Географическая оболочка и ландшафтная оболочка

Ландшафтная оболочка – центральный приземный слой географической оболочки в зоне контакта, взаимного проникновения и активного энерго-массообмена литосферы, атмосферы и гидросферы, сфера наивысшего сгущения жизни на земле, биологический фокус географической оболочки, сфера зарождения, развития и современного существования человечества и земной цивилизации.

Ландшафтная оболочка – контактная «пленка» на поверхности Земли, живая «кожа» Земли.

 

 

Ландшафт (нем. Land – земля; schaft – суффикс, обозначающий сочленение, соединение чего-либо) не просто земля, а совокупность земель (земельных участков), образующих территориальное и функциональное природное и хозяйственное единство.

Ландшафт (франц.) – le paysage (пейзаж)

Ландшафт – географическая система региональной размерности (площадью около 10² км²), состоящая из взаимосвязанных генетически и функционально локальных геосистем, сформировавшихся на единой морфоструктуре в условиях местного климата

 

Примеры природных ландшафтов:

ТЕМНОХВОЙНАЯ ТАЙГА И ГЛЯЦИАЛЬНО-НИВАЛЬНОЕ НИЗКОГОРЬЕ (ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ)

ПЕСЧАНО-ЭОЛОВАЯ ПУСТЫНЯ - ЭРГИ САХАРЫ

СУБТРОПИЧЕСКОЕ РЕДКОЛЕСЬЕ И ГЛЫБОВОЕ АРИДНО-ДЕНУДАЦИОННОЕ НИЗКОГОРЬЕ (АВСТРАЛИЯ)

...

МАНГРЫ НА ПОБЕРЕЖЬЕ п.о. ФЛОРИДА

ВУЛКАНИЧЕСКИЙ ЛАНДШАФТ ИСЛАНДИИ

СУБАЛЬПИЙСКИЕ ЛУГА И ГЛЯЦИАЛЬНО-НИВАЛЬНОЕ ВЫСОКОГОРЬЕ В КАСКАДНЫХ ГОРАХ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ

Примеры природно-антропогенных ландшафтов:

ПОЛЬДЕРНЫЙ ЛАНДШАФТ В ГОЛЛАНДИИ

СЕЛЬСКИЙ ЛАНДШАФТ В ТИРОЛЬСКИХ АЛЬПАХ

ЛЮНЕБУРГСКАЯ ВЕРЕСКОВАЯ ПУСТОШЬ
В СЕВЕРНОЙ ГЕРМАНИИ

«РИСОВЫЙ» ТЕРРАСИРОВАННЫЙ ЛАНДШАФТ НА о. БАЛИ (ИНДОНЕЗИЯ)

ГОРОДСКОЙ ЛАНДШАФТ (МИННЕАПОЛИС, США)

Системная парадигма и общенаучное понятие «система»

Научно-методической основой современного естествознания служит системная парадигма.Основоположник учения о системах Л. фон Берталанфи (1901–1972).

Системная парадигма в современной науке

Парадигма – совокупность теоретических и методологических установок, определяющих общий стиль научного мышления и практику конкретных исследований на том или ином этапе развития науки

 

Понятие системы

•Система – целое, составленное из частей (греч.)

•Система – комплекс элементов, находящихся во взаимодействии

( Л. Берталанфи)

•Система – совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство

Общесистемные свойства

•Система – целостность, единство (свойство эмерджентности)

•Система обладает множеством составных частей

•Система обладает взаимосвязями между составными частями

•Система обладает взаимосвязями между объектом и средой

•Любая система обладает специфической структурой

•Любая система обладает иерархичностью

 

ЭМЕРДЖЕНТНОСТЬ - это системное свойство, проявляющееся при взаимодействии каких-либо объектов, процессов, явлений и обозначающее возникновение у объекта новых качеств, не могли бы образоваться в простой сумме компонентов.

ЦЕЛОЕ – БОЛЬШЕ СУММЫ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЕГО ЧАСТЕЙ

Понятия ПТК (природный территориальный комплекс,
геосистема, экосистема)

ПТК – пространственно-временная система природных компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое (определение А. Г. Исаченко)

Термин ПТК ввел проф. Н.А. Солнцев

(1950-е гг.)

 

Природная геосистема

В.Б. Сочава– «Геосистема – это земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической средой и человеческим обществом…».

Автор термина В.Б. Сочава (1963).

ПТК и природная геосистема – понятия близкие, но не тождественные.

 

Экосистема
(экологическая система)

Экосистема – совокупность биологических организмов, их сообществ и среды их обитания.

Автор термина А. Тенсли (1935).

Понятие «экосистема» биоцентрическое, безразмерное.

 

История развития науки о ландшафте и основоположники

Идея целостности природы

•Ученые Древней Греции (Зеннон, Хрисипп) и Древнего Рима (Сенека, Марк Аврелий)

 

 

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ О ЛАНДШАФТЕ

Конец XIX – начало ХХ веков – время перехода естествознания от редукционного анализа к системному синтезу, время рождения синтезирующих наук, в том числе экологии и ландшафтоведения.

Возникновение ландшафтоведения – реакция на дезинтегрированную географию.

Ландшафтоведение – наука сравнительно молодая. Первые ландшафтно-географические школы сформировались в конце XIX – начале ХХ веков.

Предтечи ландшафтной географии

Александр Гумбольдт (1769–1859) – немецкий географ-энциклопедист, неутомимый путешественник, основоположник учения о природной зональности.

В числе земных сфер впервые выделил жизнесферу и интеллектуальную сферу, предвосхитив учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере.

Карл Риттер (1779–1859) – основатель университетской географической школы в Германии, активно внедрял представления о ландшафте как синтезирующем понятии в географии, основоположник страноведения.

В.В. Докучаев (1846–1903) – основатель российской школы ландшафтоведения

Глубоко осознавал необходимость создания синтезирующей науки о земной природе, хозяйстве и человеке. Призывал изучать «всю единую, цельную и нераздельную природу, а не отрывочные ее части».

Создал первый научный монографический труд по ландшафтоведению – «Наши степи прежде и теперь» (1892).

Ученики и последователи В.В. Докучаева

Андрей Николаевич Краснов (1862–1914) – первый российский профессор географии, исследователь степей Восточной Европы и ландшафтов влажных тропиков Южной и Юго-восточной Азии, основатель чайных плантаций в Закавказье, создатель Батумского ботанического сада.

Георгий Николаевич Высоцкий (1865–1940) – исследователь российских степей, агроландшафтов и пастбищных ландшафтов, основатель учения о водных режимах и геотопологии ландшафтов.

Георгий Федорович Морозов (1867–1920) – основатель учения о типах леса.

Сергей Семенович Неуструев (1874–1928) – исследователь евразийских степей и пустынь Средней Азии, один из основателей представлений о природных и культурных ландшафтах.

Учение об антропогенных ландшафтах

 

•Геоэкология ландшафта.

•Аграрное ландшафтоведение.

•Городское ландшафтоведение.

•Промышленное ландшафтоведение.

•Рекреационное ландшафтоведение.

•Ландшафтно-экологическая экспертиза хозяйственных проектов.

•Ландшафтное прогнозирование.

•Ландшафтное планирование.

•Ландшафтно-экологический мониторинг.

•Теория культурного ландшафта.

 

 

Ч А С Т Ь I.
П Р И Р О Д Н Ы Е Л А Н Д Ш А Ф Т Ы

ПРИРОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЛАНДШАФТА

Компонент – структурная составляющая системного целого.

Природные компоненты – составные части вертикальной структуры природных геосистем, взаимосвязанные между собой процессами обмена веществом, энергией и информацией.

Основные природные компоненты ландшафта:

•морфолитогенная основа;

•воздушные массы;

•природные воды;

•почвы;

•растительность;

•животный мир.

 

Природные факторы – свойства природных компонентов, определяющие характер их взаимодействия друг с другом и геосистемой в целом.

Факторы внешней среды: солнечная радиация, корпускулярные потоки космического и солнечного происхождения, гравитационное поле Земли, тектонические движения земной коры, потоки внутриземного тепла.

Ландшафтная оболочка получает:

2,3∙10²⁴ Дж/год экзогенной (солярной) энергии;

1,1∙10²¹ Дж/год эндогенной (внутриземной) энергии.

Ландшафтные подсистемы:
а) геома– морфолитогенная основа, воздушные массы, природные воды;
б) биота– растительность, животный мир;
в) биокосная подсистема – почва.

Морфолитогенная (геолого-геоморфологическая) основа ландшафта

Воздушные массы

Дискретность и континуальность

Дискретность – раздробленность, дифференцированность.

Континуальность – сплошность, непрерывность, интегрированность.

Главный фактор ландшафтной дискретности – морфолитогенная основа.

Главный фактор ландшафтной континуальности – воздушные массы.

Природные ландшафтные воды

Ландшафтные воды: реки, озера, временный поверхностный сток, грунтовые воды, верховодка, почвенные воды, водяной пар, снежный покров, льды.

Вода – критический компонент ландшафта, мощный интегрирующий фактор ландшафтной оболочки.

Сток с земной суши в Мировой океан:

жидкий – 47∙10¹² м³/год; твердый – 40∙10³ т/год; ионный – 33∙10² т/год.

Увлажнение плакоров – исключительно атмосферное.

Водные режимы ландшафтов.

ВОДНЫЕ РЕЖИМЫ И ЛАНДШАФТЫ

Водный режим	Ландшафты
Мерзлотный	тундры, лесотундры
Промывной и промывной периодически водозастойный	тайга, смешанные леса
Водозастойный	болота
Промывной	широколиственные леса
Периодически промывной	лесостепь
Непромывной	степь
Аридный	полупустыня, пустыня
Выпотной	солончаки пустынные
Пойменный	поймы речные
Амфибиальный	плавни, мангры

Промывной водный режим возможен при К>1; непромывной – при К=0,8–0,3; аридный – при К≤0,3.

 

Дифференциация природных вод по рН и Eh

Щелочно-кислотные условия	Окислительно-воостановительные условия
кислородные	глеевые	сероводородные
Кислые и слабокислые (рН 3.5-6.5)	Кислые окислительные	Кислые глеевые	Кислые сероводородные
Нейтральные и слабощелочные (рН 6.5-8.5)	Нейтральные и слабощелочные окислительные	Нейтральные и слабощелочные глеевые	Слабощелочные сероводородные
Сильнощелочные (рН 8.5 и более)	Содовые сильнощелочные окислительные	Содовые глеевые	Содовые сероводородные

Почва

Биота

Растительность и животный мир – биогенная подсистема ландшафта, наиболее активный фактор ландшафтогенеза и критический компонент природных геосистем.

Биота – преобразователь солнечной энергии в свободную биогенную энергию.

На Земле описано около 1,75 млн. видов животных; предполагается, что их число составляет около 14,5 млн. видов.

В царстве растений насчитывается около 1 млн. видов.

В том числе:

–водоросли, лишайники, папоротникообразные – 100 тыс. видов;

–голосеменные – 750 тыс. видов;

–покрытосеменные – 200 тыс. видов.

Свыше 90% всех видов растений и животных обитают на земной суше.

 

Развитие жизни на Земле зафиксировано в геологической истории планеты:

эоны – криптозой, фанерозой;

эры – палеозой, мезозой, кайнозой.

Рубеж криптозоя и фанерозоя – 570 млн. лет назад.

С этого времени биота стала мощным фактором процессов почвообразования, гипергенеза, литогенеза, ландшафтогенеза.

В течение фанерозоя под воздействием фотосинтеза растений-аэробов содержание кислорода в составе атмосферного воздуха возросло в 1000 раз.

 

БИОМАССА (Б) И БИОПРОДУКТИВНОСТЬ (П) ЗОНАЛЬНЫХ ЛАНДШАФТОВ, Ц/ГА

Факторы жизни растений:

 

· свет (лучистая энергия Солнца);

· тепло;

· воздух (О₂, СО₂);

· вода;

 

· элементы питания.

Трофические цепи биоты

ЛАНДШАФТНЫЕ СВЯЗИ

Непременное условие существования ландшафта: движение через него потоков вещества, энергии и информации. Ландшафту свойственны вещественные, энергетические и информационные связи между его компонентами и морфологическими частями.

Ландшафт подчиняется закону всеобщей причинно-следственной связи: Изменение любого компонента геосистемы приводит к изменениям всех других компонентов и геосистемы в целом.

Радиальные связи – межкомпонентные связи организуют вертикальную структуру геосистем, пронизывая все ее геогоризонты.

Латеральные связи являются межгеосистемными, межландшафтными; они организуют горизонтальную ландшафтную структуру регионов, соединяя природные геосистемы в ландшафтный континуум (непрерывное единство).

Вещественно-энергетические ландшафтные связи:

атмосферная циркуляция воздушных масс и воздушный перенос тепла, влаги, пыли, солей, загрязняющих веществ (SO₂, NO_x) и др.;

водные режимы геосистем (поступление, перемещение и расход влаги);

поверхностный и грунтовый сток (жидкий, твердый, ионный);

эрозионно-денудационные процессы и аккумуляция осадков;

биогеохимический круговорот;

Трофические цепи в биоте.

Ландшафтные связи – коррелятивные связи. Как правило, они осложняются влиянием случайных факторов, поэтому являются вероятностными (статистическими), а не функциональными.

Ландшафтная индикация

При этом прямое воздействие (прямая связь) может еще более активизироваться, а сам воспринимающий это воздействие компонент или геосистема усиливают его путем цепной реакции собственных ландшафтных изменений.

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 км².

Природные ландшафты Нижнего Поволжья:

А - степной правобережный возвышенный;

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.

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;

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

ДИНАМИКА ЛАНДШАФТОВ

Любая открытая система, в том числе природная географическая, способна существовать только при постоянной смене своих состояний.

Суточные и внутрисуточные

Циркуляционные (погодные)

Подсезонные и подсезонные

Годовые

Многолетние

Виды ландшафтной динамики:

динамика природных ритмов;

динамика природных трендов;

сукцессионная динамика;

динамика природных катастроф;

Антропогенная динамика.

Ландшафтные ритмы

Ритм (от греч. rhythmόs – теку)

– чередование каких-либо явлений и событий во времени и пространстве с определенной последовательностью и частотой.

Закону ритма подчиняется весь материальный мир.

Ландшафтные тренды

Тренд (англ.) – общее направление, тенденция.

Ландшафтный тренд – совокупность направленных изменений природной геосистемы, ведущая к перестройке ее инварианта, т.е. к замене одного ландшафта другим.

Современные ландшафтные тренды:

заболачивание таежного ландшафта;

опустынивание степного ландшафта;

дегляциация горных нивально-гляциальных ландшафтов;

Характерное время

Характерное время – время восстановления геосистемы после испытанных ею возмущающих воздействий:

темнохвойной тайги после пожара или вырубки – 150–200 лет;

разнотравно-злаковой степи после перевода пашни под залежь – 20–25 лет;

УСТОЙЧИВОСТЬ ЛАНДШАФТОВ

Устойчивость ландшафта – это способность ландшафта сохранять свою инвариантную структуру и характерные режимы функционирования при возмущающих внешних воздействиях (естественных и антропогенных).

Устойчивость – понятие относительное. Одна и та же геосистема, устойчивая к одним видам возмущающих воздействий, другим может быть очень податлива.

Эволюционно-динамические состояния, снижающие устойчивость ландшафтов:

динамика природных катастроф;

динамика природных трендов;

наличие реликтовой биоты;

ранние стадии сукцессионной динамики;

стадия естественного отмирания геосистемы;

Пороговые нагрузки

Механизмы саморегуляции способны поддерживать инвариант геосистемы лишь до определенных пороговых величин внешних воздействий.

Пороговая нагрузка –

ВАЖНЕЙШИЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЯ

Географическая оболочка и ландшафтная оболочка

Ландшафтная оболочка – центральный приземный слой географической оболочки в зоне контакта, взаимного проникновения и активного энерго-массообмена литосферы, атмосферы и гидросферы, сфера наивысшего сгущения жизни на земле, биологический фокус географической оболочки, сфера зарождения, развития и современного существования человечества и земной цивилизации.

Ландшафтная оболочка – контактная «пленка» на поверхности Земли, живая «кожа» Земли.

Ландшафт (нем. Land – земля; schaft – суффикс, обозначающий сочленение, соединение чего-либо) не просто земля, а совокупность земель (земельных участков), образующих территориальное и функциональное природное и хозяйственное единство.

Ландшафт (франц.) – le paysage (пейзаж)

Ландшафт – географическая система региональной размерности (площадью около 10² км²), состоящая из взаимосвязанных генетически и функционально локальных геосистем, сформировавшихся на единой морфоструктуре в условиях местного климата

Поделиться в: