WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Синергетика ландшафту як напрямок сучасного розвитку ландшафтознавства - Реферат

Синергетика ландшафту як напрямок сучасного розвитку ландшафтознавства - Реферат

Реферат на тему:

Синергетика ландшафту як напрямок сучасного розвитку ландшафтознавства

Сучасний стан розвитку природознавства за останні декілька десятиріч характеризується переакцентуванням з проблеми кадастрування, класифікації та інвентаризації природних ресурсів і явищ на проблеми виявлення загальних механізмів самоорганізації природних систем у просторі та часі. Треба сказати, що ландшафтознавці мають справу з найбільш складними природними системами територіального класу і тому здавалося б, що якраз їм належить пріоритет дослідження в напрямку самоорганізації природних утворень. Та реально виявлена інша закономірність. Перші дослідження і узагальнення були зроблені на найбільш елементарних системах, типу комірок Бінера. За що їхній автор – І. Пригожин –одержав Нобелівську премію.

Та ще раніше німецький дослідник Генрі Хакен, розвиваючі ідею англійського фізіолога В.С. Шерінгтона, заклав теоретичні основи нового загальнометодологічного напрямку – синергетики (від гр. „synergia" – спільна, або кооперативна дія). Попервах стояло завдання пояснити, як із розрізнених частин формується ціле утворення. Було виявлено явище емерджентності – властивості, якими володіє ціле, і, які відсутні у її складових. Виявлено, що емерджентність властива всім, без винятку, природним системам.

Подальший розвиток синергетичних ідей пов'язаний з працями А.М. Жаботинського [4], Г. Хакена [18, 19], І. Пригожина, І.Стенгерс [15], Г.Николаса, І. Пригожина [9, 10], В. Ебелінг [20], С.П. Капіци, С.П. Курдюмова, Г.Г. Малецького [5] та інших. Наслідком їхніх досліджень стало розуміння, що синергетика – це теорія самоорганізації (в просторі і часі) складних нелінійних неврівноважених дисипативних відкритих систем. Цим утворенням цілком відповідають і природні територіальні комплекси, тобто ландшафтні системи у всій своїй різноманітності, морфологічній складності та ієрархічному підпорядкуванні.

Серед українських географів синергетичні ідеї розглядали Г.І. Швебс [7], К.А. Позаченюк [13], В.М. Пащенко [11]. На жаль вони лише обмежилися констатацією досягнень західних вчених і заявами про те, що результати досліджень можуть бути застосовані у сучасному ландшафтознавстві.

Разом з тим, ландшафтознавство має достатній досвід дослідження саме процесів самоорганізації природних територіальних систем як в просторі, так і в часі. Вони не мали статусу синергетичних, але такими, безперечно, були. До них належать праці А.Д. Арманда [1], В.А. Бокова [2], Б.Б. Родомана [16], А.А. Краукліса [6], М.Д. Гродзинського [3], В.М. Петліна [12], Г.П. Міллера, В.М. Петліна, А.В. Мельника [8] та багатьох інших. У цих працях ландшафтні системи розглядались не тільки як відкриті і здатні до самоорганізації, але і на конкретному дослідницькому матеріалі було проаналізовано систему просторово-часового керування в них, що і є основним об'єктом дослідження синергетики.

Узагальнено етапи розвитку ландшафтних систем можливо уявити так: стійка структурована єдність → єдність з критичною складністю структури → конструктивні флуктуації → стан біфуркації → стан атрактора → якісно нова стійка структурована єдність. Цей ланцюг необхідно пояснити.

Переважна більшість існуючих природних територіальних систем функціонує у стабільному режимі зі стабільною внутрішньою структурою. Стабільність останньої визначається ступенем різноманітності внутрішніх міжструктурних взаємозв'язків у співвідношенні із різноманітністю взаємозв'язків між самою ландшафтною системою, як цілісним емерджентним утворенням, і її зовнішнім ландшафтним оточенням. Для стійкого вписування в оточення система має виконувати вимогу, закладену у відомому законі Ешбі: Qптк ≤ Qо, де Qптк – різноманітність зв'язків між внутрішніми структурними складовими системи; Qо – різноманітність зв'язків між системою і її ландшафтним оточенням. Тобто вже тут закладаються обмеження для досягнення системою стійкого стану. Іншими словами, ієрархічно вища система кількісно задає інваріантний коридор можливої складності структури зв'язків у вміщуючих підсистемах. Змінитися цей коридор може лише із якісною зміною самої ієрархічно вищої системи. Якісні зміни, наприклад, фацій в урочищі, можуть відбуватися, але всі утворені фації будуть мати внутрішню складність структури зв'язків інваріантно задану цим урочищем. Зрозуміло, що при такій ситуації доволі утруднений сам якісний розвиток фацій, оскільки для цього немає об'єктивних причин. І, разом з тим, урочище не задає фізіономічного виду вміщуючим фаціям, тобто тут є певна можливість вибору шляху розвитку. Такий стан природних систем і являє собою переважно те, що ми спостерігаємо в природі. Системи поступово і спонтанно підвищують складність структури внутрішніх зв'язків. Це відбувається до того часу, доки не буде порушена закономірність Ешбі. Після цього, під контролем ландшафтного оточення, система або видозмінюється повністю у своїх межах, або (що найчастіше трапляється) ділиться на низку інших, із спрощеними показниками складності. Існуючі флуктуації у вигляді злив, окремих вітроломів та буреломів тощо, не здатні кардинально вплинути на цей процес. Та тільки но система досягає критичного рівня складності внутрішніх зв'язків і губить стійкість, вона входитиь у стан біфуркації, де флуктуації починають відігравати роль імпульсу якісних змін. Перед системою постає вибір одного з можливих шляхів розвитку. Обмеження цих шляхів контролює ієрархічно вище територіальне угрупування. Водночас наявний більш економний шлях, який система часто знаходить методом проб і помилок. Тому нормальною є ситуація, коли комплекс, неначе, приміряє на себе той чи інший шлях з частими поверненнями до вихідного стану. Та, знайшовши потрібний, він вже не повертається – це стан атрактору, який поступово приводить систему до якісно нової, стійкої структурованої єдності. Але може виникнути й інша ситуація.

Внаслідок значного за потужністю і площею прояву впливу може відбутися якісна зміна самого урочища (зауважимо, що тут „дозвіл" на такий вплив має дати місцевість, до якої належить урочище). Як наслідок, якісно змінюється і коридор можливого інваріантного співвідношення складності структури зв'язків у складових системах. У такому випадку під впливом найменших флуктуацій системи починають інтенсивно еволюціонувати. Виникає уявлення хаосу. Програмований атракторний стан, неначе, розпливається і переходить у цілу низку атракторів (дивний атрактор). Якісні зміни відбуваються лавиноподібно і з надзвичайно руйнівною силою. Опанувати цим процесом, якщо він вже почався, практично неможливо. А передбачити?

Спочатку спробуємо знайти відповідь на запитання: "передбачити що"? Появу стану біфуркації у певній ландшафтній фації? У цілій групі фацій? У відповідному урочищі? Можливість вибору певного шляху розвитку подій, тобто певного атрактору? Можливість виникнення в системі, або низці поєднаних систем дивних атракторів? Відповідь лише одна: все, що тільки можливо передбачити і, по можливості, з максимальною ймовірністю.

Але для цього самого теоретизування замало. Необхідний чіткий, кондиційний фактаж. Тобто синергетика спонукає нас до відновлення, на жаль, вже забутого експериментального ландшафтознавства. Повернення до ландшафтознавчих досліджень Сибірських, Марткопського і Чорногірського географічних стаціонарів, але на більш високому, якісному рівні. Збіднілісь експериментальних баз на теренах СНД і переведення ландшафтознавства у площину метеорології на ландшафтній основі (коли лише визначається вид природного територіального комплексу на якому знаходиться метеомайданчик). Надія, що певні виміри у інших видах систем можливо буде порівняти із стандартними і більш протяжними вимірами на метеоплощадці і тим самим здійснити певну кореляцію, для одержання розрахункових даних, практично себе не виправдала. Ймовірність одержаних таким чином показників виявилась занадто низькою. Як засвідчили реальні виміри на Чорногірському географічному стаціонарі, такому порівнянню не піддаються навіть одновидові ландшафтні фації. Це тупиковий шлях. Вихід лише один – повернення до сильнолокалізованих експериментальних досліджень, де основним об'єктом вивчення будуть послуговувати найдрібніші ландшафтні утворення – фації та їхні структурні складові. А вже від фацій можемо робити обґрунтовані висновки щодо ієрархічно більш складних територіальних утворень.

Loading...

 
 

Цікаве