Классификация и мелкомасштабное картографирование ландшафтов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация и мелкомасштабное картографирование ландшафтов

ландшафтный карта сельскохозяйственный земля

Предисловие

Курс лекций по проблемам классификации и картографирования ландшафтов читается автором в течение ряда лет на факультете повышения квалификации Московского университета для специалистов физико-географов. В нем обобщен опыт региональных ландшафтных исследований, проводившихся экспедициями географического факультета МГУ на целинных землях Казахстана и Алтайского края.

Классификация и картографирование является важнейшими разделами современного ландшафтоведения. Выполняемое с их помощью моделирование ландшафтной структуры территории служит основой для последующих научных изысканий, в том числе в области физико-географического районирования, хозяйственной оценки и охраны природных условий и ресурсов, регионального ландшафтного прогноза.

Главными объектами классификации и картографирования в предлагаемом курсе лекций являются природные территориальные комплексы (геосистемы) ранга "ландшафт". Ландшафты донимаются как элементарные составляющие ландшафтной структуры физико-географических регионов. Исходя из этого, рассматриваемые решения указанных проблем применимы прежде всего в исследованиях природных геосистем региональной размерности, т.е. в ландшафтных работах преимущественно мелкого и среднего масштабов.

Классификация и систематика ландшафтов

Широко развернувшиеся в настоящее время работы по оценке природных условий для народного хозяйства, жизни и здоровья населения, по районным планировкам, географическому прогнозу и охране природы испытывают острую нужду в систематических кадастровых данных о ландшафтах обширных территорий и всей нашей страны в целом. В связи с этим совершенно прав Н.А.Солнцев (1970), назвавший работы по классификации и систематике ландшафтов Советского Союза одной из генеральных задач советской географии на ближайшие годы. А.Г.Исаченко (1978) в свою очередь, своевременно поднял вопрос о создании кадастра ландшафтов СССР.

Поставленные в государственном масштабе, эти работы могли бы завершиться многотомным трудом "Географические ландшафты СССР", аналогичным систематическим сводкам такого типа, как "Геология СССР", "Флора СССР" и др. Огромное научное и прикладное значение подобного исследования не подлежит сомнению.

Начинать работу необходимо со сбора и обобщения региональных материалов на базе общенаучной классификации ландшафтов. По мере накопления систематических ландшафтных данных классификация может быть многократно проверена и усовершенствована.

Физико-географическая наука располагает определенным опытом в области теории классификации ландшафтов и конкретных классификационных построений. Имеется ряд удачных работ в этом плане. Среди них следует отметить классификации ландшафтов, предложенные Н.А. Гвоздецким (1961), А.Г. Исаченко (1965, 1975а), В.Б. Сочавой (1972), ландшафтно-геохимические классификации М.А. Глазовской (1964) и А.И. Перельмана (1975). Ценный вклад в разработку общих вопросов географической классификации сделан трудами Н.И. Михайлова (1956), Д.Л. Арманда (1975), Д. Грига (1971), Д. Харвея (1974), П. Гулда ( Abler, Adams, Gould, 1971) и др.

Принципы классификации ландшафтов

Ландшафтоведение, как и другие естественные науки, имеет дело с многообразием индивидуальных конкретных явлений, через которое в природе проявляется нечто общее, типическое. Именно эти общие черты, позволяющие группировать объекты исследования в определенные систематические категории, особенно интересуют нас в процессе разработки классификаций.

Частное и общее, согласно марксистско-ленинской диалектике, являют собой противоположности в их неразрывном единстве. Всеобщее существует и выявляется в индивидуальных, особенных формах и выражает все богатство содержания последних. Найдя общее, мы можем глубже познать конкретное.

Созвучны сказанному положения математической логики, касающиеся классификаций. В теории множеств важнейшим исходным требованием является четкая индивидуализация объектов, на базе которой происходит формирование типологических идей.

Отсюда вывод: попытки рассмотрения ландшафта или только с позиций его индивидуальности, неповторимости или единственно как типологическое явление одинаково односторонни. Совершенно очевидно, что так называемое типологическое понимание ландшафта (Гвоздецкий, 1958, 1973) невозможно без ландшафтной конкретики. Каждый ландшафт - географический индивид, но в то же время часть некоторой типологической ландшафтной совокупности. Диалектическое понимание соотношения частного, особенного и общего, типического - основа любой классификации.

Признание единства и противоположности особенного и общего предполагает одновременное использование в классификациях как индуктивных, так и дедуктивных подходов. Путь от общего к частному в ландшафтных классификациях невозможен без определенного запаса конкретного ландшафтного материала. Иначе классификация превращается в умозрительную схему. С другой стороны, простой перечень конкретных ландшафтов или их видов весьма далек от научной классификации, ибо не раскрывает закономерностей их образования и взаимосвязей в целостной ландшафтной системе.

Известно, что ландшафты и ландшафтная структура территории -явления исторические, которым свойственны метахронность и полигенетичность. Казахские степи, например, как зональная система ландшафтов существуют уже с неогена, но их современная ландшафтная структура лишь стадия, временной "срез" в общей эволюции системы. Только в совокупности переменных развивалась и продолжает существовать эта ландшафтная система.

В указанном смысле все изобилие индивидуальных ландшафтов и их видов в степной зональной области Казахстана можно рассматривать как конкретное воплощение степного инварианта, свойственное современной эпохе. "Понятие об инварианте должно быть очень широко использовано в географических... классификациях. Оно позволит найти нужную меру абстракции для того, чтобы охватить в единой системе все многообразие материальных явлений в географических... системах" (Сочава, 1971, с.47). Одновременно оно создаст основу для тесной логической связи исторического анализа и классификации ландшафтов.

Из сказанного вытекает, что одним из главных принципов классификации ландшафтов должен быть историко-эволюционный принцип, рассматриваемый с позиций понятия об инварианте. При наличии должной палеогеографической (палеоландшафтной) базы он позволит отразить в классификации коренные внутриландшафтные и межландшафтные взаимосвязи в их становлении и развитии.

Исторические преобразования ландшафтной структуры находят свое выражение в сумме эволюционных рядов ландшафтов. Выявление этих рядов дает исключительный по ценности материал для классификационных построений, так как раскрывает историческую стадийность в формировании ландшафтов и ландшафтных структур.

Исторический подход к проблеме классификации ландшафтов неразрывно связан с анализом генезиса природных территориальных комплексов. Даже одновозрастные ландшафты часто глубоко гетерогенны, так как формируются в неодинаковых условиях, под воздействием неоднотипного комплекса факторов. Вскрытие причин полигенеза ландшафтной оболочки - одна из главных задач классификации ландшафтов.

История и генезис ландшафтов обусловливают своеобразие их внутренней структуры. В свою очередь, структура ландшафтов представляет собой как бы историко-генетическую летопись природных комплексов. В связи с этим историко-генетический подход к классификации ландшафтов неразрывно сопряжен со структурным анализом классифицируемых геосистем. Последний необходим еще и потому, что именно он обеспечивает классификации основу ее содержания - рассмотрение самого ландшафта как природной целостности, со всеми ее элементами и системой их организации.

Структурный принцип в приложении к классификации геосистем -это принцип взаимодействия между частями целого, целого с его частями и с объемлющими системами (суперсистемами). При этом надо иметь в виду, что ландшафт - многоярусная геосистема, состоящая из сопряжений геосистем более низких таксономических рангов. Отсюда вытекает необходимость структурного анализа ландшафтов по составу и взаимодействию как природных компонентов, так и элементарных природных комплексов (урочищ и фаций), т.е. построение и изучение моносистемной и полисистемной моделей ландшафта (по Преображенскому, 1972). Именно в этом плане разработана геохимическая классификация ландшафтов М.А. Глазовской (1964).

Состав и связи природных компонентов находят выражение главным образом в вертикальной структуре природных территориальных комплексов. Как доказала М.А. Глазовская, типология вертикальных генетических профилей элементарных ландшафтов составляет один из важных этапов классификации. Одновременно объектом исследования становится плановая, горизонтальная структура ландшафта, представляющая собой итог парагенетического развития элементарных природных комплексов в ландшафтной системе.

Типы сопряжений урочищ и фаций в ландшафтах - непременный показатель их структурно-морфологической классификации. Такой прием был использован нами в типологии степных ландшафтов Тургайской страны. При этом было введено представление о неоднозначности элементарных природных комплексов в горизонтальной структуре ландшафтов, о существовании доминирующих и подчиненных урочищ, урочищ-индикаторов, наиболее "верно" диагностирующих морфологический тип ландшафта (Воронина, Николаев, 1958).

Как известно, ландшафты представляют собой открытые системы, находящиеся в постоянном взаимодействии с другими окружающими ландшафтами путем обмена с ними веществом и энергией. Если подходить к ландшафтной классификации с позиций структурно-системного анализа, то необходимо учитывать в ней помимо внутриландшафтной структуры тип взаимодействия ландшафта в целом с его ландшафтной средой. Иными словами, классификация ландшафтов должна иметь в виду особенности их генетических пространственных сопряжений, т.е. ландшафтной структуры территории, в составе которой данный ландшафт сформировался и функционирует.

Как правило, данные по внутриландшафтной структуре являются основанием для выявления низших таксонов ландшафтной классификации (родов, видов, вариантов). Напротив, типы генетических и пространственных сопряжений ландшафтов, типология ландшафтных структур позволяют обосновывать высшие классификационные категории (системы, классы).

Итак, три главных принципа, три главных подхода - исторический, генетический и структурно-системный - должны отличать, на наш взгляд, современную классификацию ландшафтов, обеспечивая ей заслуженное праве называться "естественной" классификацией. Учитывая, что тepмины "история" и "генезис" имеют большую смысловую общность, ландшафтную классификацию, построенную на указанных принципах, для краткости можно именовать структурно-генетической.

Любой научной классификации предшествует отбор признаков или оснований делений понятий. Из сказанного выше очевидно, что интеграция и дифференциация индивидуальных ландшафтов по типологическим группам зависят от многих обстоятельств: внутренних свойств природных комплексов, их сопряжений с другими комплексами, совокупности ландшафтообразующих факторов и процессов, своеобразия эволюции и т.п. В связи е этим ненадежна множественность оснований деления и иерархическая многоступенность классификации ландшафтов.

Как доказывает опыт других естественных классификаций (почвенной, геоморфологической, биологической), одного основания (признака) для установления и разделения всей иерархии таксонов найти невозможно; более того, попытки найти его логически не оправданы. Ибо на разных уровнях обобщения классифицируемые множества интегрируются неодинаковыми, неравносильными но своей универсальности факторами. Особенно это важно иметь в виду при классификация таких сложных природных систем, как ландшафты.

Сходные положения мы находим ж теории информации, согласно которой максимальная информация и наименьшая энтропия (неопределенность) классификаций могут быть достигнуты при относительной независимости признаков - оснований выделения различных таксонов (Marchand, 1972).

С другой стороны, необходимо помнить известное требование логики о сохранении единства основания деления на одном таксономической уровне. Применительно к географическим классификациям на это правило особое внимание обращали Н.Н. Баранский (1946) и Д.Л. Арманд (1975).

За отбором признаков классификация следует установление их относительной роли, своего рода "взвешивание". Классификация нуждается не в простом наборе признаков, а в наборе ранжиронном, выявляющем их значимость. Известно, что общие закономерности развития и дифференциации ландшафтной оболочки существуют наряду с множеством второстепенных, частных. Первые обычно проявляются через совокупность вторых. Поэтому классификация ландшафтов должна базироваться на соответствующей последовательности оснований деления от наиболее общих, универсальных к частным, локальным.

Определенную помощь в установлении относительного "веса" признаков разбиения ландшафтного множества на подмножества может оказать палеоландшафтный анализ. Как правило, главные совокупности ландшафтных индивидуумов отличаются сравнительной древностью заложения, долговечностью. Частные же проявления этих важнейших интеграции обычно моложе, более изменчивы, не столь долговечны. В этом смысле иерархия классификационных единиц ландшафтов может служить своеобразной моделью эволюции общих и частных черт ландшафтном структуры территории.

Основные классификационные категории

Имеющийся опыт классификации ландшафтов относительно невелик. Однако можно наметить некоторые таксоны, которые из одной классификации в другую сохраняют свое содержание и объем. Таковы, например, категории: отдел, класс, вид ландшафтов (Гвоздецкий, 1961; Исаченко, 1965, 1975а; Мильков, 1967а; Рихтер, 1969). Сохраняя их классификационное значение и закрепляя за другими таксонами столь же строгий объем понятий, со временем можно добиться унифицированной классификации ландшафтов.

Высшей классификационной категорией ландшафтов Земли признан отдел ландшафтов (Мильков, 1967а; Рихтер, 1969). В основе выделения этого таксона лежит такой общий показатель, как тип контакта и взаимодействия геосфер (литосферы, атмосферы и гидросферы) в структуре ландшафтной оболочки. По Ф.Н. Милькову, обособляются четыре отдела ландшафтов: I) наземных, 2) земноводных (речные, озерные, шельфовые); 3) водных (поверхностный ярус ландшафтной сферы в морях и океанах); 4) донных (морских, океанических, за исключением шельфовых). Далее нас будут интересовать ландшафты только первого отдела - ландшафты суши.

Внутри отдела наземных ландшафтов первой, на наш взгляд, должна быть выделена такая классификационная категория, которая позволила вы сгруппировать ландшафты по сходству и различиям в их главной энергетической базе - водно-тепловом балансе. Этот показатель определяется макроклиматическими особенностями территории (радиационными и циркуляционными), с которыми тесно связаны гидрологический режим, господствующий тип растительности, тип биологического круговорота. Подобную категорию мы предлагаем именовать системой ландшафтов.

Системы - весьма общее понятие. Они объединяют и горные, и равнинные ландшафты, сходные по макроклиматическим свойствам, что определяется их положением в одном климатическом поясе. На территории Советского Союза можно выделить сравнительно небольшое число систем ландшафтов: арктическую, субарктическую, бореальную, суббореальную семиаридную, суббореальную аридную, субтропическую. Система суббореальных семиаридных ландшафтов, которая в дальнейшем будет основным объектом нашего рассмотрения, включает серию зональных ландшафтов - лесостепных, степных, полупустынных - на равнинах и в горах и все генетически и пространственно сопряженные с ними интразональные комплексы - луговые, болотные, солонцово-солончаковые и др.

Эти относительно разнородные ландшафты с давних времен (с неогена) развиваются в состоянии парагенеза, взаимно замещая друг друга во времени и пространстве. Система ландшафтов в этом смысле -весьма древнее и относительно устойчивое (инвариантное) историко-географическое образование, структурно неоднородное, но достаточно целостное.

Системы ландшафтов подразделяют на подсистемы в соответствии с принятым членением природных поясов на секторы, т.е. по степени континентальности климата, особенностям атмосферной циркуляции, определяющим годовой ход температур и осадков, а также весь комплекс природных режимов ландшафтов. Например, в составе системы суббореальных семиаридных ландшафтов мы выделяем подсистемы: 1) умеренно континентальных ландшафтов (восточноевропейская лесостепь и степь), 2) континентальных ландшафтов (западносибирская и казахстанская лесостепь, степь и полупустыня), 3) резко континентальных ландшафтов (даурско-монгольские степи и полупустыня).

Представляя собой исторически сложившиеся ландшафтно-географические общности, подсистемы отличаются как по возрасту, так и историческим судьбам. Разным подсистемам суббореальных семиаридных ландшафтов свойственна ярко выраженная метахронность и гетерогенность.

Нижестоящей классификационной категорией являются классы ландшафтов. Мы придерживаемся принятого в советской литературе разделения ландшафтов по морфотектоническим показателям на равнинный и горный классы. Кардинальные различия в рельефе и дифференциации климатических условий служат причиной неоднозначного проявления природной зональности в указанных классах: горизонтальной - на равнинах, вертикальной (высотной) - в горах.

Классы, в свою очередь, могут быть расчленены на подклассы в соответствии с ярусной дифференциацией ландшафтной структуры в горах и на равнинах. Классифицируя далее в основном равнинные ландшафты, отметим, что их подразделение на возвышенные, низменные и низинные производится не формально по гипсометрическим показателям, а с учетом возраста и генезиса их литогенной основы, истории ландшафтов в целом.

Предлагаемая историко-генетическая трактовка подклассов равнинных ландшафтов непосредственно подводит нас к следующей классификационной рубрике - группам ландшафтов.

Для класса равнинных ландшафтов эта классификационная единица является одной из важнейших. Она обособляется по ландшафтно-генетическим и динамическим признакам, которые в свое время были положены Б.Б. Полыновым в основу разделения геохимических ландшафтов. Группы ландшафтов диагностируются по типам водного и геохимического режимов: соотношению атмосферного, грунтового и натечного увлажнения, степени дренированности природных комплексов, преобладанию выноса или аккумуляции подвижных химических элементов. По указанным признакам выделены группы равнинных элювиальных, элювиально-гидроморфных (полугидроморфных) и гидроморфных ландшафтов. Все они могут наблюдаться в подклассах как возвышенных, так и низменных ландшафтов. Однако первая из групп тяготеет преимущественно к возвышенным территориям, а вторая и третья - к низменным и низинным.

Группы ландшафтов могут быть разбиты на несколько подгрупп по тем же признакам, но более частного порядка (Глазовская, 1964). Например, элювиальная группа включает ландшафты собственно элювиальные (древнеаллювиальные плакоры), трансэлювиальные (приводораздельные останцовые массивы, мелкосопочник), неоэлювиалыные (высокие речные террасы, древнеаллювиальные равнины). Гидроморфная группа подразделяется на ландшафты грунтового увлажнения (низкие надпойменные террасы, недренированные междуречные равнины) и натечного (пойменного) увлажнения.

Включение категории "группа" в классификацию равнинных ландшафтов представляется достаточно важным моментом. От особенностей водно-геохимического режима в настоящем и прошлом во многом зависят структура и направленность развития ландшафтов. В одних случаях они формируются по зональному типу (элювиальные ландшафты), в других - по интразональному (гидроморфные ландшафты). Неоэлюввальные ландшафты обычно наследуют в той или иной мере признаки былого гидроморфизма, былой интразональности. Поэтому в иерархии систематических категорий группы ландшафтов в указанном понимании целесообразно помещать выше типов ландшафтов.

Помимо раскрытия генетического существа природных комплексов единицы классификации ландшафтов ранга "группа" позволяют сделать важный шаг на пути расчленения ландшафтных парагенетических совокупностей, характеризуемых системами и классами ландшафтов. Начиная о этой ступени в ландшафтной классификации заметно усиливается внимание к внутренней структуре ландшафтов, тогда как ранее превалировали показатели, отражающие главным образом свойства внешней среды, факторы ландшафтообразования.

Ниже групп ландшафтов в предлагаемой классификации стоят типы ландшафтов. Эта систематическая категория достаточно однозначно используется в большинстве классификационных опытов ландшафтоведов. Главным критерием ее обособления являются почвенно-бноклиматические признаки, в частности, типы почв, классы растительных формаций. Обычно различают зональные типы равнинных ландшафтов: тундровый, таежный, лесостепной, степной и др. Все они принадлежат к элювиальной группе ландшафтов. В равной мере заслуживают выделения в качестве типов болотные, луговые, солонцово-солончаковые и другие интразональные ландшафты, входящие в гидроморфную группу. Необходимость обособления интразональных типов ландшафтов признают Н.А. Гвоздецкий (1961, 1973), М.А. Глазовская (1964), Ф.Н. Мильков (1967б) и др.

Зональные ландшафты наиболее полно и типично отражают в своей структуре климатические условия горы, интразональные ландшафты -в значительной мере искаженно, так как развиваются под воздействием не только атмосферного, но и местного грунтового и натечного увлажнения. И те, и другие зональны, но в своем стиле. Можно говорить об элювиальном и гидрогенном рядах зональности ландшафтов.

Выделенные на более высокой таксономической ступени системы, подсистемы и классы ландшафтов достаточно ясно показывают существующие в природе парагенетические совокупности зональных и соответствующих им интразональных ландшафтов.

Ландшафты элювиальной группы - зональные, как правило, внутри типа достаточно четко разделяются на подтипы по подзональным признакам (подтипы почв, группы растительных формаций). Например, лесостепные ландшафты восточнее Урала формируют три подтипа: лесолуговой (северная лесостепь), лесолугово-степной (средняя лесостепь), колочно-степной (южная лесостепь).

У интразональных ландшафтов реакция на подобное дифференцирующее влияние зонального климатического фактора несколько слабее. Как правило, трудно установить достаточно четкие подзональные изменения в почвах и растительности луговых, болотных, солончаковых ландшафтов. Они уже не выявляются на уровне подтипов почв и групп растительных формаций. Интразональные ландшафты весьма пластичны, континуальны внутри зон. Ландшафты же элювиальной группы обладают более высокой степенью зональной и подзональной дискретности.

Типы и подтипы ландшафтов дифференцируются на роды, для которых главными являются геоморфологические критерии - генетические типы рельефа. Геоморфологический фактор во многом определяет текстурные черты морфологии ландшафтов, внутриландшафтный тип сочетаний - пространственную организацию слагающих это элементарных природных комплексов. На этом основании ландшафтная текстура становится важным диагностическим признаком родов ландшафтов. Особенно велика роль этого признака при ландшафтном дешифрировании аэрокосмических снимков.

Геоморфологическое членение ландшафтов на родовом уровне следует дополнить разделением по литологическому признаку на ранге подрода. Особенно наглядна его роль в структуре и пространственной дифференциации ландшафтов аридных и семиаридных территорий. Исследования почв, растительности и ландшафтов показывает, что поверхностные горные породы (современная кора выветривания, рыхлые кайнозойские осадки или обнаженные денудацией коренные породы) в значительной мере многообразят зональные черты природы.

У геоботаников в связи с этим принято разделение растительных сообществ на коренные, соответствующие понятию зонального типа растительности, и квазикоренные, представляющие собой эдафические (преимущественно литогенные) варианты зональной растительности.

Ландшафтно-географические материалы также показывают целесообразность разделения зональных типов ландшафтов на серию геолого-геоморфологических (литогенных) вариантов, отражаемых в классификации на ранге рода и подрода. Каждый зональный тип ландшафтов реализуется, таким образом, через множество литогенных вариантов. Выявление среди них наиболее репрезентативных, являющихся типичным продуктом эволюции данной зоны, имеет немалое значение в природном зонировании территории. Оно позволяет правильно находить главные зональные и подзональные биоклиматические рубежи среди большого многообразия их конкретного проявления на местности.

Низшей классификационной единицей следует признать вид ландшафтов. Виды ландшафтов представляют собой совокупности однотипных по генезису и структуре индивидуальных ландшафтов. Главным диагностическим признаком вида является сходство доминирующих в ландшафте урочищ. Оно достигается выполнением требований всего комплекса вышестоящих оснований классификации. Непосредственно на уровне вида к ним добавляются признаки единства растительного покрова на уровне групп ассоциаций и формаций и сопряженных с ними почв.

Однако это не значит, что ландшафты, входящие в один вид, в точности повторяют друг друга. Такого в природе практически не наблюдается. Часто одновидовые ландшафты, при общности господствующих урочищ, различаются по составу или занимаемой площади подчиненных урочищ и фаций. Разные типы второстепенных структурно-морфологических отклонений позволяют выделять внутри вида морфологические варианты (подвиды) ландшафтов. Аналогичное содержание подвида ландшафтов мы находим у М.А. Глазовской (1964).

Предлагаемая классификация ландшафтов достаточно сложна (табл.1) - с многоступенной иерархией таксонов и соответственно большим числом классификационных признаков. С одной стороны, это позволяет ей детально отразить сходство и различия ландшафтов по важнейшим показателям как ассоциативного (причинного, генетического), так и субстантивного (структурного) характера, с другой - строго выдерживать единство оснований деления на каждой классификационной ступени.

Классификация разработана главным образом на материале ландшафтных исследований равнинных территорий. Она еще недостаточно учитывает специфику горных ландшафтов и поэтому нуждается в определенной доработке в указанном плане.

Таблица 1. Классификационные категории ландшафтов и признаки их выделения

В настоящем виде классификационная система включает двенадцать таксонов, из них семь основных подчеркнуты: отдел, система, подсистема, класс, подкласс, группа, тип, подтип, род, подрод, вид, морфологический вариант (подвид).

Несмотря на определенную сложность классификация, ее использование не представляет особых трудностей. При необходимом составе информации о структуре, происхождении и географическом положении любой индивидуальный ландшафт находит в ней свое систематическое место (см. табл.2).

Опыт систематики ландшафтов азиатских степей СССР

Региональная систематика ландшафтов разработана нами для обширной территории степной зоны от Урала до Алтая и прилежащих районов лесостепи и полупустыни. Она базируется на большом фактическом материале, собранном в ходе многолетних полевых исследований автора, сопровождавшихся средне- и мелкомасштабной ландшафтной съемкой. Другим важным источником ландшафтной информации было специальное дешифрирование аэрофотоматериалов и космических снимков. Этот материал включает данные о реальном существовании, структуре и генетических особенностях более чем 5000 конкретных ландшафтов.

Непосредственно в поле выявлены первичные типологические группировки ландшафтных индивидуумов, которые составили номенклатуру видов ландшафтов. Большинство видов ландшафтов в указанной номенклатуре получило обоснование достаточно длинным рядом станций полевых комплексных наблюдений (10-25 и более). Многие из них опознаны по аэрофотоснимкам и снимкам из космоса.

Все это позволило дать каждому виду сводную типовую характеристику структуры и генезиса, установить его систематическое положение в структурно-генетической классификации. Реальность предлагаемых видовых объединений ландшафтов не вызывает сомнений. Она проверена непосредственно в поле в процессе ландшафтного картографирования и дешифрирования.

Номенклатура видов ландшафтов является одним из главных оснований региональной систематики ландшафтов. Она обеспечивает ей не умозрительный, а вполне реалистический характер. Исходя из этой номенклатуры, систематика ландшафтов отражает не просто логически возможные, но фактически существующие на территории региона типологические совокупности. И все же номенклатура видов ландшафтов -это лишь описательная систематика. Без должной объяснительной иерархии она являет собой эмпирический этап познания. Переработанная с помощью научной классификации номенклатура превращается в систематику сущностную (объяснительную), поднимается до уровня теоретического этапа познания. Поэтому второй важнейшей опорой ландшафтной систематики должна быть классификация ландшафтов. Она может рассматриваться как логический инструмент систематики, ее теоретический каркас.

Таблица 2. Классификация ландшафтов (на примере трех видов из степей Казахстана)

Как известно, большинство степных ландшафтов освоено сельскохозяйственным производством. Это вносит определенные затруднения в их естественнонаучную классификацию. Имеются попытки создания наряду с классификацией естественных ландшафтов самостоятельных классификаций ландшафтов антропогенных (Мильков, 1973; Рябчиков, 1972).

Специфика современного сельского хозяйства в степной зоне такова, что она базируется преимущественно на использовании и воспроизводстве естественного биоэкологического потенциала ландшафта, в силу чего в ходе эксплуатации природный ландшафт не разрушается, не перестраивается до основания, а лишь частично преобразуется, модифицируется. Более того, тип сельскохозяйственного использования и структура сельскохозяйственных угодий, как правило, в значительной мере определяются естественной структурой ландшафта. Такие ландшафты следует рассматривать как модифицированные антропогенными воздействиями. Классифицировать их в отрыве от природной основы невозможно. В противном случае сельскохозяйственный ландшафт как природно-хозяйственная целостность может быть утерян, а классификация превратится в чисто производственную, типа известных классификаций использования земель. Только при одновременном учете природной базы и сельскохозяйственных преобразований (модификаций) возможна разработка классификации природно-антропогенных ландшафтов.

В связи с этим в приводимом ниже фрагменте систематики степных ландшафтов особо рассматриваются их современные сельскохозяйственные модификации. Со своей стороны они хорошо индицируют структурное своеобразие ландшафтов.

Региональная систематика ландшафтов казахстанских степей включает до 150 видов ландшафтов. Для упрощения пользования ею мы считаем целесообразным, помимо типологических характеристик видов ландшафтов, ввести их географическую номенклатуру. Иными словами, для каждого вида ландшафтов предлагается имя собственное, обычно соответствующее репрезентативному району, где данный вид представлен наиболее широко и типично.

Подобный прием не нов. Он весьма удачно используется геологами в стратиграфической систематике (пермская система, юрская система, казанский ярус, кунгурский ярус и т.п.). Есть опыт введения географической номенклатуры и в ландшафтную систематику (Перельман, 1975; Геренчук, 1964). Он обусловлен не только стремлением к упрощению ландшафтных описаний, но и тем объективным обстоятельством, что многие виды ландшафтов в своем распространении, как правило, более или менее строго географически локализованы. Существование у большинства видов ландшафтов сравнительно узких ареалов оправдывает попытки их региональных географических дефиниций.

Можно предполагать, что со временем, когда будут разработаны региональные и общие систематические справочники ландшафтов, легенды ландшафтных карт, как в настоящее время карт геологических, станут достаточно краткими и компактными. Они будут содержать лишь классификационную рубрикацию и географическую номенклатуру видов ландшафтов. Все более подробные сведения о природных комплексах, представленных на карте, читатель найдет в систематических ландшафтных справочниках. Ниже в качестве примера приводим фрагмент систематики ландшафтов азиатских степей СССР (см. табл.3) с дробностью до вида ландшафтов. Она сопровождается характеристиками антропогенных сельскохозяйственных модификаций и географической номенклатурой.

Таблица 3. Систематика ландшафтов азиатских степей СССР (фрагмент)

Ландшафтное картографирование

Ландшафтное картографирование и систематика ландшафтов находятся в тесной логической связи. Они соотносятся между собой как два способа моделирования ландшафтной структуры территории, взаимно дополняющие друг друга и стимулирующие развитие. Если в систематике мы видим структурно-генетическую модель ландшафтного устройства региона, то в ландшафтной карте - модель пространственную.

Следует иметь в виду, что картографирование в значительной мере опирается на систематику, ассимилирует ее как необходимый структурный элемент моделирования. В этом смысле ландшафтное картографирование можно рассматривать как моделирование более высокого уровня, одновременно отражавшее как пространственные, так и структурно-генетические закономерности.

Картографированию принадлежит особенно важное и почетное место в истории ландшафтоведения: многими успехами современное учение о ландшафтах обязано именно картографическому методу. По сути дела, в ходе полевой ландшафтной съемки формировались представления о морфологии ландшафтов, их иерархическом системном устройстве. В процессе составления обзорных ландшафтных карт разрабатывались принципы классификации и систематика ландшафтов. С появлением мелко- и среднемасштабных ландшафтных карт на обширные территории прочную исходную базу получило физико-географическое районирование. Ландшафтное картографирование обогащает многие направления прикладного ландшафтоведения: кадастр и бонитировку природных типов земель, инженерное ландшафтоведение, рекреационное ландшафтоведение и др. Наконец, ландшафтная карта, синтезируя наши представления о ландшафтной структуре территории, в то же время программирует, направляет дальнейшие исследования, как комплексные, так и отраслевые (Преображенский, 1966).

В наше время ландшафтная карта стала важнейшим критерием степени физико-географической изученности территории. При наличии хорошей ландшафтной карты на определенный регион можно с уверенностью полагать, что его ландшафтная структура исследована достаточно полно. За последние десятилетия достигнуты немалые успехи в области мелкомасштабного ландшафтного картографирования. В нашей стране они были связаны прежде всего с разработкой комплексных региональных географических атласов, в которых ландшафтные карты заняли достойное место. В числе наиболее интересных по содержанию и принципам построения следует назвать ландшафтные карты в научно-справочных атласах Кустанайской области (1963), Коми АССР (1964), Грузинской ССР (1964), Забайкалья (1967), Ленинградской области (1967). Их масштабы от 1:1500000 до 1:3500000.

Заслуживает внимания серия обзорных региональных ландшафтных карт, сопровождающих научные монографии: Бурятской АССР (Преображенский, Фадеева, Мухина, Томилов, 1959), Читинской области (Типы местности и природное районирование Читинской области, 1961), Украинской ССР (Ланько, Маринич, Щербань, 1969), Урала (Макунина, 1974) и др.

Как ценный вклад в мелкомасштабное ландшафтное картографирование следует отметить ландшафтную карту СССР в масштабе 1:4000000, созданную под руководством А.Г. Исаченко (1964).

За рубежом ландшафтное картографирование пока не получило широкого распространения. Наибольшее значение ему придается в ГДР и ФРГ, где в послевоенные годы создано немало обзорных ландшафтных карт в среднем масштабе, включая масштаб 1:1000000. Среди прочих работ следует отметить ландшафтную карт ГДР (Schultse, 1955). Ценным опытом комплексного, по существу ландшафтного, картографирования располагают австралийские географы. В Австралии уже многие годы ведется государственная комплексная съемка природных условий и ресурсов в масштабе 1:1000000 и крупнее. В результате съемки создаются листы единой синтетической карты земельных систем (land systems) - ландшафтов (Игнатьев, 1967; Commonwealth scientific and industrial research organisation, Australia. Land research series, 1953-1965).

Содержание и типы мелкомасштабных ландшафтных карт

Рассматривая карту в качестве графической модели географической структуры территории, мы должны с особой строгостью подходим к ее построению. Моделирование как метод научного исследования, как промежуточная ступень, посредством которой познается реальный объект, базируется на определенной системе правил и нормативов отбора, фиксации и организации материала. В этом смысле географическую карту можно понимать как кибернетическую систему, обладающую своей "памятью" (Колеватов, 1971).

Для извлечения я обработки заключенной в ней информации необходимо, чтобы "память" карты была построена на строгих принципах, позволяющих использовать при ее анализе определенную последовательность операций (алгоритм). При соблюдении этих условий становится возможной автоматизация составления и чтения карт.

К сожалению, в ландшафтном картографировании еще не выработано законченной системы правил. Однако имеющийся опыт позволяет рассмотреть и определить некоторые из них.

Прежде всего встает вопрос об основной объекте ландшафтного картографирования. На него, без колебаний, можно сейчас ответить: таким объектом должны быть природные территориальные комплексы - геосистемы.

На ранних стадиях тематического природного картографирования была попытки изобразить на карте природные комплексы путем совмещенного показа природных компонентов (рельефа, растительности, почв и др.). Такие карты были чрезвычайно перегруженными и трудно читаемыми и все же не отражали главного - природных целостностей. Важнейшим упущением при их построении было недостаточное понимание того, что целое, в том числе любой природный территориальный комплекс, - не простая сумма составляющих компонентов, а нечто качественно новое, со своими особыми свойствами. Не учитывающие этого положения карты совмещенных природных компонентов не могут быть признаны ландшафтными. Вернее их считать комплексными природными.

Ландшафтная карта изображает природные территориальные комплексы, природные геосистемы. В этом смысле она всегда синтетическая по сравнению с картами отдельных природных компонентов и факторов или даже их сочетаний.

Геосистемам различных порядков свойственны свои особые закономерности структуры и функционирования, свои пространственные и временные масштабы. Естественно, что картографическое моделирование их требует определенного соответствия масштаба карты размерности природных территориальных комплексов. Масштаб карты находятся в функциональной связи с ее назначением (Салищев, 1971). Применительно к ландшафтным картам он определяется прежде всего выбором геосистемного уровня, на котором выполняется картографирование.

Масштабы от 1:1000000 до 1:4000000 хорошо соответствуют региональному порядку геосистем. Главной единицей, изображаемой на них, следует признать ландшафт. Указанные масштабы разрешают показ ландшафтов с большой классификационной дробностью и не только как целостных образований, но и путем дифференциация их на структурные элементы. Наш опыт составления ландшафтных карт в масштабах 1:1000000 и 1:1500000 показал, что они вполне выдерживают классификационную дробность ландшафтов до вида и даже подвида (морфологического варианта).

Попутно заметим, что эти масштабы позволяют наряду с ландшафтами показать в виде отдельных контуров некоторые наиболее крупные урочища, что, видимо, следует использовать, не опасаясь частичного нарушения единства картографируемого ранга геосистем. Подобные приемы максимальной эксплуатации разрешающей способности масштаба известны в отраслевом тематическом картографировании природы (например, на геологических картах). Они признаны целесообразными и для ландшафтных карт (Исаченко, 1961), так как заметно увеличивают их информационную емкость.

Карты масштабов 1:1500000, 1:2500000 и даже 1:4000000, представленные в отечественных региональных научно-справочных атласах, как правило, показывают виды ландшафтов. Иногда видовые категории укрупнены за счет слияния в одну группу нескольких близких видов. Чаще этот прием используется для видов ландшафтов, развивающихся в интразональном плане - долинных, озерно-котловинных, болотных и др.

При сохранении названных масштабов, но с увеличением территории, изображаемой картой, в частности, с переходом от карт региональных к общесоюзным, возникает необходимость смены видовой категории ландшафтов на категории более высокого ранга. Вызвана она прежде всего резким увеличением объема легенды при расширении картографируемой территории, ибо виды и, в определенной мере, роды ландшафтов отличает большая провинциальная локализация. Их число в легенде возрастает вместе с увеличением количества природных регионов (провинций), охватываемых рамками одной карты. При этом возникает существенная несоразмерность карты и легенды к ней.

Рассматриваемый подход к выбору главного объекта мелкомасштабного ландшафтного картографирования является наиболее распространенным, но не единственным. Заслуживает специального внимания ландшафтная карта Забайкалья, созданная В.С. Михеевым и В.А. Ряшиным для соответствующего атласа (Михеев, Ряшин, 1970). Несмотря на сравнительно мелкий масштаб - 1:3500000, она изображает ландшафтное устройство территории на самом низком - топологическом уровне, посредством интеграции элементарных геосистем - фаций. Читателю самому предоставляется право путем анализа мозаики элементарных комплексов судить о структуре и географии более сложных геосистем, в частности ландшафтов, которые на карте самостоятельно не показаны.

Взяв за основу картографирования элементарные геосистемы, авторы ландшафтной карты Забайкалья понесли большие потери в другом отношении - классификационном. Ввиду обилия видов фаций и чрезвычайно высокой их локализации мелкий масштаб карты вынудил прибегнуть к очень высоким мерам типологического обобщения геосистем. На карте представлены не виды или роды фаций, а группы и еще болев высокие категории. Информация о них сравнительно небогата. Особенно схематично рассмотрены и классифицированы фации по геолого-геоморфологическим свойствам.

Подобная ландшафтная карта имеет излишний аналитический крен в ущерб системному синтезу. По-видимому, мелкий масштаб карт болев приемлем для изображения геосистем регионального, а не топологического порядка.

От выбора элементарной или полисистемной единицы в качестве объекта картографирования во многом зависит дальнейшее решение проблемы содержания карты. Если объектом мелкомасштабной ландшафтной карты становятся элементарные геосистемы (фации), то карта приобретает сугубо аналитический характер. В этом случае следует стремиться к пополнению ее элементами ландшафтного синтеза. Напротив, при картографировании в мелком масштабе природных полисистем - ландшафтов и других единиц региональной размерности - превалирующий синтетический метод должен быть разумно дополнен аналитическим.

Ландшафт как геосистема имеет многоярусное, иерархическое строение. Карта, изображающая ландшафты, но не раскрывающая их внутренней структуры, очевидно, может быть оценена как модель нулевого яруса. По-видимому, этого недостаточно, так как синтез без должного анализа малоубедителен. Более интересны мелкомасштабные ландшафтные карты, которые моделируют ландшафт глубже - по крайней мере, до первого или второго яруса. Изображая его как целое, они в то же время раскрывают внутриландшафтные структурные особенности на уровне урочищ, подурочищ, фаций.

С указанных позиций была произведена разработка содержания ландшафтных карт Кустанайской области (1:1500000) и Северного Казахстана (1:3000000), составленных автором для соответствующих региональных научно-справочных атласов (см. Атлас Кустанайской области, 1963; Атлас Целинного края, 1964). При этом большая часть ландшафтно-структурной информации размещена на самой карте, что в значительной мере разгрузило от нее текстовые характеристики в легенде.

При картографическом решении проблемы была использована ранее выявленная закономерность в организации структуры ландшафтов -наличие в ней доминирующих и подчиненных морфологических единиц (Воронина, Николаев, 1958). Их раздельный показ в едином ландшафтном контуре вскрывает морфологию ландшафта как по составу элементарных единиц, так и их относительной роли в геосистеме.