Приро́дный территориа́льный ко́мплекс (ПТК), территория, обладающая определённым единством всех основных компонентов природы, обусловленным общностью происхождения и истории развития, своеобразием географического положения. ПТК представляет совокупность взаимосвязанных вещественно-энергетически природных компонентов: горных пород, воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, растительности и животного мира. Природные компоненты изменяются под влиянием внутренних и внешних факторов. Взаимосвязи осуществляются через свойства компонентов, которые определяют характер и интенсивность их взаимодействия. В результате ПТК обладают эмерджентностью – наличием таких качеств, которые не наблюдались ни у одного из их компонентов в отдельности, т. е. такого свойства, которое появилось в результате взаимодействия компонентов. Определённое место в этом сочетании занимает человек со своей деятельностью.

ПТК следует рассматривать как пространственно-временную систему природных компонентов, обладающую высоким уровнем организации, развивающуюся как единое целое и подчиняющуюся общим географическим закономерностям. В природе существуют сочетания-сплетения двух, трёх и более компонентов. Такие природные комплексы, как, например, растительные сообщества, называют неполными, или частными. Комплексы, состоящие из всех природных компонентов, называют полными ПТК. Природные комплексы, образовавшиеся в различных водоёмах: морях и океанах, реках и озёрах, – природные аквальные комплексы. Одновременно ПТК представляет закономерное сочетание комплексов низшего ранга, образующих системы разных уровней: от ландшафтной сферы (ландшафтной оболочки) до элементарного ПТК – фации. В. С. Преображенский (1967) предложил модели организации элементов и их связей в ПТК: моносистемная (топическая) модель, отражающая расположение и взаимосвязи природных компонентов внутри комплекса, и полисистемная (хорическая), состоящая из ПТК более низкого ранга и взаимодействий между ними. Каждый ПТК занимает свой конкретный участок земной поверхности и имеет более или менее выраженные на местности границы. ПТК – целостные образования открытого типа, свободно обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой. Они обладают ландшафтно-географическим полем – областью активного воздействия ПТК на соседние, порой весьма отдалённые комплексы.

Изучением ПТК занимаются комплексные физико-географические науки ландшафтоведение и землеведение. Исторически сложилось несколько синонимов, не всегда идентичных названию ПТК: «физико-географический комплекс», «природно-географический комплекс», «геокомплекс», «геосистема», «ландшафт» (в его общей трактовке), «ландшафтный комплекс» и др.

Краткая историческая справка

Первые идеи о ПТК в отечественной науке были заложены в конце 19 в. в трудах В. В. Докучаева (1892–1900), пришедшего к выводам, что все природные компоненты тесно взаимосвязаны и развиваются как части единой материальной системы, и А. Н. Краснова (1895), положившего начало взгляда на географию как на науку о природных (географических) комплексах. В начале 20 в. разрабатываются, формулируются и вводятся в научный оборот понятия географического (или ландшафтного) комплекса в трудах Г. Н. Высоцкого, Г. Ф. Морозова, Л. С. Берга, А. А. Борзова, С. С. Неуструева, Р. И. Аболина, Б. Б. Полынова, Л. Г. Раменского и др. В это время, начиная с работ Берга, представление о ПТК ассоциировалось с понятием «ландшафт». В конце 1940-х гг. Н. А. Солнцев предложил закрепить за термином «ПТК» понятие об основных объектах ландшафтоведения, а за термином «ландшафт» – понятие о соответствующей таксономической единице в иерархическом ряду ПТК. Большой вклад в изучение разных аспектов ПТК вносят также труды С. В. Калесника, А. Г. Исаченко, Д. Л. Арманда, Ф. Н. Милькова, В. С. Преображенского, В. Б. Сочавы и других географов 2-й половины 20 в.

Н. А. Солнцев (1949) выдвинул и обосновал идею о неравнозначности природных компонентов, в основе которой лежит разделение их на основные и производные, ведущие и ведомые. К основным он отнёс земную кору, воздух, воды, растительность, животный мир, к производным – почвенный покров. Учитывая последовательность возникновения компонентов в процессе формирования географической оболочки и степень их воздействия друг на друга, Солнцев пришёл к выводу, что горные породы, воздух, вода, а также рельеф, климат и т. д. постоянно оказывают более сильное влияние на растительность, животный мир и почвы, чем сами попадают под их влияние. От рельефа, состава горных пород и климата зависит разнообразие ПТК на нашей планете. В связи с этим основные природные компоненты можно расположить в один ряд (от «сильных» к «слабым»): земная кора – воздух – воды – растительность – животный мир. Ввиду того что ряд компонентов построен с учётом убывания степени устойчивости и возрастания степени зависимости, место компонентов в нём всегда постоянно. По мнению А. Г. Исаченко (1991), такое деление компонентов имеет относительный характер, т. к. оно справедливо для ПТК, рассматриваемого вне развития. В процессе же эволюции географической оболочки неорганические (абиотические) и органические (биотические) компоненты вступают в сложные взаимодействия, в которых первые играют пассивную, а вторые – активную роль. А. А. Крауклис (1979) предложил все природные компоненты разделить на 3 группы в зависимости от выполняемых ими функций – инертные, мобильные и активные. К инертным компонентам относятся горные породы и рельеф, составляющие твёрдую основу ландшафта, чрезвычайно медленно изменяющуюся во времени. Мобильные компоненты (воздух и воды) в силу их подвижности выполняют транзитные функции, благодаря чему происходит перенос вещества, энергии и информации из одного ландшафта в другой. Биота составляет группу активных компонентов, благодаря которым осуществляются саморегуляция, восстановление и стабилизация ландшафта.

Иерархия ПТК

ПТК чрезвычайно разнообразны по морфологическому строению и образуют соподчинённые системы разной степени генетического и динамического единства, т. е. обладают иерархичностью (более крупные из них включают более мелкие по рангу). Вмещающие природные комплексы выступают средой для подчинённых природных комплексов, или каждый ПТК нижестоящего ранга является структурным элементом ландшафтного комплекса вышестоящего ранга. По степени сложности устройства ПТК выделяют 3 главных уровня: планетарный, региональный и локальный, обусловленные разными закономерностями дифференциации ландшафтной сферы на каждом из этих уровней. Планетарный (глобальный) уровень – это ландшафтная сфера в целом, материки и океаны. Региональный – физико-географические (ландшафтные) зоны, страны, области и т. д. вплоть до собственно ландшафтов, представляющих основную ступень в иерархии ПТК. Самые мелкие ПТК (местности, урочища и фации) образуют ландшафты и относятся к локальному (геотопологическому) уровню.

Существуют также парагенетические и парадинамические комплексы. К первым относятся пространственно смежные ПТК, связанные общностью происхождения и современными процессами. Ко вторым – смежные комплексы, связанные современными процессами, но лишённые генетического единства.

Структура и свойства ПТК

Составные части ПТК упорядочены в пространстве и во времени, т. е. каждый ПТК имеет пространственно-временную организацию – структуру. Структура ПТК представляет собой взаимное расположение частей и способы их соединения. Выделяют 3 типа структуры. Морфологическая (горизонтальная) структура – упорядоченные системы ПТК более низкого ранга, входящие в состав более крупного; способ соединения – горизонтальная система связей. Вертикальная структура – ярусное расположение слагающих ПТК компонентов (геогоризонты); способ соединения – вертикальная система связей. Временна́я структура – суточные и сезонные ритмы, т. е. определённый и закономерный набор состояний ПТК, ритмически сменяющихся в пределах характерного интервала времени (характерного времени).

Все пространственные и временные элементы структуры ПТК составляют его инвариант (Сочава. 1978), т. е. ту совокупность его устойчивых отличительных черт, которая позволяет различать индивидуальные ПТК.

ПТК обладают рядом закономерностей. Главные из них: целостность, устойчивость, ритмичность развития. Важнейшим свойством ПТК является целостность, т. е. относительная автономность, устойчивость к внешним воздействиям и наличие объективных естественных границ. ПТК, включая и ландшафтную сферу, является не механическим набором компонентов, а качественно новым образованием, развивающимся как единое целое и обладающим своими особенностями. В пределах ПТК все компоненты в течение длительного времени приспособились друг к другу. Если изменить один компонент, то может измениться и весь комплекс. Целостность природных комплексов достигается круговоротом вещества и энергии. Между компонентами комплекса существует постоянный обмен различными веществами. Например, растения непрерывно обмениваются с почвой минеральными веществами, водой, газами. При всасывании корнями растения забирают их, а при отмирании – отдают обратно. В этом «обмене» активную роль играют и животные. Именно потоки вещества, а также тепла (энергии) являются тем механизмом, который объединяет (связывает) различные части ПТК в единое целое.

Вся совокупность процессов обмена, перемещения и трансформации энергии, вещества и информации в ПТК называется функционированием, которое слагается из трансформации солнечной энергии, влагооборота, геохимического круговорота, биологического метаболизма и механического перемещения материала под действием силы тяжести. Важнейшей отличительной функцией ПТК является продуцирование живого вещества – биомассы и биокосного вещества – почвы. Каждому ПТК присущ свой биогеохимический круговорот вещества.

ПТК свойственна ритмичность, т. е. повторяемость во времени тех или иных явлений. Природные ритмы различаются по продолжительности: суточные, годовые, вековые и сверхвековые.

ПТК обладает устойчивостью, т. е. определённой способностью под воздействием внешних сил (если они не переходят критический порог) сохранять свою структуру и возвращаться к исходному состоянию. Это очень важная географическая закономерность ПТК, которая позволяет предвидеть возможные изменения в природе и давать географические прогнозы результатов последствий хозяйственной деятельности человека в тех или иных ПТК. Если бы ПТК не обладали устойчивостью, то и не могли быть возможными такие направления хозяйственной деятельности, как лесное, сельское, мелиоративное и др. Устойчивость ПТК имеет свои пределы. Разные ПТК обладают различными возможностями защиты.

С устойчивостью тесно связано другое важнейшее свойство ПТК – изменчивость. Практически любое воздействие на ПТК вследствие взаимосвязи его компонентов приводит к изменениям его свойств. Характер изменений и степень изменённости зависят от вида, силы и продолжительности воздействия, а также от характера зависимостей свойств внутри ландшафта. Различают изменения обратимые и необратимые. Если ПТК после воздействия изменился, но в течение некоторого времени возвратился или может возвратиться к своему исходному состоянию, то такие изменения можно считать обратимыми. Если ПТК по истечении естественного периода возврата в исходное состояние остался в изменённом состоянии, то произошли необратимые изменения ПТК. Ритмическим изменениям, происходящим в пределах комплекса, присущи эволюционные изменения (развитие) – необратимые направленные изменения, приводящие к коренной перестройке структуры, к замене одного инварианта другим. В пределах каждого ритма конкретный ПТК имеет только ему присущее состояние: интенсивность, направленность и длительность различных процессов и явлений, внешний облик и т. д. Состояние ПТК, отмечающееся в начале ритмического явления, не повторяется полностью в его конце. В следующий такой же ритм у данного ПТК состояние также будет несколько отличаться от предыдущего. То есть постоянно происходит смена состояний. Именно этим и объясняется развитие природных процессов и самих комплексов.

Общее свойство ПТК любых рангов – это наличие переходных полос (экотонов), которые образуются вследствие генезиса ПТК или влияния современных процессов и ландшафтно-географических полей. В первом случае экотоны являются частью ПТК. Во втором – экотоном является весь ПТК.

Узловой категорией в иерархии природных территориальных комплексов является ландшафт с его морфологическими частями (фации, подурочища, урочища и местности).