Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
ПТК, природная геосистема, экосистема.
В основе ландшафтоведения лежит понятие о природном территориальном комплекса (ПТК) – конкретном локальном или региональном сочетании компонентов земной коры. Термином "компонент" обозначают некую составляющую системного целого. Природные компоненты – это основные составные части природного территориального комплекса (природной геосистемы), взаимосвязанные процессами обмена веществом, энергией, информацией. Каждый компонент материален, представляет собой определенную вещественную субстанцию. Такими природными (географическими) компонентами являются: 1) литосфера – массы твердой земной коры; 2) гидросфера – массы воды (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 добавляют рельеф и климат. Рельеф – это форма твердой земной коры, но не самостоятельное природное тело. Климат – совокупность определенных свойств и процессов воздушной оболочки, точнее – отдельных воздушных масс. Однако климат и рельеф играют очень большую роль в формировании и функционировании географического комплекса, поэтому их выделяют как самостоятельные географические компоненты.
Со времен В. В. Докучаева все природные компоненты принято было разделять на так называемую "мертвую" и "живую" природу. Теперь их группируют в три подсистемы. Совокупность неорганических природных компонентов – литогенная основа, воздушные массы, природные воды ("мертвая" природа) – образует геоматическую (геому) подсистему; растительность и животный мир ("живая" природа) – биотическую (биоту) подсистему. Почвы рассматриваются как промежуточная или биокосная (органо-минеральная) подсистема. Каждый природный компонент обладает своими неповторимыми свойствами, изменяющимися в ландшафтном пространстве-времени. Различают свойства вещественные (например, минералогический состав горных пород, газовый состав воздуха, гумусированность почв), энергетические (например, температура воздуха, энергия водного потока, запасы питательных элементов в почве), информационные. Об информации следует сказать особо. Информация – одно из важнейших понятий кибернетики. Различают информацию структурную и трансляционную (передаваемую). Структурная информация свойственна данному объекту и характеризует его структурное устройство; она представляет собой меру упорядоченного разнообразия системы, меру сложности ее организации. Структурную информацию природных компонентов можно видеть:
а) в закономерном сочетании форм рельефа (балочно-увалистого, холмисто-котловинного, ложбинно-гривистого); б) в чередовании напластований горных пород, слагающих местность (глинистых сланцев, известковистых песчаников, мергелей, свойственных флишевым толщам); в) в мозаичной пятнистости (комплексности) почвенного и растительного покрова (очень характерной, например, для полупустынной зоны). Смены сезонов, подсезонов и погод в течение климатического года тоже могут рассматриваться как структурная информация о состоянии воздушных масс того или иного района. В этом случае следует говорить не о пространственной, а о временной структурной информации. Трансляционной называется информация, передаваемая от одного объекта к другому. Вещественные, энергетические, информационные свойства природных компонентов выступают в геосистеме в качестве факторов, обеспечивающих их взаимодействие. В общенаучном плане фактор понимается как движущая сила какого-либо процесса, явления. Природными факторами в связи с этим называют те свойства природных компонентов, а также внешней природной среды, которые оказывают определенное влияние на другие природные компоненты и на геосистему в целом. Наиболее сильными природными факторами, определяющими обособление одной природной геосистемы от другой, их структурную и функциональную специфику, принято считать рельеф земной поверхности, ее геологическое строение, местный климат, обводненность (гидроморфизм) территории, характер растительного покрова. Эти факторы действуют внутри ландшафтной оболочки и потому относятся к категории внутренних ландшафтообразующих факторов. Но так как природные геосистемы являются открытыми, на них оказывают воздействие факторы внешней среды. К внешним факторам ландшафтогенеза относятся макроклимат, глубинные тектонические структуры и тектонические движения земной коры, вещественно-энергетические влияния смежных или отдаленных природных геосистем (например, селевые потоки, низвергающиеся вниз по долинам вплоть до подножья гор; пыльные бури, зародившиеся в пустыне и достигающие оазисов предгорий; абразионно-аккумулятивная деятельность моря на побережье). Географическое положение геосистемы, ландшафта – особый внешний фактор. Он называется позиционным. Его анализ необходим для понимания роли и места геосистемы среди других. Характеристика любого ландшафта обязательно начинается с оценки его географического положения, его позиции в системе объемлющих ландтшафтно-географических единиц.
Все перечисленные географические компоненты тесно взаимосвязаны и пространственно приурочены. Это можно проследить, если рассматривать профиль, пересекающий любую территорию с севера на юг. На данном профиле вслед за изменением климата буду закономерно изменяться водный баланс, почвенный покров, растительность и животный мир. Аналогично можно проследить подобные изменения в более мелком масштабе – если рассматривать профиль по рельефу от водораздела к речным террасам и пойме реки: 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. Из развитие происходит сопряженно. Изменение одного из них (например, климата), неизбежно вызовет изменения остальных (вслед за изменением климата произойдет изменение уровней водоемов, грунтовых вод, на эти изменения отреагируют почв, растительный и животный мир и даже рельеф. Эта реакция будет не мгновенной, займет какое-то время, т.к. каждому компоненту присуща определенная инертность и нужно время, чтобы они перестроились. Но это произойдет обязательно – компоненты неизбежно перестраиваются и стремятся прийти в соответствие друг с другом. Примеры: распашка почв на водоразделах – заиливание и обмеление (деградация) мелких рек и ручьев; вырубка лесов – понижение уровня грунтовых вод из-за увеличения поверхностного стока и др. (примеры студентов)
Таким образом, природный территориальный комплекс – это не просто набор, или сочетание компонентов, а такая их совокупность, которая представляет собой качественно новое, более сложное образование, обладающее свойством целостности. Природно-территориальный комплекс (ПТК) – совокупность взаимосвязанных природных компонентов (морфолитогенной основы, воздушных масс, природных вод, почв, растительности и животного мира), образующих территориальное ландшафтное единство. ПТК – безразмерное понятие, т.е. применимо для обозначения ландшафтных объектов любой размерности: локальной, региональной и планетарной. Синоним – географический комплекс. Автор термина – Н.А. Солнцев (1950-е годы).
Природная геосистема – земное пространство, где все природные компоненты находятся в системной вещественно-энергетической и информационной связи друг с другом, образуя ландшафтную целостность. Природная геосистема – безразмерное понятие. Автор термина В.Б.Сочава (1963).
ПТК и геосистема – понятия близкие, но не синонимы. Геосистема – более широкое понятие, чем ПТК.
Свойства геосистем. Геосистемы обладают как общими для систем всех видов, так и специфическими свойствами, присущими только географическим системам. Важнейшим свойством геосистемы, отличающим ее от других систем является территориальность. Это свойство означает, что геосистемы выявляются на определенной территории и на их особенности влияют площадь, конфигурация и другие территориальные характеристики. Общие для всех систем свойства и понятия можно подразделить на две группы: понятия, связанные с внутренним строением систем (элемент, компонент, целостность, структура, устойчивость, динамика, развитие, генезис) и понятия, определяющие ее функционирование. Рассмотрим основные понятия, характеризующие внутреннее строение геосистемы. Элемент геосистемы - отдельный материальный объект, изолированный, измеряемый, неделимый рамках географических исследований. Компонент геосистемы - материальный объект, складывающий из многих изолированных элементов. Может быть охарактеризован в отношении размера, объема, содержания и может быть величиной разного порядка. Для геосистем компонентами являются почва, растительность, животный мир, воздушные массы, массы твердой земной коры, массы гидросферы. Но все эти компоненты - это также целостные сложные образования, характеризующиеся определенной автономностью и структурной неоднородностью. Например, почва - компонент геосистемы и, в то же время, сложная природная система, состоящая из сочетания органических, неорганических и органо-минеральных соединений. Целостность геосистемы - ее внутреннее единство, определенная независимость от окружающей среды. Это качество геосистемы возникает в результате взаимодействия и взаимообусловленности ее компонентов. Целостность проявляется: а) в относительной автономности и устойчивости геосистем к внешним воздействиям; б) в наличии объективных границ; в) в упорядоченности структуры; г) в большой тесноте внутренних связей по сравнению с внешними. Целостность геосистемы требует при ее изучении не только характеристики отдельных элементов и компонентов, но и всех взаимосвязей в геосистеме. Целостность геосистемы определяет реакцию всех компонентов геосистемы при воздействии, в том числе и антропогенном, на любой ее компонент.
Под структурой геосистемы понимают пространственно-временную организацию (упорядоченность или взаимное расположение) компонентов или отдельных структурных частей (подсистем) геосистемы. Структура может быть вертикальной или латеральной. В первом случае мы имеем ярусное расположение компонентов и вертикальные межкомпонентные способы соединения. Во втором - соседствование составляющих подсистем с горизонтальными межсистемными соединениями. Связи в обоих случаях осуществляются путем передачи вещества и энергии. Примером вертикальных системообразующих потоков может быть кругооборот воды: выпадение осадков - фильтрация в почву и грунтовые воды - поднятие водных растворов по капиллярам - испарение - или всасывание водных растворов корнями - транспирация. Проявлениями латеральных системообразующих потоков являются водный и твердый сток, стекание холодного воздуха по склонам в долинах, миграция элементов в виде растворов с водораздельных поверхностей в понижения. Упорядоченность в структуре геосистем проявляется не только в пространстве, но и во времени. Например, снежный покров или зеленая масса растений - это зимний и летний временной аспект одной и той же геосистемы умеренной зоны. Таким образом, в понятие структуры геосистемы включают набор ее состояний, меняющихся в пределах времени выявления геосистемы, Все пространственные и временные состояния геосистемы составляют ее инвариант. Инвариантом называют совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных. Структура геосистемы характеризуется устойчивостью по отношению к внешним воздействиям, т.е. способностью сохраняться при изменении внешних условий. Устойчивость геосистемы определяется наличием пластичности. Это свойство выработано в процессе эволюционного развития и наиболее присуще растительности. Растительные реликты встречаются на одних и тех же территориях десятки тысяч лет, несмотря на то, что физико-географические условия изменились. Например, на Русской равнине в отдельных местах сохранились растения, произраставшие еще в доледниковый период, на Таймыре, среди тундры, сохранилась знаменитая лиственничная роща (Ары-Мас), в Якутии - фрагменты луговых степей - свидетелей более теплых и более сухих условий. Устойчивости геосистем способствует способность к саморегулированию - восстановлению исходного состояния геосистемы после прекращения внешнего воздействия. Восстанавливаться геосистема способна при условии, если внешнее воздействие не нарушило ее структуру и взаимосвязи между компонентами. В последнем случае говорят о деградации геосистемы. Саморегулирование геосистем возможно потому что геосистемы состоят из компонентов и (или) подсистем, связанных обратной связью. Под динамикой геосистемы понимают такие ее изменения, которые имеют обратимый характер и не приводят к перестройке ее структуры, т.е. изменения, которые происходят в пределах одного инварианта (восстановление леса после вырубок, зарастание песчаных отмелей).
Генезис геосистемы определяется происхождением ее структуры и взаимосвязей между компонентами и подсистемами. Процесс формирования этих взаимосвязей очень длительный, например требуются тысячелетия, чтобы сформировались взаимосвязи между почвами и растительностью. Современная геосистема формируется на месте предшествующей в результате длительного этапа развития, который приводит к коренной перестройке структуры и появлению новой геосистемы. Направление развития определяется общей тенденцией эволюции. Эволюция может быть спонтанной (саморазвитие) или быть обусловлена внешними по отношению к данной геосистеме факторами. Примером саморазвития может быть превращение озера в болото в результате зарастания его водной растительностью. В целом саморазвитие геосистем происходит в рамках, ограниченных внешними условиями. Это значит, что при современном климате леса не займут территории степей. а степи не захватят территорию пустынь Изменениями внешних условий определяется происхождение ландшафтов Среднерусской возвышенности. В ледниковый период основная часть территории Среднерусской возвышенности не перекрывалась ледником и здесь сохранялись ландшафты «холодной лесостепи», представлявшие собойчередование открытых пространств и участков леса, состоявшего из лиственницы, сосны и березы. Впоследствии, в связи с изменением климата изменилась и лесостепь - сформировался ландшафт, в пределах которого дубравы чередуются с луговыми степями. Выделяют несколько типов развития геосистем: 1 - равновесный режим, когда в геосистеме преобладают устойчивые связи, не испытывающие большой нагрузки и поддерживающие систему в относительно неизменном состоянии. 2 - периодический режим, когда геосистема находится в колебательном (маятниковом) состоянии. Происходит периодическая смена состояний геосистемы, но в пределах одного инварианта. При таком колебательном режиме максимальную нагрузку испытывают связи саморегуляции, периодически возвращающие систему в исходное состояние. 3 - переходный режим, при котором геосистема переходит из одного равновесного состояния в другое. Этот режим свидетельствует о постепенном изменении устойчивых взаимосвязей (эффект скачка). 4 - тренд - направленное развитие. При таком развитии резко возрастает роль прямых связей, характерных для однонаправленного движения, что приводит к прогрессирующему накоплению тех или иных веществ, элементов. Огромную роль в геосистемах играют многочисленные и многообразные связи между компонентами, которые определяют ее целостность и устойчивость. Все существующие в геосистеме связи принято подразделять на прямые или обратные, положительные или отрицательные. Прямая связь предполагает только воздействие комопонента А на компонент В, обратная - еще и обратное воздействие компонента В на компонент А. Таким образом, благодаря обратной связи, приходящий извне импульс, проходя через систему, приводит к цикличности воздействия. При этом отрицательная обратная связь вызывает замкнутый контур изменений, ослабляет воздействие и создает динамическое равновесие, а положительная обратная связь усиливает эффект импульса, поступившего извне, выводя систему из равновесия.. Среди многочисленных связей основными являются связи взаимодействия и развития. Связи взаимодействия представлены в геосистемах связями между объектами: растительностью и животными, растительностью и почвами, климатом и водами и т.д. При антропогенном воздействии возникают новые связи, связи преобразования (промышленное предприятие - загрязнение воздуха, земледелие - загрязнение воды), когда в результате взаимодействия двух или нескольких объектов последние изменяются, переходя в новое состояние. Так, между фермой и ближайшим озером может сложится следующая взаимосвязь: вода озера используется для питья животных. а в водоем попадают стоки фермы. При отсутствии очистки вода загрязняется и озеро переходит в состояние эвтрофированного водоема, вода которого не пригодна. И при ее использовании начнется гибель животных. Связи развития определяются общей тенденцией эволюции, которая может быть спонтанной или обусловленной внешними по отношению к данной системе факторами. В геосистемах постоянно происходят многочисленные и разнообразные процессы перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества и информации, поступающих извне. Эти процессы объединяют общим понятием - функционирование геосистемы. Функционирование слагается из трансформации солнечной энергии, влагооборота, геохимического кругооборота, биологического метаболизма механического перемещения материала под действием силы тяжести и осуществляется по законам механики, химии и биологии, т.е. любая геосистема - это сложная физико-химико - биологическая система. Функционирование геосистемы проявляется в цикличности протекания основных процессов, связанной с цикличностью поступления солнечной энергии - основного энергетического источника функционирования геосистемы. При этом каждый компонент геосистемы обладает определенной инертностью - отставанием ответных реакций на внешние изменения. Так, кривая годового хода температур сдвинута по сравнению с кривой годового хода суммарной радиации. (в тайге северо-западной части Русской равнины наибольшие значения солнечной радиации наблюдаются в июне, наибольшая температура воздуха - в июле, наибольшая температура нижних горизонтов почвы - в сентябре. В Приангарье, где под покровом пихтового леса теплообмен еще более затруднен, при наибольших значениях солнечной радиации наблюдаются наименьшие значения температур нижних горизонтов почвы). Годовая цикличность поступления солнечной радиации проявляется в некоторых геосистемах в определенных изменениях вертикальной структуры, когда летний и зимний варианты этой структуры сильно отличаются. Кроме годовой существует суточная цикличность функционирования, связанная со сменой дня и ночи, которые сопровождаются колебаниями освещенности, температуры, влажности воздуха. Это приводит к пульсации вертикальных (конвекционных) и латеральных потоков и связанных с ними процессов (горно- долинным ветрам, изменениям процессов фотосинтеза, суточному ходу процессов замерзания-протаивания и т.д.). На годичный цикл накладываются многолетние циклы, имеющие разные причины. Наиболее отчетливо в особенностях функционирования геосистем прослеживаются колебания климата (потепление - похолодание, аридизация - гумидизация). Так, некоторое потепление климата начала ХХ веков привело к более раннему (на 8-12 суток) наступлению всех фенологических явлений в геосистемах Западной Европы и Русской равнины. Чередование более сухих и более влажных периодов привели в семиаридных районах (в частности в Забайкалье) при увлажнении к трансгрессии озер, активизации родников и мерзлотно-наледных условий, усилению роли мезофильного разнотравья в типичных пижмовых и вострецовых сообществах. Наоборот, в более сухие эпохи наблюдалось наступление более конкурентоспособных ковыльных сообществ. Изменения, происходящие в ландшафте, принято подразделять на обратимые и необратимые. Обратимые изменения - это сезонные смены аспектов, которые ничего нового не вносят в установившийся порядок вещей. Они не приводят к развивающемуся процессу, а создают лишь сезонную ритмику функционирования ландшафта. При необратимых изменениях возврата к прежнему состоянию не происходит: изменения идут в одну сторону и в определенном направлении. Необратимые изменения ландшафтов следует рассматривать как их развитие. В результате необратимых изменений в компонентах ландшафта, его структура претерпевает перестройку, возникает новая структура и новый ландшафт, содержащий в себе элементы прежнего.
Экосистема (экологическая система) - совокупность биологических организмов, их сообществ и среды их обитания. Автор термина А.Тенсли (1935) Понятие «экосистема» биоцентрическое, безразмерное.
1.4. История ландшафтоведения.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 451; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.134.95.222 (0.052 с.) |