власне природним обміном;

біологічно обумовленим обміном людини з середою;

створеними людиною процесами цілеспрямованої переробки речовини природи для отримання споживчих вартостей;

Носієм взаємозв'язку компонент геосистем є потоки речовини. Відмітною особливістю його в природно-технічній геосистемі є в даний час значність масштабів витягненої з природного стану речовини і відносно мала частка його корисно використовуваній частці: по існуючих оцінках лише 10% речовини природи, що здобувається, йде на виготовлення безпосередньо споживчих вартостей. Останнє, будучи з погляду виробничих процесів відходами, разом з тим залишається в геоситемі людини. Останнє є прояв один з найважливіших законів всесвіту – закону збереження енергії. Людська діяльність, направлена на задоволення суспільних потреб, своєю ресурсною базою має до теперішнього часу тільки Землю. Перетворення речовини людиною в ЕПП є перегрупування речовини в тривимірному просторі геосистем – в цьому особливість техногенної складової спільного круговороту речовини в глобальній геосистемі по відношенню до інших складових. Таким чином «вхід» і «вихід» потоку речовини в геосистемі збалансовані (якщо мати на увазі також відходи всіх стадій ЕПП і обмін самої людини з середою).

Зв'язок ланок обміну в природно-технічній геосистемі забезпечується трудовою діяльністю. Для суспільства остання частка є процес створення споживчих вартостей. У природно-технічній геосистемі – це особлива ланка загальноземного процесу, цілеспрямоване витрачання накопиченої людиною енергії, зворотний позитивний зв'язок. Залежно від того, яка кількість праці буде направлена в геосистему, як буде організовано його розподіл між ланками комплексостворюючого процесу (зокрема, між процесами, що є енергопровідниками), знаходяться результати освоєння, ефективність організованої взаємодії людини і середи – ступінь повноти задоволення потреб людини (включаючи сюди і відповідність параметрів середи фізіологічним потребам людини, можливості організації дозвілля в умовах неухильного зростання частки вільного часу в спільному бюджеті часу).

Для кожної території характерний стан граничної ємкості її освоєння при даному способі виробництва освоєння: безмежне задоволення в даних соціально-економічних умовах за рахунок однієї і тієї ж території неможливо. Тільки поєднання територій, що знаходяться на різних стадіях освоєння, забезпечує дію закону неухильного зростання потреб.

Стан граничної ємкості освоєння можливий і для земної кулі в цілому. Проте слід зазначити, що нерівномірність соціально-економічного розвитку, просторова диференціація властивостей географічної оболонки викликають метахронность освоєння території – не одночасність досягнення схожих рівнів освоенности на різних територіях.

Як вже наголошувалося, природно-технічні геосистеми представляють цілісне утворення – «населення – господарство – природа». У зв'язку з цим, дуже гострою є проблема взаємодії технічних наук і природознавства.

4. Проблеми взаємодії природознавства (особливо географія) і технічних наук

Впродовж багатьох років природознавство і техніка тісно стикалися між собою, Але стосунки їх постійно мінялися. І особливо швидко в кінці XIX, початки XX століть. Саме у цей період намітилися три крупні етапи, що відрізняються один від одного цілями, які ставили перед собою природні науки з одного боку, а техніка з іншою. Звичайно, виділення цих трьох етапів – умовна схема, оскільки і сьогодні природознавцям (географам, біологам, екологам) доводиться (і, напевно, довго доведеться) виконувати і завдання попередніх етапів, як завдання гострі.

Перший етап – етап обслуговування . Спільна мета, яка висувається перед природознавством, – допомогти техніці, тобто представникам технічних наук – будівельникам, проектувальникам добитися в процесі господарської діяльності максимального використання всіх можливостей природи, сприяти мінімізації витрат при освоєнні нових територій і природних об'єктів. При цьому природознавець зобов'язаний був постійно пам'ятати про обмеження, обумовлених можливостями технічних пристроїв, їх критичними параметрами і стійкістю, тобто здатністю витримувати навантаження при дії потужних постійних і нерегулярних природних процесів: землетрусів, лавини, паводків, селів. На природознавство лягало завдання попереджати техніку про найбільші можливі природні навантаження. Але це завдання не було єдиним, Доводилося вже відвіку шукати ресурси і накопичувати знання про їх відновлення. Природознавство надавало техніці зазвичай традиційну, загальнонаукову, природознавчу інформацію, яка зіставлялася з технічними нормативами, що характеризують стійкість споруд проти природних процесів. Такий підхід, коли на перше місце стає збереження технічних споруд, можна назвати геотехнологическим. Основний напрям діяльності в цей період – постачання техніки інформацією про ресурси виробничої діяльності (геопошукові роботи, складання кадастрів, оцінки і тому подібне) а також про небезпечних для нормального стану інженерних споруд природних явищ. (мал. 1.)

В цілому роль природознавства, роль географії на цьому етапі можна позначити як роль «вірної служниці» технічних наук.

Проте чим ближче ми личимо до нашого часу, тим частіше відзначаємо, що природознавча інформація набуває все більш цілеспрямованого характеру. Зміст і форма її все більш підкоряється конкретним типам виробничих завдань (землеробських, містобудівних, гідромеліоративних і так далі) В багатьох галузях природознавства створюються інженерні або прикладні напрями, такі як інженерна гідрологія, інженерне мерзлотознавство, будівельна кліматологія.

Другий етап – протидії – ближче до нас за часом. Все частіше і частіше природознавці, відмінно бачили і гостро сприймали негативні наслідки дії технічних засобів на природу, почали формулювати мету своїх досліджень і практичної діяльності як боротьбу за мінімізацію руйнувань природи (особливо жвавий) технічними системами. Тут пішов на перший план природоохоронний підхід.

I етап						II етап				III етап
										П				Т
																		1	2	3		4
				5	6	7		8					9

1. – Природа

2. – Техніка

3. – Природно-технічна система

4. – Природні науки

5. – Технічні науки

6. – «Взаємодія техніки і природи»

7. Область спільних інтересів двох наук

8. – Взаємодія визнається найважливішим

9. – «Запит» про властивості систем, що впливають на іншу систему

5. Етапи взаємин природних і технічних наук

На цьому етапі природознавець став, перш за все, шукати і формулювати обмеження що накладаються на технічні рішення особливостями розвитку природи: можливістю відновлення попереднього стану компонентів природних геосистем, здатність природних систем зберігати стійкість, критичні ситуації для тварин і рослин, зокрема: гранично допустимі концентрації (ГДК) різних речовин. На цьому етапі знання про природу завжди співвідносяться з тими або іншими характеристиками технічних систем. Спільна робота з технікою на попередньому етапі не минула для природознавства безслідно, сталося запозичення деяких характерних для технічних наук підходів, а з ними понять і термінів. Поняття «норма», «граничне навантаження», «стійкість», «критичні крапки», що зародилися в надрах техніки, почали розповсюджуватися на природні об'єкти. Загострюється інтерес до прогнозування. При цьому мова йде як про прогнозування спонтанного (внутрішнього) розвитку природних процесів, так і прогнозуванні змін природи, що відбуваються під впливом людської діяльності.

Основний напрям діяльності природодослідника зводиться, перш за все, до виявлення можливості або неможливості «вписув