Геосистемы – это природные образования различных уровней, включающие взаимосвязанные части всех геосферных оболочек и обладающие свойством природной устойчивости. Это одна из фундаментальных категорий геоэкологии, под которой понимают совокупность тесно связанных между собой компонентов географической оболочки, представляющих единую надсистему за счет потоков вещества, энергии и информации.
Понятие о геосистемах было предложено В.Б. Сочавой для замены ранее распространенного понятия природно-территориального комплекса с целью подчеркнуть системность их организации. Первоначально это понятие использовалось только в отношении природных образований, в настоящее время в его состав включают и социально-экономические, природно-общественные пространственные системы.
Целостность геосистем определяется наличием прямых, обратных и преобразованных связей, развивающихся между составляющими их подсистемами.
Иерархия природных геосистем
Природная геосистема – исторически сформировавшаяся совокупность тесно связанных между собой природных компонентов, отличающаяся территориальной и хронологической организованностью, относительной устойчивостью и целостностью. Для геосистем характерна иерархическая структура, все они состоят из некоторого числа элементов, и сами входят в качестве структурных элементов в более крупные.
Геосистемы подразделяются на:
- планетарные (сотни миллионов квадратных километров) – географическая оболочка в целом, континенты и океаны, климатические пояса, зоны;
- региональные – к которым относятся физико-географические страны, составляющие их области, провинции, районы;
- локальные – (от нескольких квадратных метров до нескольких тысяч квадратных метров) местности, урочища, подурочища, фации.
Каждому из этих размерных уровней свойственны специфические масштабы круговоротов вещества и энергии:
- большой геологический,
- биогеохимический,
- биологический.
Геосистема и экосистема
Несмотря на близость двух понятий в смысловом плане, экосистема представляет собой более широкое и биологичное понятие, поскольку в центре внимания здесь находятся цепи питания и трофические уровни, а абиотические элементы служат как бы фоном для жизненных процессов. Поэтому экосистему можно назвать моноцентрическим (биоцентрическим) комплексом, где абиотический фон изучаются в контексте связи с организмами. Напротив, геосистема полицентрична, признавая равную, а то и ведущую роль абиотического компонента.
Техногенные геосистемы
Техногенные или природно-техногенные геосистемы подразумевают формирование в условиях интенсивного техногенного воздействия. Для его оценки важным моментом является определение устойчивости к техногенным нагрузкам, поскольку геосистемы могут нормально функционировать только в определенных пределах.
В структуру техногенной геосистемы входят как типичные для природных геосистем геосферные оболочки, так и техногенные компоненты. К ним относятся:
- промышленный,
- энергетический,
- сельскохозяйственный,
- коммунальный,
- рыбохозяйственный,
- и др. компоненты.
Поскольку техногенные геосистемы создаются при существенном участии человека, они могут формироваться стихийно или создаваться сознательно. В последнем случае следует учитывать несколько основных принципов:
- Целостности – воздействие осуществляется на геосистемы определенного масштабного уровня организации.
- Природных аналогий – по возможности следует стремиться к воспроизводству естественных процессов функционирования сообществ.
- Сбалансированности – действия по природообустройству территории должны соответствовать ресурсному и экологическому потенциалу природных систем.
- Необходимого разнообразия - искусственная техногенная система будет успешно функционировать, в случае такого же уровня разнообразия, как и естественная геосистема, характерная для данной территории.
- Адекватности воздействия – учет при создании техногенной геосистемы прямых и обратных связей.
- Гармонизации круговоротов - оптимальное сочетание антропогенного и естественного круговорота веществ и энергии для предотвращения негативных последствий хозяйственной деятельности.
- Предсказуемости – ориентация на достоверные долгосрочные прогнозы динамики природной и социально-экономической компонент на обустраиваемых территориях.
- Интеграции знаний – междисциплинарный экологизированный подход к инженерно-техническим мероприятиям.
