Список литературы
1. Блауберг И. В., Юдин Э. Г. Становление и сущность системного подхода. М., «Мысль», 1973, С. 3–223.
2. Веклич М. Ф. Палеогеографія – одна з основних наук про природу. – У зб.: Проблеми географічної науки в Українській PCP в період науково-технічного прогресу. Київ, «Вища школа», 1976, С. 98–111.
3. Давидчук В. С. История становления антропогенного фактора развития ландшафта (на примере верхнего Поочья). Автореф. канд. дис., М., 1977, С. 1–19.
4. Зубаков В. А. О содержании и задачах исторической географии (история природопользования). – «Изв. ВГО», 1976, № 6, С. 516–524.
5. Исаченко А. Г. География и историческая география (по поводу статьи В. А. Зубакова). – «Изв. ВГО», 1976, № 6, С. 525–529.
6. Подгородецький П. Д. Історична фізична географія. – «Фізична географія та геоморфологія», 1976, № 15, С. 9–15.
7. Подгородецкий П. Д. О раздвоении исторической географии. – В сб.: Теоретические вопросы географии. Материалы VI съезда Геогр. о-ва СССР. 1975, С. 28–31.
8. Сочава В. Б. Геотопология как раздел учения о геосистемах. – В кн.: Топологические аспекты учения о геосистемах. Новосибирск, «Наука», 1974, С. 3–86.
9. Югай Р. Л. Хронологические рубежи исторической географии. – «Изв. АН СССР. Сер. геогр.», 1976, № 5, С. 128–136.
Историческая физическая география и прогнозирование изменений природы
Опубликовано в сборнике научных трудов «Проблемы теоретической географии». – Л. : Географическое Общество СССР, 1978. – С. 72–81.
В системе географических наук и нашей стране устанавливается концепция территориальной организации оптимального взаимодействия природы и общества. В связи с этим географические науки становятся экспериментально-преобразовательными. В цикле физико-географических наук происходит совершенствование представлений о природных геосистемах, как о системах, к которым применимы принципы кибернетики. Кроме того, они принимаются за те системы, которые можно оптимизировать с точки зрения прогноза на разную перспективу и благодаря которым можно представить последствия еще не совершенных преобразовательных воздействий на природу и др.
Необходимость решения прогнозных проблем обусловила повышение интереса к историческим ветвям системы географических наук. Сpeди этих наук ныне наиболее развита палеогеография, нo материал ее накапливается не по единой системе сбора, поэтому имеет случайный характер, дискретен, не обеспечивает увеличения информации вверх по стратиграфической колонке. При построении моделей современных сложных географических явлений возникают трудности в использовании её материала. Последний, будучи полученным методами палеогеографии, отражает закономерности развития природных геосистем, а для прогноза на ближайшую перспективу необходимо строить модели динамики уже сложившихся систем.
Кроме того, при создании ландшафтных и других карт природы ещё недостаточно учитываются наслоения, следы прошлого, связанные прежде всего с трансформацией природных геосистем в результате все усложнявшегося характера воздействий на них антропогенного фактора. Недостаточно учитывается развитие этих процессов на фоне спонтанной динамики природных геосистем, в связи с проявлением дифференцированных локальных тектонических движений суши, эвстатических колебаний уровней морских бассейнов, периодических, циклических и ритмических колебаний климата и т.п.
Решить многие из названных задач, призвана, по нашему мнению, историческая физическая география. [3] Для выявления закономерностей необходим целенаправленный анализ научными методами богатого материала, содержащегося как в самой природе, так и в многочисленных памятниках материальной культуры и письменных документах. Естественно, что в основе всех частных методов лежит общая методология научного познания – диалектический и исторический материализм [2].
Состав методов исторической физической географии не является оригинальным. Как отмечает В. С. Преображенский [4], методики разных наук отличаются друг от друга не столько набором, сколько значением отдельных методов. В исторической физической географии преимущественную роль играют методы, содействующие раскрытию закономерностей пространственно-временных изменений геосистем и их подсистем, при этом частные методы подчинены общему – ретроспективному ландшафтному анализу [7]. Отраслевые физико-географические ретроспективные анализы будут достовернее при согласовании с ландшафтными.
Мы считаем, что концепция о структурно-динамических особенностях природной среды, разработанная в Институте географии Сибири и Дальнего Востока под руководством академика В. Б. Сочавы может, служить надежной теоретической основой исследований об изменениях природы в прошлом, т.е. исторической физической географии. Согласно этому учению природные геосистемы представляют собой пространственно-временные явления. На определенных территориях долговечность их коренных и серийных фаций, а также антропогенных трансформаций разная [6]. Темпы их динамических трансформаций зависят прежде всего от скорости изменения природных режимов, определяемых главным образом колебаниями климата.
Кроме того, мы полагаем, что изучение природных геосистем и их подсистем необходимо вести параллельно методами исторической физической географии и палеогеографии. При этом будет осуществлено исследование процессов с разными характерными временами и познание их взаимосвязей [1]. Это необходимо для выработки методов более совершенной интерпретации палеогеографических документов, с одной стороны, и установления тенденций в спонтанной динамике природных геосистем в историческое время – с другой. Процессы со средним и малым характерными временами включают в число факторов, определяющих их течение, также как и процессы с большим характерным временем, изучение которых нередко доступно только методами палеогеографии.
В отличив от физической географии, изучающей текущую динамику природных геосистем и процессов (внутрисуточные, сезонные, погодные и другие кратковременные состояния их функционирования), историческая физическая география исследует их прошлую динамику [3]. При таком подходе, мы полагаем, легче обеспечить единую систему сбора и анализа материала для целей разработки прогноза изменений природы.
В своем исследовании мы следуем принципу: от настоящего через прошлое в будущее, т.е. от анализа современной ландшафтной структуры территории (обусловленной прежде всего сложившимися режимами природных процессов, циклами и факторально-динамическими рядами фаций, а также схемами графов основных эпифаций) через изучение её состояний и прошлом (за историко-физико-географический этап) к установлению динамики природных режимов и состояния главнейших топогеосистем будущем на заданные сроки.
В последнее время в географических науках все большее значение приобретают графические модели. Они, как отмечают В. С. Преображенский, Т. Д. Александрова [5], позволяют объединить извечное стремление науки к разложению сложного объекта на элементы и к объединению этих элементов, к синтезу. Модели используются как средство сведения разнообразной информации к обозримому полю результатов работы.
Нами предпринята попытка построения двух таких моделей. Moдeль 1 посвящена организации исследования прошлого состояния геосистемы (рис. 1), как бы находящейся в статическом состоянии. В модели 2 (рис. 2) в основном отражаются пути "свертывания" разнообразной информации о пространственно-временной динамике геосистем.
В качестве объекта исследования выступает фация. Она представляет собой элементарную ячейку географической оболочки, первичный аппарат энергетического и материального обмена в природной среде, характеризуется особенностями генезиса, динамики во времени и пространстве, функционирования [6].
Ей свойственен однородный ареал комплекса природных явлений, условий экологической среды, естественных ресурсов и т.п. Фация же выступает и как первичный географический выдел, подлежащий оптимизации по параметрам, интересующим человека. Так что она представляет собой одновременно однородную ячейку в природном и ресурсно-средовом для человеческой деятельности аспектах. Множества элементарных фаций поддаются классификации и объединению в единицы топологического и региональных, более крупных рангов, а также типологических размерностей.
Мы не можем непосредственно изучать пространственно-временную динамику определенных видов фаций в прошлом, так как не располагаем данными о поступлении, транспорте, трансформации и выходе из геосистемы всех видов вещества и энергии в то время. По этой причине мы пытаемся, следуя мoдeли 1, составить представление о состоянии фации, а по нему, согласно принципу изоформизма, представить взаимодействие компонентов внутри геосистемы и функциональную роль фации в эпифации, а также в урочище. Индикаторами определенного состояния геосистемы в прошлом призваны служить вещественные фрагменты в летописи Земли, топонимы, а также письменные документы и ее современный облик.
Другими словами, мы пытаемся представить по статическому состоянию геосистемы зависимость между её составляющими с тем, чтобы можно было судить о поведении системы в целом. Кроме того, по присущим данному виду фации взаимосвязям с вмещающими её геосистемами представить параметры ее среды.
Выбор фации в качестве объекта исследования принят и потому, что места отбора вещественных фрагментов, (почвенные шурфы, археологические раскопы и др.) в летописи Земли (споро-пыльцевых комплексах) представляют собой почти точки на земной поверхности. Изучая отдельные фации, можно относительно представить природу ключевых участков, а по ним – крупных регионов.
Модель 2 призвана выступить организующим началом для исследования структурно-динамических особенностей природы ключевых участков. Она предназначена для выявления и анализа различных динамических категорий и переменных состояний геосистем, связанных с одной фацией или группой фаций этих участков, а также определить предположительный порядок смены одного переменного состояния другим при разрушении или восстановлении коренной структуры в разные времена для целей прогноза.
Трудности достижения цели исследования в таком аспекте очень большие из-за неполноты наших представлений о структурно-динамических особенностях природной среды, но работы такого типа весьма актуальны. В настоящее время большие перспективы открываются в связи с быстрым совершенствованием методов абсолютной геохронологии, загущением сети точек на земной поверхности, для которых произведены такие датировки. В сочетании со сравнительно хорошо разработанной для многих мест относительной хронологией это позволит осуществлять широкие территориальные сопоставления колебаний природных условий в прошлом и выявлять региональные, а также локальные их особенности.
Как видно из предлагаемой нами модели историко-физикогеографического анализа, за исходный материал изучения приняты существующие ландшафтные карты территорий (например, Крыма). По ним определяются репрезантивные ключевые участки, крупномасштабные ландшафтные карты на которые становятся основным предметом дальнейшего изучения. Учитывая то, что не все ландшафтоведы в достаточной степени умеют учитывать степень антропогенной трансформации геосистем, на картах возможны существенные ошибки в установлении ландшафтной структуры территорий. Для преодоления грубых ошибок в дальнейшем исследовании важно составить ландшафтные карты ключевых участков с отражением коренных структур и их переменных состояний (без учета антропогенных трансформаций), подобно тому, как у физиков, для изучения тела его начальный цвет условно принят за абсолютно чёрный. Для составления таких карт участков важны представления о современной спонтанной динамике природных режимов (PI) и состояниях их главнейших эпифаций (ФI, ЭI). Они же устанавливаются изучением материалов инструментальных измерений и природных индикаторов состояний современных природных процессов, наземного исследования и анализа аэрофотоснимков ключевых участков-аналогов (без антропогенных трансформаций геосистем) и других подобных источников.
Следующий этап в исследовании заключается в составлении ландшафтных карт ключевых участков в антропогенно-трансформированных вариантах геосистем. Сопоставив модификации переменных состояний геосистем с их коренными структурами и переменными состояниями, можно представить карты современной освоенности и кадастра освоенности геосистем ключевых участков.
Ландшафтные карты ключевых участков, отражающие коренные структуры, их переменные состояния и модификации, содержат информацию о прошлых, модифицированных под влиянием человека природных режимах (P2) и состояниях основных геосистем (Ф2, Э2). Для составления представления о их состоянии в прошлом необходимы изучение огромного историко-географического письменного, картографического, топонимического и археологического материала, а также природно-индикационный анализ фактов, учёт характерных времён ряда важных природных явлений и др. Систематизированные результаты изучения названных материалов призваны обеспечить составление промежуточных документов: историко-географических карт народонаселения на заданные и современный этапы, карт типов освоенности территорий ключевых участков, кривых изменений важнейших факторов физико-географической дифференциации (локальных тектонических движений суши, периодических, циклических и ритмических изменений климата, эвстатических колебаний морских бассейнов и др.) прежде всего за историко-физико-географический период.
Методы, способы и материалы историко-ландшафтных исследований довольно полно освещены в работе В. С. Жекулина [7]. Мы же особое внимание обращаем на приемы подготовки на заданные логикой исследования временных этапов карт-гипотез: ландшафтных историко-народонаселенческих и угодий (видов, родов использования и форм земледелия). Для их составления, мы полагаем, необходимы предметная, временная и территориальная систематизация фактов, содержащихся прежде всего в географических и исторических письменных документах о природе, этносе и хозяйственной деятельности человека в пределах изучаемых территорий. После исторического анализа и картографической привязки их следует использовать совместно с материалами археологических исследований для составления картосхем природы, народонаселения и видов освоения ключевых участков. Произведя пространственно-временную типизацию содержания картосхем с учетом существующих географических и исторических карт и результатов ландшафтно-лексикологического анализа топонимов ландшафтно-топонимических карт можно создать упомянутые ландшафтные и другие карты-гипотезы на временные этапы. Поскольку такие карты позволяют получить только дискретную информацию, а для установления динамики природных режимов необходимы сведения и о ходе процессов, то наряду с ними важно иметь представление о кривых изменений упоминавшихся важнейших факторов физико-географической дифференциации, а также о региональных временных пределах исторических периодов (см. рис. 2).
Составленные на основе литературных и картографических источников кривые изменений названных факторов, естественно, нуждаются в проверке, корректировке прежде всего путем сличения их с анализами данных природных индикаторов. Достоверность интерпретации последних в свою очередь требует сопоставления с материалами инструментальных измерений состояния природных процессов, наземного изучения ключевых участков-аналогов и др. Таким путем, по нашему мнению, можно уточнить, детализировать, восстановить недостаюцие данные, характеризующие кривые изменений факторов физико-географической дифференциации в прошлом, а главное, на основе их анализа выявить тенденции хода этих кривых в будущем для целей разработки прогноза изменений природы.
Особый интерес представляют результаты анализа материалов природных индикаторов. Основу их образуют индикационные приёмы изучения наиболее динамичных элементов ландшафтов. К их числу относятся следующие природные индикаторы: биогенные, педоморфные, гидроморфные, литоморфные. Определенность характера их индикации - гипотетическая ретроспективная, допускающая косвенную проверку.
Биогенными индикаторами выступают реликтовые элементы динамики ареалов за изучаемый период, спорово-пыльцевые комплексы, палеонтологические остатки, радиоуглерод, древесина для дендрохронологии, дендроклиматохронологии и др. Результаты изучения каждого из индикаторов имеют свои недостатки, что следует учитывать при их интерпретации.
Материалы изучения реликтовых явлений в современных и вскрываемых из-под курганов развалинах сооружений и других объектов составляют основу педоморфной индикации.
Гидроморфные индикаторы – это следы динамики водных объектов, микрозоны иловых и соляных отложений озер и др.
Литоморфные индикаторы обычно представлены реликтовыми формами рельефа, коррелятивными отложениями определенного литолого-фациального и стратиграфического состава и др.
Всю совокупность полученных данных согласно прилагаемой схеме следует использовать для разработки прогноза динамики природных режимов и состояний основных геосистем ключевых участков на заданные сроки при нынешнем или новом виде использования, либо при заповедном режиме.