CC BY
59
ПОЧВЕННАЯ ИНФОРМАТИКА, БОНИТИРОВКА И КАРТИРОВАНИЕ
ТЕКТОЛОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ КЛАССИФИКАЦИИ И
ТИПОЛОГИИ
В.А. РОЖКОВ, д. с.-х. н., зав. каф. почвоведения МГУЛа, профессор, академик,
А.З. ШВИДЕНКО, д. с.-х.плаунный сотрудник Международного института прикладного системного анализа (г. Вена),
П.В. КРАВЕЦ, к. с. - х. н„ доцент Киевского агропромышленного университета
Проблема разработки принципов классификационно-типологических построений и реализация их в системе типологий природных объектов приобретает решающее значение для устойчивого управления в при-родопо льзовании .
Однако следует отметить неопределенность основных понятий и терминов в
данной области. Объяснения существа и различий систематики, классификации, таксономии, типологии весьма расплывчаты и зачастую пересекаются, а то и противоречивы (Иванова, Розов, 1964; Б^гешэку, 1975), чего не избежали и настоящие авторы (Рожков,
1989). В значительной мере это связано с тем, что классификационные проблемы, к
которым относится и рассматриваемая типологическая, в науке пока еще в стадии острых дискуссий энтузиастов-классиологов. Это отмечалось и в работе специально посвященной проблеме дефиниции в типологии (Татарова, 1993). Классификации в общем смысле не имеют единой теории и принципов, хотя потребность в этом для сопоставления взглядов различных школ на столь обширной территории страны очевидна.
В.Г. Зольников (1955) отмечал, что главным является «не составление самой классификации, а разработка научных принципов ее составления» (с. 78 - 79); классификации будут в дальнейшем меняться, а принципы останутся. Верно, возникает вопрос в том, что принимать за такие принципы, поскольку дискуссии по этому поводу весьма обширны. Чаще при этом обсуждаются в большей мере основания классификаций и их целевое назначение. Начиная с Н.М. Сибирцева (1914), в публикациях обсуждаются виды классификаций, их основания и назначение (Розов, 1956; Иванова 1956; Волобуев, 1964; Глазовская, 1966; Добровольский, 1970). Еще более «общефилософские» принципы наших дней сформулированы И.А. Соколовым (1991) и отражены в новейшей классификации почв. "Классификация и диагностика" (1997) вообще не содержит теоретических предложений и включает простое описание таксонов.
Со времен Аристотеля и Адансона существует логика классификации (Арманд, 1975). Широко подхваченные в почвоведении (Глинка, 1908; Афанасьев, 1927; Добровольский, 1970; Фридланд, 1979) идеи Дж. Ст. Миля (1914) формулируют концепции, требования к классификациям и их функциям, но не правила их построения. Именно такие правила следует считать основой создания «естественных классификаций», о которых так много споров велось в почвоведении 60-х годов в противопоставлении их прикладным (КиЫепа, 1958;.Мшг, 1962, 1968; Ауегу, 1968 и др.). С подачи В.Л. Кожары (1973) возникло стремление к соз-
данию так называемой базовой классификации, как аналога «естественной» (Соколов, 1978; Фридланд, 1981, 1982).
Целью настоящей статьи ставится попытка изложения некоторых аспектов теории классификации и типологии, которая может стать общим фундаментом для создания унифицированных подходов к конструированию классификационно-типологических алгоритмов.
Введем основные определения и понятия.
Тектология (Т) (от греч. «текто» -плотник, строитель, творец и «логос» - слово, учение): всеобщая организационная наука- концепция построения общей теории организации и структуры систем (Богданов. 1921, цит. по Филосовской энциклопедии. 1978, т.5 и Черныш, 1990).
Предпосылка A.A. Богданова: законы организации систем едины для любых объектов, вещественных и духовных, благодаря чему возможно их изучение в обобщенной форме: «...Исходный пункт... заключается в том, что структурные отношения могут быть обобщены до такой же степени формальной чистоты схем, как в математике отношения величин и на такой же основе организационные задачи могут решаться способами, аналогичными математическим...» (Всеобщая организационная..., 1929, с.209). Организованная система в Т определяется на принципе «целое больше своих частей», содержание которого раскрывается через анализ взаимодействия положительного проявления отдельных частей (активностей) и противостоящих им нейтрализующих проявлений (сопротивлений).
В Т рассматриваются основные организационные механизмы, устойчивость и организованность форм, дается классификация систем (централистические, слитные, неточные) и форм устойчивости (количественные, структурные и т.д.). Большое внимание уделяется изучению кризисов в развитии систем, факторов равновесия.
Методы Т: форма индукции - абстрактноаналитическая; допустимо как реальное (эксперимент), так и мысленное абстрагирование. Типичный Т эксперимент- моделирование явлений из одной области с помощью средств из другой. Не только объясняются конкретные механизмы, но и открываются их общие механизмы. На основе таких закономерностей возможна тектоло-гическая дедукция, используемая для решения проблем в частных науках. Создается общий язык различных наук. Существует определенная общность принципов кибернетики и Т. (системность, моделирование, обратная связь, принцип отбора). Идеи Т близки идеям системного анализа.
Т - одна из первых фундаментальных попыток построения общенаучной концепции проблем организации, управления сложными системами.
Тектологический подход предполагает построение общей теории организации и структуры классификационной системы. Уровень обобщения при этом обеспечивает возможность анализа системных отношений и явлений из одной области с помощью средств из другой.
Основная идея направлена на формализацию описаний и организацию единого пространства признаков, определяющих тот или иной таксономический уровень. Идеи подхода успешно реализованы в разработке идей экологической кибернетики (Черныш,
1990).
Классификация - выделение классов. Исчерпывающая классификация является информационной системой, которая содержит максимум информации об объектах (почвах, горизонтах, образцах и др.) в принятом пространстве признаков. Под «признаком», атрибутом или показателем здесь понимаются свойства, состав, строение почв или иное (факторное) описание почвы.
Формально понятие классификации (и ее логика, сформулированная еще Ари-
стотелем) может быть следующим образом представлена в теоретико-множественных терминах.
Множество объектов А делится на классы:
А = А/, .
где7 = 1,2, ..., к и к- число классов.
А; * 0
т.е. все классы непустые (содержат хоть один объект).
А] пА1 =0,
где /,7 = 1, 2, ..., /си 7 Ф I
т.е. классы не пересекаются (не имеют общих объектов).
иА] = А
— объединение классов составляет исходное множество.
Отдельные классы называются классами эквивалентности. Отношение эквивалентности обладает следующими свойствами:
• рефлективности (хЯх);
• симметричности (хКу ==> уЯх)\
• транзитивности (хЯу & у Яг —> хЯг).
Следовательно, классификация - есть система классов эквивалентности.
Это своего рода каноническое определение К. В отношении к природным объектам, к типологии лесов, такое определение не является исчерпывающим. Непрерывность лесного покрова требует более гибкого подхода. Он основан на использовании аппарата размытых множеств, в большей мере подходящего для описания объектов, не имеющих четких границ. Такие множества определяются путем задания степеней принадлежности каждого элемента множества.
В данном случае имеется несколько представлений о К. Прежде всего в рамках этого понятия необходимо различать два аспекта: таксономию и мерономию.
классификация
таксономия
множество объектов
объект
мерономия
архетип (фрэйм)
мерон (часть)
комплекс признаков (синдром)
признак
Рис. 1. Концепция двойственности классификации
Таксономия предполагает разделение множества объектов на классы; меро-номия - членение самого объекта на части. Концепция двойственности классификации удачно введено С.В. Мейеном и Ю.А. Шрейдером (1976 ). Потребность в этом вытекала из той тонкой границы между классификацией геологических тел и учета их литологического строения. При этом даны образные представления о единицах мерономии. Так, меронами (составными частями) архетипа «лошадности» являются понятия «грива», «подкова» и т.п. Архетип означает минимальное описание, которое дает достаточно однозначное представление об объекте (фрэйм). Например, стилизованный контур домика без окон и дверей, «пляшущие человечки» и т.д.
К примеру, иерархическая классификация ландшафтов включает таксономические уровни: отдел, вариант, группа, класс, тип, подтип, род, вид. Мерономическое расчленение: ландшафт - местность - урочище - фация.
Б.Б. Полынов (1956) пользовался мерономическим принципом при выделении ландшафтов, как элементов рельефа (рис. 2). По положению в рельефе Б.Б. Полынов (1956) выделил: 1) элювиальные; 2) суперак-вальные и 3) субаквальные ландшафты, к которым позже были добавлены трансэлювиальные и транссупераквальные и переходные между ними, т.к. в пределах зоны неизбежно некоторое изменение климата; а так же не тождество ландшафтов, а лишь сходство некоторых их свойств.
Авторы ландшафтной карты Якутии предлагают свою таксономию ландшафтов, в которой используется мерономическая (региональная) и таксономическая (типологическая) классификация (Мерзлотные ландшафты, 1989, с.6).
Авторы дают схему условных связей региональных и типологических комплексов (что на наш взгляд некорректно в силу принципиально несовместимых целевых установок и оснований деления - это возможно лишь через систему общих признаков, если такие есть).
и:
ш
а;
сг
_а
а,
со
т
-О
х
с;
со
т
сг;
СП
і
о
X
гп
X
со
,А1ЛУ''
.а
х
сг
»го
т
иг.
о
XI
X
_й
£=:
5
ш
2
с;
0
1
о
X
со
X
со
'.л,
' • • '•Ч
Хі
сг,
гсі
т
о:
іГГІ ^
Сі_
<г< ч7-
с= ^
&- <Р
го
X
си
со
х
СТЗ
о_
капиллярная кайма
уровень грунтовых ВОД
■
15 X ш
р ОС іг;
п5_
X
с;
ГО ш аз Ф с: ¡=5" XI X -0 СГ, ІГГІ со
го
уча
Рис. 2. Сопряженные геохимические ландшафты
Основные критерии выделения региональных комплексов
Таксономическая единица Основной критерий выделения Примеры
Материк Оротектонический Евразия
Страна Геоструктурное положение (морфоструктура высшего порядка) Средняя Сибирь
Провинция Геолого-геоморфологические особенности, обусловленные тектоническими структурами Лено-Амгинская аласная
Район Геолого-геоморф. особенности Тюнгюлюнский аласно-котловинный
Основные критерии выделения типологических комплексов
Таксономическая единица Основной критерий выделения Примеры
Вариант ландшафтной сферы Характер взаимодействия лито- и атмосферы Наземный
Класс ландшафтов Морфоструктуры высшего порядка Равнинный, горный
Тип Биогидроклиматический Тундровый, таежный, горнотундровый...
Подтип То же подзональный Аркототундровый...
Род Характер распространения Сплошной, островной
Тип местности Стратиграфо-генетический в сочетании с геоморфологическим Плакорный, склоновый, зандро-вый, привершинный
Подтип местности Литология Плакорный суглинистый
Тип урочища Литолого-фациально-геоморфологич. в сочетании с геоботанич. Бугристо-полигональный межа-ласные пространства
Тип фации Геоботанический На остепненных грядах
Таблица 1
Таксономия классификации лесов
Таксономический уровень Соответствие Примеры Примерное число градаций
ОБЩНОСТЬ Формация Сосновая, еловая, лиственничная... 10
ОТДЕЛ Экотоп Бореальные умеренно континетальные низкогорья средней тайги 50
КЛАСС Эдатоп Подзолистые и дерновоподзолистые почвы 110
ГРУППА Группа типов леса Зеленомошник, долгомошник... 15
ТИП Тип леса Кисличник, черничник, брусничник... 100
ЭЛЕМЕНТ Фаза Производный березняк
Для лесного покрова примером мерономического деления является лесорастительное районирование С.Ф. Курнаева (1973).
МЕРОНОМИЧЕСКАЯ КЛА ССИФИКАЦИЯ ЛЕСОВ
USA , 1984:
Курнаев. 1973
ЗОНА
ПОДЗОНА
ПРОВИНЦИЯ
ОКРУГ
вюм
BIOGEOCLIMATIC REGION BIOTIC PROVICE VEGETATION ZONE
Классификационное деление в принципе отсутствует, и мы предлагаем схему, представленную в табл. 1.
Лесоведение выработало, хотя и не бесспорные, но достаточно развитые ландшафтные и биогеоценотические подходы. Однако они носят выраженный региональный характер и слабо формализованы, что ограни-
чивает возможность обобщений и обучения. В связи с этим актуальным является приложение имеющихся теоретических разработок для построения типологических схем. Наиболее четко они сформулированы Ю.А.Ворониным (1970; 1985) в его теории классификаций перечисления, или предсказания (КП).
Идея применения подобного подхода в лесной типологии высказывалась (Рысин, 1990).
Начальным шагом создания любой классификации является формулировка ее цели. Любая классификация имеет смысл только в связи с определенной целью. Цель может быть лишь конкретной и четкой, а не философской и всеобъемлющей.
Лесные классификации также могут быть разнообразны, например;
ПРИКЛАДНЫЕ
РЕСУРСНЫЕ
Лесные классификации
ФАКТОРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ЭКОТОПИЧЕСКИЕ СРЕДООХРАННЫЕ
климатические почвозащитные
эдафотопические водоохранные
ЦЕНОТИЧЕСКИЕ РЕКРЕАЦИОННЫЕ
фитоценотические зооценотические БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЕ
Все их разнообразие далеко не исчерпывается ею, допуская комбинаторику некоторых из них, но, создаваясь по определенным правилам, чтобы отвечать вышеуказанным свойствам.
Как отмечали Ремезов Н.П. и Погребняк П.С. (1965, с.68), пространственные
ПРОМЫСЛОВЫЕ охотничьи орехово-ягодные фармацевтические
ряды типов леса и местообитаний - гидрогенные, трофогенные, климатические и другие- логически повторяют те этапы развития лесов, которые уже были пройдены ими исторически. Поэтому факторно-цено-тические классификации следует считать генетическими.
ЛЕС лесной покров структура лесного покрова тип лесорастительных условий тип леса ассоциация
Цель определяет объект классификации, что далеко не тривиально применительно к лесу. К примеру, проблема объекта в лесных классификациях и в структуре лесного покрова во многом аналогична таковой в почвоведении.
Содержательно не все аналогии, конечно, равноправны. Но они помогают найти общую основу в природе для выявления общностей в почвенных и лесных классификациях. Поэтому опыт в типологии почв годится и для лесов. В биогеоцентической классификации в терминах В.Н. Сукачева (1960) объектами могут служить биогеоценозы (БГЦ).
БГЦ - это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящаяся в постоянном движении и развитии (Основы лесной биогео-ценологии, 1964, с. 23). Тип БГЦ выделяется территориально, являясь частью географического ландшафта, лишь иногда совмещаясь с ним. БГЦ определяется границами фитоценоза, и сукцессионные стадии являются БГЦ. Коренные, коротко- и/или длительнопроизводные насаждения развивающиеся со сменой состава пород - это разные БГЦ.
Вслед за В.Н. Сукачевым (1960) и
H.A. Солнцевым (1967) следует отличать БГЦ от фации, главный признак которой -однородность литогенной основы.
ПОЧВА . почвенный покров структура почвенного покрова почвенная комбинация элементарный почвенный ареал предельный структурный ареал
Вслед за Г.Ф. Морозовым и П.С. Погребняком к типу леса относим все насаждения, коренные и производные, а также вырубки в одинаковых исходных условиях местообитания. Иначе говоря, в данной работе тип леса аналогизируется с БГЦ, и сукцессионные стадии лесного покрова со сменой пород рассматриваются как разные фазы конкретного типа леса.
Весь сукцессионный ряд от пионерной растительности до коренного насаждения определяет тип условий местообитания, или, как синоним, тип лесорастительных условий.
Тип леса, как стадия сукцессионного развития, является экосистемой, образованной конкретной преобладающей в данный момент древесной породой, напочвенным покровом и почвой. Почва в свою очередь отражает условия рельефа, литологии и увлажнения, хотя бывает удобнее отметить каждое из них независимо, дублируя или уточняя описание условий местообитания.
В отдельности ни одна из компонент этой системы не определяет тип. К примеру, в монодоминантном редкостойном лиственничнике севера Якутии преобладает лишайниковый напочвенный покров. Однако на хорошо дренируемых и в относительно более теплых условиях палевых почв бровок террас, перегибов склонов и вершин холмов коренными являются лишайниковый или обычно шикшиево-лишайниковый типы леса. На плакоре и пологих склонах развиты криозе-мы, и лишайники здесь поселяются на моховом покрове, не являясь эдификатором условий. Поэтому это уже другой тип леса - моховой, багульниково-моховой, ерниковый. В условных координатах гидротермических и эдафических условий, определяющих экото-
пы, распределение коренных типов леса там представлено на следующей схеме.
Тесная генетическая связь леса и почвы достаточно хорошо известна и всегда должна учитываться, однако чаще всего определение типа леса делается по напочвенному покрову. Следует отметить, что усредненная фитоценотическая характеристика типов леса не отражает показанной близости типов леса. Наиболее сходными оказываются напочвенные покровы типов леса с разными почвами. Почвы являются «зеркалом ландшафта», консервативны в том смысле, что медленно изменяются во времени и на одной почве могут развиваться разные типы леса. Напочвенный покров более динамичен, подвержен быстрым изменениям при антропогенном и интенсивном природном воздействии.
Поэтому дефиниция типа леса должна строиться на их комбинации как дополняющих друг друга пространственно-временных синдромах многообразных процессов и свойств БГЦ. Совместно они диаг-
ностируют и пространственные размеры типа леса, отражая особенности положения на рельефе, особенности подстилающих пород, почвы, дренированность, тепловой режим и растительный покров. В сравнении с природными объектами, обладающими сравнительно длительным характерным временем стадийных изменений, лес существенно более динамичен. Однако в принятом понимании типа леса вопрос временной динамики снимается.
В почвоведении плодотворным оказалось использование концепции классификации перечисления, как информационной базы классификации (Шишов, Рожков, Столбовой. 1985; Rozhkov а.о.. 1990). В классификационных задачах почвоведения такая информационная база является теоретической основой классификации и позволяет сопоставление разных классификаций.
На рис. 4 показан пример построения картографической классификации перечисления уникальных комбинаций контуров при оверлее карт.
тепло
Л, лш палевые
БрЛ
криоземы
Бр
БрБгЛМ криоземы торфянистые
,+--------------------------------> влага
БрМ
. БрБгМ ЕМ
криоземы торфяноперегнойные
Ос
Сф
Торфяные
Рис. 3. Экотопы Северной Якутии: Л - лишайниковый, ЛШ-лишайниково-шикшиевый, БрЛ-
бруснично-лишайниковый, Бр-брусничник, БрБгЛМ-бруснично-багульниково-лишайниково-моховой, БрБгМ- бруснично-багульниково-моховой, ЕМ-ерниково-моховой, Ос-осоковый, Сф-сфагновый
К1 = 3 К2 = 4
содержание карт
1.Рельеф: 1 .равнина
2 .плато
3 .склон
2. Почвы: 1 .аллювиальные
2 .криозем
3 .торсряно-глеевая
4 .подбур
3.Лес: 1 .сосновый 2.еловый
Рис.4. Картографическая классификация перечисления
Система полученных в результате контуров характеризует все многообразие условий территории, а, следовательно, и связанное с ними биоразнообразие. Оно может быть оценено количественно мерами сходства, включения, информационными и статистическими показателями. В качестве показателей для анализа данных могут использоваться размеры контуров, их фрактальные характеристики и распределение по территории. Вектор номинальных значений легенды дополняет пространство признаков. Различные контуры могут группироваться в свою очередь, образуя новые интерпретационные карты.
Предложенный подход основан на создании классификации перечисления в качестве информационной базы классификации. Идея подхода состоит в отборе совокупности всех признаков, которые имеют отношение к цели классификации, а также фиксации градаций их значений. Общее число объектов классификации определяется как произведение количеств градаций. Каждый объект описывается неповторимой комбинацией значений признаков, что схематично показано на рис. 5.
Свойства
X
Классификация перечисления объектов
2 3
IX
III 12121 21 21212121 212
Номера, тилов :
I IX
Варианты типов: -модальный
• медианный
• средний
• голотип
III
XV
Рис 5. Структура классификации перечисления и определение понятия типологии
Классификация перечисления является информационной базой, включающей представления разных исследователей, которая (Воронин, 1985):
- формально фиксирует объем и содержание множества классифицируемых объектов по совокупности учтенных свойств;
- дает основу для выработки и проверки понятий о множестве этих объектов;
- служит средством эффективного кодирования эмпирических данных;
- позволяет ввести сразу всю систему имен в этом множестве и дает основу для реформы имен;
- обеспечивает возможности для оптимизации эмпирических исследований;
- открывает возможности для арифме-тизации многих действий.
Пространство признаков составят принятые разными авторами основания деления. Их общее количество определяется как объединение подмножеств, предложенных экспертами. Теоретическая мощность множества классифицируемых объектов равна декартову произведению чисел градаций описывающих их признаков (К/):
М="м //.. - к\ ■ к2-...к1К
Таким образом, выбирая тот или иной набор показателей и их градаций (в соответствии с поставленной целью), исследователь определяет все множество мыслимых типов леса. Реальное многообразие объектов обычно меньше теоретического, т.к. отдельные комбинации признаков не существуют в природе. Такая избыточность не мешает организации и анализу данных, но обеспечивает полноту классификации.
Таким образом, задается информационная база исчерпывающей классификации. Целевые или прикладные классификации, построенные на части полного множества признаков, составляют отдельные ветви изображенного дерева. Это открывает большие возможности создания синонимии и оценки
корреляции классификаций разных авторов и научных школ на количественной основе.
Выбор совокупности признаков или. что тоже, набора карт для построения исчерпывающей классификации может осуществляться тремя способами. Первый предполагает включение в информационную базу всего множества показателей, используемых разными исследователями. Такой путь осуществлен в почвоведении (Автоматизированная ..., 1980; Rozhkov, а.о., 1990). По второму способу отбираются лишь те показатели, которые называются большинством экспертов. Наконец, методами многомерной статистики они находятся, как система информативных признаков. В почвенно-экологических расчетах удавалось сократить таким путем список признаков на 46 - 80 %.
На иерархической схеме классификации перечисления наглядно демонстрируется смысл типологии (рис. 5). Он состоит в определении некоторого представительного образа установленного класса объектов. В качестве такового может выступать модальный, медианный, средний объект в классе или это будет голотип - объект наиболее всего сходный с объектами своего таксона.
Понятие типа может рассматриваться в двух аспектах (Шрейдер, 1981). Первый обозначает характерное единичное явление. Второй - прообраз, основную форму, допускающую отклонения. Второе соответствует понятию архетипа. В первом случае знание об однотипных объектах представляются конкретным описанием одного из этих объектов (голотип), который выбирается как эталон класса. Во втором - это описание некоторого образа, которое может несовпадать с конкретными объектами (средний, модальный, медианный).
В первом случае однотипность формализуется отношением эквивалентности, во втором - более общим отношением толерантности (рефлексивно, симметрично, нетранзитивно).
Формальное представление среднего, моды и медианы можно считать общедос-
тупным из курса математической статистики, но голотип определяется из следующего выражения (Воронин, Черемисина 1971; Рожков, 1989):
Г,=СЙ/
Подробнее о вычислениях сходства и методах численной классификации изложено в специальных работах (Высокое, Рожков, 1981; Рожков, 1989).
В данном случае оба представления обобщаются, и типология означает генерализацию таксономических представлений для конструирования и мерономического образа - архетипа.
Кроме теоретического и познавательного значения, классификационные построения имеют решающее значение для отражения пространственных закономерностей в структуре лесного покрова (СЛП). В почвоведении концепция структуры почвенного покрова играет большую роль в развитии теории и прикладных направлений (Фридланд, 1972, 1984).
Учение о СЛП является составной частью географии лесов. Его содержание предусматривает познание закономерностей пространственного распределения лесов различного таксономического уровня на конкретной территории, анализ возникающих при этом комбинаций типов условий местообитания (ТУМ) по свойствам входящих в них групп типов леса (ТЛ), генезисе, формах и размерах составляющих их типов леса, закономерностей фазовых типов и динамике.
Для каждой зоны характерны свои СЛП и многообразие их связи с местными условиями лесообразовательного процесса. Но для каждой данной местности число возможных вариантов СЛП не безгранично, и они повторяются с определенным постоянством. Региональные системы типологии лесов отражают такие закономерности, и стоит задача создания формализованной основы для построения концептуальной и информа-
ционной базы общей системы лесной типологии. Она предназначена не для замены существующих систем, а для создания информационно-справочной базы типологии.
Введем новые термины в качестве начального этапа разработки типологии структур лесного покрова, в значительной мере заимствованного из теории структуры почвенного покрова в почвоведении Фридланд, 1972, 1984).
ЛП - вся совокупность лесов конкретной территории.
Элементарный лесной контур (ЭЛК)
- участок территории, занятой одной фазой ТЛ, ограниченный со всех сторон другими ЭЛК. ЭЛК не делится на более мелкие подразделения.
Гомогенный ЭЛК - полностью занят одной породой или это вырубка.
Гетерогенный ЭЛК - неоднороден по составу пород.
Характеристика ЭЛК:
1. содержание - состав насаждения по ярусам, включая напочвенный покров;
2. геометрия - размер, форма, изрезанность границ.
По размеру ЭЛК: мелкоконтурные (<1га); средне-"- (1-20 га); крупно - " - (>20).
Формы: - изоморфные (округлые) -отношение длины контура к ширине <2 вытянутые - 2-5; линейные - >5; разветвленные (древовидные) лопастные.
Изрезанность границ - коэффициент расчленения (Кр) - отношение периметра ЭЛК к длине окружности круга, равного по площади данному ЭЛК:
Кр=Ь/3.54 вяпф.
Различают ЭЛК: нерасчлененные (Кр<2); слабо - " - (2-4); средне - " - (4-6); сильно - " - (>6).
СЛП = закономерная совокупность ЭЛК. Они могут составлять различные мик-ро-, мезо- и макрокомбинации, т.е. создавать конкретную СЛП. Микрокомбинации - чередование небольших по площади (единицы и десятки кв. м) ЭЛК. Мезо - чередование более крупных ЭЛК. Макро - чередование микрокомбинаций.
Важной характеристикой ТЛ является контрастность лесных комбинаций (ЛК) = степень различия в свойствах. Контрастность определяется:
по составу;
по сопоставлению свойств (возраст, продуктивность);
принадлежности к группам и категориям защитности.
С учетом размеров ЭЛК, контрастности, наличия между компонентами ЛК генетической связи выделяются:
Комплексы = микрокомбинации с регулярным чередованием мелких пятен, контрастно различающихся ЭЛК, взаимно обусловленных в своем развитии, т.е. имеющих двустороннюю генетическую связь.
Пятнистости - микрокомбинации неконтрастных небольших по площади.
Сочетания = ЛК, в которых регулярно чередуются средне- и крупноконтурные ЭЛК, контрастно различающиеся, а также могут участвовать как компоненты комбинации комплексы и пятнистости.
Вариации = мезокомбинации неконтрастных ЭЛК.
Простые ЛК - составлены из отдельных ЭЛК, т.е. каждый контур такой ЛК составлен самостоятельной конкретной породой.
Сложные ЛК - кроме ЭЛК включают контуры пятнистостей или комплексов, т.е.
эсл.
Таким образом, в статье намечен тек-тологический подход к классификациям в лесной типологии, который предполагает общие принципы построения классификаций с учетом концепции их двойственности. Предлагается формализация понятий клас-
сификации и типологии. Обсуждаются подходы к созданию атрибутивной и картографической классификации перечисления, как информационной базы классификации. На примере классификации перечисления показана сущность типологии и варианты формализованного определения типа.
В качестве формального аппарата идеи классификации перечисления и типологии, построенной на ее основе, позволяет унифицировать подходы к построению и сопоставлению классификаций в унифицированном информационном пространстве необходимо отметить, что предлагаемые конструкции являются формализацией традиционных подходов построения систем классификации и комплексных интерпретационных карт.
Литература
1. Егоров В.В., Фридланд В.М., Рожков В.А.. Акопян X. и др. Автоматизированная информационно-поисковая система ПОЧВА.-М.:ВАСХНИЛ, 1980.4.1-5.
2. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте.(Основы теории и логико-математические методы). - М: Мысль,!975. -288 с.
3. Афанасьев Я.Н. Классификационная проблема в русском почвоведении. В сб. Успехи почвоведения. Докл. Делегатов СССР на 1-ом Конгрессе МОП в Вашингтоне. - М.: АН СССР, 1927. - С. 49-108.
4. Богданов A.A. Очерки всеобщей организационной науки. - Самара: 1921.
5. Волобуев В.Р. Об основах генетической классификации почв//Почвоведение.-1964.-№12.-С. 1 - 16.
6. Воронин Ю.А. Геология и математика. - Новосибирск: Наука, 1970.-С.5-29.
7. Воронин Ю.А. Теория классифицирования и ее приложения. -Новосибирск: Наука, 1985. -232 с.
8. Воронин Ю.А., Черемисина Е.Н. Использование ЭВМ для эффективного опробования участков и выделения месторождений: В сб. Математические проблемы геофизики. Вып. II. - Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1971.-С. 305-310.
9. Всеобщая организационная наука (тектология), ч. 3. -1929.-С. 209.
10. Высокое Г.Н., Рожков В.А. Шкалы почвенных признаков и выбор мер сходства объектов // Тр. Почвенного института им. В.В. Докучаева. - М.. 1981.-С. 30-39.
И. Глазовская М.А. Принципы классификации почв Мира// Почвоведение. -1966. - №8. - С. 1 - 22.
12. Глинка К.Д. Почвоведение. - СПб.: Изд. А.Ф. Девриена, 1908. - 590 с.
13. Добровольский Г.В. Некоторые методологические проблемы классификации и географии почв // Научн. докл. высш. школы, биол. науки. -1970. -№4.-С. 31-38.
14. Зольников В.Г. Об основных методологических принципах генетической классификации почв // Почвоведение. -1955. -№ 11. - С. 70-79.
15. Иванова Е.И. Опыт общей классификации почв /У Почвоведение. -1956. -№6.- С. 82- 106.
16. Иванова Е.И., Розов Н.Н. Систематика и номенклатура почв СССР: Докл. к VIII МКП. - М.: Наука, 1964.-С. 7-19.
17. Кожара B.J1. Проблема базовой классификации ландшафтов и роль геохимии в ее решении. Геохимия ланшафтов и процессы гипергенеза. - М.: Наука, 1973.-С. 132- 160.
18. Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование СССР. -М.: Наука, 1973. - 202 с.
19. Мейен С.В., Шрейдер Ю.А. Методологические аспекты теории классификации // Вопросы философии. -1976. -№12. - С. 67 - 79.
20. Мерзлотные ландшафты Якутии. (Пояснительная записка к "Мерзлотно-ландшафтной карте Якутской АССР" масштаба 1:2 500000). /Федоров А.Н., Ботулу Т.А., Варламов С.П. и др. - Новосибирск: ГУГК, 1989.
21. Дж. Ст. Милль. Система логики. -М.: Изд. Г.А. Лемана, 1914. - 880 с.
22. Основы лесной биогеоценологии /Ред. В.Н.Сукачев, Н.В.Дылис. - М.: Наука, 1964. - 575 с.
23. Полынов Б.Б. Учение о ландшафтах // Избр. труды. -М.: АН СССР, 1956.-С. 492-511.
24. Ремезов Н.П., Погребняк П.С. Лесное почвоведение.
- М.: Лесн. пром., 1965.-324 с.
25. Рожков В.А. Почвенная информатика. - М.:
Агропромиздат, 1989. -222с.
26. Розов Н.Н. К вопросу о принципах построения генетической классификации почв // Почвоведение. -1956. -№6.-С. 76-81.
27. Рысин Л.П. Опыт составления кадастра типов леса Подмосковья. В кн.: Региональные кадастры типов леса.-М.: Наука, 1990.-С. 123 - 136.
28. Сибирцев Н.М. Почвоведение. 3-е изд. - СПб.: 1914.
- 504 с.
29. Соколов И.А. О базовой классификации почв // Почвоведение. - 1978. - №8. - С. 113 - 123.
30. Соколов И.А. Базовая субстантивно-генетическая классификация почв // Почвоведение. - 1991. - № 3. -С. 107-121.
31. Солнцев Н.А. В чем различие между фацией и биогеоценозом. Вестн. МГУ, сер. География. - 1967. -№2,-С. 144-145.
32. Сукачев В.Н. Соотношение понятий биогеоценоз, экосистема и фация // Почвоведение - 1960. - №6. -С. 1-10.
33. Татарова Г.Г. Типологический анализ в социологии. -М.: Наука, 1993. - 105 с.
34. Философская энциклопедия. Т.5. - М.: Сов.
энциклоп., 1970.-С. 193.
35. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. -М.: Мысль, 1972. -424 с.
36. Фридланд В.М. Некоторые проблемы классификации почв // Почвоведение. - 1979. - №7. -С. 112-123.
37. Фридланд В.М. Основы профильно-генетического компонента базовой классификации почв Почвоведение. - 1981,-№6.-С. 106-118.
38. Фридланд В.М. Основные принципы и элементы базовой классификации почв и программа работ по ее созданию.-М.: ВАСХНИЛ, 1982.-151 с.
39. Фридланд В.М. Структуры почвенного покрова Мира. - М.: Мысль, 1984. -235 с.
40. Черныш В.И. Введение в экологическую кибернетик)'. - М.: Центральная аэрологическая обсерватория, 1990. - 568 с.
41. Шишов Л.Л., Рожков В.А., Столбовой B.C. Информационная база классификаций почв ./ Почвоведение, - 1985. -№ 5.
42. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д.. Лебедева И.И. Классификация почв России. - М.: 1997. - 236 с.
43. Шрейдер Ю.А. Типология как основа классификации // НТИ, сер.2: Информационные процессы и системы. - 1981. -№ 11. -С. 1 - 5.
44. Avery В.В. General soil classification: hierarchical and co-ordinate systems. Trans. 9 Int. Congr. of Soil. Sci.. Adelaide: 1968,v.IV,p. 169-175.
45. Kubiena W.L. The classification of soils. J. Of Soil Sci.. 1958, 9, 1,9-19.
46. Muir J.W. The general principal of classification with reference to soils. J. Of Soil Sci., 1962,13, 1, 22-30.
47. Muir J.W. A natural system of siol classification. J. Of Soil Sci., 1969, 20, 1, 153-166.
48. Norris. The application of multivariate analysis to soil studies. J. Soil Sci., 1972, 23, 1, 62-75).
49. Rojkov V.A., Stolbovoy V.S., Sheremet B.V., Zenm A.G., Orlov S.D. Calculation-logical system, of maintaining the soil classification information base. In: Soil classification. M:Nauka, 1990.
50. Strzemski M. Ideas Underlying Soil Systematics. Washington, 1975. -542 pp.
