Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow Временная динамика и функционирование ландшафтов Западной Сибири

2. РИТМЫ КАК ПРОБЛЕМА СОВРЕМЕННОЙ ГЕОГРАФИИ

2.1. Ритм в жизни и исследовании природы

Еще в древних философских построениях обращалось внимание на циклические процессы в природе. Так, Гераклит повествовал о ритм-процессе в Космосе, который никто не создавал: он был и будет вечно живым, мерно занимающимся и мерно потухающим [257].

В природе идут непрерывные изменения, и в то же время в ней есть известное постоянство. Все живое проходит «стадии», фазы развития, оставаясь самим собой. Мир относительно стабилен, и этим он обязан ритму, который обеспечивает некое постоянство, его качественную устойчивость. Изучение ритмов природы настойчиво рекомендовал А.И. Воейков еще в 1871 г.

А.Л. Чижевский [258] в правильной периодичности и повторяемости явлений во времени и пространстве видел основное свойство мира. Он считал, что именно ритм сохраняет все в природе - от атома до человека.

Однако до сих пор ритм еще не вошел в широкую практику исследований, хотя природа буквально пронизана ритмами. Активно изучаются ритмы лишь современной биологией и медициной. Более того, в материалах Первой международной конференции «Циклические процессы в природе и обществе» (18-21 октября 1993 г., г. Ставрополь) отмечается, что «...пока не очень ясно, являются ли циклы и ритмы фундаментальным законом природы или это некое частное проявление в отдельных явлениях и процессах» [257, с. 3], хотя Ю.Н. Соколов и др. [210] рассматривают цикл как основу мироздания, а природу - как систему взаимосвязанных циклов, как некую колебательную систему, где одно колебание синхронизировано с другим, включено в другое.

Со стороны же внешних проявлений «ритм» (греч. «ритмос» от «рео» - теку) есть повторение одного и того же события или воспроизведение одного и того же состояния через равные промежутки времени. Но в действительности буквальной повторяемости (тождественности) ни событий, ни состояний нет и быть не может. Понятие тождества как одинаковости, равенства с самим собой, с точки зрения диалектики обязательно предполагает одновременное изменение, развитие [12].

Рассматривая проблему повторяемости событий в процессе развития ландшафтов во времени, Ю.И. Возовик [41, с. 3—4] пишет, что «цикл ... характеризует совокупность взаимосвязанных процессов, работ, явлений, образующих законченный круг развития. В соответствии с этим циклическое развитие есть такое изменение состояния системы, при котором она возвращается в идентичное, уже имевшее место в прошлом состояние через любой интервал времени». Более глубоко суть ритма он отразил в своем определении: «Ритм - соразмерность, стройность - характеризует закономерное чередование соизмеримых элементов в системе. Для ритмично протекающего процесса характерно закономерное повторение определенных качественных состояний отдельных элементов системы, причем интервалы повторений могут быть и не вполне одинаковы».

Такое многообразие, даже противоположность взглядов в отношении ритмичности в жизни природы говорит, видимо, о сложности проблемы и ее недостаточной изученности в наше время.

Очень ёмко о природе ритма, его значимости для понимания временной динамики развития писал еще в 1925 г. мыслитель Н.Я. Пэрна: «...Всякий периодический или волнообразный процесс есть в сущности прогрессивный процесс. Ведь в каждом периодическом процессе нечто достигается... А каждый следующий период или следующая волна не есть полное повторение предыдущего, а наслаивается на эти предыдущие как их следующая новая ступень...». И далее Н.Я. Пэрна пишет, что «периодический процесс мы должны сравнивать не с движением по кругу, где все опять возвращается к исходной точке, а с движением по спирали, где как будто происходит такое возвращение, но каждый раз на новом уровне» [183, с. 18].

Эту мысль в поэтической форме прекрасно отразил С.Я. Маршак [ 132, с. 13]:

«Обманчив дней и лет круговорот:

Опять приходит тот же день недели,

И тот же месяц снова настает

Как будто он вернулся в самом деле».

В наиболее общем, философском смысле «ритм представляет собою устойчивое, закономерно развивающееся повторение тех или иных связей и отношений в пространственно-временной структуре и организации развивающейся материи» [ 114, с. 87].

С.В. Калесник в своей работе «Общие географические закономерности Земли» [100, 101] рассматривает ритмичность как один из основных законов развития географической оболочки Земли.

Реальные ритмы, особенно в сфере живой природы, не имеют такого строгого однообразия. Периоды между аналогичными состояниями равны лишь приблизительно. Они колеблются около какой-то величины, в среднем довольно постоянной. В наших исследованиях сезонных ритмов природы - это критерии и средняя многолетняя продолжительность сезонов и их естественных частей - фаз. Эго важнейшие характеристики временной динамики ландшафтов, причем количественные.

Каждый ритмически развивающийся во времени процесс (явление) имеет свою форму кривой, зависящую от его природы. Это вторая из важнейших временных характеристик динамики ландшафтов, причем количественная характеристика их функционирования.

Для примера приводим кривые жизни и функционирования ландшафтов Западной Сибири во времени для ст. Сургут (рис. 8). Эго комплексный график сезонной динамики климатического режима северной полосы средней тайги, где отражен посуточный ход практически всех составляющих условий развития природного комплекса.

Комплексный график сезонной динамики и структуры климатического режима Приобской провинции средней тайги. Ст. Сургут

Рис. 8. Комплексный график сезонной динамики и структуры климатического режима Приобской провинции средней тайги. Ст. Сургут.

Окончание, начало см. с. 40, продолжение с. 41.

Температура воздуха: 1 - максимальная; 2 - в 13 час.; 3 - средняя суточная; 4 - в 01 час; 5 - минимальная; 6 - минимальная температура на поверхности почвы; 7 - амплитуда температуры воздуха; 8 - межсуточная; 9 - межпентадная изменчивость температуры воздуха; 10 - продолжительность дня; 11 - число часов солнечного сияния; 13 - абсолютная влажность воздуха; 14 - дефицит влажности воздуха; 15 - грозы; 16 - ливни. Количество осадков: 17 - за сутки; 18 - по пентадам.

Фенологические явления: ?, - начало сокодвижения березы, |Б - начало зеленения березы, +Б - начало пожелтения березы, +БМ - массовое пожелтение березя, ХБ - конец листопада у березы, ХЛ - конец хвоепада лиственницы сибирской, Ку - первое кукование кукушки, Ук - начало уборки картофеля, Ш - начало цветения шиповника, Л - вскрытие Енисея, Л() - ледовые образования, П- полное оттаивание почвы.

В строке «фазы»: ПЛ - предлетье, I, II, III - фазы лета, 1,2- подфазы центральной фазы лета, СО - становление осени, ПО - поздняя осень.

Границы:--сезонов,----фаз,-----подфаз.

|~jfj~ - снег (сход весной и появление осенью); In, 1в - заморозки; п - на поверхности почвы, в - в воздухе (первые осенью, последние весной)

Такая кривая биологического (природно-климатического) ритма имеет хотя и сложную, но, в общем, синусоидальную форму. Ее можно рассматривать и как «...замершее прошлое живой действительности... А каждая точка на этой кривой есть успокоенное на какой-то миг изменение, ибо суть движения заключается в том, что нечто движущееся в каждый момент есть то же самое и уже другое, что оно не находится в данном состоянии, а проходит через это состояние» [12, с. 9].

«Под состоянием (комплекса) имеется в виду средняя динамика его функционирования на протяжении минимального срока существования ландшафта... Минимальным временем ландшафтной системы считаются сутки, характерным временем - год, а временем для выработки статически достоверных представлений о ландшафте - десятки лет» [213, с. 185].

Значимость кривых посуточного хода элементов климатического режима для понимания жизни природы во времени высоко оценил М.Х. Байдал [18, 19], как отражение комплекса условий формирования климата, имеющее прогностическое значение, причем с хорошей заблаговременностью. Это и биологические кривые возможных условий развития растений - климаграммы, и экологические кривые, и кривые условий функционирования ландшафта. На синусоиде развития погодно-климатического режима в течение годового цикла выделяются две крайние точки - точка (фаза) максимума (лето) и точка (фаза) минимума (зимний сезон). Между ними на ветви подъема фиксируются условия весны, а на ветви спада - осени [ 159, 160, 162, 165, 167, 168].

Таким образом, со всей очевидностью и правомерностью можно говорить о том, что ритм может (и должен) быть применен к характеристике природных комплексов, к их временной, периодической динамике, развитию и функционированию, сезонным состояниям. Уже в настоящее время он с успехом может быть применен для исследования ландшафтов Западной Сибири. Фундаментальной основой для этого служат разработанные нами схемы-модели структуры сезонной ритмики погодно-климатического режима, комплексные графики, многочисленные таблицы и общая, комплексная характеристика сезонных ритмов, разработанных комплексно-генетическим методом [165-168, 199, 201, 241, 243].

Определенной сложностью в применении ритма к исследованиям и характеристике ландшафтов является отсутствие ясности в разработках теории ритма в литературе по ландшафтоведению, принципиального, авторитетного взгляда на проблему. Так, даже Ф.Н. Мильков [140| к важнейшему методу изучения сезонной динамики ландшафтов относит фенологические наблюдения и составленные на их основе календари природы. С.В. Калесник [100] определяет фенологию как науку о сезонной динамике ландшафтов.

Вслед за ними В.С. Хромых [256, с. 18] считает, что «...важнейшим методом изучения сезонной ритмики ландшафтов служат фенологические наблюдения, которые не требуют сложного оборудования и доступны широкому кругу географов».

Это, конечно, оправдано на первом этапе исследований [255, 256]. Но при всей значимости и правомерности данного подхода следует отметить, что такое изучение ритмов есть изучение их по следствию, а причиной является сезонная динамика погодно-климатического режима; растения и другие сезонные явления и комплексы идут за ней.

Сам Ф.Н. Мильков, рассматривая сезонную (годовую) динамику ландшафтов, подчеркивает, что определяющим ее фактором для умеренных широт служат изменения температурных условий, что ведущая роль в интенсивности и структуре физико-географического процесса принадлежит климату. Он определяет и внешнюю выраженность ландшафта. Это, на наш взгляд, справедливо вдвойне для высоких широт, где ландшафты развиваются в условиях жесткого дефицита тепла.

При всем этом Ф.Н. Мильков (140] отмечает, что богатый материал по фенологии, накопленный к настоящему времени, используется в ландшафтных физико-географических работах недостаточно. Мы полагаем, что этот материал будет крайне необходим при исследовании сезонной ритмики комплексным методом и за определенный период, и за конкретные годы как внешнее проявление и подтверждение сезонной динамики ландшафтов во времени, ее флуктуаций - отклонений сроков конкретных явлений в отдельные годы от средних за период.

Столь настойчивая фиксация внимания исследователей сезонной ритмики только (или преимущественно) на фенологическом подходе (при его несомненной значимости) как на основном и достаточном, на наш взгляд, означает исследование ритмики ландшафтных комплексов на фактологическом уровне, по следствию, игнорируя причины, закономерности и связи элементов в природном комплексе.

В свое время А.Г. Исаченко [97, с. 24] отмечал, что «ритмичность является неотъемлемой стороной прогрессивного, поступательного развития ландшафта», следовательно, требует глубокого понимания и комплексного подхода».

Сложнейшая связь экосистем ЗСР - леса, болота, степи, луга, реки, озера и т.д. - наполнена живым компонентом, который во многом определяет их внешние особенности. По Н.А. Агаджан ]2], живые организмы, как самые точные часы, отмеряют время каждой своей клеточкой и организмом в целом. Причем ритмы организмов теснейшим образом согласованы с ритмами окружающей среды - физическими синхронизаторами (суточные, сезонные колебания температур, влажности, света, продолжительности и чередования света и темноты и т.д.), которые и способствуют их наилучшему согласованию, служат оружием в борьбе за выживание и способом существования. Поэтому «...никакие отдельно взятые интегральные климатические индексы не могут полностью "объяснить" наличие тех или иных типов растительности на данной территории, в связи с чем для анализа причинных соотношений между растительностью и климатом нужно обязательно учитывать сезонность последнего» (125, с. 184].

Сложность исследования ритмичности природы вообще, исследования сезонной естественной ритмики климата как ее первоосновы состоит в необходимости для исследователя мыслить не только в пространстве, но и в нескольких масштабах времени одновременно. Таким образом, попытка внести в решение проблемы ландшафтной дифференциации, временной динамики ландшафтов, их функционирования характеристик сезонной ритмичности не только привносит в нее временную парадигму, но и одновременно позволяет рассматривать их функционирование как фундамент организации живых природных систем.

«Ландшафт - одно из фундаментальных понятий современной географии, в основе которого лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных явлений земной поверхности. Известно, что формы рельефа, горных пород, почвы и сообщества организмов взаимосвязаны как в своих пространственных изменениях, так и в историческом развитии. Они образуют отнюдь не случайные сочетания, а закономерные природные территориальные комплексы ... или геосистемы ... Без знания геосистем не может быть и речи о рациональном использовании, охране и улучшении природной среды человечества» [97, с. 4].

Целостность ландшафта обусловлена потоками вещества и энергии. Они объединяют и компоненты ландшафта, и его морфологические части в единую систему. В этом особую роль играет влагооборот. Он осуществляет обмен между компонентами ландшафта по вертикали (из атмосферы в почву, а затем транс- пирируется в атмосферу растениями и животными). В этом потоке есть и горизонтальная составляющая - сток. Он (как и склоновое перемещение материала) переносит минеральные и органические вещества, тепло, связывая фации ландшафта в единую систему. «Всю совокупность процессов обмена и преобразования энергии и вещества в ландшафте называют функционированием ландшафта» [96, с. 4], что нашло отражение и в других работах [20, 108, 109, 140].

Ландшафт изменяется непрерывно. Эти изменения двояки: обратимые, цикличные, не приводящие к преобразованию структуры ландшафта, и эволюционные, необратимые, направленные, составляющие сущность развития.

К самым типичным обратимым, цикличным изменениям относят сезонные ритмы: по сезонам у большинства ландшафтов резко меняется и внешний вид, и все процессы функционирования. В ландшафтах умеренного пояса вегетирующая масса активна в теплую часть года, в холодную все процессы резко ослабевают. «До тех пор пока подобные изменения повторяются из года в год, структура ландшафта остается неизменной. Такие динамические изменения, или динамика ландшафта, подчеркивают устойчивость ландшафта, ибо свидетельствует о его способности возвращаться к прежнему состоянию [96, с. 5; 98, 140]. Устойчивость ландшафта наряду с его развитием, необратимыми изменениями - два взаимосвязанных качества ландшафта. Их познание - одна из научных и практических задач современной географии.

По характеру гипсометрических классификационных признаков (строению, фундаменту, макрорельефу, характерным климатическим особенностям, зональной структуре) ландшафты ЗСР как физико-географическая страна относятся к равнинному классу. По наиболее общим признакам - по сходству соотношения тепла и влаги, единым гидротермическим показателям (суммарной солнечной радиации, радиационному балансу, средним экстремальным температурам воздуха, количеству и режиму осадков, важнейшим функциональным чертам, в том числе и сезонной динамике) они относятся к тундровым, таежным, лесостепным, степным западно-сибирским типам.

«Очень важной характеристикой каждого типа ландшафтов служит сезонный ритм природных процессов, складывающийся из последовательной смены фаз годового цикла функционирования... Тип ландшафта - эго объединение ландшафтов с общими зонально-секторными чертами в структуре, функционировании, динамике, например, западно-сибирские таежные ландшафты...» [97, с. 10-11]. Более того, Н.И. Михайлов [143] относит их к континентальному варианту географической зональности с ярко выраженной сезонностью функционирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы