Введение к работе
щ.~.:'ц..й і
Актуальность работы. Понятие "взаимодействие" отражает вая-ейшвй аспект географического подхода к познание действительнос-и. С ним связаны процессы, обеспечивающие катаральное единство системную целостность географической оболочки и ее составных асгей. В современную эпоху актуальность этого вопроса возросла связи о резво усилившимися воздействиями на природную среду и ераносон основной задачи географической науки из сферы обьясне-ия в сферу Прогнозирования и решения задач оптимизации природо-ользования (Герасимов, 1976; Гвоздецвий, 1979; Исаченко, 1979).
Геосистемные взаимодействия рассматриваются как связи обьек-db, соотнесенные с конкретными потоками вещества, анергии и ин-эрмадии в определенных пространственных и временных интервалах, таком аспекте взаимодействия в географической оболочке изуча-гся недостаточно. Причина заключается в большой сложности про-jcooB, нечетком обособлений геосистем от среды, в недостаточно жом различении географических и негеографических явлений.
Знания о геосистемных взаимодействиях не,оформились в разинутую концепцию: отсутствует детальная классификация взаимо-)йствий, не сформулированы четкие различия географических и не-шграфических процессов и взаимодействий. Термин "взаимодейсг-іе* часто употребляется как синоним термина "связь? взаимодейст-ия нереддо отождествляются с процессами. Плохо исследованы мас-габные уровни взаимодействий. В литературе нередко констатируйся их различия, но механизмы перехода взаимодействий с одних юаней на другие^не раскрываются.
Слабо изучены и взаимодействия ландшафтных комплексов. Их іучаниз не увязано с представлениями о полиструктурности и цело-'носги геосистем. Ландшафтные карты пока не стала основой для пеняя задач оптимизаций использования земель и таких экологиче-:пх проблем как загрязнение воздушного бассейна, почв и водоемов, ідтопдение земель в зонах орошения, изменение солевого баланса ідовммj водная и ветровая эрозия почв, ополэнеобразование, селе-разование и др. Наиболее существенным недостатком ландшафтных рт, делающим их малононотруктавными для решения названных проб-м, является слабое отображение горизонтальных связей. Известно, о техногенные воздействия проявляются не только в геосистемах, пределах которых ооущеоЕвлявтся непосредственные технические
операции, но и далеко за их пределами. Поэтому возникает необ: димость изучения закономерностей проявления цепных реакций в ландшафтных комплексах, траекторий потоков вещества и энергии,
Недостаточно выявлена роль пространственно-временных отні зений в геосистемных взаимодействиях. В географии нет разработанной системы понятий, описывающих пространство и время. Сет; ется плохо исследованный происхождение пространственно-временных отношений в географической среде - неясный остается вопрос в какой мере они задаются внешними факторами и в какой ыере ф< иируются собственно геосистемами. Выявленная дополнительность абсолютных и относительных свойств пространства-времени на o6l научной уровне (Мостепаненко, 1969; Круть, 1978 и др.) на географической уровне не рассматривалась.
Пространственные и временные отношения в географии анали: суются большей часть» в отрыве от общенаучных представлений о пространстве и времени. Остается нерешенным вопрос в какой uej пространственно-временные отношения выступают основой и предпс сылкой геосистемных взаимодействий.
Слабая разработанность вопроса о геосистемных взаимодейс: ях приводит к ограничениям в способах и глубине объяснения гее графических явлений, поскольку недостаточно учитывается бкляче иость геосистем в многочисленные системы взаимодействий, иногс образце пространственных и временных масштабов процессов. Otcs лроисгекаюг недостатки процедуры сбора географической кнфорааг физико-гесграфического районирования и прогнозирования.
Знания о геосистемных взаимодействиях слабо используются учебниках географии. Анализ школьных учебников для 5, б и 7 классов показал, что текст, в котором.рассматриваются связи яі лений, занимают лишь 3-8% объема, а взаимодействия в собствен! смысле слова там практически не анализируются вообще. В зузоЕ-ских учебниках геосистемным ззаимодейотзияи уделено несколько больэе вникания, однако и в них. это понятие не детализируется, смешивается с близкими понясишк.
Проведенный анализ состояния вопроса о геосистемных взааь: действиях позволил выявить нерешенные проблеиы, которые состав ли основу для формулировки цели и задач настоящего исследованк Объектом исследования выступа»? геосистемные Езакиодейсгвия,. предметом исследования - та сторона геосистемных взаимодействи
оторая связана с пространственными и временными отнопенияки.
Цель я задачи исследования. Цель работы заключается в выяв-ении пространственно-временных основ геосистемных взаимодейст-ий и механизмов пространственно-временного приспособления рэз-омасштабных геосистем. Под пространственно-временными основами еосистеиннх взаимодействий понимаются те отношения координации, орзсполоаения и следования географических объектов и их состояли, которые выступают существенными условиями и предпосылками заимодействий.
Достикений поставленной цели шло путем решения следующих адач:
обоснование система понятий, отражающих просграяственио-ремеяные аспекты геосистемных взаимодействий, их материальную >снову и методологии познания;
анализ форм пространственных и временных отношений в гео-рафической оболочке, соотношения внешних и внутренних форм про-транства и времени геосистем;
изучение горизонтальных взаимодействий геосистем, их сис-!емообразующей роли в формировании пространственных и временных груктур геосистем;
исследование соотношений геосистем разных пространствен-их и временных уровней, установление сзязеП пространства и вре-!ени в геосистемах;
исследование механизмов возникновения новых свойств гео-:истем в связи с изменением-форм пространственных и временных отношений;
исследование механизмов пространственно-временной инте-рации и приспособления разномасштабных геосистем;
рассмотрение злачения знаний о геосистемных взакмодейсг-іиях для решения вопросов совершенствования географического объяснения, физико-географического районирования, сбора геогра,;;:-ївской информации, созданиятеоишрорыацаонных систем, прогнози-ювания, оптимизации природопользования.
Научная новизна работы заключается в следующем: .- выявлен и теоретически определен новый исследовательски!! ібьект - геосистемное взаимодействие, установлены его место в труктуре мира разнородных географических явлений и его функции создании целостности геоскстен;
разработано представление о географической пространстве и географическом времени как условиях геосистемных взашюдейст вий, выявлены их формы, многоуровенность, соотнозение абсолюти и относительных свойств;
показана общая основа возникновения эргодичности, мета-хронности и других форм пространственно-временных коыпенсацион ных явлений, заключающаяся во взаимосвязи и дополнительности географического пространства и времени в условиях неоднородное географической оболочки;
показано, что соотношение геосистем разных пространства ных уровней и их состояний строится на основе процессов компен сации, благодаря которым устанавливается обратная пропорционал ность пространственных и временных градиентов, с одной стороны и уровчей, с другой;
детально исследована системообразующая роль горизонталь ных взаимодействий и ландиафгкых границ, что позволило раскрыт формы проявления целостности ландшафтных комплексов;
выявлены формы и механизмы возникновения новых качеств геосистем в связи с изменением пространственных и временных ха ракхеристик;
установлено, что в основе взаимодействий геосистем, оОл дающих разныии пространственными и вреыеняши масштабами, нахо дится интеграция взроятностно-статистичаского типа;
показана применимость знаней о геосистемных взаійіодзйст виях для решения вопросов природопользования и геоэкологии.
Защищаемо положения заключаются в следующем:
в географической оболочке сочетаются и переплетаются іш гообразные формы геосистемных взаимодействий, находящиеся в от ношениях взаимной обусловленности1 с пространственно-временными структурами разных уровней;
многообразие геосистемных взаимодействий, их пространет венные и временные переплетения, создают основу для формирована разных ікпов целостности и субординации геосистем;
пространственно-временные отношения, задаваемые внешним; по отношению к геосистемам факторами (внешнее просхранство-вреї выступают условиями существования геосистем. Внутренние формы пространственно-временных отношений есть форпа существования геоедатем. На каждом пространственном и временном уровне форми;
ся специфической ооотиоиеш-а зненних и внутренних фори прост-яотва и врзиепи;
изменение характеристик пространства и врзмени (размера, рма и орпвнгацип геосистем, длительность состояний, характер редованпя геосистем я их состояний) приводні к возникновении еых качестз геосистем, что сляпано с проявлением принципов инвариантности относительно врэобразованяя иаситаба, кеконыу-тивности, койпеняации, дополнительности, пороговых аффектов, зицаонного принципа;
соотношение геосистем разнит, пространстве-шах и временных овней строится на основа принципов компенсации п дополнятель-зти, благодаря который устанавливается уменьшение прсстрапсг-азых и временных градиентов характеристик геосистем с ростоц їга уровней;
географическое пространство и географическое врем нахо-сся исяду собой з отношении дополнительности: изменение врзнен-с отношений ведет за собой сдвиг по просзранвтвенныи траектори-
и наоборот, что находит отрааенпо з компенсационном характере эстранственных сочетаний геосистем я. их состояний в форме раз-сных типов сопрлаений;
- взаимодействия разномасштабных геосистем осуществляется
эез досткзваие пространственно-зрзценной соразмерности, цзлост-
:ти и субординация на основе дифференциация п интеграции веро-
юсгяо-стаглстпческого типа.
Методология я катоды исследования. Решение проблемы опшра-!Ь на теоретические разработки, посвяіцзняао изучению взапиосвя-прострэнства п времени в географической ободочкз (Марков, 1965; :ef . I9S7; Bertfund , 1971; Симонов, Г977; Сочава, 1979; іенян, 1982; Трофимов, 1933; Пузаченко, 1985; Езручашвияи, 6; Николаев, 1986, 1289; Исаченко Г., І938;,Ерауклис, 1989 а ), фора связей и взаимодействий геосистем (Глазовсная, 1959, 2; Прообразенспій, 1972; 1988; Арманд А., 1975, 1988; Ретеюа, 5, 1986; Солнцев, 1981; Чорли, Кеннеди, 1986; Кзломыц, 1937; чиев, 1988 и др.).
Изучение проблемы строилось на признании таких свойств гео-
темнкх взаимодействий (внтенающах из поляструктурносгн геосис-
й их плохой їидєлєнноєїв из ерэдн) как нвїоадестввнность, не-
симметричность, избирательность, статистачность, плохая лс зоваяносгь. Названные свойства приводят к необходимости ис зовагь в качестве основного методы изучения сравнительный заключающийся в сравнении форм и состояний геосистем при і них типах взаимодействий и внешних воздействий. Ведущее ме при этом имеют учет принципов анализа реальной симметрии I цев, 1981; Степанов, 1986), концепция о полиструктурности с истей (Раман, 1986; Ретеюм, 1985; Коломыц, 1987), истори» метод (Марков, 1965; Николаев, 1979).
В процессе исследования использованы методы экологиче шкал и координат, математической статистики, различные прі анализа карт, микроклиматические и фенологические наблюдеї анализ состояний ландаафтных комплексов.
Внедрение. Полученные закономерности внедрены в учебі цесс в Симферопольском, Харьковском, Казанском, Башкирски иуртском университетах при преподавании курсов "Введение з землеведение" и "Основы ландшафтоведения". Выдвигаемые в і положения использованы в учебнике "Общее землеведение" (IS написанном в соавторстве с К.И.Геренчуком и И.Г.Черваневьіі шх пособиях "Введение в физическую географию" (1978) и "I низ в-физическую географию и рациональное природопользоваї (I98S), написанных в соавторстве с И.Г.Черваневш, в тексз лекций "Пространсзвєнно-врекінная организация геосистеи" | а гакзе в методических руководствах к курсам "Осноеы ланда ведения" (1930), "Геофизика ландшафта" (1982), "Проблемы t давания пространства и времени в географической науке" (IS "Мелиорация ландшафта" (1988).
Научные полонення, разработанные в диссертации, внеді практику постанозки стационарных, полустационарных и марш] наблюдений в Карадагскоы заповеднике (1986), использованы разработке концепции, программы и системы наблюдений регкс ного геосистемного мониторинга Северо-востока УССР в рамке следования по теме 0.8501.03.02Г /03.02.ОН/ и в исследовг по математическому моделированию рельефа и геоинформатике /й 0.74.02.05.05.Н/.
Фактический материал. В основу исследования положена купность фактов по рассматриваемой проблеме, накопленных і графической науке, науках о Земле, физике и философии. Фаі
яе данные получены тахяе путем анализа картографических мате-алов разного масштаба, аэрофотоиатерналов, спутшшовых даншх аатериалов справочного характера.
Взаимодействия на локальных уровнях изучались в ходе мари-гных, полустационаряых и стационарных исследований на Южной але, в Предуралье и Прикамье в 1964-80 гг., в Концу в 1981-
гг. Апробация работа. Полозеняя работы докладывались на УШ и
Всеуральснях совещаниях по географии и охране природы (Уфа, 11, 1980), на Втором и Третьем Всесоюзных совещаниях по применю математических методов в географии (Казань, 1971; Тарту, ІЧ), на Всесоюзной совещании "Климат, рельеф и деятельность ювека" (Казань, 1978), на У съезде Географического общества ;Р (Симферополь, 1985), на Всесоюзной совещании "Картография шоху НТР: теория, методы, практика" (Иоонва, 1987), на ХП інуие Геоморфологической комиссии АН СССР (Казань, 1988), на ієдинєнной сессии обществ АН УССР, посвященной 125-летип со ! роздения В.й.Вернадского (Симферополь, 1988), на заседаниях іковсного филиала Географического общества СССР (1988, 1990),
!.Д.
Публикация результатов. По теме диссертации опубликовано [ее 50 печатных работ объемен 35 п.л.
Структура и абъек работы» Диссертация состоит из введения, лав, выводов и заключения. .Объем текста составляет 280 стра-;, в.работу включено 55 рисунков и II таблиц. Список литерагу-насчигываег 540 названий.
Автор выражает глубокую благодарность И.ГЛерваневу за кон-ътаци"4 благодаря которым были уточнены общая структура ис-доваяия и представления о специфике взаимодействий, Г.Е.Гришан-у за помощь на всех этапах работы, А.А.Клгокину и В.В.Кораенев-ыу за помощь в сборе материалов и проведении экспедиционных ледований.