Динамика ландшафтных геосистем. Характеристика субэкваториальных и экваториальных ландшафтов. Антропогенные сельскохозяйственные ландшафты и их классификация

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Динамика ландшафтных геосистем

Динамика в традиционном общенаучном понимании -- это процесс движения, изменения, развития чего-либо под влиянием внешних или внутренних факторов (сил, причин). Она состоит в изменении положения объекта в пространстве (движение), и изменении его во времени (состояний в процессе функционирования, индивидуального и исторического эволюционного развития). При этом методы, которые используются при ландшафтно-географических исследованиях эргодичности, актуализма или исторических процессуальных реконструкций позволяют менять не всегда известную временную координату развития ландшафтов на пространственную. Принцип актуализма говорит о том, что о процессах, которые были в прошлом, можно судить, если разные этапы или стадии развития аналогичных процессов и явлений, с ними связанных, наблюдаются в настоящее время. Т.е., исследуя близкие по генезису и современным природным условиям территории, выявляют однотипные природно-территориальные комплексы, находящиеся в разных стадиях развития. Выстраивая их в последовательный ряд, выявляют закономерности их исторического развития (динамики).

Ландшафтные геосистемы весьма динамичны. В них всегда идут разномасштабные круговороты и взаимообмены вещества и энергии. Сами природно-территориальные комплексы обычно являются транзитными звеньями крупномасштабных круговоротов в охватывающих геосистемах. Данные круговороты замкнуты частично, часть их вещества и энергии поступает из окружающей среды или рассеивается в ней, а часть депонируется в их структурных звеньях -- геосистемах разных рангов. Поэтому, развиваясь, геосистемы постепенно претерпевают изменения. Кроме того, адаптивно реагируя на изменения среды, ландшафты меняют свои состояния во времени и пространстве. В значительной степени именно за счет этого свойства они способны сохраняться в условиях постоянно меняющейся среды. Причем разным формам и разновидностям движения материи в географической оболочке (ГО), ее типам и уровням организации свойственны разная скорость движения. Она может измеряться размером изменений и плотностью -- количеством событий в единицу времени, т. е. амплитудой изменений и частотой. Например, выделяют геологическую форму движения материи, биологическую, социальную и соответствующие им характерные времена и формы развертывания событий. Соответственно изменения состояний разноранговых геосистем тоже имеют свои «характерные времена» проявления, а также свой пространственно-временной инвариант, т.е. область или амплитуду допустимых изменений геосистемы, в пределах которой она сохраняется в окружающей среде и может быть идентифицирована как таковая. Причем по мере роста сложности ведущих факторов организации ландшафтных геоэкосистем, уменьшается амплитуда изменений ее параметров, но существенно увеличивается частота изменений. Например, геологические силы как фактор по абсолютной величине энергии несравненно мощнее биотического и социального, но за счет скорости и частоты изменений в географической оболочке эти два фактора по результатам производимой ими работы в географической оболочке становятся вполне сопоставимыми, а в некоторых случаях и более действенными по сравнению с первым. Таким образом, ландшафт как сложная пространственно-временная биокосная система, функционируя и непрерывно развиваясь, постоянно изменяет свои состояния (структурно-функциональные). Поэтому для его понимания и рационального использования изучают не только пространственную структуру, но и динамику ландшафтов. Как отмечал советский учёный, специалист в области почвоведения, геохимии и географии, профессор Б.Б. Полынов, необходимо изучать их генезис, историческое развитие (эволюционную динамику) и современные состояния. Русский и советский зоолог, и географ Л.С. Берг писал об обратимых и необратимых сменах ландшафтов, включая в первые флуктуации (случайные отклонения наблюдаемых физических величин от их средних значений) и некоторые типы сукцессии (последовательной смены одних фитоценозов (биоценозов, биогеоценозов) другими на определённом участке среды). На связи пространственной и временной составляющих структуры ландшафтов, в том числе природно-антропогенных ландшафтов, и важность их сопряженного изучения обращали внимание академик К.К. Марков, профессор Ю.Г. Симонов и др. На этих связях основана теория эргодичности, используемая в ландшафтных и палеогеографических исследованиях. Знание свойств, закономерностей структурной организации, функционирования и развития, ландшафтных геосистем позволяет оптимизировать их хозяйственное использование, прогнозировать и предусматривать меры защиты от возможных неблагоприятных природных явлений. Заметный вклад в изучение и понимание данного свойства ландшафтных геосистем внесли ученые Иркутской, Московской и Ленинградской ландшафтоведческих школ: В.Б. Сочава, А.Г. Исаченко, А.А. Макунина, В.А. Николаев, М.А. Глазовская, И.И. Мамай, К.Н. Дьяконов, Н.Л. Беручашвили, А.А. Крауклис и многие другие.

Что же такое состояние и динамика геосистем? Состояние природной геосистемы -- это определенный тип и упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функционирования, ограниченные некоторым отрезком времени. Смена одного состояния другим, сопровождающаяся изменением структуры и функционирования геосистемы, называется динамикой геосистем. Динамика геосистем -- это пространственно-временные изменения их состояния. Правда, некоторые географы относят к динамике только обратимые функциональные изменения геосистем (в пределах инварианта), не ведущие к качественному преобразованию ландшафта, а необратимые изменения относят к их развитию.

Однако на уровне видов или типов геосистем существуют инварианты не только функциональные, но и инварианты развития, поэтому будем придерживаться традиционного, устоявшегося в разных науках понимания термина «динамика». Динамика -- это процесс изменения, развития чего-либо под влиянием внешних или внутренних факторов. При смене погодных условий, времени суток и года, разных по климатическим параметрам лет и многолетних периодов, связанных с циклами солнечной активности, геосистемы, изменяя структуру и функционирование (состояния), адаптивно подстраиваются к ним. Примеры состояний: зимние, летние; влажные, засушливые и т.п.

Так, в ландшафтах средней полосы России в течение года наблюдаются следующие изменения их состояний. Зимой нет фотосинтеза, замедляются процессы разложения и минерализации органики, практически отсутствует поверхностный сток на междуречьях. В структуре геосистем участвует сезонный компонент -- снежный покров, формирующий свой геогоризонт, промерзают почвы, образуется ледяной покров на водоемах. В весеннее время процессы снеготаяния сопровождаются стоком талых вод, активным плоскостным смывом и линейной эрозией на склонах, особенно на слабозадернованных участках, половодьями на реках. Ландшафтные катены, объединяющие междуречья, склоны и долины, интенсивно функционируют. С апреля и летом активно идет фотосинтез, биопродуцирование и минерализация органических остатков. От сезона к сезону и в разных погодных условиях природные геосистемы изменяют свои состояния, а именно по-разному функционируют и даже бывают представлены различными вариантами их вертикальной и горизонтальной структуры. Геосистемы изменяют свои структуры и функционирование и при переходе от одной стадии развития к другой (молодости -- зрелости -- старения).

Итак, динамика геосистем -- это смена их состояний. Различают несколько основных видов естественной ландшафтной динамики: динамика функционирования, развития, эволюции, катастроф (или революций) и восстановительных сукцессий. Каждый из них характеризуется преобладанием той или иной формы развертывания событий (смен состояний) во времени.

Динамика функционирования -- ведущая роль в ней принадлежит ритмической смене обратимых состояний геосистем, связанных с круговоротами вещества и энергии и с ритмами внешней среды (планетарными, солнечными).

Динамика развития -- это циклы и связанные с ними необратимые стадии развития отдельной геосистемы на фоне общих трендов их направленных изменений (англ. trend -- «общее направление », «уклон», «тенденция»), связанных с внешними факторами, имеющими большее характерное время.

Динамика эволюционная (лат. evolutia -- «развертывание»), или историческое развитие, -- проявляется как тренды, связанные с внутренними (спонтанными) постепенными непрерывными и последовательными изменениями геосистем и с длительными направленными изменениями во внешней среде.

Динамика катастроф или революций (лат. revolutio -- «поворот ») -- это прерывистое, скачкообразное качественное превращение одного состояния и самих геосистем в другие (бифуркации в развитии). Реализуется в форме быстроразвертывающихся во времени эпизодических катастроф и кризисов, связанных с экстремальными стихийными явлениями, ведущими к коренной смене структур геокомплексов.

Динамика восстановительных сукцессии -- включает в себя завершение кратковременных деструктивных фаз эпизодических экстремальных природных и антропогенных явлений, ведущих к разрушению части структурных элементов геосистем, и следующие за ними тренды длительно производных смен их состояний, направленных на восстановление почвенно-растительного покрова и стабилизацию геосистемы в окружающей среде.

Кроме того, в настоящее время все большую роль в жизни геосистем играет антропогенная динамика, которая может проявляться и в особенностях функционирования, и в развитии, и в эволюции, а часто проявляется в форме катастроф или революций и восстановительных сукцессии. Все это идет на фоне случайных флуктуации параметров как самих геосистем, связанных с «ошибками» или неточностями их функционирования и развития, так и внешней среды.

2. Характеристика субэкваториальных и экваториальных ландшафтов

Экваториальным ландшафтам соответствует наибольший для суши радиационный баланс (разность между потоками радиации, поступающими на земную поверхность, и уходящими от неё) Л=3500 МДЖ/м2 и постоянное существенное увлажнение 2000 мм без засушливого периода. Запасы тепла соответствуют 10 000 градусам Цельсия. Развита испаряемость около 1000 мм, Ку (коэффициент увлажнения -- отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости для данного ландшафта, является показателем соотношением тепла и влаги) больше 2. Годовой сток более 1000 мм. Развита густая и полноводная речная сеть.

Запасы фитомассы до 1000 т/га, ежегодная продукция 30…50 т/га (в опад идет 10…25 т/га). Ежегодное потребление химический элементов около 2000 кг/га.

Минеральное питание растений в основном осуществляется за счет интенсивного биологического круговорота. В процессе разложения органический остатков образуется большое количество углекислоты и фульвокислот. Это приводит к интенсивному выщелачиванию легкорастворимых солей и карбонатов.

Почвы красноцветные или красно-желтые ферраллитные, сильно обеднены основаниями и гумусом (1,5…2,5 %), кислые (pH 3,0…5,5).

Для субэкваториальных ландшафтов Л=3000…3300МДж/м2. Лето жаркое, с температурой воздуха не ниже 28 градусов Цельсия. Для них характерна низкая сезонность увлажнения и всех природных процессов.

На фоне сезонных колебаний циркуляции атмосферы аридные, семигумидные, семиаридные, гумидные ландшафты с приближением к экватору постепенно сменяют друг друга по широте.

Субэкваториальные гумидные ландшафты имеют жаркий климат, сумма температур 9000…10 000 градусов Цельсия, обильные осадки (1500…2000 мм) с контрастным распределениям по сезонам, Ку больше 1, чаще 2…3. За 2…4 зимних месяца месячная норма осадков снижается до 5 мм и менее. Сток интенсивный с энергичной денудацией и химическим выветриванием. Опад быстро разлагается, что препятствует накоплению гумуса.

Почвы- красные ферраллитные, сильно выщелочные, со скоплениями железистых конкреций.

3. Антропогенные сельскохозяйственные ландшафты и их классификация

К антропогенным ландшафтам относится большинство современных ландшафтов Земли, существует много их разновидностей, создано много вариантов классификаций, построенных на основе учёта степени антропогенной изменённости природного ландшафта, генезиса, целей использования, хозяйственной ценности, длительности существования и степени регулируемости и др.

Например, А.Г. Исаченко (1965) намечает четыре группы ландшафтов по степени изменения их хозяйственной деятельностью: 1) условно изменённые, или первобытные; 2) слабо изменённые; 3) нарушенные (сильно изменённые); 4) собственно культурные, или рационально преобразованные, ландшафты. Функционирование ландшафтов последней группы "должно постоянно регулироваться человеком в соответствии с заранее разработанным планом".

В зависимости от рода деятельности человека, формирующего антропогенные ландшафты, различают (Мильков, 1973): сельскохозяйственные. Промышленные, линейно-дорожные, лесные антропогенные, водные антропогенные, селитебные, рекреационные и беллигеративные ландшафты (связанные с военными действиями; от лат. belligero - вести войну). По социально-экономическим функциям выделяют ресурсовоспроизводящие (промышленные, сельскохозяйственные, лесохозяйственные), средообразующие (селитебные, рекреационные), заповедные, средозащитные (природоохранные) и др. В зависимости от генезиса антропогенные ландшафты делят на техногенные, пирогенные, дигрессионные, пашенные и другие генетические категории. По характеру последствий принято различать антропогенные ландшафты культурный и акультурный, возникающий в результате нерациональной деятельности или неблагоприятных воздействий соседних ландшафтов. Крайним членом в этом ряду выступают деградированные ландшафты (бедленды). Полная классификация антропогенных ландшафтов может быть разработана только на основе последовательного использования нескольких оснований деления.

Сельскохозяйственные ландшафты - наиболее распространенные среди антропогенных комплексов. К ним относятся пашни, сады, плантации и сеяные луга, травяно-кустарниковые пастбища и луга антропогенного происхождения. Выделяют три основных типа сельскохозяйственных ландшафтов: полевой, садовый, лугово-пастбищный.

Полевой тип ландшафта характеризуется ежегодной перепашкой почвенного слоя с внесением в него удобрений и созданием искусственных фитоценозов. Если учесть, что общий объем пахового слоя составляет около 4 тыс. км, то его перепашка огромный, геологических масштабов, процесс по перемещению вещества.

Распашка оказывает большое влияние на все свойства почвенного плодородия, и пахотные почвы приобретают новые черты. При низкой агротехнике плодородие всех пахотных почв снижается, что особенно заметно на фоне естественных почв, отличающихся высоким плодородием.

Неотъемлемой частью полевого типа ландшафта являются агрофитоценозы (пашенные растительные сообщества) - закономерное сочетание культурных, сорнополевых видов, грибов и других растений, взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом и со свойственными им условиями обитания. Также в посевах (агробиоценозах) отчетливо проявляются специфические особенности микроклимата, водного режима почв, животного мира.

В садовом и пастбищно-луговом типах ландшафта агробиоценозы обладают чертами, сближающими их с естественными биоценозами.

Полевые ландшафты складываются из большого числа типов местности. Многие из них представляют собой лишь вид того или иного семейства местностей, например плакорный черноземно-полевой или междуречный недренированный лугово-черноземный тип местности, но есть и такие, которые можно считать неоландшафтами. К числу последних относятся польдеры (осушенные и возделанные участки маршей, защищенные дамбами от затопления морскими и речными водами) и орошаемые оазисы.

Садовый тип сельскохозяйственного ландшафта включает сады, виноградники, плантации чая, кофейного дерева и других древесно-кустарниковых пород - многолетний тип культурных фитоценозов. Обнаруживая известное сходство с лесокультурными комплексами, садовый тип сельскохозяйственного ландшафта существенно отличается от последних менее выраженной саморегуляцией. И глубокой антропогенной перестройкой почвы, вызванной ее постоянной обработкой, внесением удобрений, поливом. Как правило, почвы садов и виноградников - наиболее плодородные на общем зональном фоне естественных почв. Ареал садового типа ландшафта более узкий по сравнению с полевым и лугово-пастбищным. Он менее выдвинут на север (в южном полушарии на юг), отсутствует или строго ограничен в районах с резко континентальным климатом.

По сравнению с полевым типом ландшафта садовый характеризуется более сложными условиями рельефа, так как сады нередко размещаются на крутых склонах.

Лугово-пастбищный тип ландшафта известен в самых различных зонах - от субарктики с ее тундровыми и лесотундровыми оленьими пастбищами до тропических саванн. Существование лугов неопределенно долгое время поддерживается систематическим сенокошением и пастьбой скота. Интенсивность последних и определяет в значительной мере конкретную ландшафтную структуру лугов.

Наиболее ценные в кормовом отношении пойменные луга составляют господствующую группу урочищ пойменного типа местности, куда помимо лугов включаются и урочища пойменных лесов, и низинные болота, и озера-старицы. Суходольные луга образуются на различных типах местности.

К лугово-пастбищному типу ландшафта помимо лугов относятся степные пастбища на последних стадиях дигрессии.

4. Характеристика естественноантропогенных ландшафтов района проживания

ландшафтный экваториальный антропогенный

Под влиянием хозяйственной деятельности человека в процессе выполнения им социально-экономических функций при соответствующей технологии происходит изменение природных комплексов и формируется антропогенный ландшафт. Значительные изменения потерпели микрорельеф, грунты, растительный и животный мир. Характерные элементы антропогенного ландшафта: хозяйственные постройки, населенные пункты, промышленные здания, транспортные магистрали.

По степени изменяемости и характеру влияния человека различают ландшафты измененные, нарушенные и пересозданные.

В измененном ландшафте антропогенная деятельность отобразилась на отдельных компонентах. Ландшафт, который познал интенсивное нерациональное использование (уничтожение лесов, разорение крутых склонов, сплошная застройка) называют нарушенным.

В пересозданном ландшафте природные компоненты и связи между ними изменены целенаправленно, научно обоснованной системой природоохранительных мероприятий.

По социально-экономическим функциям различают городские, сельскохозяйственные, лесохозяйственные, водохозяйственные, промышленные, рекреационные виды антропогенного ландшафта.

В связи с интенсификацией промышленности и сельского хозяйства возрастает количество антропогенных форм (магистральные каналы, карьеры по добыче полезных ископаемых).

Насыпными формами рельефа считаются терриконы, отвалы ТЭЦ, отходы металлургии, насыпи шоссейных дорог и железнодорожных путей.

Антропогенные изменения в районах проживания имеют глобальные региональные аспекты. Возрастает количество содержания в атмосфере углекислого газа, аэрозолей, сульфатов и пыли, с возможным разрушением озонового слоя шара, загрязнением Мирового океана.

Региональные изменения обусловлены трансформацией земной поверхности, что приводит к изменениям ее радиационного режима и климата. Вырубка или насаждение лесов, разорение земель, мелиорация сельскохозяйственных угодий, строительство, создание искусственных водохранилищ формируют новые типы микроклимата. Значительные изменения климата происходят вокруг водохранилищ, при строительстве ГЭС, ТЭС, АЭС.

К прямому влиянию хозяйственной деятельности на водоемы относится гидротехническое строительство, рыболовство, приток неочищенных сточных вод. К стороннему - внесение удобрений и ядов на сельскохозяйственные земли и смывание их в водоемы.

Ландшафты формируются на протяжении антропогенного периода, изменяясь в исторические времена.

Кроме антропогенного влияния на климат в заселенных местностях происходит антропогенное вмешательство на почвы. К такому относится ветровая и водная эрозия почв, загрязнение (ядохимикаты, минеральные удобрения, отходы производства, нефть и нефтепродукты), отчуждение земель под промышленное и коммунальное строительство.

Все больше стран сегодня желают участвовать в программах по очищению отходов, уменьшению выбросов в атмосферу производственных химикатов. На территории многих государств существуют, открываются и развиваются заповедники.

Ученые стараются разрабатывать новые альтернативные виды топлива, энергии. Но параллельно с этим продолжается вырубка лесов под строительство разных туристических комплексов, развлекательных баз. Все меньше и меньше остается мест, где не был человек со своей деятельностью.

Для сохранения равновесия в природе необходимо очень осторожно относиться к использованию ее богатств и ресурсов. На сегодня необходимо создать заповедники, где оберегался бы растительный и животный мир болот, а запасы, воды которых были бы в пользу при засухах.

Природные комплексы Земли быстро изменяются под хозяйственной деятельностью человека. Разрывание грунта, а также добыча полезных ископаемых, вырубка лесов заставляет изменяться, а иногда и разрушаться отдельные природные комплексы. Как следствие, образуются антропогенные ландшафты. К ним можно отнести сельскохозяйственные комплексы, города, карьеры, дороги.

Халатное отношение людей к природе на отдыхе (костры, курение и специальные поджоги) приводит к их возгоранию и уничтожению.

К другой причине пожаров на болотах относятся и лесные пожары, вследствие которых возгорается торф. Они возникают как по слабой бдительности населения, так и при молнии. В некоторых странах, например Швейцарии, болота охраняются Конституцией.

Сплошная вырубка лесов, лесные пожары и выжигание растительности, уничтожение растительности и лесов при создании хозяйственной инфраструктуры, усиливающийся пресс туризма приводят к гибели и исчезновению редких видов растительности и животных.

Характеристика любого населенного пункта не может назвать благоприятные факторы для развития природы окружающей среды, т.к. любая деятельность человека несет за собой изменения во флоре и фауне, к сожалению, в худшую сторону.

Не может не радовать создание и развитие заповедников, территория которых охраняется законом от браконьеров, вырубки деревьев, строительства и т.д.

Размещено на Allbest.ru