відображають найтонші нюанси клімату і гідрологічного режиму, физико-хімічних властивостей гірських порід і змін рельєфу.

У 1963 р. В. Б. Сочава запропонував іменувати об’єкти, що вивчаються фізичною географією, геосистемами. Поняття «геосистема» охоплює весь ієрархічний ряд природної географічної єдності – від географічної оболонки до її елементарних структурних підрозділів. Геосистема – ширше поняття, ніж ПТК, оскільки останнє застосовується лише до окремих частин географічної оболонки, її територіальних підрозділів, але не розповсюджується на географічну оболонку як ціле. Таким чином, поняття «геосистема» об’єднує об’єкти як загальної фізичної географії, так і ландшафтознавства, підкреслюючи єдність цих двох гілок фізичної географії. Можна сказати, що об’єктом вивчення фізичної географії служать геосистеми, і це буде найкоротше і всеосяжне визначення фізичної географії.

Крім того, в терміні «геосистема» міститься особливий акцент на системну суть об’єкта, на його належність до систем як універсальної форми організованості в природі.

Питання про співвідношення географії і екології останніми роками привернуло особливу увагу географів у зв’язку з активним вторгненням слова «екологія» в наше життя і явним зіткненням цілей і задач обох наук. Із словами «екологія» часто асоціюються надії на приборкання стихійного процесу деградації життєвого середовища людства. Екологія завжди визначалася як наука про умови існування живих організмів і їх зв’язки із середовищем існування. У центрі уваги еколога – живі організми і їх співтовариства; абіотичне середовище розглядається лише в аспекті її впливу на життя організмів. Екологія була і залишається біологічною наукою. Одне з фундаментальних понять сучасної екології – екосистема якдеяка єдність окремого організму, популяції або співтовариства і середовища існування. На перший погляд може здатися, що екосистема тотожна геосистемі. Насправді між екосистемою і геосистемою існують принципові відмінності. Екосистема, подібно геосистемі, включає біотичні і абіотичні компоненти природи, але при вивченні екосистем розглядаються лише ті зв’язки, які мають відношення до організмів. Екосистема — біоцентрична система, біота є її «господарем». У геосистемі ж всі компоненти рівноправні, і всі взаємозв’язки між ними підлягають вивченню. Таким чином, геосистема охоплює значно більше зв’язків і відносин, ніж екосистема (додаток А, рис. А.1). Екосисистему можна розглядати як систему приватну (парціальну) по відношенню до геосистеми.

Інша відмінність екосистеми від геосистеми полягає у тому, що вона не має строгого об’єму, вона неначе безрозмірна. Як екосистеми можна розглядати і краплю води, і дупло дерева, і яке-небудь водоймище, і «персональне» середовище незаселеного окремого індивіда (наприклад, вовка) разом із «господарем». При такому широкому і невизначеному об’ємі деякі категорії екосистем територіально можуть збігтися з геосистемами. Це перш за все біогеоценоз як екосистема одного фітоценозу, що збігається з фацією, і біосфера як екосистема всіх живих організмів Землі, що збігається з географічню оболонкою. Але слід мати на увазі, що територіальний збіг не означає смислової, або понятійної, тотожності. Так, біосфера, тобто сфера життя, відображає лише приватний, біоцентричний погляд на географічну оболонку. Наявність життя – важлива, але не єдина специфічна якість цієї оболонки.

Геосистеми в сукупності складають життєве середовище людства, вони володіють екологічним і ресурсним потенціалом. Це означає, що саме вони забезпечують як всі біологічні потреби людей, так і необхідні енергетичні і сировинні джерела для розвитку виробництва. Від благополуччя ландшафтів залежить безперебійне відтворення таких життєвих ресурсів людства, як вільний кисень, вода, ґрунтова родючість і біомаса. Реальна загроза виснаження і скорочення відтворення природних ресурсів і разом з тим погіршення екологічних якостей середовища через її забруднення промисловими відходами, скорочення площі лісів і т.д. зі всією гостротою поставили проблему раціонального використання і охорони природного середовища, її оптімізації.