1. Вводная часть Предмет, методы ландшафтных исследований, задачи, связь с другими науками
Скачать 0.56 Mb.
|
Периодический закон географической зональности Григорьева-Будыко - Закон, устанавливающий повторение на разных широтах географических зон, обладающих некоторыми общими свойствами. Сформулирован А. А. Григорьевым и М. И. Будыко в 1956. Согласно этому закону, в основе деления географической оболочки лежат: 1) количество поглощаемой солнечной энергии, возрастающее от полюсов к экватору и характеризуемое годовыми величинами радиационного баланса земной поверхности; 2) количество поступающей влаги, испытывающее ряд колебаний на фоне общего роста в том же направлении и характеризуемое годовыми суммами осадков; 3) соотношение тепла и влаги, точнее — отношение радиационного баланса к количеству тепла, необходимого для испарения годовой суммы осадков. Последняя величина, именуемая радиационным индексом сухости, колеблется от 0 до 5, трижды между полюсом и экватором проходя через значения, близкие к единице: в зонах лиственных лесов умеренного пояса, дождевых лесов субтропического пояса и экваториальных лесов, переходящих в светлые тропические леса.
В наземных экосистемах различают две группы факторов, регулирующих деструкционные процессы, играющие весьма существенную роль в биологическом круговороте. Это прежде всего абиотические факторы – выщелачивание растворимых соединений, фотохимическое окисление органического вещества и реакции его механического разрушения вследствие замерзания – оттаивания. Эти факторы наиболее проявляются в наземных ярусах экосистемы, а биотичесике факторы – в почвенном. Абиотические факторы деструкции характерны для аридных и семиаридных ландшафтов (пустыни, степи, саванны), а так же для континентальных высокогорий и полярных ландшафтов. Биотические факторы деструкции – это в первую очередь сапротрофные организмы (питаются мертвой органикой – беспозвоночные и микроорганизмы), населяющие почву и подстилку, причем ведущим фактором в наземных ландшафтах служит главным образом почвенная микрофлора. Природные компоненты: 1) масса твердой земной коры, 2) масса гидросферы (на суше это различные скопления поверхностных и подземных вод, 3) воздушные массы атмосферы, 4) биоту – сообщества организмов – растений, животных и микроорганизмов, 5) почву. Кроме того, в качестве особых географических компонентов обычно различают рельеф и климат. По существу первый представляет собой лишь внешнюю форму твердой земной коры, но не самостоятельное природное тело; второй – совокупность определенных свойств и процессов воздушной оболочки, точнее – отдельных воздушных масс. Однако и рельеф и климат играют столь важную роль в формировании и функционировании географического комплекса, что за ними сохраняют права самостоятельных географических компонентов. Взаимная зависимость географических компонентов и реальность образуемых ими сложных материальных комплексов, или систем проявляются в их сопряженных изменениях компонентов от мест к месту, т.е. в их взаимной пространственной приуроченности. Это легко показать на профилях, пересекающих любую территорию в каком-либо направлении, например с севера на юг, когда вслед за изменениями климата происходит согласованная смена водного баланса, почв, растительного и животного мира. Аналогичную картину только в более узких, локальных масштабах, можно наблюдать на профиле, пересекающем различные элементы рельефа от водораздела через склоны и террасы к руслам рек: вместе с рельефом изменяются поверхностные отложения, микроклиматы, уровень грунтовых вод, виды и разности почв, фитоценозы. Географические компоненты взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, т.е. их развитие происходит сопряжено. Так, на всякое изменение климата обязательно отреагируют водоемы, растительные и животные сообщества, почвы и даже рельеф. Правда, эта реакция не может быть мгновенной, поскольку каждому компоненту присуща определенная инерция и нужно время, чтобы они «подтянулись» и перестроились. Но важно то, что компоненты неизбежно перестраиваются и стремятся прийти в соответствие друг с другом. Таким образом, ПТК - это не просто набор или сочетание компонентов, а такая их совокупность, которая представляет собой качественно новое, более сложное материальное образование, обладающее свойством целостности. ПТК можно определить как пространственно-временную систему географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.
Иерархия природных систем - функциональное соподчинение (вхождение более мелких и простых в более крупные сложные) систем различного уровня. Примером И.п.с. может быть ряд: фация (биогеоценоз, элементарный ландшафт, экосистема) - местность - урочище - ландшафт - ландшафтная зона - физико-географический сектор - биосфера. Под системами локального уровня подразумеваются относи тельно простые ПТК, из которых построены региональные геосисте мы - так называемые урочища, фации и некоторые другие. Морфология ландшафта Фация как элементарная геосистема. Морфологическое строение ландшафта многочленно, однако число ступеней может быть различным и соответственно ландшафты разнообразны по степени сложности внутреннего территориального устройства. Фация - предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом. Фация служит первичной функциональной ячейкой ландшаф та, подобно клетке в живом организме. По существу на фациальном уровне ведется исследование вертикальных связей в ландшафте, а также многих аспектов его динамики. Отличительные особенности фации как элементарной геосис темы - динамичность, относительная неустойчивость и недолговеч ность. Эти свойства вытекают из незамкнутости фации, ее зависи мости от потоков вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих в другие фации. В рамках фации воздействие биоты на абиотическую среду проявляется значительно ощутимее, чем в масштабах целого ландшафта. Подвижность и относительная недолговечность фации означает, что связи между ее компонентами подвержены постоянным нарушениям. Огромное разнообразие фаций определяет актуальность их систематизации. Урочища и другие морфологические единицы ландшафта. Урочищем называется сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате. Наиболее отчетливо они выражены в условиях расчлененного рельефа с чередованием выпуклых ("положительных") и вогнутых ("отрицатель-ных") форм мезорельефа - холмов и котловин, гряд и ложбин, межовражных плакоров и оврагов и т.п. Урочище - важная промежуточная ступень в геосистемной иерархии между фацией и ландшафтом. Оно обычно служит основным объектом полевой ландшафтной съемки. По своему значению в морфологии ландшафта урочища могут быть фоновыми, или доминантными, субдоминантными и подчинен ными (второстепенными). Урочища достаточно разнообразны по своему внутреннему (фациальному) строению, и поэтому возникла необходимость разли чать несколько категорий урочищ по степени их сложности. Наряду с типичными, или простыми урочищами, которые отвечают приве денному выше определению и связаны с четко обособленной формой мезорельефа или участком водораздельной равнины на однородном субстрате с однородными условиями дренажа, выделяются подуро-чища и сложные урочища. Подурочище - промежуточная единица, группа фаций, выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций, если экспозиционные контрасты создают разные варианты фациального ряда. Классификация урочищ разрабатывается на конкретном региональном материале в процессе составления крупно- и средне-масштабных ландшафтных карт. Как правило, за исходное начало принимается систематика форм мезорельефа с учетом их генезиса, морфографического типа и положения в системе местного стока. Таким образом, рельеф учитывается в тесной связи с естественным дренажем и увлажнением. Самой крупной морфологической частью ландшафта считается местность, представляющая собой особый вариант характерного для данного ландшафта сочетания урочищ. Причины обособления местностей и их внутреннее строение очень разнообразны. Все морфологические подразделения, выделяемые на равнинах, в том числе фации и урочища, имеют силу и для горных ландшафтов. Парагенетические геосистемы. Кроме ландшафтных геосистем морфоструктурного типа, которые выделяются по относительной повторяемости морфологических структур элементов и генетической однородности, существуют еще и геосистемы, организованные на градиентной или функционально-динамической основе. В результате существования латеральных связей, образованных вещественно-энергетическими потоками, формируются совокупности геосистем, которые как бы рассекают ландшафтные границы, объединяя морфоструктурные части разных природных комплексов в единое целое. Территориально сопряженные морфоструктурные природные комплексы, объединенные на градиентной (динамической) основе латеральными вещественно-энергетическими потоками, формируют парагенетические ландшафтные геосистемы. Парагенетическими геосистемами называются устойчивые геосистемные сопряжения, сформированные и объединенные однонаправленными вещественно-энергетическими потоками. Они представляют собой структурно-функциональные звенья, обеспечивающие разномасштабные круговороты в географической оболочке. Например, овражно-балочная система включает ПТК водосборного понижения, прибалочные склоны, балку, овраг, врезанный в балку, конус выноса.
Функционирование ландшафта слагается из множества элемен тарных процессов, имеющих физико-механическую, химическую или биологическую природу. Влагооборот - важная составная часть механизма взаимодейст вия между компонентами геосистем и между самими геосистемами, его можно определить как одно из главных функциональных звеньев ландшафта. Другим звеном является минеральный обмен, или геохи мический круговорот. В совокупности влагооборот и минеральный обмен (вместе с газообменом) охватывают все вещественные потоки в геосистеме. Но перемещение, обмен и преобразование вещества сопровождаются поглощением, трансформацией и высвобождением энергии - массообмен тесно связан с энергообменом, который также следует рассматривать как особое функциональное звено ландшафта. Интенсивность влагооборота и его структура (соотношение отдельных составляющих) специфичны для разных ландшафтов и зависят прежде всего от энергообеспеченности и количества осадков, подчиняясь зональным и азональным закономерностям. Абсолютные величины внешнего влагообмена хорошо увязываются с общими зонально-азональными закономерностями циркуляции атмосферы: наиболее обильное поступление внешних осадков (и соответственно наиболее интенсивный вынос воды из ландшафта) наблюдается в экваториальных широтах, а также в муссонных тропиках и субтропиках, затем в приокеанических областях пояса западного воздушного переноса. Наиболее слабые входные и выходные потоки влаги свойственны внутриконтиненталь-ным областям и особенно поясу тропической пассатной циркуляции. Обобщенным показателем внутриландшафтного влагообо рота можно считать суммарное испарение. Биогеохимический цикл, или "малый биологический кругово рот", - одно из главных звеньев функционирования геосистем. В основе его - продукционный процесс, т.е. образование органического вещества первичными продуцентами - зелеными растениями, которые извлекают двуокись углерода из атмосферы, зольные элементы и азот- с водными растворами из почвы. Важнейшие показатели биогенного звена функционирования - запасы фитомассы и величина годичной первичной продукции, а также количество спада и аккумулируемого мертвого органического вещества. Для оценки интенсивности круговорота используются производные показатели: отношение чистой первичной продукции к запасам фитомассы, отношение живой фитомассы к мертвомуорганическому веществу и др. Для характеристики вклада биоты в функционирование геосистем особенно важны биогеохимические показатели: количество элементов питания, потребляемых для созда ния первичной биологической продукции (емкость биологического круговорота) и их химический состав, возврат элементов с опадом и закрепление в истинном приросте, накопление в подстилке, потеря на выходе из геосистемы и степень компенсации на входе. Продуктивность биоты определяется как географическими факторами, так и биологическими особенностями различных видов. С величиной первичной биологической продуктивности непосредственно связана емкость биологического круговорота веществ. Хотя количество вовлекаемого в оборот минерального вещества зависит от биологических особенностей различных видов, размещение этих видов в значительной мере подчинено географи ческим закономерностям. Абиотические потоки вещества в ландшафте в значительной мере подчинены воздействию силы тяжести и в основном осущест вляют внешние связи ландшафта. Ландшафтно-географическая сущность абиотической миграции вещества литосферы состоит в том, что с нею осуществляется латеральный перенос материала между ландшафтами и между их морфологическими частями и безвозврат ный вынос вещества в Мировой океан. Значительно меньше (в сравнении с биогенным обменом) участие абиотических потоков в системе внутренних (вертикальных, межкомпонентных) связей в ландшафте. Вещество литосферы мигрирует в ландшафте в двух основных формах: 1) в виде геохимически пассивных твердых продуктов денудации - обломочного материала, перемещаемого под действием силы тяжести вдоль склонов, механических примесей в воде (влекомые и взвешенные наносы) и воздухе (пыль); 2) в виде водорастворимых веществ, т.е. ионов, подверженных перемещению с водными потоками и участвующих в геохимических (и биохими ческих) реакциях. Функционирование геосистем сопровождается поглощением, преобразованием, накоплением и высвобождением энергии. Первичные потоки энергии поступают в ландшафт извне – из космоса и земных недр. Важнейший из них - лучистая энергия Солн ца, поток которой по плотности многократно превышает все другие источники. Для функционирования ландшафта солнечная энергия наиболее эффективна; она способна превращаться в различные иные виды энергии - прежде всего в тепловую, а также в химическую и механическую. За счет солнечной энергии осуществляются внутрен ние обменные процессы в ландшафте, включая влагооборот и биохимический метаболизм, а кроме того, циркуляция воздушных масс и др. Можно сказать, что все вертикальные связи в ландшафте и многие горизонтальные так или иначе, прямо или косвенно связаны с трансформацией солнечной энергии. Обеспеченность солнечной энергии определяет интенсивность функционирования ландшафтов (при равной влагообеспеченности), а сезонные колебания инсоляции обуславливают основной - годичный - цикл функционирования. Преобразование преходящей солнечной радиации начинается с отражения части ее от земной поверхности. Потери радиации на отражение широко колеблются в зависимости от характера поверхности ландшафта. Подавляющая часть полезного тепла, поглощаемого земной поверхностью, т.е. радиационного баланса, затрачивается на испарение (точнее, на эвапотранспирацию) и на турбулентную отдачу тепла в атмосферу, иными словами - на влагооборот-и нагревание воздуха. На другие тепловые потоки в ландшафте расходуется лишь небольшая часть радиационного баланса. Преобразование энергии может служить одним из показателей интенсивности функционирования ландшафта. Интенсивность функционирования ландшафта тем выше, чем интенсивнее в нем внутренний оборот вещества и энергии и связанная с ним созидающая функция, которая выражается прежде всего в биологической продуктивности. В свою очередь, все перечисленные процессы определяются соотношением теплообеспеченности и увлажнения. Изменчивость ландшафтов обусловлена многими причинами, она имеет сложную природу и выражается в принципиально различ ных формах. Прежде всего следует различать в ландшафтах два основных типа изменений, которые Л.С.Берг еще более полувека назад назвал обратимыми и необратимыми. Изменения первого типа не приводят к качественному преобра зованию ландшафта, они совершаются, как отметил В.Б.Сочава, в рамках одного инварианта, в отличие от изменений второго типа, которые ведут к трансформации структур, т.е. к смене ландшафтов. Все обратимые изменения ландшафта образуют его динамику, тогда как необратимые смены составляют сущность его развития. Под состоянием геосистемы подразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени. Динамика ландшафта - очень емкое и многоплановое понятие, одно из узловых в ландшафтоведении. С динамикой связаны многие другие свойства геосистем. С одной стороны, динамика по существу перекрывается с функционированием: высокочастотные динамичес кие колебания - до года включительно - относятся к функционирова нию, а колебания с более длительным временным диапазоном можно рассматривать как многолетние и вековые флюктуации функциони рования. С другой стороны, динамика имеет близкое отношение к эволюции и развитию, хотя вовсе не тождественна им: в ходе динами ческих изменений закладываются тенденции будущих коренных трансформаций ландшафта, на чем в дальнейшем нам предстоит остановиться особо. Динамика ландшафта диалектически связана с его устойчивостью: именно обратимые динамические смены указывают на способность ландшафта возвращаться к исходному состоянию, т.е. на его устойчивость. Под устойчивостью системы подразумевается ее способность сохранять структуру при воздействии возмущающих факторов или возвращаться в прежнее состояние после нарушения. Проблема устойчивости ландшафта приобретает важное практическое значение в связи с нарастающим техногенным "давлением". Ландшафт, как и любая геосистема, несомненно обладает устойчивостью в определен ных пределах. Устойчивость не означает абсолютной стабильности, непод вижности. Напротив, она предполагает колебания вокруг некоторого среднего состояния, т.е. подвижное равновесие. Чем шире естествен ный, "привычный" диапазон состояний, тем меньше риск подверг нуться необратимой трансформации при аномальных внешних воздействиях. В саморегулировании геосистем особенно большую роль играет биота - важнейший стабилизирующий фактор благодаря ее мобильности, широкой приспособляемости к абиотическим факторам, способности восстанавливаться и создавать внутреннюю среду со специфическими режимами - световым, тепловым, водным, минеральным. Роль других компонентов в поддержании устойчивости неоднозначна и подчас противоречива. Климат и влагооборот быстро реагируют на входные воздействия и сами по себе крайне неустойчивы, но быстро восстанавливаются. Твердый фундамент -один из наиболее устойчивых компонентов, но в случае нарушения не способен восстанавливаться, и поэтому его нарушение (в основном в результате денудации) ведет к необратимым изменениям в ландшафте. Стабильность твердого фундамента, таким образом, важная предпосылка устойчивости ландшафта. Устойчивость всякого ландшафта, разумеется, относительна и имеет свои пределы. Любая система устойчива при сохранении важнейших параметров внешней среды. При сохранении определен ной стабильности зональных и азональных условий все современные ландшафты будут оставаться устойчивыми, и диапазон параметров внешней среды, от которой зависит их устойчивость, в общих чертах известен. Степень устойчивости геосистем пропорциональна их рангу. Фации наименее устойчивы к внешним воздействиям и наименее долговечны. Ландшафт - система значительно более устойчивая, о чем наглядно свидетельствуют наблюдения над его реакцией на преднамеренное и непреднамеренное вторжение человека с его хозяйственной деятельностью. Процесс развития ландшафта наиболее отчетливо проявляется в формировании его новых морфологических частей, возникающих из первоначально едва заметных парцелл, или фациальных микро комплексов: эрозионных промоин, очагов заболачивания в микропо нижениях, сплавин, куртин деревьев или кустарников на болоте, таликов в мерзлоте и т.п. Фактическая картина развития ландшафта складывается из многих перемен, обусловленных сложным переплете нием внутренних и внешних стимулов. В ходе развития на прогрессивное движение накладываются ритмические колебания и регрессивные сдвиги. |
Похожие:
 | Тематическое планирование курса общая биология 11 класс Эволюционная теория, ее предмет, задачи, методы, практическое и теоретическое значение и связь с другими науками | | Дисциплины Гидрология как наука, ее предмет, задачи, составные части, связь с другими науками |
| Лекция Предмет, цель, задачи и методы природопользования. Структура... В экосистеме Земли за сотни миллионов лет сложились теснейшие взаимосвязи между отдельными компонентами. Человек противопоставил... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Предмет и задачи изучения методики преподавания географии. Связь методики с другими науками и практикой школы |
 | График мониторинга образовательного процесса по дисциплине «Введение... Цели и задачи языкознания. Объект и предмет исследования. Структура лингвистики. Основные отрасли языкознания. Связь языкознания... | | 1. Предмет и метод статистики, связь с другими науками Развивать интерес к предмету, умение логически излагать свои мысли, развивать коммуникативные навыки при работе в группах |
| Тема Содержание работы Определение психологии как науки. Этапы становления психологии как науки. Предмет и задачи психологии. Отрасли психологии. Взаимосвязь... | | Вопросы для подготовки к диф зачёту по дисциплине «Методика обучения... Сущность методики русского языка как науки: предмет, задачи, методологические основы современной методики (лингвистические и дидактические).... |
| Тема Пожарная тактика и ее задачи Вопрос №1: Предмет и задачи курса, пути их решения. Развитие пожарной тактике, как научной дисциплины и ее базы, связь с другими | | Педагогика и психология Предмет психологии. Психика человека. Специфика психического отражения. Структура психических явлений. Структура современной психологии.... |
| Тематическое планирование уроков по курсу Биология. Общие закономерности. 9 класс Иметь представления о науке биология; узнать цели и задачи предмета «Общая биология»,ее связь с другими науками; практическое применение... | | Урок игра «Математика, весёлая и находчивая» Показать широкое применение математики в быту и жизни; её связь с другими науками |
| Связь математики с другими науками Вопрос о связи между математикой и естественнонаучными дисциплинами веками ставил в затруднение философов и историков науки | | Программа курса религия и наука: христианская апологетика Предмет и задачи курса. Восстановление целостной истины как главная задача научной апологетики. Связь с естественными и гуманитарными... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Методологические основы методики начального естествознания, её связь с другими науками | | Литература по курсу 12 Основная литература 12 Социальная работа как предмет социологического анализа с позиции (Ж. Тощенко, М. Н. Руткевич. А. О. Бароноева, В. Я. Ельмеева, В.... |
