1. Вводная часть Предмет, методы ландшафтных исследований, задачи, связь с другими науками



страница1/4
Дата23.04.2016
Размер0.56 Mb.
  1   2   3   4
1. Вводная часть

    1. Предмет, методы ландшафтных исследований, задачи, связь с другими науками

Ландшафтоведение – раздел физической географии, предметом которого является изучение геосистем регионального и локального уровней как структурных частей географической оболочки.

Ландшафтоведение как наука не обходится без географического изучения природного устройства территорий по компонентам (растительности, почвам, водам, литогенной основе, воздушной среде). Ландшафтоведение обладает необходимыми теоретическими и методологическими разработками, накопленными практическим опытом для решения проблем исследования территорий в целях их охраны и использования. Наиболее содержательную информацию о естественных ресурсах территории, ее специфике заключают в себе природно-территориальные комплексы (ПТК) – ландшафты.



Объектом исследования ландшафтоведения являются взаимосвязанные и взаимообусловленные структурные подразделения географической оболочки Земли разных рангов, которые получили название ПТК.

Методика ландшафтоведения – это комплекс общенаучных подходов, приемов и способов получения эмпирического и теоретического обобщения в целях познания пространственно-временной организации ландшафтов и их связь с другими объектами. Все многообразие методов и приемов, используемых в ландшафтоведении, имеет одну основу – применение пространственно-сравнительного подхода, который может проявляться в словесных, блоковых, картографических, математических моделях. Здесь сравнивают элементы, системы, факторы, состояния, организацию, выявляют общее и индивидуальное, групповые свойства, ищут изоморфизм (аналогию).

Связь с другими науками. Ландшафтоведение тесно связано с геологией, геохимией (геохимия ландшафта), геофизикой, с отраслевыми науками: почвоведением, климатологией, геоморфологией, биогеоценологией. Ландшафтоведение – синтез всех естественных наук.

Ядро ландшафтоведения составляет учение о ландшафте географическом как основные ступени физико-географической дифференциации Земли. Ландшафтоведение рассматривает вопросы происхождения, структуры и динамики ландшафтов, законы их развития и размещения и преобразование в результате хозяйственной деятельности человеческого общества.

Одна из задач ландшафтоведения - изучение составных частей ландшафта - геосистем низшего уровня (местностей, урочищ ландшафтных, фаций ландшафтных), их взаимного расположения, взаимодействия, типов образуемых ими пространственных структур и их преобразований с течением времени (морфология ландшафта). Ландшафтоведение относится также изучение зон, секторов, областей, провинций и др. региональных геосистем высших рангов, поскольку они представляют собой закономерные группировки ландшафтов.


    1. Краткая история развития ландшафтоведения

В XVIIIв. появляются подлинно научные географические описания. Правда, было их еще немного, к лучшим относится изданное в 1755 г. "Описание земли Камчатки" С.П. Крашенинникова (1711 - 1755). В России петровского времени особенно высоко оценивалась практическая польза географии. Для ее пропаганды много сделал сподвижник Петра I В.Н.Татищев (1686 - 1750), которого можно считать первым русским ученым-географом. М.В.Ломоносов (1711 - 1765) как ученый-организатор и теоретик особенно способствовал развитию русской географии. Его представления о климате, геоморфологических процессах, почвах во многом опередили свое время.

Заметный перелом в развитии физической географии намечается во второй половине XVIII в. Географическими исследованиями нового типа явились экспедиции, организованные Российской академией наук в 1768 - 1784 гг. (известные в литературе как "академические экспедиции"), которые охватили огромные пространства нашей страны и дали первый материал для ее научного географического описания. Надо назвать прежде всего выдающегося немецкого натуралиста и путешественника Александра Гумбольдта (1769 - 1859). Ему принадлежит большой труд "Космос", в котором развивается идея единства и взаимосвязи природных явлений на Земле. Он подчеркивал, что природа отдельных территорий должна изучаться как часть целого, т.е. Земли и даже всей Вселенной, и тем самым обосновал единство общего и частного (регионального) землеведения. Главную задачу познания причинных географических связей Гумбольдт видел в исследовании зависимости органической жизни от неживой природы.

Э.А.Эверсман выпустил в 1840 г. "Естественную историю Оренбургского края", основанную на полевых исследованиях 1816 -1826 гг. В этом труде раскрываются сложные связи между органическим миром и природной средой. В 1855 г. Н.А.Северцов (1827 - 1885) дал глубокий анализ зависимости между животным миром и физико-географическими условиями Воронежской губернии. Исследованиями П.П.Семенова-Тян-Шанского (1856 - 1857) и Н.А.Северцова (1864 - 1868) в Тянь-Шане было положено начало изучению высотной географической поясности гор.

Таким образом, в 40-60-е гг. 19 столетия многие русские натуралисты не только изучали разносторонние взаимоотношения между географическими компонентами, но и приблизились к идее природного территориального комплекса, что нашло свое выражение в таких понятиях, как типы, или роды, местности.

В конце XIX в. в России формируется мощная географическая школа. Основателем ее стал профессор Петербургского университета В.В. Докучаев (1846 -1903), величайшей научной заслугой которого было создание науки о почве. Взгляд Докучаева на почву - географический: почва есть результат взаимодействия всех географических компонентов - материнской породы, тепла, влаги, рельефа и организмов, она является как бы продуктом ландшафта и в то же время его "зеркалом". Почва оказалась последним звеном в системе географических связей, которого до тех пор недоставало. Поэтому от изучения почвы оставался как бы один шаг до географического синтеза, и его сделал В.В.Докучаев: почва послужила ему отправным пунктом для более широких географических обобщений.

Первое зональное районирование всей территории России опубликовал в 1913 г. Л.С.Берг, причем зоны впервые названы им ландшафтными. Эта схема является классической. Л.С.Берг определил ландшафт как "область, в которой характер рельефа, климата, растительного и почвенного покрова сливается в единое гармоническое целое, типически повторяющееся на протяжении известной зоны Земли".

Наиболее существенным вкладом в ландшафтную теорию, который дал опыт районирования 1920-х гг., был принцип провинциальности. Работами Л.И.Прасолова, В.Л.Комарова, С.С.Неустроева, Б.А.Келлера было доказано, что климат, почвы, растительность изменяются не только по широте, но и в долготном направлении, причем одним из факторов этих изменений служит взаимодействие суши и океанов, ослабевающее к центру материка, а другим - геологическое прошлое территории, от которого зависят рельеф, состав горных пород, а также возраст ландшафта. Зонально-климатические факторы, таким образом, накладываются на области с различной геологической историей, разным рельефом, разной степенью континентальности климата. Отсюда последовали попытки выделения наряду с широтными зонами "меридиональных зон" (В.Л.Комаров) или крупных "азональных" подразделений суши (их называли фациями или провинциями).

Еще одним важным научным результатом детальных ландшафтных исследований было появление первых идей в области динамики и эволюции ландшафта. Начало этому, генетическому, направлению в ландшафтоведении было положено Б.Б.Полыновым.

Толчок к дискуссиям и теоретическим поискам в области ландшафтоведения дала известная работа Л.С.Берга "Ландшафтно-географические зоны СССР" (1930). Во введении к этой книге дается краткое изложение основ учения о ландшафте. Берг уточнил и дополнил свое первое определение ландшафта (1913), привел примеры ландшафтов, рассмотрел вопрос о роли отдельных компонентов и их взаимодействии, а также изложил интересные соображения о сменах ландшафтов во времени, о причинах и формах их изменений, ясно подчеркнув необходимость генетического подхода к ландшафту.

Первые послевоенные годы в советском ландшафтоведении ознаменовались возобновлением и распространением ландшафтных съемок. Инициаторами их выступили географы Московского университета под руководством Н.А.Солнцева. Согласно его определению, ландшафт - основная таксономическая единица в ряду природных территориальных комплексов; это - генетически единая территориальная система, построенная из закономерно сочетающихся морфологических частей - урочищ и фаций.

Заметно оживился интерес к теоретическим вопросам ландшафтоведения.

В 1944 - 1946 гг. Б.Б.Полынов разработал основы геохимии ландшафта - нового научного направления, имеющего дело с изучением миграции химических элементов в ландшафте - важного аспекта познания вертикальных и горизонтальных географических взаимосвязей. Другое новое направление, имеющее близкое отношение к ландшафтоведению, а именно биогеоценология, связано с именем В.Н.Сукачева (1880-1967). В 1963 - 1964 гг. впервые появились обзорные ландшафтные карты отдельных республик и областей как элементы содержания комплексных атласов.

С середины 1960-х гг. наблюдается поворот ландшафтоведов к вопросам изучения структуры, функционирования и динамики ландшафтов, а также - техногенного воздействия на них.

Д.Л.Арманд выдвинул задачу разработки физики, или геофизики, ландшафта, предметом которой должно явиться изучение взаимодействия компонентов ландшафта, анализируемого на уровне и методами современной физики.

В.Б.Сочава ввел понятие о геосистеме как современном эквиваленте термина "природный территориальный комплекс". Для современного этапа характерно повышенное внимание к изучению различного рода временных изменений геосистем; последние рассматриваются как пространственно-временные (четырехмерные) образования.

Существенная черта современного этапа - сильное расширение сферы прикладных ландшафтных исследований.




    1. Системная парадигма. Структурируемость пространства – материи. Уровни организации природных систем

Парадигма – образец, система взглядов на что-либо.

Эмерджентность – «целое больше суммы своих частей» - показывает несопоставимость суммы всех природных частей какого-то комплекса с этим комплексом.

А) континуальность (непрерывность) – все природные объекты Земли связаны воедино – Земной Шар.

Б) дискретность (прерывность) – моря, суша – отдельно.

Устойчивость систем – это способность геосистем к внешним противодействиям.

Принцип Ле-Шателье: всякая система стремиться противодействовать внешним воздействиям и сохранить свое состояние, иначе всякая система стремиться нейтрализовать внешнее воздействие.

Все системы характеризуются прогрессивными, реликтовыми и современными чертами.

Динамика и развитие ландшафта:

- динамика – это совокупность повторяющихся свойств ландшафта.

- развитие – появление в ландшафтах новых свойств, обычно более сложных, усложняющих систему.

- деградация – упрощение системы.

Структура – внутренняя организация переходных систем.

Изменчивость – это приобретение ландшафтом новых или утраченных свойств (прежних) в результате антропогенного воздействия или в результате саморазвития.




    1. Основные комплексные законы и системные подходы к изучению естественных и антропогенных объектов


Закон внутреннего динамического равновесия

Вещество, энергия, информация и динамичность отдельных природных систем и их иерархия взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей, вызовет сопутствующие функционально-структурные, количественные и качественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств систем, где эти изменения происходят или в их иерархии.

1-ое следствие закона: вещественно-энергетические, информационно-динамические изменения в природной системе неизбежно приводят к цепным реакциям, которые стремятся нейтрализовать эти изменения, если эти изменения значительны, то система переводится на новый уровень.

Если на территории сводят лес, начинается заболачивание (появляются мхи, влаголюбивая растительность), появляются кустарники, влаголюбивые леса (осина), в тени подрастают хвойные деревья – лес восстанавливается.

2-ое следствие закона: вещественно-энергетические, информационно-динамические изменения в природной системе количественно не линейны, т.е. слабое изменение одного из этих параметров может привести к значительным изменениям другого параметра. Или значительные изменения не приведут к изменению природной системы.

Если уровень грунтовых вод выше нормы, происходит испарение воды, засоление.

3-е следствие закона: изменения в крупных природных системах, как правило, необратимы.

Сахара – на ее территории на памяти человечества росли леса, их восстановление в настоящее время невозможно.

4-е следствие закона: любое изменение в природных системах оставляет неизменным эколого-экономический потенциал в пределах территории или совокупности природных систем.

Эколого-экономический потенциал территории постоянен. Человек может его только перераспределить, но не изменить.


Экологические законы Барри Коммонера:

  1. Все связано со всем.

  2. Все должно куда-то деваться.

  3. Природа знает лучше.

  4. Ничто не дается даром.

Закон развития природных систем за счет окружающей среды. Любая природная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды.


  1. Природно-территориальные комплексы, их структура, функционирование, динамика и эволюция

    1. Закономерности ландшафтной дифференциации суши. Широтная зональность. Азональность и секторность. Высотная поясность. Периодический закон географической зональности.

Региональная дифференциация обусловлена соотношением двух главнейших внешних по отношению к эпигеосфере энергетических факторов - 1) лучистой энергии Солнца и 2) внутренней энергии Земли. Оба фактора проявляются неравномерно как в пространстве, так и во времени.



Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам. Первичная причина зональности - неравномерное распределение коротковолновой радиации Солнца по широте вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность. По этой причине на единицу площади приходится неодинаковое, количество лучистой энергии Солнца в зависимости от широты. Следовательно, для существования зональности достаточно двух условий - потока солнечной радиации и шарообразности Земли.

Положение территории в системе континентально-океанической («азональной») циркуляции атмосферы становится одним из важных факторов физико-географической дифференциации. По мере удаления от океана в глубь материка, как правило, уменьшается повторяемость морских воздушных масс, возрастает континентальность климата, уменьшается количество осадков.

Азональность обусловлена внутренней энергией земли.

В качестве общей закономерности следует отметить усилие активности природных процессов с увеличением увлажнения и ослабление – с его уменьшением на фоне возрастающей по направлению к экватору теплообеспеченности.



Секторность. По мере удаления от океана вглубь материка происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения, почвенных типов. Главный фактор секторности – увлажненность (удаление от океанов).

Высотная поясность. Под действием такого фактора как высота над уровнем моря, ландшафтная сфера приобретает ярусное строение: различным высотным ярусам присущи специфические классы ландшафтов.

Величина солнечной радиации с высотой не уменьшается, а увеличивается примерно на 10% с поднятием на каждые 1000 м. это обусловлено уменьшением мощности и плотности атмосферы и резким убыванием содержания водяного пара и пыли, а следовательно, сокращением потерь радиации на поглощение и отражение в атмосфере. Условия увлажнения также существенно изменяются по мере поднятия в горы.

Высотная поясность – зональная смена в горах растительного покрова. Поясность в горах не является синонимом зональности. При высотной поясности не повторяются зоны на равнинах; имеет свой вертикальный спектр поясов.

Влияние высотной поясности на ландшафтную дифференциацию гор тесно переплетается с действием ряда других факторов. Особо следует подчеркнуть, что хотя высотная поясность по своей природе азональна (поскольку ее предпосылкой служат тектонические движения, создающие горы), свои конкретные форы она приобретает под влиянием широтной зональности и секторности, и вне этого влияния рассматривать ее нельзя.



Периодический закон географической зональности Григорьева-Будыко - Закон, устанавливающий повторение на разных широтах географических зон, обладающих некоторыми общими свойствами. Сформулирован А. А. Григорьевым и М. И. Будыко в 1956. Согласно этому закону, в основе деления географической оболочки лежат: 1) количество поглощаемой солнечной энергии, возрастающее от полюсов к экватору и характеризуемое годовыми величинами радиационного баланса земной поверхности; 2) количество поступающей влаги, испытывающее ряд колебаний на фоне общего роста в том же направлении и характеризуемое годовыми суммами осадков; 3) соотношение тепла и влаги, точнее — отношение радиационного баланса к количеству тепла, необходимого для испарения годовой суммы осадков. Последняя величина, именуемая радиационным индексом сухости, колеблется от 0 до 5, трижды между полюсом и экватором проходя через значения, близкие к единице: в зонах лиственных лесов умеренного пояса, дождевых лесов субтропического пояса и экваториальных лесов, переходящих в светлые тропические леса.


    1. Природные факторы и компоненты. Связи между природными компонентами

В наземных экосистемах различают две группы факторов, регулирующих деструкционные процессы, играющие весьма существенную роль в биологическом круговороте.

Это прежде всего абиотические факторы – выщелачивание растворимых соединений, фотохимическое окисление органического вещества и реакции его механического разрушения вследствие замерзания – оттаивания.

Эти факторы наиболее проявляются в наземных ярусах экосистемы, а биотичесике факторы – в почвенном. Абиотические факторы деструкции характерны для аридных и семиаридных ландшафтов (пустыни, степи, саванны), а так же для континентальных высокогорий и полярных ландшафтов.

Биотические факторы деструкции – это в первую очередь сапротрофные организмы (питаются мертвой органикой – беспозвоночные и микроорганизмы), населяющие почву и подстилку, причем ведущим фактором в наземных ландшафтах служит главным образом почвенная микрофлора.

Природные компоненты: 1) масса твердой земной коры, 2) масса гидросферы (на суше это различные скопления поверхностных и подземных вод, 3) воздушные массы атмосферы, 4) биоту – сообщества организмов – растений, животных и микроорганизмов, 5) почву.

Кроме того, в качестве особых географических компонентов обычно различают рельеф и климат. По существу первый представляет собой лишь внешнюю форму твердой земной коры, но не самостоятельное природное тело; второй – совокупность определенных свойств и процессов воздушной оболочки, точнее – отдельных воздушных масс. Однако и рельеф и климат играют столь важную роль в формировании и функционировании географического комплекса, что за ними сохраняют права самостоятельных географических компонентов.

Взаимная зависимость географических компонентов и реальность образуемых ими сложных материальных комплексов, или систем проявляются в их сопряженных изменениях компонентов от мест к месту, т.е. в их взаимной пространственной приуроченности. Это легко показать на профилях, пересекающих любую территорию в каком-либо направлении, например с севера на юг, когда вслед за изменениями климата происходит согласованная смена водного баланса, почв, растительного и животного мира. Аналогичную картину только в более узких, локальных масштабах, можно наблюдать на профиле, пересекающем различные элементы рельефа от водораздела через склоны и террасы к руслам рек: вместе с рельефом изменяются поверхностные отложения, микроклиматы, уровень грунтовых вод, виды и разности почв, фитоценозы.

Географические компоненты взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, т.е. их развитие происходит сопряжено. Так, на всякое изменение климата обязательно отреагируют водоемы, растительные и животные сообщества, почвы и даже рельеф. Правда, эта реакция не может быть мгновенной, поскольку каждому компоненту присуща определенная инерция и нужно время, чтобы они «подтянулись» и перестроились. Но важно то, что компоненты неизбежно перестраиваются и стремятся прийти в соответствие друг с другом.

Таким образом, ПТК - это не просто набор или сочетание компонентов, а такая их совокупность, которая представляет собой качественно новое, более сложное материальное образование, обладающее свойством целостности. ПТК можно определить как пространственно-временную систему географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.




    1. Иерархия природных систем. Ландшафт и геосистемы локального уровня. Морфологическая структура ландшафта.

Иерархия природных систем - функциональное соподчинение (вхождение более мелких и простых в более крупные сложные) систем различного уровня. Примером И.п.с. может быть ряд: фация (биогеоценоз, элементарный ландшафт, экосистема) - местность - урочище - ландшафт - ландшафтная зона - физико-географический сектор - биосфера.

Под системами локального   уровня  подразумеваются относительно простые ПТК, из которых построены региональные  геосистемы  - так называемые урочища, фации и некоторые другие.

Морфология ландшафта

Фация как элементарная геосистема. Морфологическое строение ландшафта многочленно, однако число ступеней может быть различным и соответственно ландшафты разнообразны по степени сложности внутреннего территориального устройства.

Фация - предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом.

Фация служит первичной функциональной ячейкой ландшафта, подобно клетке в живом организме. По существу на фациальном уровне ведется исследование вертикальных связей в ландшафте, а также многих аспектов его динамики.

Отличительные особенности фации как элементарной геосистемы - динамичность, относительная неустойчивость и недолговечность. Эти свойства вытекают из незамкнутости фации, ее зависимости от потоков вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих в другие фации. В рамках фации воздействие биоты на абиотическую среду проявляется значительно ощутимее, чем в масштабах целого ландшафта.

Подвижность и относительная недолговечность фации означает, что связи между ее компонентами подвержены постоянным нарушениям.

Огромное разнообразие фаций определяет актуальность их систематизации.

Урочища и другие морфологические единицы ландшафта. Урочищем называется сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате. Наиболее отчетливо они выражены в условиях расчлененного рельефа с чередованием выпуклых ("положительных") и вогнутых ("отрицатель-ных") форм мезорельефа - холмов и котловин, гряд и ложбин, межовражных плакоров и оврагов и т.п.

Урочище - важная промежуточная ступень в геосистемной иерархии между фацией и ландшафтом. Оно обычно служит основным объектом полевой ландшафтной съемки.

По своему значению в морфологии ландшафта урочища могут быть фоновыми, или доминантными, субдоминантными и подчиненными (второстепенными). Урочища достаточно разнообразны по своему внутреннему (фациальному) строению, и поэтому возникла необходимость различать несколько категорий урочищ по степени их сложности. Наряду с типичными, или простыми урочищами, которые отвечают приведенному выше определению и связаны с четко обособленной формой мезорельефа или участком водораздельной равнины на однородном субстрате с однородными условиями дренажа, выделяются подуро-чища и сложные урочища. Подурочище - промежуточная единица, группа фаций, выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций, если экспозиционные контрасты создают разные варианты фациального ряда.

Классификация урочищ разрабатывается на конкретном региональном материале в процессе составления крупно- и средне-масштабных ландшафтных карт. Как правило, за исходное начало принимается систематика форм мезорельефа с учетом их генезиса, морфографического типа и положения в системе местного стока. Таким образом, рельеф учитывается в тесной связи с естественным дренажем и увлажнением.

Самой крупной морфологической частью ландшафта считается местность, представляющая собой особый вариант характерного для данного ландшафта сочетания урочищ. Причины обособления местностей и их внутреннее строение очень разнообразны.

Все морфологические подразделения, выделяемые на равнинах, в том числе фации и урочища, имеют силу и для горных ландшафтов.

Парагенетические геосистемы. Кроме ландшафтных геосистем морфоструктурного типа, которые выделяются по относительной повторяемости морфологических структур элементов и генетической однородности, существуют еще и геосистемы, организованные на градиентной или функционально-динамической основе. В результате существования латеральных связей, образованных вещественно-энергетическими потоками, формируются совокупности геосистем, которые как бы рассекают ландшафтные границы, объединяя морфоструктурные части разных природных комплексов в единое целое. Территориально сопряженные морфоструктурные природные комплексы, объединенные на градиентной (динамической) основе латеральными вещественно-энергетическими потоками, формируют парагенетические ландшафтные геосистемы. Парагенетическими геосистемами называются устойчивые геосистемные сопряжения, сформированные и объединенные однонаправленными вещественно-энергетическими потоками. Они представляют собой структурно-функциональные звенья, обеспечивающие разномасштабные круговороты в географической оболочке. Например, овражно-балочная система включает ПТК водосборного понижения, прибалочные склоны, балку, овраг, врезанный в балку, конус выноса.



  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал