logo
ЗМІСТ

1.1.1. Поняття “стійкості геосистем”, форми та механізми стійкості геосистем

Одним із головних критеріїв еколого-господарського районування є потенціал стійкості геосистем до антропогенного навантаження, тобто їх здатність протидіяти негативним зовнішнім впливам, самовідновлюватись, самоочищатись, зберігати свою структуру незалежно від фізико-географічних умов та антропогенного навантаження [1,с.51].

Від даної властивості геосистем значною мірою залежить загальний екологічний стан території, зокрема ступінь перетвореності ландшафтів господарською діяльністю, а також їх здатність тривалий час виконувати свою соціально-економічну функцію. Оцінений потенціал стійкості природних систем є базовим матеріалом для прогнозування змін у них, нормування антропогенних навантажень, раціоналізацію природокористування, планування збалансованого еколого-соціально-економічного розвитку території.

Перша спеціально присвячена проблемам стійкості праця вийшла в 1937 році. Це була публікація Маркуса “рівноваги в ландшафті”. Особливо активно проблема стійкості розроблялась, починаючи з 70-х років минулого століття [2,с.3], проте і на сьогодні існує багато проблем теоретичного і методологічного характеру, що потребують свого доопрацювання.

Зокрема, не до кінця розв'язані проблеми термінологічного апарату. Виходячи із розуміння основних форм стійкості природних систем, а саме інертності (здатності геосистем при дії на неї зовнішнього фактора зберігати свій стан в межах заданої області протягом усього заданого інтервалу часу), відновлюваності (здатності геосистеми повертатися до початкової області станів після виходу з неї) і пластичності (наявності в геосистемі декількох областей станів, знаходячись у яких вона має здатність до інертності та (або) відновлюваності, її здатність при дії зовнішнього фактора переходити з однієї такої області до іншої, зберігаючи за рахунок цього свої інваріантні ознаки протягом заданого інтервалу часу) [2,с.26], запропоновані дефініції поняття “стійкість” можна згрупувати таким чином:

  1. визначення, в яких стійкість геосистем розглядається як інертність та відновлюваність: здатність утримувати простір і відновлювати структуру після порушення (Сучава В.Б., 1967р.); здатність протистояти збурюючим впливам та повертатись до початкового стану (Форман Р., Годрон, 1986р.); здатність зберігати структуру при впливі збурюючих факторів і повертатись в попередній стан після порушень (Ісаченко, 1991р.); здатність геосистем не змінюватись під зовнішнім навантаженням і швидко відновлюватись після зняття навантаження (Шашкевич, 1984р., Одум,1986р.);

  2. визначення за якими стійкість тотожна інертності: здатність зберігати свою структуру і ланцюг станів, через які вона проходить, що залежить від внутрішніх властивостей геосистем (Мамай І.І., 1992р.);

здатність зберігати структур, виконуючи певні функції в умовах антропогенного впливу (ГОСТ); здатність безвідмовно функціонувати у визначеному діапазоні значень фізико-географічних умов і антропогенного навантаження (Шищенко П.Г., 1988);

3) визначення, за якими стійкість — це здатність до відновлення: здатність повертатись після збурення до початкового стану (Холлінг К., 1973р. Арманд О.Д., 1983р., Пузаченко Ю.Г., 1983р.); здатність повертатися до вихідного стану після того чи іншого зовнішнього впливу - гомеостаз (Новосельцев В.І., 1983р.); здатність повертатися до початкового рівня функціонування після короткочасних збурень (Печуркін Н.С., 1977р.);

4) визначення, в яких поєднуються три форми стійкості — інертність, відновлюваність та пластичність: здатність зберігати структуру та характер функціонування в просторі та часі (Куприянова Т.П., 1983р.); здатність при дії зовнішнього фактора перебувати в задній області станів та повертатись до неї за рахунок інертності та відновлюваності, а також переходити завдяки пластичності з однієї локально стійкої області станів до іншої, не виходячи при цьому за рамки інваріанту протягом заданого інтервалу часу (Гродзинський М.Д., 1995р.); постійність характеристик системи в часі (Дьяконов, 1974р., Свєтлосанов, 1986р.).

Слід розрізняти стійкість природних систем і стійкість інтегральних природно-техногенних чи техногенних модифікованих систем. Якщо стійкість природних систем - це здатність зберігати набуті ними структуру та характер функціонування під дією зовнішніх чинників, то стійкість інтегральних природно-техногенних та техногенних систем це властивість під дією зовнішнього впливу виконувати соціально-економічні функції ресурсо- і середовище відтворення. Стійкість природних систем забезпечується механізмами, які вироблялись в процесі природної саморегуляції та розвитку. На відміну від природних, стійкість техногенних модифікованих систем досягається поєднанням процесів саморегуляції та управління [3,с.153]. Критерії стійкості в обох випадках матимуть по суті протилежний характер [4,c ,341].

Змінені геосистеми є менш стійкі, ніж первинні. Оскільки природні механізми саморегуляції в них порушені, вони не здатні до самостійного розвитку та існування без постійної підтримки з боку людини (до найменш стійких належать посіви монокультур) [4,с.341].

Розрізняють також природну стійкість та стійкість до різноманітних антропогенних впливів. Геосистеми, які є стійкішими в природних умовах не обов'язково є стійкими до антропогенних впливів. Часто саме постійна природна мінливість структурних елементів геосистем є фактором і критерієм їх стійкості в цілому як в природних умовах зовнішнього середовища, так і при антропогенних впливах. Стійкість не означає абсолютна стабільність, непорушність, навпаки — це деяке коливання навколо деякого середнього стану, тобто рухома рівновага. Динаміка ландшафтів діалектично пов'язана з його стійкістю: саме зворотні динамічні зміни вказують на здатність ландшафтів повертатися до вихідного стану, тобто на його стійкість. В даній роботі оцінюватиметься потенціал стійкості природних систем - тобто їх здатність протистояти антропогенним впливам у разі їх виникнення, або самовідновлюватися, у випадку антропогенного тиску.

Недостатньо досліджена проблема механізмів стійкості природних систем до зовнішніх впливів. Механізми стійкості - це сукупність процесів, перебудов та етологічних актів геосистем, спрямованих на забезпечення їх стійкості при зовнішніх впливах [2,с.12].

Арманд виділив чотири групи механізмів стійкості:

  1. механізми стабілізації стану (інерція, обмеження обміну з навколишнім середовищем, проточність; негативні, позитивні і конкурентні зворотні зв'язки);

  2. механізми збереження типу функціонування (надійність, еластичність, розбігання по екологічних нішах і розбігання в географічному просторі);

  3. механізми збереження структури (механізм включення резервних програм, тимчасового переходу в закритий стан, накопичення резервів, симбіоз, адаптаційна еволюція);

  4. механізми збереження траєкторії руху [5,с.81-92].

Тишков А.А., досліджуючи фітогенні механізми стійкості, виділяє такі з них:

  1. на організаційному рівні: механізми адаптації, норми реакції на зовнішні впливи і т.д.;

  2. на популяційному рівні: механізми регуляції чисельності і статево-вікової структури;

  3. консортивному і біоценотичному: симбіоз, мутуалізм, збалансованість біологічного колообігу, потоків енергії, асоційованість видів, гомеостаз в трофофункціональних системах [6,с.93-103].

Гродзинський М.Д., Шищенко П.Г. запропонували механізм стійкості на основі теорії резервування складних систем, за якою стійкість забезпечується завдяки надлишковості структурних елементів і функцій (при відмові одного чи декількох елементів їх функції виконуються тими, що залишились); а також перерозподілі функцій (збільшення одних елементів і зменшення інших у виконанні однієї чи декількох функцій) [2,с.53]. Запропоновані також гетеротрофні механізми стійкості (Злотін Р.І.) [7,с.17]; на основі принципу Ле-Шательє (Тарко, Удалкіна, 1989р.) [8,с.233-242]; на основі принципу зворотного зв'язку (Новосельцев В.І., 1978р., Армад О.Д., 1988р.) та ін.

Проте, як зауважує Гродзинський М.Д., “ці підходи виявились або занадто загальними або надмірно абстрагованими від ландшафтної реальності, що ускладнює можливість вирішення на їх основі конкретно-практичних завдань аналізу стійкості геосистем” [2,с.12].

Ісаченко А.Г. вказує на неоднозначність і навіть суперечливість ролі окремих компонентів, процесів чи властивостей у механізмі стійкості природних систем, зауважуючи, що, наприклад, критерії стійкості до хімічних і механічних впливів в значній мірі виключають один одного [4,с.335].

Покровський С.Г., виходячи із механізмів стійкості, що пов'язані із фундаментальними природними законами, виділяє три види стійкості:

-біологічна стійкість, що стосується не окремих особин, що не володіють стійкістю, а популяцій в цілому [9,с.11-12].

Отож на сьогодні існує проблема дефініції поняття стійкості; якщо форми стійкості охарактеризовані досить повно (за Гродзинським М.Д.), то вичерпного пояснення механізмів стійкості досі немає.