Факультет

Студентам

Посетителям

Карта как средство символического описания пространственной структуры экосистемы

Карта прежде всего представляет собой запись (чертеж) местности, при создании которого исполнитель наносит на бумагу не сами объекты или их уменьшенные копии, а логически последовательную систему условных символических изображений классифицированных по определенному принципу серий характеристических признаков местности или природных явлений.

В этом отношении такая система имеет самые непосредственные параллели с формированием языковой символики и с лингвистическими структурами. Другими словами, карта является символической записью сведений о пространственной структуре объектов, расположенных на поверхности планеты.

Если присмотреться к сериям специальных карт, то порой рисунки на ее поверхности напоминают некие иероглифические записи, и не только напоминают, но. по сути дела, таковыми и являются, поскольку изображаемые на карте символы отражают соответствующим образом классифицированные объекты и явления природы. При этом под классификацией подразумевается как сама процедура, так и се результаты, разделение множества на подмножества (таксоны). Классификация выражает логическую связь явлений или предметов через расположение их в определенном ряду (иерархии) в соответствии с определенными принципами или закономерностями. Наиболее приемлемым для целей разномасштабного картографирования принципом классифицирования является построение иерархических классификаций.

Так, геологическая карта содержит не изображение пластов горных пород, а чертеж следов геологических плоскостей и поверхностей, пересекаемых дневной поверхностью, спроецированных на плоскость или на меркарторскую поверхность. При этом специальным «крапом» (геологическими «иероглифами») и красками показывается осредненный состав и геологический возраст пород. Предполагается, что сама возрастная шкала и шкала типов и состава горных пород предварительно разработаны и достаточно унифицированы для того, чтобы специалисты — геологи разных стран, времен и школ могли считывать эту информацию с карт, не внося в нее интерпретационной путаницы.

Абсолютно так же читают одни и те же иероглифы китайцы, японцы, корейцы и вьетнамцы, часто даже и не пытаясь произнести вслух записей, но достаточно хорошо понимая, о чем идет речь.

Геологическая карта представляет собой иерархию геологических явлений и объектов, нанесенную на топографический план местности. Важнейшую роль при этом играет легенда, разрабатываемая специалистами для целой серии стандартных листов карты.

По всей очевидности, некоторые из принципов и особенностей геологического картографирования могла бы унаследовать и подводная ландшафтная карта, с позиций геолога представляющая собой не что иное, как карту живущих ныне фаций.

Одним из способов изучения сложных систем является моделирование. Картирование можно считать разновидностью географического построения моделей. Поэтому моделирование как геосистем, так и экосистем несомненно должно включать в качестве одного из первых элементов изображение изучаемого явления на карте, и дальнейшие исследования проводятся уже на основе полученного картографического изображения. Карта всегда имела особое значение при моделировании конкретных пространственных отношений природных объектов. Специальное картирование, как известно, лучше всего разработано в геологии и географии.

При картографическом моделировании элементами модели должны быть признаки, отвечающие природным структурно-функциональным объединениям (комплексам). С позиций системно-структурного подхода картирование в разных масштабах представляет собой проведение серии последовательных генерализаций с вычленением каждый раз характерного свойства (интегрирующего признака), которому при данном масштабе изучения уделяется основное внимание. Переход от одного масштаба к другому должен, по существу, знаменовать смену структурных уровней, подобно тому как происходит последовательное обобщение матриц, когда каждая из них состоит из множества элементов и сама является элементом в матрице более высокого порядка.

Карта должна быть наглядной и обеспечивать целостное восприятие изображаемого.

Это возможно лишь в том случае, если найден оптимум, при котором в достаточной мере отражена сложность картируемого объекта, а используемые графические способы изображения не приводят к перегруженности карты, т. е. сохраняется ее «читаемость».

Необходимость проведения экологического картирования моря была осознана специалистами еще в 40-50-х гг. нашего столетия, на практике это вылилось в биологическою съемку, которая тесно смыкается с биогеографическим районированием.

Так, еще Е. Ф. Гурьянова выделяла три основных направления: районирование фаунистическое (школа ленинградских зоогеографов, последователей К. М. Дерюгина) и районирование типологическое (школа московских зоогеографов, последователей Л. А. Зенкевича); в последнее время выделилось третье направление — районирование ландшафтно-географическое. Каждое из этих направлений отличается по методам и принципам районирования.

При фаунистическом районировании основное внимание уделяется познанию закономерностей формирования ареалов тех или иных таксонов, характера популяционного распределения организмов. При типологическом районировании оценка величины биомассы и биопродуктивности отображает в общем характер энергетических и трофодинамических процессов. Несомненно, что указанные подходы являются взаимодополняющими. Использование их в совокупности позволит более полно познать и описать такой сложный природный объект, как экосистема. По существу, объединение этих подходов и составляет теоретическую основу картирования экосистем шельфа.

Как показывает анализ накопленного опыта, несмотря на достигнутые в районировании успехи, гидробиологи в настоящее время еще не готовы к проведению картирования, поскольку принципы и методы биологической съемки недостаточно разработаны и в должной мере не подвергались необходимой унификации и стандартизации, как, например, в геологии. Не совсем пока ясно, что и в каком виде должно быть изображено на биологических картах, не выяснено, как получить карту, которая наделаю обеспечивала бы воспроизводимость наблюдений, как отличить случайные изменения в распределении животных от экологической сукцессионной перестройки биоценозов, как выделять и проводить на карте границы биоценозов и экосистем разных рангов. Само определение биоценоза и проведение его границ являются скорее «искусством», основанным на личном опыте или научной интуиции, чем следствием применения определенной методики, исходящей из строго логического анализа.

Совершенно не разработаны проблема репрезентативности опробования при биологической съемке и такие вопросы, как привязка точек наблюдения, рисовка контуров, характер условных обозначений в виде раскраски и индексации объектов и степень их выразительности. Не решены вопросы кондиций биологических карт разных масштабов, а вместе с тем уже сейчас народному хозяйству необходимы кондиционные биологические карты шельфа разных масштабов — от обзорных до самых детальных.

Неразработанность теории биологического картирования объясняется и теми трудностями, которые вытекают из сложной и сильно изменчивой структуры самого объекта исследования. Так, ни один участок дна не повторяет в точности другой, отсюда выделение любых однородностей в биоценотических группировках всегда представляло большую методическую трудность. В картировании морских биот трудности усугубляются сезонным перераспределением поселений даже бентосных, относительно малоподвижных животных, таких как морской гребешок, гастроподы, морские ежи, ракообразные и т. д. Сезонные изменения распределения водорослей еще более затрудняют проведение границ биоценозов. В связи с тем что границы ареалов различных видов животных обычно не совпадают, а концентрации представителей видов неодинаковы в разных частях ареала, преобладание особей разных видов в этих частях при перекрытии видовых ареалов будет меняться в самых широких пределах. Смена доминирующих видов в биоценозах происходит в значительной мере случайным для биоценоза способом. Часто эта смена практически не зависит от концентрации особей других животных и растений в биоценозе и подчиняется в основном закономерностям популяционных распределений.

Картирование экосистем значительно осложняется также и тем, что необходимо учитывать и графически отображать энергетический и трофодинамический обмены — процессы с весьма большой пространственно-временной неустойчивостью. Так, если консумент, передвигающийся по поверхности субстрата, поглотил всю съедобную биомассу на данном участке, то процесс потребления на этом месте прекращается и переносится на другое до тех пор, пока на первом не произойдет восстановление естественных ресурсов, необходимых для этого консумента.

Биологическое картирование должно отражать и те периодические процессы, которые происходят в экосистемах. В связи с этим необходимо указать на еще одно обстоятельство. Обычно устанавливается стационарный режим периодических процессов, свойственных тому или иному ландшафту, отражающему определенную экосистему. Однако иногда это стационарное течение процессов нарушается экстремальными событиями, например штормом. После них для восстановления стационарного режима экосистемы требуется некоторое время.

Таким образом, трудности биологического картирования связаны с тем. что при выделении природных объектов и проведении их границ не разработаны принципы и методы отображения: а) периодических процессов разного порядка и возмущающих воздействий экстремальных событий; б) закономерностей биогеографического и популяционного распределения организмов; в) энергетических и трофодинамических обменных процессов. Вероятно, этим и обусловливается наличие указанных Е. Ф. Гурьяновой разных подходов к районированию акваторий морей.

Несмотря на действие периодических процессов и возмущающее влияние экстремальных событий, длительно существующим крупным экосистемам типа шельфовых свойственно относительно устойчивое многолетнее распределение жизненных форм животных и растений в различных частях системы, которое подчиняется контролю субстрата, температур, солености, освещенности, течений и т. п. Этот стабильный комплекс для данного участка шельфа может с определенной степенью точности считаться статистически достоверным, несмотря на известные флуктуации. Внешним выражением таких устойчивых экосистемных характеристик являются ландшафты. Они вполне поддаются картированию, что, собственно, и составляет суть ландшафтно-географического подхода.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: