Геосистема

ГЕОСИСТЕМА (географическая система), территориально единая совокупность природных компонентов, непосредственно взаимодействующих друг с другом и как единое целое - с внешней средой. В качестве внешней среды геосистемы рассматриваются соседствующие, или вмещающие, геосистемы более крупного ранга, включая географическую оболочку, а также глубинные геосферы «твёрдой» Земли, космическое пространство и человеческое общество. Различают три масштабных уровня геосистемы: планетарный (географическая оболочка), региональный (ландшафтные зоны и др.) и локальный (урочища и др.).

Геосистеме присущи все основные свойства систем, важнейшими из которых являются целостность, несводимость к простой сумме составляющих её частей; наличие взаимосвязанных между собой структурных элементов, взаимодействие с внешней средой в качестве самостоятельного единства посредством прямых и обратных (положительных и отрицательных) связей; иерархичность структуры и др.

Пространственный аспект геосистемной структуры (хороструктуры) заключается в упорядоченности взаимного расположения составных частей геосистемы, рассматриваемых как компоненты (вертикальная, или радиальная, структура) и как субсистемы, то есть подчинённые геосистемы более низких рангов (латеральная, или горизонтальная, структура). Соответственно по способам соединения составных частей геосистемы различают две системы внутренних связей: вертикальную (межкомпонентную) и горизонтальную (межсистемную). Компоненты геосистемы подразделяют на абиотические (литогенная основа, воздушные массы, природные воды), биотические (растительность, животный мир) и биокосные (почвы). Взаимодействие всех компонентов в геосистеме обусловливается их вещественными, энергетическими и информационными свойствами. Примером информационных свойств природных компонентов как меры их упорядоченного разнообразия могут служить комплексность почвенного и растительного покрова, смена сезонов и погод в пределах климатического года и др. В силу того, что в реальности горизонтальные вещественные, энергетические и информационные связи обусловлены различными факторами (гравитационными силами, переносом воздушных масс и водных потоков, биогенной миграцией вещества и др.), подчинённые геосистеме одновременно интегрируются в несколько различных по природе и генезису вмещающих геосистем, что приводит к полиструктурности ландшафтного пространства, проявленной на любом масштабном уровне геосистемы.

Составные части геосистемы также упорядочены во времени, поэтому в понятие структуры геосистемы включают и временную структуру (хроноструктуру), при описании которой базовым понятием выступает состояние геосистемы - упорядоченное соотношение параметров её структуры в определённый промежуток времени. Пространственные и временные элементы структуры геосистемы образуют инвариант геосистемы - совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определённость и специфичность. По глубине изменений процессов перемещения, обмена и трансформации вещества, энергии, информации в геосистеме в процессе саморазвития или под влиянием внешних факторов выделяют динамику, или функционирование (ритмичные изменения, не приводящие к смене состояний геосистемы); развитие, или онтогенез, геосистемы (восстановительные смены состояний геосистемы, аналогичные сукцессионным рядам растительности); эволюцию, или филогенез, геосистемы (направленные необратимые изменения, приводящие к коренной перестройке структуры геосистемы и к смене её инварианта, то есть к появлению новой геосистемы). Изучение процессов динамики, развития и эволюции геосистем позволяет выявить основные механизмы саморегуляции и пределы устойчивости геосистемы как реакцию на глобальные изменения природной среды и антропогенные воздействия.

Термин «геосистемы» введён в широкий научный обиход отечественным географом В. Б. Сочавой в 1963 году, однако ещё в 1934-м отечественным геоботаником И. А. Титовым были высказаны революционные для того времени соображения о системном пространственно-временном характере взаимодействий растительных сообществ и абиотических условий среды, развивающихся как единое целое в рамках «георастительных систем». По-видимому, эту концепцию можно считать прообразом учения о геосистемах, получившего впоследствии широкое развитие в трудах российских ландшафтоведов В. Б. Сочавы, В. С. Преображенского, А. Г. Исаченко, В. А. Николаева, А. Д. Арманда, В. Н. Солнцева, А. Ю. Ретеюма, К. Н. Дьяконова, Ю. Г. Пузаченко и др.

Лит.: Титов И. А. Взаимодействие растительных сообществ и условий среды. Проблема развития георастительных систем. М., 1961; Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосиб., 1978; Солнцев В. Н. Системная организация ландшафтов. М., 1981; Арманд А. Д. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. М., 1988; Исаченко А. Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М., 1991; Дьяконов К. Н., Солнцев В. Н. Пространственно-временной анализ геосистемной организации: основные итоги и перспективы // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1998. №4.