ПЛАН
1 Ландшафтные комплексы
2 Структура ландшафтной сферы
3 Геосистема
4 Организация геосистем
Литература
1 ЛАНДШАФТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
Природную основу геосистем образуют ландшафтные комплексы. Рассмотрим их строение и организацию.
Ландшафтная сфера - структурная часть географической оболочки. В пределах географической оболочки в зоне наибольшего взаимопроникновения, взаимодействия и взаимообусловленности различных геосфер обособилась ландшафтная сфера.
Ландшафтная сфера представляет собой зону прямого соприкосновения, контакта и активного взаимодействия литосферы, атмосферы и гидросферы.
Это сфера, в которой зародилась жизнь, это биологический фокус географической оболочки, в которой наблюдается наивысшее "сгущение" жизни. Это сфера зарождения, развития и современного существования человечества и земной цивилизации.
Вертикальная мощность ландшафтной сферы колеблется от нескольких десятков метров до 250-350 м. На суше в ее пределы входят: верхняя часть литосферы, почвы, растительные и животные комплексы, приземный слой воздуха, в пределах океанов - приводный слой воздуха и верхняя толща воды дол глубины проникновения солнечного света (250 м).
Ландшафтная сфера состоит из различных по размерам природных территориальных и аквальных комплексов (ПТК и ПАК), выстилающих сушу, океаны и ледниковые поверхности.
2 СТРУКТУРА ЛАНДШАФТНОЙ СФЕРЫ
Природные комплексы в зависимости от своих размеров и свойств объединяются в определенные выделы. Вследствие шарообразности Земли, неравномерного распределения солнечной энергии ландшафтная сфера дифференцировалась на зональные ПТК: ландшафтные пояса, зоны, подзоны на равнинах и высотные зоны и пояса в горах.
Неоднородность геологических структур создает предпосылки для формирования азональных ПТК. Крупнейшие из них - материки и океаны. Материки делятся на физико-географические страны, области и районы (ландшафты). Часто ландшафтом называют ПТК любой размерности.
Ландшафт (физико-географический район) является целостной и далее неделимой территорией в зональном и региональном отношениях. Внутренняя (морфологическая) неоднородность ландшафта обусловлена уже иными причинами, которые нам предстоит в дальнейшем рассмотреть. Главными морфологическими единицами ландшафта являются фации, урочища, местности.
Фация - это самый мелкий, далее неделимый ПТК, все компоненты которого относительно однородны. Фация имеет однородные поверхностные породы, рельеф и увлажнение, один микроклимат, однородную растительность и животный мир.
Пример
Представьте себе балку, имеющую днище и склоны северной и южной экспозиции. Вследствие разного количества тепла, поступающего на склоны и днище, и в результате различного увлажнения, растительность и почвы на склонах и в пределах днища будут различны.
Однородная поверхность днища балки, как наиболее увлажненная, занята дубовым лесом с обильным кустарником лещины. Южный склон покрыт типчаково-ковыльной степью с кустарниками, а на склоне северной экспозиции произрастает дубовый лес. Однородные поверхности днища балки, северного и южного ее склонов представляют собой фации. Фации имеют площадь от 10-20 м2 до 1-3 км2.
Более крупным ПТК является урочище.
Урочище - это сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов, приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате.
В урочища фации объединяются по общему происхождению и связующим потокам вещества и энергии.
Пример.
Продолжаем рассматривать балку. В пределах балки фации днища и склонов территориально сопряжены, взаимосвязаны потоками подземных и поверхностных вод, гравитационным перемещением почв и поверхностных пород, а также другими динамическими процессами, и образуют урочище.
На равнинах урочища имеют размеры до 10-20 км2.
Следующий по величине ПТК - местность. Местность объединяет сопряженные урочища, и ее формирование связано с более крупными формами рельефа. Как правило, местность однотипно используется в народном хозяйстве. На равнинах она имеет размеры от 20-50 до нескольких сот км2.
Пример.
В пределах крупных речных долин, таких как Днепр, Дон, Волга, выделяют пойменную местность, террасовую и местность приречных склонов.
Если возвратиться к ранее рассмотренному примеру, то можно представить водораздельную равнину, расчлененную небольшими балками и оврагами. Она представляет собой местность овражно-балочных водораздельных равнин.
Для того, чтобы установить ландшафтную структуру какой-либо территории, составляют ландшафтную карту.
3 ГЕОСИСТЕМА
В настоящее время понимание ландшафта базируется на учении о системах.
Система - это совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство. Примерами систем могут служить лес, болото, человеческое общество, завод, живой организм. Одна из главных особенностей систем состоит в том, что они обладают теми свойствами, которые не присущи отдельным ее элементам (частям).
Пример.
Лесной ландшафт включает горные породы, почвы, растительность, животных, воздух и обладает таким свойством, как продуцирование органического вещества. Это свойство присуще системе и не может возникнуть в отдельной ее части.
Системы, приуроченные к планете Земля, принято называть геосистемами.
Природная геосистема - это исторически сложившаяся совокупность природных компонентов, характеризующаяся пространственной и временной организованностью, относительной устойчивостью, способностью функционировать как единое целое, продуцируя новое вещество.
Природная геосистема постоянно обменивается веществом, энергией и информацией с окружающей средой и поэтому относится к открытым системам.
Неравномерность распределения вещества и энергии в ландшафтной сфере служит основой для возникновения разнообразных движений: потоков энергии, циркуляции воздуха, воды, почвенных растворов, миграции химических элементов и др. Движение вещества и энергии ведет к всеобщей связи всех частей ландшафтной сферы и обуславливает ее целостность. Это приводит к тому, что изменения в пределах одной части ландшафтной сферы неминуемо отразятся на других ее частях или же на всей ее структуре.
4 ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕОСИСТЕМ
Природные геосистемы определенным образом организованы. Под Организацией структуры понимается порядок расположения ее структурных частей в пространстве и порядок их следования во времени.
Одним из важных типов пространственной организации геосистем является ландшафтная катена (от лат. - цепь, непрерывный).
Под ландшафтной катеной понимается последовательность расположенных на склонах или вокруг водоемов более мелких природных геосистем.
Пример.
Склоновая катена степной геосистемы состоит из останцово-водораздельной, склоновой, террасовой и пойменной местностей. Они связаны однонаправленными потоками вещества и энегии.
Как правило, аккумуляция вещества происходит в нижних звеньях катены и, если источник выброса загрязняющих веществ расположен в ее верхних звеньях (например, на останцово-водораздельных равнинах). То загрязнители будут накапливаться в нижних звеньях катены.
Внутренняя организация геосистемы обуславливается внутренними связями между ее частями. Сущность связей состоит в том, что структурные части ландшафта обмениваются между собой веществом, энергией и информацией. Соответственно связи бывают:
- вещественные
- энергетические
- информационные
Эти связи реализуются соответственно путем передачи вещества, энергии или информации.
Пример.
Вещественные связи имеют место при потреблении растениями воды и минеральных солей из почвенных растворов.
Энергетические связи часто неразделимы с вещественными и осуществляются одновременно с потоками воздуха, воды, твердого субстрата (почв и горных пород), перемещениями животных и т.д.
Южные склоны балки нагреваются сильнее северных. Нагретый воздух распространяется и на другие фации балки, выравнивая температурные различия.
Что же касается информационных связей, то они пока остаются наименее изученными, и сделаны еще только первые попытки разобраться в их природе. В отличие от вещественных и энергетических, информационные связи почти всегда сопровождаются очень тонкими влияниями, требующими предварительной настройки воспринимающих элементов. При их реализации, как правило, осуществляется следующий принцип: слабые усилия или воздействия, или очень незначительные затраты вещества и энергии - большие эффекты. Они всегда отличаются очень незначительными затратами вещества и энергии и, как правило. Запускаются целые цепи процессов.
Пример.
Ничтожно малая энергия электромагнитной волны, воздействуя на радио- или телевизионную антенну, вызывает большие световые и звуковые эффекты, квант света определенной долины волны запускает цепи биохимических реакций в хлорофилловом зерне растения, ничтожно малые по своим размерам вирусы гриппа вызывают большие последствия для крупных организмов. Занесенные на песчаные отмели зародыши живых организмов, или сами организмы, крайне незначительные по своей биомассе, вызывают сильные изменения отмелей - на них возникают со временем своеобразные геосистемы. Все это очень сходные по природе информационные явления, протекающие, правда, с очень разной скоростью: от тысячных и менее долей секунды (фотосинтез) до многих десятков и сотен лет (зарастание песчаных отмелей). Все они требуют предварительной настройки, предварительно установленного соответствия между приемником и передатчиком, хлорофилловым зерном и квантом света определенной длины волны, вирусом гриппа и клеткой человека, занесенными на песчаные отмели организмами и состоянием в этом месте физической среды.
С помощью этих примеров становится более понятным и само понятие информации. В самом широком смысле под информацией понимаются сообщения или отображения, возникающие в воспринимающей системе или ее элементе в ответ на слабые или очень слабые воздействия. Обязательным условием появления сообщения или отображения является наличие предварительно (заранее) установленного соответствия между передатчиком и приемником информации.
Информация природных геосистем содержится в их структуре (строении и связях).
Пример.
Птицы по изменениям в ландшафте получают информацию о времени перелета.
Информация о начале цветения, плодоношения и сбрасывания листвы растениям передается посредством изменения продолжительности солнечного сияния, температур, миграционных процессов почвенных растворов и др.
Чем сложнее структура природной геосистемы, тем она более информативна. Хозяйственная деятельность, как правило, направлена на упрощение структуры геосистем и уменьшение их информационного разнообразия.
Пример.
Структура естественной степи достаточно сложна: наблюдается богатство видового состава растений и животных , быстрая смена аспектов в течение года. При сельскохозяйственном ее использовании структуру упрощают до посева одной культуры (реже двух).
Процессы, ведущие к уменьшению упорядоченного информационного разнообразия системы и уменьшению ее организации, имеют энтропийный характер. В результате хозяйственной деятельности увеличивается энтропия природных геосистем: за счет разрушения естественной организации геосистем и приноса в окружающую среду дополнительных веществ (тепловое загрязнение, выбросы газообразных, жидких и твердых загрязняющих веществ и др.).
Внутренняя организация геосистемы зависит также и от саморазвития геосистемы.
Саморазвитие - это изменение геосистемы, протекающее согласно внутренним свойствам под воздействием или с участием неизменного внешнего источника энергии.
Пример.
Озеро носит в себе зародыш будущей своей гибели: даже при постоянстве стока и других внешних условиях оно постоянно мелеет и, в конце концов, озеро исчезает, т.е. превращается в комплекс другого типа (болото, солончак).
ЛИТЕРАТУРА
1. Исаченко А.Г., Шляпников А.А. Природа мира: ландшафты. – М.: Мысль, 1989.
2. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. – М.: Высшая школа, 1991
3. Реймерс Н.Ф. Природопользование. – М.: Мысль, 1990.