Категории:
ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника
ФУНКЦІОНУВАННЯ, ДИНАМІКА І РОЗВИТОК ЛАНДШАФТІВ
Основні питання:
1.Функціонування ландшафтів.
2.Динаміка ландшафтів.
Природні зміни і саморозвиток ландшафтів.
Антропогенні зміни і стійкість ландшафтів.
Стійкість ландшафтів.
3.Розвиток ландшафтів.
Функціонування ландшафтів
Мета:вивчити функціонування ландшафтів, основні терміни.
План:
1.Функціонування ландшафтів.
2.Головні складові функціонування ландшафтів.
Функціонування ландшафтів - це сукупність всіх процесів переміщення, обміну і трансформації речовини і енергії всередині ПТК або між різними ПТК як інтегральний фізико-географічний процес. Головними складовими функціонування ландшафтів являються: 1) вологообмін; 2) мінеральний обмін; 3) газообмін; 4) енергообмін і 5 )біогенний кругообіг.
Вологообмін називають "кровообігом ландшафту", оскільки складна система водних потоків пронизує ландшафт подібно кровоносній системі людини. За посередництвом потоків вологі відбувається основний мінеральний обмін між окремими складовими частинами ландшафту. Переміщення вологи супроводжується формуванням розчинів, транспортуванням і акумуляцією хімічних елементів; переважна більшість геохімічних реакцій відбувається у водному середовищі. Головними процесами вологообміну є: 1) випадіння атмосферних опадів; 2) поверхневий стік; 3) інфільтрація і підземний стік; 4) підняття ґрунтових розчинів по капілярах і випаровування; 5) транспірація; 6) конденсація вологи в атмосфері і нове випадання опадів.
Мінеральний обмін в ландшафті відбувається під дією сили тяжіння і, на відміну від вологообміну, має вигляд спрямованих в один бік міграційних гравітаційних потоків, а не кругообігу. Мінеральні речовини
Мігрують в ландшафті у вигляді: 1) твердих продуктів денудації гірських порід, що переміщуються по схилах під дією сили тяжіння; 2) твердих продуктів вулканічних вивержень; 3) механічних домішок у воді (завислі наноси); 4) механічних домішок у повітрі (пил); 5) водорозчинних речовин, тобто іонів, що переміщуються з водними потоками і приймають участь в геохімічних і біохімічних реакціях.
Газообмін - це переміщення, розчин і трансформація газоподібних речовин, а також циркуляція повітряних мас, яка супроводжується обміном речовиною і енергією.
Енергообмін являє собою кругообіг і трансформацію сонячної енергії. Сонячна енергія здатна перетворюватися в різні інші види енергії -теплову, хімічну, механічну. За рахунок сонячної енергії відбуваються всі внутрішні процеси обміну в ландшафті, включаючи вологообмін і біогенний кругообіг. Забезпеченість сонячною енергією обумовлює інтенсивність функціонування ландшафтів. Добові і сезонні коливання кількості сонячної енергії обумовлюють основні цикли функціонування - добовий і річний.
Біогенний кругообіг - це процеси утворення і руйнування органічної речовини. Утворення органічної речовини із неорганічної здійснюється первинними продуцентами (вищими рослинами, водоростями і бактеріями) за рахунок сонячної енергії і називається фотосинтезом. Руйнування органічної речовини відбувається внаслідок поїдання рос лин фітофагами, а фітофагів — зоофагами, а також розкладання відмер лих органічних решток мікроорганізмами.
Кожний з п'яти головних процесів функціонування ландшафтів складається із численних елементарних процесів, які мають фізичний, хімічний або біологічний характер. Прикладами фізичних процесів функціонування є падіння крапель дощу, нагрівання чи охолодження земної поверхні, підняття ґрунтових розчинів по капілярах, випаровування. Прикладами хімічних процесів функціонування є механічна, водна, по вітряна, біогенна та техногенна міграція хімічних елементів. І, нарешті, біологічними процесами функціонування є фотосинтез, розкладання органічної маси мікроорганізмами і т. ін.
Дослідження кожного з цих елементарних процесів методами від повідних наук - фізики, хімії, біології - дозволяє вивчити інтегральні процеси функціонування ландшафтів. Фізичні процеси функціонування вивчає геофізика ландшафту, хімічні - геохімія ландшафту, біологічні – ботика ландшафту (біогеоценологія). Дослідження здійснюються на комплексних географічних стаціонарах шляхом регулярних і багаторічних спостережень.
Динаміка ландшафтів.
Мета:вивчити динаміку ландшафтів, природні зміни ландшафтів, антропогенні зміни ландшафтів, стійкість ландшафтів, основні терміни.
План:
1.Динаміка ландшафтів.
2.Природні зміни ландшафтів.
3.Антропогенні зміни ландшафтів.
4.Стійкість ландшафтів.
Природні зміни ландшафтів.
Процеси функціонування ландшафтів супроводжуються змінами просторової і елементної структури ПТК.
Кількісні зміни, які відбуваються в ПТК під дією природних і антропогенних факторів і не приводять до якісної перебудови його структури, називають динамікою ландшафтів.
Природні або спонтанні зміни характеризуються періодичністю і мають ритмічний або циклічний характер. Кожний цикл має свою тривалість в часі. Виділяють: 1) добові; 2) річні; 3) багаторічні цикли. В добових циклах виділяють нічні і денні фази, в річних - сезонні осінні, зимові, весняні і літні фази.
Добові цикли пов'язані із зміною термічних умов, викликаних обертанням Землі навколо своєї осі. Зміна кількості сонячної енергії відображується на температурі і вологості повітря, а через ці метеорологічні елементи - і на інших компонентах ПТК. Це, в свою чергу, викликає пульсацію вертикальних (конвективних) і горизонтальних потоків повітря, почасти також атмосферних опадів (наприклад, після полуденні дощі в екваторіальних широтах), процесів замерзання та танення, фізичного вивітрювання, фотосинтезу і т. ін.
Річні цикли в динаміці природних явищ пов'язані з положенням Землі відносно Сонця та нахилом земної осі і обумовлені різною кількістю сонячної енергії по сезонах року. Влітку, внаслідок максимальної кількості сонячної енергії, процеси в ПТК протікають інтенсивно. Взимку, навпаки, відбувається затухання функцій ПТК. Навесні інтенсивність процесів функціонування зростає, восени - зменшується.
Багаторічні цикли в динаміці ПТК пов'язані з циклами активності Сонця і відбуваються з інтервалами в 5-6, 11, 22, ЗО, 60, 90, 180, 900 і навіть 1850 років і більше.
Розглядаючи динаміку ПТК, її ритмічні прояви, не можна обійти неритмічні, тобто імпульсивні зміни станів ПТК. До неритмічних, тобто імпульсивних змін станів ПТК відносять: зміни викликані землетрусами, виверженнями вулканів, тайфунами, обвалами в горах і т. д. Ці процеси часом різко змінюють стан ПТК, іноді докорінно руйнують його, отже виходять за межі динаміки. Тобто слід розрізняти два типи змін ПТК, які називають зворотними і незворотними.
Зворотні зміни - це добові і річні зміни, які, за виразом Л.С.Берга, "не вносять нічого нового в усталений порядок речей", а також зміни катастрофічного характеру (наприклад, зміни, викликані землетрусами), після яких ландшафт відновлюється приблизно до того стану, в якому він був до катастрофи. При незворотних змінах "повернення до минулого стану не відбувається".
Зворотні зміни - це кількісні зміни, вони не призводять до якісної перебудови ПТК. Зворотні зміни відбуваються, як відмітив В.Б.Сочава, в рамках одного інваріанту, на відміну від незворотних, якісних змін, які ведуть до зміни інваріанту ПТК. Інваріантне начало зберігається незмінним при будь-яких динамічних перетвореннях. При цьому під інваріантом розуміється стійка послідовна зміна станів ПТК як його структурних елементів (мал. 3).
Мал. 3. Інваріант ПТК (1-7 - порядкові номери станів ПТК в рамках одного інваріанту; кількість станів умовна).
Стан - це положення, в якому знаходиться той чи інший ПТК на даний момент. Певна сукупність станів складає інваріант ПТК або його часову динамічну структуру, динамічний ряд, тоді як незворотні зміни складають еволюційний ряд розвитку ПТК. Останній В.Б.Сочава образно порівнює з кінематографічною стрічкою. Кожний кадр такої стрічки відповідає певному інваріанту і містить певну кількість пере мінних структур. Перехід одного інваріанту в другий (зміна кадру) - це вже прояв еволюційного розвитку природного середовища.
Уявлення про динаміку геосистем як зміну станів ПТК в рамках одного інваріанту має відношення насамперед до фацій. Сукупність всіх станів фації, тобто "інваріант з перемінними станами, які відносяться до нього" В.Б.Сочава запропонував називати епіфацією.
Перемінні стани фації — це різні модифікації її корінної структури, які виникають або спонтанно, або під впливом людини. В першому ви падку створюються серійні фації, які являють собою звичайно недовго вічні геосистеми, що заступають одна одну. Такі фації створюють серійний ряд, а процес зміни станів В.Б.Сочава назвав сукцесією геосистем. Зрештою серійні фації, що пройшли ряд сукцесійних змін, досягають еквіфінального стану. В.Б.Сочава розрізняє три варіанти еквіфінального стану фації: 1) корінна фація - відносно стійкий динамічний стан при гармонічному розвитку компонентів; 2) умовно корінна фація - звичайно близька до корінної і відрізняється від неї лише тим, що за браком часу ще не прийшла в рівновагу як всередині себе, так і з зовнішнім оточенням; 3) удавано корінна (квазікорінна) фація - це фація, яка змінена порівняно з корінною внаслідок довготривалого гіпертрофованого впливу якого-небудь фактору.
Тому динаміку можна визначити як зміну станів ПТК в рамках одного інваріанту, в той час як розвиток є зміною самого інваріанту.
Форми динаміки ландшафтів поділяють на: 1) природні і антропогенні (за факторами, що викликають зміни); 2) ритмічні та імпульсивні (за характером зміни станів); 3) добові, річні і багаторічні (за тривалістю змін).
Антропогенні зміни ландшафтів.
До поняття динаміки природних комплексів звичайно відносять всі зміни, викликані впливом людини. Вплив людини викликає різноманітні порушення у функціонуванні ПТК і змінює їхню структуру. Наприклад, при розорюванні земель порушується ґрунтовий покрив, знищується і замінюється на культурну природна рослинність, що впливає на режим підземних вод, мікроклімат, викликає ерозію ґрунтів. Ще більші зміни в ПТК викликають гірськопромислова і містобудівна діяльність людини.
Всі компоненти, які складають ПТК, відчувають вплив антропогенної діяльності. Деякі дослідники вважають, що достатньо змінити будь-який природний компонент, щоб створився новий, антропогенний ПТК, а оскільки господарський вплив прямо або опосередковано зачепив майже всю поверхню Землі, на ній вже практично не залишилось природних ландшафтів, майже всі вони заміщені антропогенними.
Так, згідно з Ф.М.Мільковим, достатньо змінити, наприклад, ґрунти або тваринний світ, щоб ландшафт "автоматично та негайно перетворився на антропогенний". Антропогенні ландшафти поділяє на: 1) сільськогосподарські; 2) селитебні (малоповерхові і багатоповерхові); 3) промислові; 4) водні; 5) лісокультурні; 6) шляхові та ін. Інші автори, послідовники Ф.М.Мількова, серед антропогенних ландшафтів згадують "рисові ландшафти", "чайні ландшафти" і т. ін.
Згідно з уявленнями про динаміку і розвиток ПТК, зміни, які відбуваються в ПТК внаслідок антропогенного впливу, є незворотними. Тобто такими, що призводять не до зміни одного стану ПТК іншим в рамках одного інваріанту, а до зміни самого інваріанту. Тобто це не динамічні, а еволюційні зміни.
Ландшафтознавці, прихильники теорії нерівнозначності природних компонентів-факторів, вважають таку точку зору на роль антропогенного фактору в динаміці і розвитку ПТК помилковою. Що Ф.М.Мільков та його послідовники називають антропогенним ландшафтом, це, на думку А.Г.Ісаченко, лише різні прояви людської діяльності в ландшафті, які поділяються на дві групи: 1) типи використання земель або угіддя (поля і плантації з рисом, овочами і т. д., пасовища, сади і т. ін.); 2) інженерні споруди (мало - і багатоповерхові будинки, дороги, греблі, водосховища і т. ін.).Від того, вважає А.Г.Ісаченко, що до кожного з них ми додамо слово "ландшафт", тобто перейменуємо населені пункти в селитебні ландшафти, або, скажемо, поле гороху в гороховий ландшафт, ні наука, ні практика нічого не виграють.
На доказ А.Г.Ісаченко приводить такий приклад. Розорювання степів і руйнування дернини, яка затримувала сніг і воду і захищала грунти від морозу і вітру, зробили степові ландшафти ерозійно нестійкими. Наслідком цього стало зниження рівня ґрунтових вод і зменшення загальних запасів вологи. Землеробство супроводжувалося відчуженням поживних речовин із зібраним урожаєм і зменшенням кількості гумусу з 9-10 до 4-5 %, що призвело до зниження родючості степових ґрунтів. Але ж в степу після розорювання зовсім не зникли ті зональні фактори, які обумовлюють степовий клімат або наявність чорноземів. Нарешті, в цій "польовій" зоні продовжують вирощувати пшеницю і соняшник, а не льон, чайний кущ або кокосову пальму.
Звідси слідує, що: 1) теорія нерівнозначності природних компонентів-факторів вірна і геоматичні компоненти ПТК зберігають свої якості навіть при знищенні біотичних; 2) при оцінці ступеню антропогенного впливу на ПТК слід враховувати їх таксономічний ранг: чим він вищий, тим вища стійкість ПТК по відношенню до зовнішнього впливу, тим більша здатність ПТК до зберігання своїх головних властивостей.
Літогенна основа рівнин, повітряні маси відносно консервативні до зовнішнього впливу, біотичні компоненти - дуже чутливі, але в той же час здібні до саморегулювання, відновлення. Перетворення або навіть знищення останніх не зменшує потенційної здібності ПТК до відновлення характерних для нього типів рослинності або тваринного світу і викликає лише часткову зміну структури ПТК, оскільки літогенна основа і повітряні маси залишаються колишніми і слабко реагують на перебудову біоти.
В більшості випадків антропогенно обумовлена динаміка — це зміни в принципі зворотні, поки зачіпають головним чином біоту, яка здатна до відновлення. Але наслідки впливу людини на ПТК набувають більш стійкого і навіть незворотного характеру, якщо: а) напрямок цього впливу співпадає з незворотними природними процесами і посилює їх (наприклад, заболочування, яроутворення і т. д.); б) вплив людини відбувається на ведучі фактори ландшафтоутворення (терасування схилів, створення кар'єрів, териконів і т. д.); в) відбувається екологічно еквівалентна заміна одних біоценозів іншими. Тому до оцінки ролі антропогенного впливу краще за все підходити з'ясувавши спочаткутенденції їхнього природного розвитку, оскільки, наприклад, схильність ПТК до певних змін може дуже легко привести до переоцінки значущості "поштовху" з боку людини.
На думку В.Б.Сочави, під впливом антропогенного фактору створюються похідні модифікації корінної фаціальної структури, які формують ряди трансформації. Похідні модифікації можуть бути відносно короткочасними або довготривалими, але також мають тенденцію, проходячи ряд сукцесійних змін, повернутися к еквіфінальному стану.
Таким чином, антропогенні зміни ландшафтів - це зворотні у більшості випадків зміни і є не чим іншим, як короткочасними або довготривалими похідними модифікаціями їх корінної структури при зміні "слабких" біогенних компонентів природи. Лише корінна зміна "сильних" геоматичних компонентів природи призводить до змін незворотного характеру.
А.Г.Ісаченко вважає, що в залежності від ступеню впливу господарської діяльності слід розрізняти змінені та умовно змінені ландшафти. До останніх віднесені ПТК, які не відчували безпосередньо господарське використання. Змінені ландшафти поділяються на: 1) слабо змінені - господарська діяльність в них зачепила лише окремі компоненти, але основні природні зв'язки залишились непорушеними; 2) порушені (сильно змінені) - такі, що піддавались довготривалому господарському використанню, яке призвело до порушення структури комплексу та прояву таких негативних процесів, як ерозія, дефляція, заболочування, засолення, забруднення вод і т. д.; 3) перетворені - такі, в яких природні компоненти цілеспрямовано змінені в інтересах суспільства.
Последнее изменение этой страницы: 2017-09-22
lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...