Геосистемы. Иерархия природных геосистем Локальные геосистемы как основные объекты полевых исследований

Понятие о ландшафте

Ландшафт - это, во-первых, конкретная территориальная единица; во-вторых, достаточно сложная геосистема, состоящая из многих элементарных географических единиц; в-третьих, ландшафт представляет собой основную ступень в иерархии геосистем.
Предпосылкой выделения того или иного ландшафта являются вполне определённые условия. Согласно Н.А. Солнцеву, для обособления ландшафта необходимы следующие условия:
- территория, на которой формируется ландшафт, должна иметь однородный геологический фундамент;
- после образования фундамента последующая история развития ландшафта на всём его пространстве должна была протекать одинаково. Например, нельзя объединять два участка, один из которых подвергался воздействию ледника, а другой нет, или один подвергался трансгрессии, а другой оставался вне воздействия трансгрессии.
- климат одинаков на всём протяжении пространства ландшафта и при любых сменах климатический условий он остаётся однообразным (внутри ландшафта наблюдается лишь изменение местных климатов - по урочищам и микроклиматов - по фациям).
При таких условиях на территории каждого ландшафта создаётся строго ограниченный набор скульптурных форм рельефа, водоёмов, почв, биоценозов и, в конечном счёте, простых природных территориальных комплексов - урочищ и фаций, рассматриваемых как морфологические (составные) части ландшафта. В определении Н.А. Солнцева подчёркивается, что ландшафт - есть закономерно построенная система локальных ПТК. В то же время ландшафт является элементом, частью более сложных региональных единств, на которые распадается географическая оболочка.
Ландшафт - это генетически единая геосистема, однородная по зональным и азональным признакам и заключающая в себе специфический набор сопряжённых локальных геосистем (Исаченко, 1991).

Компоненты ландшафта и ландшафтообразующие факторы

В вертикальном срезе любого ландшафта прослеживаются части всех сфер географической оболочки: литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы и педосферы. Фрагменты этих сфер называют природными географическими компонентами или компонентами геосистем. Согласно Н.А. Солнцеву (1963), компонентом литосферы является земная кора, атмосферы - воздух, гидросферы - вода, биосферы - растительность и животный мир, педосферы - почва. Каждый компонент представляет собой особый уровень организации вещества в эпигеосфере.
Совокупность компонентов литосферы, атмосферы и гидросферы часто называют геомой, а биосферы - биотой. Каждый из компонентов обычно расчленяется на элементы, характеризующие их отдельные свойства. Всякий компонент геосистемы - это довольно сложное тело. Например: вода - это не химически чистая (дистиллированная) вода, а сложные растворы и взвеси, которые вода образует в реальной природной обстановке благодаря взаимодействию с другими компонентами. Твёрдое вещество литосферы - первичные горные породы в зоне гипергенеза подвергаются механическому и химическому выветриванию, насыщаются водой, атмосферными газами и живым веществом. Особенность географических компонентов состоит в том, что в каждом из них присутствует вещество всех остальных компонентов и это придаёт им новые свойства, которыми не могло бы обладать химически чистое и физически однородное вещество. Так, влажный воздух отличается от сухого, а природные растворы от химически чистой воды.
По отношению к геосистемам географические компоненты служат структурными частями их вертикальной (радиальной, ярусной) структуры, поскольку им присуще упорядоченное, ярусное расположение внутри геосистемы.
Различным природным телам характерны свои структурные уровни организации. Так, изучение живых систем возможно на нескольких усложняющихся уровнях: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном, ценотическом. Рассмотрим отдельные географические компоненты.
Геологический фундамент. Основой, на которой формируется ландшафт, является геологический фундамент. В определении ландшафта подразумевается, что он имеет однородный геологический фундамент. Однородность по литологическому составу и характеру залегания горных пород - понятие относительное. Часто геологический фундамент опущен на значительную глубину (300-1500 м) и поэтому породы его не оказывают влияния на ландшафты. Довольно часто наиболее существенно воздействуют на ландшафт геологические отложения четвертичного периода - конечно-моренные, водно-ледниковые и древнеаллювиальные отложения. Все они разнообразны в литологическом отношении, имеют сложную контурность. Особой пестротой отличается четвертичная толща вблизи речных долин, вскрывающих более древние породы по сравнению с породами водоразделов. В пределах ландшафта геологические породы обладают относительным геологическим единством, единообразием литологии. В горных условиях, где на дневную поверхность выходят более древние породы, фундамент одного ландшафта может быть образован комплексом пород. Комплексность пород приводит к увеличению набора ПТК.
Массы твёрдой земной коры различны по генезису. Они могут быть представлены аллювиальными, пролювиальными, делювиальными, флювиогляциальными, моренными, эоловыми и другими отложениями. При этом они характеризуются не только сходством генезиса, но и сходством их механического, химического, минералогического состава. Чаще всего ландшафту соответствует геологическая формация - совокупность пород, близких по генезису и составу.
Рельеф земной поверхности тесно связан с геологическим строением. В рельефе существуют свои территориальные градации: мегарельеф, макро-, мезо-, микрорельеф. Однако различие между этими категориями рельефа и уровнями иерархии геосистем не всегда легко установить. Важнее различать морфоструктуры и морфоскульптуры, которые могут быть сопоставимы соответственно с региональными и локальными геосистемами. Ландшафт приурочен к самостоятельной морфоструктуре, т.е. ему соответствует определённый геоморфологический комплекс, который связан с определённым геологическим фундаментом и однотипным характером геоморфологических процессов. Таким образом, твёрдый фундамент ландшафта - это определённая морфоструктура, приуроченная к одной геологической формации. При оконтуривании ландшафта первостепенное значение имеет генетический тип рельефа. Однако типам рельефа, как и типам четвертичных отложений, свойственна комплексность форм. Поэтому важно, чтобы рельеф был одновозрастным и сформировался в однотипных условиях, под воздействием одного и того же фактора (водно-ледниковой деятельности, речной аккумуляции, эрозионо-денудационных процессов). Особая примета ландшафта - его локализация в границах определённой морфоструктуры, чем обеспечивается оротектоническое единство геосистемы (Николаев, 2000). Ландшафт не всегда отождествляется с территорией, занимаемой однотипным геолого-геоморфологическим фундаментом. Ландшафты могут быть разными, что связано с широтно-зональными, долготно-зональными различиями климата.
Климат. Как отмечает А.Г. Исаченко, компонентом ландшафта считается определённая совокупность свойств и процессов атмосферы, которая и называется климатом. Климатические особенности являются функцией таких показателей, как: поступления солнечной радиации, температуры и влажности воздуха, количества атмосферных осадков, направления и скорости ветра. При этом первостепенное значение имеют процессы циркуляции воздушных масс, обусловливающие провинциальные особенности климата. Совокупность свойств и процессов атмосферы называется климатом. Принято выделять климатические категории: макроклимат, собственно климат, местный климат (мезоклимат), микроклимат.
За основную климатологическую единицу ландшафта С.П. Хромов принял климат ландшафта; климат урочища (особая локальная вариация климата ландшафта) понимается как местный климат, а климат фации - как микроклимат. Под макроклиматом следует понимать климат географической зоны, области. Фация (от лат. facies - лицо, облик) - это простейший ПТК, на протяжении которого сохраняется один литологический состав, однородный характер рельефа, увлажнения, микроклимата, почв и один биогеоценоз. Синонимом этого термина является «геотоп».
Полное представление о климате складывается из двух составляющих: 1) фонового климата, отражающего общие региональные черты климата, определяемые географическим положением ландшафта за счёт своеобразия получаемой инсоляции, атмосферной циркуляции, гипсометрического положения и 2) совокупности локальных климатов (мезо- и микроклимата), присущих различным урочищам и фациям.
В элементах климата очень хорошо проявляется континуальность эпигеосферы. Все климатические показатели изменяются постепенно и в пределах ландшафта варьируют в некотором диапазоне. Пока не установлены пределы возможных территориальных колебаний температуры воздуха, количества осадков, других элементов климата в границах одного ландшафта. Наблюдений по фоновому климату - совокупности показателей климата урочищ - чаще всего нет. По этим причинам климатические показатели редко используются для определения границ ландшафта.
Гидросфера. Важную роль в формировании ландшафтов играют воды. Они являются неотъемлемой частью гидросферы. Вода (гидросфера) в ландшафте представлена крайне разнообразными формами и находится в постоянном круговороте, переходя из одного состояния в другое. В.И. Вернадский природные воды рассматривал как своеобразные минералы. Он разработал их классификацию с учётом физического состояния (вода газообразная, жидкая, твёрдая); концентрации в ней солей (воды пресные, солёные, рассольные); характера водовместилищ (воды озёрные, речные, болотные и т.д.); химического состава растворённых веществ. Зональность грунтовых вод отмечена в 1914 г. П.В. Оттоцким - учеником В.В. Докучаева. Установлено влияние зональных факторов климата на формирование грунтовых вод, термического режима, минерализацию, ионный состав. Проявление закономерностей глубины залегания грунтовых вод менее очевидно - оно маскируется рельефом, литологией пород, глубиной вреза речной сети. Однако зеркало грунтовых вод в пределах разных зон, но одинаковых по положению в рельефе закономерно понижается с возрастанием сухости климата от тундры к пустыне.
В тундре грунтовые воды имеют незначительную минерализацию, гидрокарбонатно-кремнезёмный ионной состав и высокое содержание органических веществ.
В тайге грунтовые воды получают обильное атмосферное питание, глубина их залегания невелика, воды пресные, гидрокарбонатно-кальциевые и кремнезёмные со значительным количеством органических веществ. Температура вод и в тундре, и в тайге низкая, в местах многолетнемерзлотных пород - отрицательная, грунтовые воды находятся в твёрдой фазе.
В лесостепи, степи питание грунтовых вод сокращается, а расход на испарение и сток - возрастает, в связи с этим увеличивается глубина их залегания и минерализация (3-5 мг/л), ионный состав изменяется от гидрокарбонатно-кальциевого на сульфатно-натриевый, а содержание органических веществ ничтожно.
В пустынях, полупустынях атмосферное питание грунтовых вод ослабевает ещё больше. Воды тёплые, усиленно расходуются на испарение, имеют хлоридно-сульфатный, хлоридно-натриевый состав ионов.
В тропиках, субтропиках грунтовые воды обильно питаются, они пресные и тёплые, состав ионов кремнеземный, гидрокарбонатный.
Всё разнообразие природных вод тесно связано с ландшафтом. В каждом ландшафте наблюдается закономерный набор водных скоплений (текучих вод, озёр, болот, грунтовых вод, почвенных вод) и все их свойства - режим, интенсивность круговорота, минерализация, химический состав - зависят от соотношения зональных и азональных условий, от внутреннего строения самого ландшафта, состава его компонентов. Деятельность текучих, паводковых вод, вод поверхностного стока влияет на формирование и облик ландшафтов.
Биота представлена совокупностью растительных, животных организмов и микроорганизмов. Не всегда прослеживается тесная связь ландшафтов с каким-либо одним растительным сообществом. В одном и том же ландшафте встречаются сообщества различных типов растительности. Так, в каждом ландшафте таёжной зоны существует растительность лесного, болотного, лугового, а иногда и тундрового типа. Следовательно, каждый ландшафт характеризуется закономерным сочетанием различных растительных сообществ. Территории ландшафта соответствует определённый геоботанический район.
Взаимосвязь животного мира и ландшафтов находится в стадии разработки. Зоогеографы установили, что границы сообщества животных всегда совпадают с теми или иными природными ландшафтными границами или с границами антропогенно-территориальных комплексов.
В пределах фации, которой свойственна наибольшая однородность, растительность, животный мир, микроорганизмы образуют взаимообусловленную совокупность, называемую биоценозом. В урочищах и ландшафтах количественный и качественный состав биоценозов и их связь со средой усложняются.
Почвы, почвенный покров - важный компонент ПТК. Наибольшей простотой почвенного покрова характеризуется фация, почвенный покров всех других ПТК неоднородный, комплексный. В пределах одного ландшафта наблюдается сочетание нескольких типов и подтипов почв. Например: под широколиственными лесами низкогорий Приморья на склонах гор выделяются несколько подтипов бурых лесных почв: типичные, оподзоленные, оглеенные.
Попытки деления компонентов ландшафта на «ведущие» и «ведомые», или на «сильные» и «слабые»
Так, по мнению А.Г. Солнцева (1960), компоненты ПТК по мере снижения их значимости для геосистем можно выстроить в следующий ряд: геологическое строение - литология - рельеф - климат - воды - почвы - растительность - животный мир. Эта точка зрения не бесспорна. В.Б. Сочава считал, что тепло, влага и биота - «критические компоненты» геосистемы, т.к. они определяют энергетику и динамику. А.А. Крауклис (1979) выделяет три группы компонентов по их специфическим функциям в геосистеме: 1) инертные (минеральный субстрат и рельеф); 2) лабильные (воздушные и водные массы), выполняющие обменные и транзитные функции; 3) активные (биота) как фактор саморегуляции, восстановления, стабилизации геосистемы.
Существует и другое мнение: компоненты не могут рассматриваться как определяющие факторы формирования ландшафта. Такими факторами следует считать неравномерный приток солнечной радиации, вращение Земли, тектонические движения, циркуляцию атмосферы. Правильнее было бы говорить об энергетических факторах, определяющих зональность и азональность ландшафтов.

Границы ландшафтов

Ландшафты разделяются естественными границами. Они представляют собой переходные полосы различной ширины и имеют различное происхождение. Не существует «ведущего» фактора их формирования. Так как дифференциация ландшафтов определяется зональными и азональными факторами, то они же определяют и границы ландшафтов. Зональные и секторные различия проявляются в климате, а азональные в твёрдом фундаменте ландшафта. Границы ландшафтов комплексные, складываются из границ отдельных компонентов. Границы климата - расплывчаты, почвенные и геоботанические могут быть относительно чёткими и расплывчатыми. Наиболее чётко границы связаны с азональными геолого-геоморфологическими факторами. Большинство границ имеет азональное происхождение.
Ландшафт как трёхмерное тело имеет и вертикальные границы в литосфере и атмосфере. Поиски верхних границ не являются актуальной задачей. По В.Б. Сочаве, вертикальная мощность фации - 0,02-0,05 км, ландшафта - 1,5-2,0, а широтного пояса достигает 8-17 км. Нижняя граница ландшафтных зон по А.А. Григорьеву - не глубже 15-20 м и определяется глубиной, до которой прослеживается взаимодействие компонентов ландшафта, активная деятельность микроорганизмов, сезонная ритмичность процессов. Зона окисления в особо трещиноватых породах достигает 300 м, мощность коры выветривания составляет от нескольких до десятков метров (реже до 100 м и более). Неизменённые процессами выветривания и почвообразования горные породы служат фундаментом ландшафта. Верхняя граница ландшафта проходит в приземном слое тропосферы на высоте до 30-50 м, иногда и более, а выше - переходный, верхний ярус ландшафта.

Обозначающая совокупность компонентов географической оболочки, объединённых потоками энергии и вещества. В целом, это понятие очень близко к понятию экосистемы или геобиоценоза.

Понятие «геосистема» в советскую науку ввёл академик Сочава . Поскольку практически все географические науки в той или иной степени занимаются вопросами взаимодействия компонентов природной среды, существует довольно много понятий, близких к понятию геосистемы.
Геосистема - относительно целостное территориальное образование, формирующееся в тесной взаимосвязи и взаимодействии природы, населения и хозяйства, целостность которого определяется прямыми, обратными и преобразованными связями, развивающимися между подсистемами геосистемы . Каждая система обладает определенной структурой, которая формируется из элементов, отношений между ними и их связей с внешней средой. Элемент - это основная единица системы, выполняющая определенную функцию. В зависимости от масштаба («уровня разрешения»), элемент на определенном уровне представляет собой неделимую единицу. При увеличении уровня разрешения исходный элемент утрачивает свою автономность и становится источником элементов новой системы (подсистемы). Такой подход наиболее важен в географии, оперирующей территориальными системами разных масштабов.

Свойства геосистем

Каждый элемент системы и система в целом характеризуется определенными свойствами. Адекватное познание системы зависит от цели конкретного исследования и определения на этой основе множества наиболее существенных свойств. Исчерпывающе описать систему только через свойства невозможно, в связи с чем важной задачей любого системного исследования является определение ограниченного, конечного множества свойств. Это же относится к отношениям между элементами системы.
Геосистемы обладают огромным количеством свойств. Главными из них являются: а) целостность (наличие единой цели и функции); б) эмерджентность (несводимость свойств системы к сумме свойств отдельных элементов); в) структурность (обусловленность поведения системы ее структурными особенностями); г) автономность (способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, то есть состояние с низкой энтропией); д) взаимосвязанность системы и среды (система формирует и проявляет свои свойства только в процессе взаимодействия с внешней средой); е) иерархичность (соподчиненность элементов системы); ж) управляемость (наличие внешней или внутренней системы управления); з) устойчивость (стремление к сохранению своей структуры, внутренних и внешних связей); и) множественность описаний (в силу сложности систем и неограниченного количества свойств их познание требует построения множества моделей в зависимости от цели исследования); к) территориальность (размещение в пространстве - это главное свойство систем, рассматриваемое географией); л) динамичность (развитие систем во времени); сложность (качественные и количественные различия ее элементов и атрибутов).

Геосистемы – это природно-географические единства всех возможных категорий, от планетарной геосистемы (географической оболочки) до элементарной геосистемы (физико-географической фации)

определение В. Б. Сочавы

Принципы моделирования геосистем

Структура и функционирование целостных систем положены в основу следующих принципов моделирования геосистем.
3.1. Принцип структурной неоднородности и однородности . Нетождественность частей целого обусловливает неоднородность компонентов геосистемы. Собственно говоря, наличие структуры связано с дифференцированностью и неоднородностью частей целого. Представления об однородности структурных компонентов геосистемы, которыми часто пользуются исследователи, являются результатом идеализации неоднородных по некоторым параметрам реальных частей системы. Реальная однородность всегда конкретна, то есть содержит в себе неоднородность. Учет реальных неоднородностей и умелое использование идеализированного представления об однородности приносит хорошие результаты в географических исследованиях.
3.2. Принцип иерархичности . Одной из основных особенностей географических систем является их иерархичность - свойство делимости на относительно обособленные, но соподчиненные между собой, подсистемы различного ранга. Иерархия ГС обладает, в свою очередь, рядом свойств: 1) вертикальной декомпозицией (то есть вертикальные связи обусловливают многоуровневость подсистем геосистемы, и вышестоящие подсистемы включают в себя нижестоящие); 2) приоритетом действий подсистем верхнего уровня; 3) зависимостью функционирования и развития подсистем нижних уровней.
3.3. Принцип организованности географических систем . Этот принцип тесно связан с принципом иерархичности. Структура определяется организованностью, упорядоченностью системы. Мерой упорядоченности служит высота уровня негэнтропии. Мерой дезорганизованности, беспорядка ГС является энтропия. Процесс развития геосистем, с одной стороны, ведет к увеличению неоднородности компонентов, усложнению иерархии, повышению организованности в системе, что соответствует уменьшению энтропии (увеличению негэнтропии). С другой стороны, естественный процесс неизбежно сопровождается выравниванием различных потенциалов между компонентами ГС, увеличением их однородности, понижением уровня организации, чему соответствует увеличение энтропии (понижение негэнтропии) геосистем. В замкнутых геосистемах, где отсутствуют исходные величины, процесс имеет одну направленность - в сторону возрастания энтропии. При этом уменьшается количество энергии, участвующей в работе ГС, происходит выравнивание различий внутри системы и разрушение ее иерархической организации. Это противоречие приводит к тому, что в открытых геосистемах отрабатывается устойчивая структура, все более четко обособляющая себя в пространстве.
3.4. Принцип территориальности предполагает учет зависимости функционирования и развития геосистем от размещения ее элементов на территории (в пространстве). Функционирование и развитие геосистемы зависит от многих других определяющих факторов, однако территориальная (пространственная) принадлежность ГС обусловливается также зависимостью ее функционирования от размещения ее элементов.
3.5. Принцип пространственного сбалансирования компонентов . Все компоненты системы увязаны в единое целое потоками вещества и (или) энергии. Однако любая ГС отличается группировкой ее составных частей. В каждой из группировок любой из компонентов системы может играть стимулирующую, нейтральную или негативную роль в процессе функционирования и развития. Поэтому важной задачей изучения ГС является анализ свойств систем, встречающихся в пространстве, и выявление адекватных им (свойствам) типов процессов. Анализировать необходимо сущность процессов, приводящих к подобному размещению свойств геосистем в пространстве, и на всех этапах исследования следует искать зависимости, возникающие в результате наложения среды и организации общественной жизни.
3.6. Принципы концентрации и комплексообразования . Принцип концентрации элементов в географическом пространстве является отражением закона агломерации, выражающим, в свою очередь, объективную тенденцию к скоплению элементов в ограниченном пространстве. Выделяются два аспекта действия этого закона: географический и экономический. Первый, географический, аспект проявляется в формировании территориальных групп и сочетаний географических элементов в пространстве, а второй, экономический, - в том, что совместимые, компактно расположенные объекты функционируют эффективнее рассеянных. Названный принцип служит основой для реализации принципа комплексообразования в географическом, пространстве.
3.7. Принцип кратчайших путей и наименьшего сопротивления . Любое поле, создаваемое интенсивностью проявления географического процесса либо «силовым» эффектом, при определенных ситуациях обусловливает появление потоков субстанции (энергии, вещества или информации). Наличие потоков в поле напряженности связано с разнохронностью изменения во времени компонентов и их комбинаций в этом поле. Медленно изменяемые образования являются полями, быстро изменяемые - потоками, причем поток «выбирает» кратчайший путь (линия наибольшего падения градиента) и движется в направлении наименьшего сопротивления.

Масштаб геосистем

Выделяют три уровня геосистем:

• Глобальная геосистема (синоним географической оболочки).
• Региональная геосистема представляет собой наиболее дробное подразделение географической оболочки, которое достаточно полно характеризует местные особенности структуры географической среды. По масштабу и конфигурации соответствует ландшафту ;
• Локальная геосистема, представляющие собой относительно недолговечный, быстро трансформирующиеся комплекс, внутри которого природные условия практически однородны. Соответствует физико-географической фации .

Геосистема – целое множество взаимосвязанных компонентов географической оболочки, включающей в себя нижние слои атмосферы, гидросферу, земную кору и биосферу

Динамика

Геосистема - функциональная единица геоэкосистемы, включающая в себя атмосферу, литосферу, гидросферу и педосферу .

Все геосистемы подвержены постоянным изменениям. Изменения могут быть циклическими, такими как смена времён года. Тем не менее, в каждой геосистеме можно выделить неизменяемую часть - инвариант. Инвариант геосистемы имеет большое значение в геоэкологии, так как позволяет идентифицировать геосистему вне зависимости от её динамического состояния. Динамика геосистем (в ландшафтных геосистемах) - изменения циклического характера под воздействием сил извне и внутренних противоречий её развития, имеющие обратимый характер и не приводящие к перестройке структуры геосистемы.

Инвариант - совокупность признаков геосистемы, не подверженных динамическим преобразованиям.

Ландшафтная фация – элементарная природная геосистема, характеризуется однородными геолого-геоморфологическими условиями, одним микроклиматом, одним гигротопом и водным режимом, одной почвенной разностью, одной растительной ассоциацией, единым зооценозом. Фация на всей своей площади гомогенна.

Фации локализуются либо в микроформах рельефа, либо на элементах микро- и мезоформ рельефа.

Размеры фаций на равнинах: от 10–20 м 2 до 1–3 км 2 . Горные фации мельче.

ГЕОТОПОЛОГИЧЕСКАЯ И ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФАЦИЙ

А э – фации водораздельных позиций – автономные
элювиальные;

Т э – фации склоновых позиций – трансэлювиальные;

Т а – фации подножий склонов – трансаккумулятивные;

S а q – фации низин с неглубоким залеганием грунтовых вод – супераквальные;

А q – фации озерных водоемов – аквальные;

А т а q – фации речных водотоков – трансаквальные.

Ландшафтное урочище – важнейшая морфологическая часть географического ландшафта.

Урочище – это система фаций, сопряженных друг с другом генетически и функционально (латеральным переносом вещества и энергии), локализованная в пределах мезоформы рельефа.

Средние размеры равнинных урочищ: от 1–3 км 2 до 10–20 км 2 .

Географическая местность – совокупность генетически и функционально сопряженных урочищ, объединенных общим положением на одном элементе макроформы рельефа.

Средние размеры равнинных местностей – первые десятки км 2 .

Равнинные типы местности (по Ф.Н. Милькову):

останцово-водораздельный;

плакорный;

склоновый придолинный;

междуречный недренированный (низменных равнин);

коренных склонов речных долин;

надпойменнотеррасовый;

Пойменный.

Ландшафт

Термином «ландшафт» обозначаются земли, как хозяйственно освоенные, так и сохранившие свою естественную природу. Принято различать природные и антропогенные ландшафты.

Ландшафт хорошо обозрим с определенных позиций. Визуально воспринимаемый внешний облик ландшафта является пейзажем местности.

Ландшафт – геосистема региональной размерности, измеряемая несколькими сотнями км 2 .

Природные ландшафты Нижнего Поволжья:

А - степной правобережный возвышенный;

Б - полупустынный левобережный низменный.

Первый приурочен к морфоструктуре Доно-Медведицкого тектонического вала, второй – к Прикаспийской синеклизе.

Ландшафт – узловое понятие в географии. Его герменевтика (толкование) чрезвычайно многогранна:

природный ландшафт – геосистема региональной размерности, представляющая относительно однородный участок (структурный блок) ландшафтной оболочки, ограниченный естественными рубежами;

природный ландшафт – геосистема, состоящая из взаимосвязанных генетически и функционально локальных геосистем, сформировавшаяся на единой морфоструктуре, в условиях местного (зонально-регионального) климата;

природный ландшафт – территориально организованная геосистема, морфологические единицы которой закономерно сочетаются друг с другом в пространстве и образуют определенный плановый рисунок ландшафта (его текстуру);

природный ландшафт – эволюционирующая во времени геосистема, обладающая своей исторической памятью;

природный ландшафт – геосистема динамическая, существующая и функционирующая в постоянных сменах динамических состояний (суточных, сезонных, годичных) и необратимых изменений.

Морфологическая структура ландшафта

Под морфологической структурой ландшафта понимается:

состав слагающих ландшафт природных геосистем локальной размерности, именуемых морфологическими единицами ландшафта;

взаиморасположение морфологических единиц в ландшафтном пространстве, т.е. рисунок (текстура) ландшафта;

генетическая сопряженность морфологических единиц ландшафта и латеральные вещественно-энергетические взаимосвязи морфологических единиц ландшафта.

Морфологическая структура ландшафта –устойчивый и надежный показатель для определения и локализации ландшафта на местности, аэрокосмических снимках и картах.

Наиболее представительными морфологическими единицами ландшафта выступают природные урочища.

Различают урочища:

доминирующие (занимают 60–80% площади ландшафта);

субдоминантные (20–40%);

редкие (<10%);

уникальные.

Выделяют ландшафты: монодоминантные и полидоминантные.

Монодоминантные ландшафты формируются на сравнительно однородной морфолитогенной основе, полидоминантные – на морфолитогенной основе, дробно дифференцированной.

У каждого вида ландшафта своя геометрия территориальной организации, свой рисунок (текстура).

Наиболее распространенными являются дендритовые и пятнистые рисунки. Рисунок ландшафта – верный признак идентификации ландшафта на космических и аэроснимках.

ПАРАГЕНЕТИЧЕСКИЕ ГЕОСИСТЕМЫ

Парагенезис – сопряженное возникновение и развитие каких-либо объектов, связанных между собой энерго-массообменом.

Ландшафтный парагенезис – сопряженное происхождение и функционирование природных геосистем, связанных между собой латеральным переносом вещества и энергии.

Примеры парагенетических геосистем:

Ландшафтные катены

Ландшафтная катена – парагенетическая геосистема, формируемая однонаправленным потоком вещества и энергии вниз по склону от водораздела к базису денудации.

Ландшафтная катена – векторная геосистема.

Различают ландшафтные катены локальной, региональной и планетарной размерности.

Катены включают (сверху вниз по склону): автономные элювиальные, трансэлювиальные, трансаккумулятивные, супераквальные, аквальные и субаквальные геосистемы.

Ландшафтно-географические поля

Ландшафтно-географические поля – сферы латерального вещественно-энергетического воздействия одних геосистем на другие, смежные с ними.

Ландшафтные геополя подчиняются «правилу убывания» (или закону «платы за расстояние»).

По мере удаления от геосистемы, генерирующей геополя, интенсивность (напряженность) ее геополей ослабевает и, наконец, полностью иссякает.

Факторы, формирующие ландшафтные геополя (воздушные и водные потоки, гравитационные перемещения вещества и др.) векторно ориентированы. Соответственно ландшафтные геополя подчиняются «правилу вектора». Геополя мощнее и простираются на большее расстояние в том направлении, которое совпадает с направлением господствующего переноса вещества и энергии.

Различают геосистемы и геополя:

нуклеарные (ядерные);

Стержневые (линейные).

Ландшафтные экотоны

Ландшафтные экотоны – сферы латерального вещественно-энергетического взаимодействия и взаимопроникновения смежных геосистем путем наложения их ландшафтных геополей друг на друга.

Ландшафтный экотон – переходная полоса между смежными природными геосистемами, отличающаяся повышенной интенсивностью латерального вещественно-энергетического взаимодействия между ними. Экотонам свойственно значительное ландшафтно-экологическое разнообразие и, как следствие, высокое разнообразие, концентрация и продуктивность биоты.

Типичные ландшафтные экотоны:

лесная опушка;

прирусловая пойменная урема;

долинный зандр;

предгорья;

морское побережье;

Переходные природные зоны (лесотундра, лесостепь, полупустыня).

Ландшафтные экотоны играют одновременно буферную, мембранную и транзитную роль, препятствуя движению одних латеральных потоков, другие задерживают избирательно, третьи – свободно пропускают.

Региональные ландшафтные экотоны – очаги древнего этногенеза, культурогенеза, зарождение государственности.

Древние цивилизации и государства (Вавилония, Древний Египет, Древняя Греция, Древний Рим; Хараппа (Индия), древнеарийский Аркаим (Южное Зауралье), Бактрия (Центральная Азия), Хазарский каганат, Киевская Русь) возникали и развивались в региональных ландшафтных экотонах.

ЛАНДШАФТ И ВРЕМЯ

Эволюция ландшафтов

Динамика

Функционирование

ЭВОЛЮЦИЯ ЛАНДШАФТОВ

Ландшафтная оболочка и ее структурные составляющие – пространственно-временные геосистемы.

Страница 1

Последовательно анализируя дифференциацию эпигеосферы на геосистемы все более и более низкого ранга, мы подходим к некоторому рубежу, за которым дальнейшие физико-географические различия уже невозможно объяснить действием универсальных зональных и азональных факторов. А между тем такие различия, прослеживаемые на расстоянии каких-нибудь сотен или даже десятков метров, могут оказаться весьма существенными. Примером, может служить ландшафтный профиль Г. Ф. Морозова, который мы уже рассматривали (рис. 1). В одних и тех же зональных условиях и на той же геологической структуре могут располагаться такие контрастные геосистемы, как сухие сосновые боры и болотные массивы, безводные песчаные гряды и буйные тугайные заросли и т. д. Очевидно, здесь мы сталкиваемся с принципиально иным, локальным типом географической дифференциации, который не связан ни с широтным распределением солнечного тепла, ни с континентально-океаническим переносом воздушных масс, ни с морфоструктурными различиями.

На переходе от региональной дифференциации к локальной расположена узловая ступень геосистемной иерархии, а именно ландшафт, который завершает систему физико-географических регионов и служит “точной отсчета” для анализа локальных географических закономерностей. Локальные различия обусловлены функционированием и развитием самого ландшафта, т.е. действием внутренних процессов, присущих различным ландшафтам, в особенности таких, как эрозионная и аккумулятивная деятельность текучих вод, работа ветра, жизнедеятельность растений и животных. Эти процессы формируют скульптуру земной поверхности, т.е. создают множество разнообразных мезо- и микроформ рельефа и в конечном счете элементарных участков, или местоположений, - вершин, склонов разной крутизны, формы и экспозиции, подножий, впадин и т. д.

При одних и тех же зональных и азональных условиях, т.е. в одном и том же ландшафте, может создаваться большая пестрота местоположений и происходит перераспределение солнечной радиации, влаги и минеральных веществ по этим местоположениям. В результате каждое местоположение будет характеризоваться своим микроклиматом, тепловым, водным и минеральным режимом. Например, в таежной зоне дневные температуры на северных склонах холмов или долин на несколько градусов ниже, чем на южных (и чем круче склоны, тем больше разница); впадины, как правило, холоднее, чем склоны. Из-за стекания атмосферных осадков по склонам понижения и впадины более увлажнены; ветер сдувает снег с наветренных склонов и переоткладывает его на подветренных. От мощности снега зависит глубина промерзания почвы, а продолжительность залегания снежного покрова влияет на длительность вегетационного периода. По действием склонового стока на вершинах и крутых склонах обнажаются коренные породы, а у подножий накапливается мелкозем.

Благодаря избирательной способности организмов к условиям среды биоценозы дифференцируются по местоположениям. На теплых склонах появляются сообщества, свойственные более южной ландшафтной зоне, а у сообществ одного типа на теплых и хорошо увлажненных местоположениях весь годовой цикл вегетации проходит в более короткие сроки и продуктивность вообще. Особенно большие локальные контрасты биоты связаны с перераспределением влаги в ландшафте по местоположениям.

В конечном итоге в результате взаимодействия биоценоза с абиотическими компонентами конкретного местоположения формируется элементарная геосистема - фация, которая рассматривается как последняя (предельная) ступень физико-географического деления территории.

В пределах каждого ландшафта локальные системы создают специфические территориальные сочетания, или морфологию ландшафта. В плане морфология ландшафта имеет вид характерного мозаичного рисунка, например в форме чередующихся полос грядовых и ложбинных комплексов, или дендритовидного узора, создаваемого овражно-балочным расчленением, или множества мелких либо крупных округлых пятен, соответствующих мерзлотно-просадочным, карстовым и другим образованиям, и т. д. В профиле же морфология ландшафта характеризуется сопряженными рядами фаций, связанными сквозными вещественно-энергетическими потоками, миграцией вещества от водораздельных местоположений к подножиям, впадинам, долинам.

Смотрите также

История изучения и использования природных вод на Урале
Целью данного исследования явилась попытка авторов проследить историю возникновения и использования природных вод на Урале и выявить основные проблемы, возникшие в данной области на рубе...

Большие города: возрастание их роли как социально-культурных очагов урбанизации
Динамика урбанизации в России связана со значительным повышением в структуре расселения роли больших (с населением свыше 100 тыс. жителей) и крупнейших (свыше 500 тыс.) городов, а в последние десяти...

Греческие курорты
Более 3,5 тыс. лет назад в Европе в южной части Балканского полуострова возникла одна из самых древних, могущественных цивилизаций – Греческая цивилизация (Греция). Греческие племена стали наз...

Одна из фундаментальных проблем природообустройства, как и природопользования, - как встроиться человеку своей деятельностью в единое природное тело, которое необходимо выделить. Гидрологи делят поверхность суши на речные бассейны; геологи - на платформы, горные страны, синклинали, антиклинали; гидрогеологи - на бассейны подземных вод; почвоведы - на почвенные зоны, страны, области; геоботаники - на биоценозы. Примеров членения территории или ее районирования можно привести много. Их всех отличает субъективность, при этом учитываются не все связи между компонентами природы, хотя для решения частных задач такое районирование полезно.

Наиболее объективно эту проблему можно разрешить с помощью географических наук, которые в отличие от других изучают природу в целом, а не отдельные ее составляющие (почвоведение, геология, гидрология, климатология и др.).

Другая проблема - изучение новых, отсутствовавших в природе техноприродных или квазиприродных систем, познание законов их создания, функционирования, развития и управления ими.

Географам удалось в последние десятилетия построить довольно стройную теорию членения Земли на генетически однородные объекты разной крупности. Для этого они ввели понятие геосистема - как пространственно-временной комплекс (полная система) всех компонентов природы, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.

Согласно этой теории планета Земля представляется как глобальная геосистема - эпигеосфера, т. е. природный комплекс, возникающий в слое взаимодействия и взаимопроникновения литосферы, гидросферы и атмосферы и сформировавшийся под воздействием солнечной энергии и органической жизни. Обычно в географическую оболочку включают 10...12-километровую толщу атмосферы, всю гидросферу и 4...5-километровый слой литосферы. В местах благоприятных сочетаний указанных компонентов! нее входит и очень специфическое природное тело - почва как продукт эволюции наружных слоев литосферы под действием живых и мертвых организмов. Суша глобальной геосистемы Земля состоит из ландшафтных зон, те, в свою очередь, из ландшафтные стран, далее следуют ландшафтные области, провинции, округа и собственно ландшафты, которые делят на местности, а их - на урочища и далее на фации. От иерархического уровня геосистемы зависят ее внутренняя неоднородность, разнообразие, устойчивость, изменчивость. Наиболее изменчивы наименьшие геосистемы - фации.

Ранее уже отмечалось, что геосистемный подход к природообустройству более полный, чем экосистемный.

Вся суша представляется в виде совокупности ландшафтов. Под ландшафтом понимают генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и включающую специфический набор локальных геосистем: местностей, урочищ, фаций.

Понятие «ландшафт» имеет не только природоведческую, но и потребительскую ценность, так как ландшафт - это наименьшая территориальная единица, сохраняющая все типичные для данной зоны черты строения географической оболочки, в нем сочетаются и региональные, и локальные особенности природы, полно представлен характерный местный комплекс природных факторов, условий жизни и деятельности людей.

Ландшафт имеет однородный геологический фундамент, определенный состав горных пород, один генетический тип рельефа, единый местный климат и, как следствие, один зональный тип и подтип почв. В то же время части ландшафта располагаются на разных формах и элементах рельефа, отличаются друг от друга микроклиматическими условиями, водным режимом, растительным покровом, что приводит к образованию разновидностей почв, появлению азональных почв (пойменных, болотных, засоленных). Таким образом, каждому ландшафту свойствен такой набор компонентов и такое внутреннее строение, что делает каждый ландшафт в целом уникальным, имеющим много индивидуальных черт.

Ландшафты в зависимости от их местонахождения, сочетания свойств компонентов природы объединяют в типы, подтипы, классы, подклассы, виды. Тип ландшафта - наиболее крупная таксономическая единица, определяемая соотношением естественной обеспеченности теплом и влагой. Именно это соотношение предопределяет многие показатели функционирования ландшафта, его продуктивность, т. е. продуцирование биомассы. Человек может в широких пределах изменять влагообеспеченность ландшафтов, в несколько меньших - теплообеспеченность, регулируя тем самым его функционирование и производительность.

У ландшафта имеются природные, естественные границы, что позволяет составлять ландшафтные карты. Например, ученые географического факультета МГУ составили в 1987 г. ландшафтную карту Московской области в масштабе 1: 600 000. Здесь на площади 46000 км 2 (без Москвы) выделено 103 ландшафта. В среднем площадь одного ландшафта составляет около 450 км 2 ; заметим, что средняя площадь одного колхоза или совхоза в Московской области была около 40 км 2 , т. е. на территории одного ландшафта могут разместиться более десяти крупных хозяйств. На менее расчлененных территориях площадь одного ландшафта может достигать 1,5...2 тыс. км 2 . Помимо сельскохозяйственных на каждом! ландшафте расположены и другие земли: лесного и водного фондов, поселений, индустриальные, что усложняет преобразование ландшафтов, зато видно объективное взаимовлияние использования различных земель. Следовательно, ландшафт - это крупный выдел территории, который обладает индивидуальностью, единым происхождением, имеет сложную структуру, состоит из нескольких местностей, урочищ, фаций, всегда выполняет несколько социально-экономических и экологических функций: иными словами, на нем расположены земли разного назначения. Это обстоятельство значительно осложняет взаимоотношения человека и ландшафта, делает их многозначными и порой противоречивыми.