И природно-антропогенных геосистем

С глобальными факторами

Как отмечал Н.А.Солнцев (2001), геолого-геоморфологиче­ская основа играет особую роль в ПТК. Она квазистационарна (почти постоянна) для остальных компонентов. Как твердое тело, она довольно стабильна, и в случае превышения энергетического по­рога воздействия разрушается катастрофически. Разрушения носят необратимый характер, причем как для разрушения, так и для восстановления требуются максимальные, по сравнению с други­ми компонентами, энергетические затраты. Биота — живая часть геосистемы. Геома и биота — главные составляющие ПТК, при этом вторая гораздо более мобильна, чем первая. Поэтому, при­ступая к картографированию геосистем, мы в первую очередь об­ращаем внимание на геолого-геоморфологическую основу. Но мы были бы неправы, унаследовав на все времена и все случаи жизни лишь результат, а не методы его получения.

Метод, благодаря которому Н. А. Солнцев сделал свои выво­ды, — это метод попарного сравнения компонентов, исследова­ния на максимум и минимум и противопоставления их прямо про­тивоположных свойств. В чем «сила» геомы? В большой потенци­альной энергии связей твердого вещества, в том, что период ее изменения (Т) по отношению к длительности человеческой жиз-

ни стремится к очень большим числам (для нас как бы к бесконеч­ности). Мы можем сейчас наблюдать на земной поверхности поро­ды, образовавшиеся миллиарды лет назад. Наоборот, многие пред­ставители биоты способны дать несколько поколений в день. Пе­риод изменений очень мал, но частота (величина, обратная перио­ду — —) также может стремиться к большому числу. Да еще их

продукцию надо умножить на количество организмов. Таким обра­зом, «сила» биоты заключается в скорости ее изменения, в часто­те повторения циклов размножения. Следует проводить эту опера­цию в каждом конкретном случае, уметь переходить от абсолют­ных утверждений типа «биота всегда слабее» к относительным, по отношению к определенному периоду, определенным объектам. На рис. 7 изображена схема взаимодействия геосистемы с гло­бальными факторами. Внешние воздействия на геолого-геомор­фологическую основу передаются ею всем другим компонентам

ПТК не только непосредственно, сразу (как, например, нагрев по­верхности Солнцем), но и большей частью через какое-то время в суммированном виде, значительно преобразованном участием дру­гих компонентов (например, изменение морфологической струк­туры ландшафта под влиянием эрозии). Геолого-геоморфологиче­ская основа наиболее самостоятельна (наиболее независима от гло­бальных факторов в пределах характерного времени существова­ния большинства конкретных ПТК) и более инерционна (опять-таки, смотря в каком случае).

Похожими чертами обладает почва. Однако это принципиально другое, биокосное тело, обладающее свойствами как неживого, так и живого вещества (биохимический продукт, как тесто для хлеба). Почва есть функция от солнечного тепла на поверхности Земли, при активном участии биоты. Она способна к самовосста­новлению (до известного предела), однако менее самостоятельна, разрушается не только механически, но и может потерять биоту («стерильная» почва). Время инерции почвы (реакции на измене­ние среды), как правило, значительно меньше, чем у геолого-геоморфологической основы в целом. Остальные компоненты еще менее самостоятельны: они все время зависят от состояния цирку­ляции атмосферы и влагопереноса. Самое малое время инерции у атмосферы.

Под «давлением жизни» (выражение В. И. Вернадского) имеет­ся в виду всеобщая распространенность жизни по поверхности Зем­ли, способность организмов к размножению, к заселению свобод­ных мест, к занятию «экологических ниш», иногда даже как бы вопреки неблагоприятным условиям существования. Именно из-за высокой частоты циклов размножения «давление жизни» может быть очень существенным.

За счет работы механизма обратных связей (см. ниже) в цикле биологического (биогеохимического) круговорота природная гео­система и особенно ее «центр», «фокус» (насыщенная биологи­ческими объектами тонкая среда раздела и взаимопроникновения земля —вода—воздух) как бы «сама себя строит», создает свою вертикальную (компонентную) и горизонтальную (морфологиче­скую) структуру. Влияние глобальных факторов на геосистему ог­ромно, но и геосистема, в свою очередь, влияет и на земную по­верхность, и на атмосферу, и на банк организмов. И хотя это влия­ние от каждой отдельной геосистемы в короткий промежуток вре­мени незначительно, оно может суммироваться как в простран­стве (если много геосистем оказывают одно и то же воздействие), так и во времени, приобретая значение фактора, определяющего дальнейшую эволюцию ландшафтной оболочки. Именно этот ку­мулятивный эффект работы относительно «слабых», но «устойчи­вых» связей, привел к созданию атмосферы и всех геологических осадочных пород. Таким образом, мы должны учитывать сумму,

или интеграл по времени и (или) по пространству. Н.А.Солнцев Предупреждал о необходимости не путать интегрированное и мгно­венное значение. Мгновенное, «сиюминутное» значение, наблю­даемое при однократном экспедиционном посещении объекта, пре­вращается в некоторый отрезок времени при стационарных наблю­дениях. Это уже другие методики. От абсолютных значений прихо­дится переходить к работе с приращениями: со скоростями про­цессов, с ускорениями, т.е. к первой и второй производным от каждой переменной. В этом случае обнаруживается неточность жест­кой абсолютизации «силы» и «слабости» компонентов.

В связях отдельных природных геосистем (ПТК) с общим веще­ственно-энергетическим обменом в масштабе всей Земли управ­ляющим блоком служит земная поверхность, и содержание кар­тографической модели этого блока меняется в зависимости от мас­штаба карты (глобального, регионального или локального). Реаль­ная иерархия вложенных и объемлющих геосистем более сложная и может быть разная в различных регионах. Она изучается методами систематизации, классификации, районирования. Названные три ранга — наиболее общие, бесспорные. Сейчас можно не стре­миться совместить в одной карте все три модели — глобальную, региональную и локальную, так как для этого есть ГИС. В то же время желательно каждую карту снабжать врезками более крупно­го («ключевые» участки) и более мелкого (схемы районирования) масштабов.

Если мы захотим отразить взаимодействие природно-антропо-генной геосистемы (антропогенно измененного ПТК) с глобаль­ными факторами, то нужно добавить аналогично «давлению жиз­ни» еще блок «антропогенного давления». Это банк видов культур­ных растений и других организмов, в том числе самого человека, энергетическое и вещественное воздействие (перераспределение вещества и энергии). Под «социально-экономическим давлением» также имеются в виду социально-экономические условия, кото­рые заставляют как человечество в целом, так и отдельные госу­дарства, группы людей взаимодействовать с природой определен­ным образом.

Например, нельзя перестать обрабатывать землю вообще, но можно это делать иначе, в зависимости от научно-технических Достижений и материальных средств; можно ослабить нагрузку на конкретных участках и на определенное время, хотя возможность такого локального маневра все уменьшается. Часто (но далеко не всегда) «давление жизни» оказывает действие, противоположное Действию «социально-экономического давления»; таким образом °но как бы «залечивает раны», нанесенные антропогенным воз-Действием географической оболочке. Если понимать ноосферу по В- И. Вернадскому как разумное сосуществование и управление при-Родой в условиях социальной справедливости, то этого на Земле

еще нет. Но можно понимать ноосферу как социально-экономи­ческое давление.

Антропогенный прессинг — это и есть пример взрывного по геологическим меркам развития «слабого» компонента — биоты, меняющего все остальные компоненты, когда к достаточно высо­кой частоте циклов размножения добавилось новое качество — повы­шенная способность к передаче опыта. В результате этого популя­ция научилась «уплотняться». Во время узкоспециализированной охоты на мамонта, чтобы прокормить одного человека, требовалась территория около 100 км², при подсечно-огневом земледелии — около 10 га, теперь, по разным подсчетам, — 0,35 — 0,40 га.

Природно-антропогенный комплекс понимают в основном как ПТК, у которого изменен хотя бы один компонент. Классифика­ция таких ПАТК впервые разработана Ф. Н. Мильковым. За ее ос­нову взят традиционный для географии, казалось бы самый прос­той признак: степень измененности в баллах (слабая, средняя, силь­ная; градаций может быть и больше), и характер воздействия раз­ных отраслей человеческой деятельности (промышленной, лесо-хозяйственной, сельскохозяйственной, рекреационной и т.д.).

Еще выделяют обратимые и необратимые изменения, т.е. мо­жет геосистема при снятии нагрузки вернуться к прежнему своему состоянию или ее развитие пошло по другому пути. Это уже си­стемные, кибернетические понятия. Такие категории опять-таки не абсолютны. Например, обратимо или необратимо изменены тер­ритории городов, если они зачастую сохраняют даже все водосбо­ры? Обратимо или необратимо изменена географическая оболоч­ка, если человек вынужден изымать ресурсы и поддерживать ре­жимы геотехнических систем?

Возможно, более конструктивными были бы классификации по вещественно-энергетическому принципу, т. е. по материало- и энергоемкости воздействия (Н.Л.Чепурко, 1981). Однако мешают, по-видимому, не только трудность определения геомасс (Н.Л.Бе-ручашвили, 1983), неточность и трудоемкость балансовых мето­дов, но и все еще слабая освоенность системных, информацион­ных подходов. Здесь ключевым является осознание механизма цик­ла, включающего понятия «системный регулятор» и «обратная связь».

География как комплексная, синтетическая наука вынуждена много заимствовать из смежных дисциплин. Рационально было бы из естественных наук заимствовать методы, а из гуманитарных оформление, например драматургию, красоту описаний. К сожа­лению, нередко бывает наоборот: из естественных берется внеш­няя оболочка (формулы, сложные новые термины), а их объясне­ние не из первоисточника, а из гуманитарных, художественных трактовок. Такой путь может привести к созданию псевдонауки либо потребует долгих усилий по освоению термина. Классиче-

_ский пример — понятие обратной связи, которую подавляющее большинство географов воспринимали лишь как ответную реак­цию, что было даже закреплено в справочнике (Т.Д.Александро­ва, 1986). Недоразумение остается и до сих пор, поэтому требует тщательного разбора, как ключевое.

Обратная связь — не просто однократный акт ответной реак­ции. Главное, что благодаря этой связи реализуется алгоритм цик­ла, т. е. программа, по которой действие может неограниченно по­вторяться. Вся изюминка в том, что с помощью этой связи замы­кается причинно-следственная цепочка: результат первого прохож­дения цикла (следствие) влияет на свою же причину в следующем обороте цикла. Результат, полученный в следующем витке, опять подмешивается в начальные условия и т.д.

На плоском листе бумаги обычно рисуют один оборот цикла, потому-то процесс как бы приходит «обратно», в исходную точку. Однако следует рисовать не круг, а объемную спираль, растяну­тую во времени. На самом деле эта связь никакая не обратная, поскольку время необратимо. С этой точки зрения, ни один цикл, круговорот не может быть замкнутым, не только потому, что все­гда есть вещественно-энергетические потери уже в одном оборо­те, но и потому, что «никогда нельзя войти в одну и ту же воду». Хотя в технических системах мы можем видеть возврат в исходное состояние, если не учитывать износ.

Осознание роли обратной связи началось с внедрением киберне­тики. Вся компьютерная индустрия фактически основана на опера­торе цикла. Циклично работают многие системы неживой природы, а уж органическая жизнь тем более: мы ходим, дышим автомати-

чески. Сама способность к размно­жению половым ли способом, как

■у высших животных, либо спора­ми или вегетативным «почковани­ем» обусловлена автоматическим

'.алгоритмом (рис. 8).

В методической литературе рас­пространено неверное представле­ние об обратной связи между пре­подавателем и учеником: вопрос преподавателя — это связь прямая, а ответ — обратная, так как на­правлена в другую сторону (обрат­ная, значит, ответная). На самом Деле и то, и другое — это связь пря-

I мая: одно действие порождает дру-

|гое. Обратной связь можно назвать только в том случае, если она за­мыкает цикл, если с ее помощью

организуется повторение нескольких циклов. Например, услышав ответ ученика, преподаватель корректирует свой следующий во­прос, т. е. следствие из первого цикла служит причиной для вто­рого.

Алгоритм работы обратной связи в цикле был подробно описан в литературе, в том числе и на большом количестве географиче­ских примеров.

Изучая структуры геосистем в пространстве, мы еще нечетко осознаем структуры во времени (время разнообразных цикличе­ских, производственных процессов, время инерции восстановле­ния и т.д.). Не так давно было введено понятие характерного вре­мени. Его можно определить как среднее время существования (ин­дивидуума, вида, процесса, явления) или как время одного обо­рота цикла. Для человека характерное время — около ста лет, для однолетней травы — год и меньше, для грозового разряда — се­кунды, для циклонического вихря — дни, для восстановительной сукцессии в тайге — около сотни лет.

Пока шли споры о том, непрерывна или дискретна природа, оказалось, что континуальность и дискретность — лишь частные случаи фрактальности (X.О.Пайтген, П.Х.Рихтер, 1993). Фракталь­ные структуры (система кровеносных сосудов человека, эрозион­ные и речные системы, иерархическая система природных комп­лексов) есть «запись» былых циклических процессов. Структура пространственная — это отражение прошедшей «временной струк­туры». Хотя время, по-видимому, всегда течет равномерно, но мы измеряем его процессами разной периодичности.

Для своего существования человечество вынуждено поддержи­вать временные режимы нужной формы функционирования при-родно-антропогенных комплексов. Одно дело — однократные, эпи­зодические вмешательства, другое — сельское хозяйство, со стро­го упорядоченной очередностью воздействий, и третье — посто­янное поддержание инженерных сетей, зданий, твердого покры­тия в городах (которое, кстати, прерывает биологический круго­ворот в бывших наиболее «плодородных» ПТК). Мы не всегда за­думываемся над тем, что затраты надо умножать на время, на ко­личество циклов.

Каждая отдельная геосистема, природная или в той или иной степени антропогенно измененная, связана с глобальной системой географической оболочки посредством множества циклов (в том числе иерархически вложенных один внутри другого) и находит­ся в поле «социально-экономического давления», осуществляемо­го также посредством циклов и посредством вещественно-энерге­тического воздействия на системные регуляторы. Освоение кибер­нетических законов идет трудно, но только оно позволит нам ра­ботать более осознанно. По мере осознания потребуется и выра­ботка новых методов.

2.4. Классы задач, решаемых в процессе комплексных физико-географических исследований

Все многообразие задач комплексных физико-географических исследований может быть сгруппировано в четыре основных клас­са в зависимости от того, какой аспект ландшафтной структуры в каждом конкретном случае важен (табл. 1).

Первые три класса задач направлены на изучение внутренних связей ПТК — вещественных, энергетических, информационных, т.е. на изучение его ландшафтной структуры и ее изменение во времени под действием внутренних и внешних факторов. Они рас­крывают свойства и особенности ПТК как целостных образова­ний, вопросы их происхождения, специфику функционирования и динамики, тенденцию будущих изменений. Все это — общенаучные исследования пространственно-временной организации ПТК, цель которых — все более глубокое познание сущности ПТК безотно­сительно каких-либо требований.

Четвертый класс задач — исследования для прикладных целей. Здесь изучаются внешние связи ПТК с обществом в рамках слож­ной суперсистемы «природа—общество». ПТК любого ранга вы­ступают уже как элемент в системе более высокого уровня органи-

зации, для изучения связей которого с другим элементом (струк­турным подразделением общества) нужно кроме знания свойств самого ПТК, получаемых в процессе общенаучного исследования, учитывать также требования общества к этим свойствам и способ­ность ПТК их удовлетворять. Это уже аспект не чисто физико-географический. Все большую роль в прикладных исследованиях начинает играть экологическое обоснование хозяйственной дея­тельности, т.е. оценка воздействия проектируемых объектов на окружающую среду (ОВОС) и экологическая экспертиза. Этим вопросам посвящен учебник К. Н.Дьяконова и А. В. Дончевой «Эко­логическое проектирование и экспертиза» (М., 2002).

Последовательность в перечне основных классов задач не слу­чайна, она определяется их логической и исторической связью. Задачи каждого последующего из общенаучных классов могут быть решены достаточно полно и глубоко лишь на основе использова­ния результатов предыдущих исследований. Поэтому перечислен­ные классы задач могут рассматриваться как определенные этапы все более глубокого проникновения в сущность ландшафтной струк­туры ПТК.

Что касается прикладных исследований, то они могут «надстра­иваться» над любым из этих этапов в зависимости от того, какого рода знания о ПТК окажутся достаточными для решения стоящей перед исследователем практической задачи.

Первый класс задач. Исторически раньше других начал изучать­ся пространственный аспект ПТК, т. е. первый класс задач. Само представление о ПТК возникло на основании визуального анали­за сходства и различия отдельных участков земной поверхности, на выявлении их качества. Первоначально изучались те свойства ПТК, которые буквально лежат на поверхности, видны невоору­женным глазом и придают участкам территории своеобразный внешний облик (физиономические черты): сходство или различие в строении, в морфологии (при этом внимание в основном обра­щалось на вертикальное, покомпонентное строение).

В связи с тем, что визуально легче всего улавливаются различия в рельефе и растительности, выделение и обособление ПТК ос­новывалось на качественной однородности именно этих компо­нентов. Конечно, при посещении обширной, контрастной в при­родном отношении территории наиболее резко бросаются в глаза именно контрасты, а слабоконтрастные участки кажутся прост­ранственно однородными. Однако при более детальном ознаком­лении казавшаяся ранее однородной территория также обнару­живает качественную неоднородность, но чтобы уловить ее, нуж­но охватить разнокачественные участки единым взором. Именно поэтому в процессе полевых исследований прежде всего стали вы­деляться мелкие, просто устроенные ПТК ранга фаций и урочищ, которые можно визуально выделить по признаку однородности

I строения. Различия между комплексами фиксировались по пути

| следования — по маршруту.

При кратковременном маршрутном посещении внешний об-

\ лик ПТК воспринимался как нечто устойчивое, постоянное, т.е.

\ ПТК рассматривался в статике, в отрыве от процессов, его сфор­мировавших. Исследование носило характер описания, что давало представление лишь о качественном своеобразии ПТК и их про-

; странственном размещении. Описание ПТК — основная цель его

I маршрутного исследования.

Стремление получить дополнительно к качественным описани-

|ям какие-то количественные характеристики, объяснить наблю­даемое обусловило более детальное изучение отдельных «точек», «площадок», «станций», «ключей», на которых наряду с тщатель­ным описанием всех компонентов комплекса, его вертикального строения, производились измерения. Собираемый материал позво­лял уже в общей форме ответить на вопрос, как взаимосвязаны между собой компоненты в комплексе, т. е. дать простейшее эмпи­рическое объяснение.

При детальном изучении отдельных комплексов обнаружива­ются те или иные свойства или особенности строения, находя-

I щиеся в противоречии с современными условиями, с характером

s современных связей: черноземы под лесом, сфагновые болота в

I лесостепной зоне, торфяно-перегнойная почва на хорошо дрени-

•' руемой поверхности, аллювиальные отложения на водоразделе,

: вдали от современной речной сети и т.д. Такие следы предыдущих состояний, проливающие свет на пути становления данного комп­лекса, привлекают все более пристальное внимание исследовате-

; лей. Изучение их дает возможность ответить на вопрос, почему и ■ какими путями сформировался данный комплекс.

Повторное посещение территории позволяет фиксировать не­которые свидетельства протекавших между посещениями процес­сов (эрозии, пожаров, заболачивания, осушения, занесения, про­седания и т.д.), т. е. дает представление о современных изменениях комплексов, о динамичности, подвижности ПТК.

Так, полевое изучение пространственной структуры постепен­но дополняется элементами генетического и функционального ана­лиза, что позволяет глубже познать ПТК, а маршрутный способ сбора фактического материала дополняется ключевым. Однако ос­новное внимание в процессе этих исследований по-прежнему об­ращено на природные особенности отдельных комплексов и их пространственное размещение, поэтому основными методами си­стематизации материала продолжают оставаться классификация и картирование, входящие в состав специфического метода ланд­шафтного картографирования.

Изучение свойств и пространственного размещения более круп­ных и сложных ПТК, которые не могут быть охвачены единым

взором исследователя-полевика, производится на основе простран­ственного анализа слагающих их достаточно простых комплексов, изучаемых в поле. Для того чтобы выделить, ограничить эти комп­лексы, их тоже нужно одномоментно охватить взором, только тог­да можно найти какие-то закономерности в пространственной неоднородности. Эта задача решается с помощью аэровизуальных наблюдений, материалов аэрофото- или космической съемки, либо составленных в поле ландшафтных карт, изучение которых позво­ляет увидеть территорию в уменьшенном виде и тем самым как бы подняться над ней, посмотреть на нее со стороны. Таким образом, достаточно сложные ПТК могут быть выделены по их территори­альной структуре, т. е. здесь изучение пространственной структуры выступает уже как метод выделения ПТК, когда выделение комп­лексов производится не по принципу однородности, а по принципу закономерной неоднородности. Этот метод обычно называют методом районирования на ландшафтной основе. В настоящее время для изу­чения ландшафтной структуры начинает использоваться компью­терный анализ космических и аэрофотоснимков, а также топокарт (А.С.Викторов, Ю.Г.Пузаченко и др.).

Для более глубокого понимания современных особенностей ПТК необходимо изучить пути его становления и развития, а для этого нужно прежде всего четко определить сам объект исследования, выделить и охарактеризовать изучаемый комплекс. Таким образом, уже сама постановка задачи второго класса требует предваритель­ного решения задачи первого класса.

Второй класс задач.В основе решения задач этого класса лежит генетический аспект изучения ПТК, заключающийся в рассмот­рении смены разнокачественных ПТК во времени, обусловленной эволюционным развитием комплекса. Восстановление истории формирования и развития ПТК базируется на следах его предше­ствующих состояний, предыдущих этапов развития, которые со­храняются в отдельных компонентах комплекса (во флоре, в мор­фологическом строении почв, в поверхностных отложениях, в определенных формах рельефа), либо в существовании целых комп­лексов-реликтов (более мелких, чем изучаемый, входящих в его состав), либо, наконец, в их пространственном размещении (со­лонцовые луга не в понижениях рельефа, а на приподнятых участ­ках; выровненные поверхности с ерниковой тундрой не ниже древ­них каров, а над их стенками и т.д.), т.е. в их вертикальной или горизонтальной структуре.

В связи с тем, что эволюционные смены происходят постепен­но, под действием процессов большой продолжительности, а ре­зультаты развития фиксируются в современной пространственной структуре комплексов, сбор фактического материала для решения задач второго класса производится путем экспедиционных иссле­дований.

По ходу маршрута фиксируются визуально наблюдаемые следы предыдущих состояний и определяются участки или комплексы, наиболее информативные для восстановления истории развития тех комплексов, в пределах которых закладываются ключевые участ-I ки для детального изучения и отбора образцов. Объектами наибо­лее пристального внимания исследователя являются при этом тор­фяники и погребенные почвы, так как по сохранившимся в них спорам и пыльце растений может быть достаточно полно восста­новлена природная обстановка периода их формирования.

Богатый материал для восстановления смен ПТК во времени дает изучение ныне существующих комплексов, находящихся на разных стадиях развития.

Сбор фактического материала для решения задач первого и вто­рого классов может производиться в ходе одного и того же экспе­диционного исследования, но при этом нельзя упускать из вида, что аспект исследования накладывает отпечаток и на сбор полевых материалов. Иногда требуется изучение дополнительных ключевых участков, на которых, кстати, собирается основная масса матери­ала, и прежде всего образцов с использованием методов частных географических, а также смежных наук. В других случаях расширя­ется круг наблюдаемых явлений либо возрастает детальность изу­чения определенного компонента или комплекса.

Лабораторный анализ собранных в поле образцов и дальнейшая интерпретация полученных результатов позволяют раскрыть палео­географическую историю территории исследования в целом. Для того же, чтобы проследить историю определенных ПТК, необходимо па­леогеографические материалы дополнить ретроспективным анали­зом современной структуры изучаемых комплексов (В. А. Николаев, 1979). Таким образом, генетический аспект изучения ПТК ориен­тирован на восстановление особенностей их формирования и раз­вития, на установление возрастных стадий комплексов, на объяс­нение их современного состояния, но в то же время позволяет сделать и предположение о перспективах развития комплексов. Од­нако для более точного предсказания будущего развития ПТК ге­нетический подход должен сочетаться с функциональным, направ­ленным на изучение современных процессов, протекающих в ПТК, их функционирования и динамических изменений.

Третий класс задач.В основе решения задач этого класса лежит функциональный аспект изучения ПТК. Он позволяет глубже про­никнуть в сущность взаимосвязей и взаимодействий в комплексе. Решение задач данного класса получило развитие лишь с 60-х гг. XX столетия, когда появился ряд комплексных физико-географи­ческих стационаров. Это связано с тем, что изучение функциони­рования комплексов и динамических циклов краткой продолжи­тельности требует регулярных наблюдений, обеспечить которые возможно лишь в условиях стационаров.

Некоторый материал для изучения современных природных процессов исследователь может, конечно, собрать и в экспедици­онных условиях. Например, при маршрутных исследованиях могут быть зафиксированы некоторые следы стихийных явлений: про­хождения лавин (по наличию сломанных и вывернутых с корнем деревьев, ориентированных вниз по простиранию склона) или селей (по наличию конуса выноса грязекаменного потока), появ­ления новых оползней (по свежим стенкам отрыва), усиления ли­нейной эрозии после ливня или весеннего снеготаяния (по нали­чию свежих эрозионных форм, обвалов в верховьях оврагов или на ихсклонах) и т.д.

На ключевых участках могут быть поставлены более или менее продолжительные микроклиматические наблюдения, а также на­блюдения над процессами стока. На фиксированных геохимиче­ских профилях можно отобрать образцы в установленной повтор-ности для изучения биогенной и водной миграции химических элементов. Однако все эти эпизодические наблюдения не дают воз­можности познать функционирование ПТК, а также медленно протекающие процессы средней и большой продолжительности, обусловленные воздействием внешних факторов.

Чтобы проследить нормальное функционирование ПТК, не вызывающее заметных изменений, нужны длительные регулярные наблюдения. Чем больше длительность периода наблюдений, тем надежнее и достовернее получаемые выводы. Поэтому наблюдения ведутся на постоянных специально выбранных точках в пределах определенных комплексов.

Сбор и обработка материалов стационарных наблюдений очень трудоемкий процесс, поэтому число точек наблюдения на любом стационаре ограничено и очень важно их рациональное размеще­ние. Чтобы экстраполировать полученные результаты, нужно хо­рошо знать, какие ПТК они характеризуют и на какой стадии развития эти ПТК находятся. Это значит, что предварительно долж­но быть проведено выделение и систематизация ПТК, составлена ландшафтная карта территории стационара и прилегающего райо­на, а также установлены возрастные стадии изучаемых комплек­сов, т. е. решены задачи первого и второго классов.

Основной метод изучения функционирования и динамики ПТК — метод комплексной ординации, разработанный сотрудника­ми Института географии Сибири и Дальнего Востока (В. Б. Сочава и др., 1967), позволяющий количественно характеризовать взаимо­связи между отдельными компонентами внутри ПТКи между раз­личными комплексами, изучать пространственные и временные изменения различных природных процессов.

Накапливаемые массовые данные обрабатываются и систе­матизируются при помощи статистических методов и метода ба­лансов.

Детальное изучение функционирования и динамики ПТК по-I зволяет познать сущность комплексов и дать надежный прогноз их \ дальнейшего развития.

Таким образом, последовательное рассмотрение различных ас-\ пектов ландшафтной структуры природных комплексов дает воз-[ можность постепенно углубляться в познание сущности ПТК: от \ описания современных свойств и пространственного размещения i комплексов через познание путей их становления к выявлению и количественной характеристике связей и взаимодействия (объяс­нению), а далее к функционированию комплексов и предсказа­нию путей их дальнейшего развития. Так осуществляется тщатель­ное и всестороннее изучение комплексов, являющееся надежной основой для оптимального их использования человеком.

Пути использования предполагают постановку конкретных при­кладных исследований четвертого класса задач.

Далее в пособии более или менее подробно освещаются методы i решения первого, третьего и четвертого классов задач. Изучение становления ПТК (второй класс задач), несмотря на всю важность этой проблемы, здесь почти не затрагивается. Дело в том, что пред­ставление о генезисе ПТК,его возникновении и становлении в значительной мере базируется на геолого-геоморфологических, палеогеографических, палеоботанических, палеофаунистических, археологических и тому подобных материалах. В процессе же поле­вых экспедиционных исследований сведения о генезисе могут лишь несколько пополняться, например, по наблюдениям за реликто­выми элементами ПТК, проливающими свет на их происхожде-1 ние. Кроме того, исследования, специально направленные на ре-I шение задач второго класса, требуют привлечения весьма специ­фичных методов палеогеографического анализа, дать которые в [ кратком курсе оказывается затруднительным, а число исследова-[ телей, занимающихся их решением, не столь велико. Большинство | физико-географов решает задачи остальных трех классов, которые мы и рассматриваем.