2.2. Компонентные связи в ландшафтных геосистемах

Любая функционирующая и развивающаяся система содержит в качестве каркаса устойчивую совокупность элементов (компонентов) и связи между ними. Ландшафтная геосистема – это исторически сложившаяся, территориально устойчивая совокупность взаимосвязанных природных компонентов и элементов, характеризующаяся определенной организованностью и способностью функционировать как единое целое, продуцируя новое вещество, энергию и информацию. Понятие нового вещества включает в себя почвы, органическое вещество биоты, коры выветривания, измененные по химическому составу воды ландшафтов и др.

Связи между компонентами геосистем называются вертикальными. Они входят в понятие «вертикальная структура ПТК» как ее обязательные составные части (р и с . 2.3).

Связи в геосистемах, как правило, не очень жесткие и носят преимущественно вероятностный характер. Осуществляются они в виде разномасштабных круговоротов, связывающих между собой как отдельные компонентные звенья геосистем, так и сами геосистемы в единый планетарный ландшафтный комплекс (ландшафтную сферу). Причем круговороты в ландшафтах не совсем замкнуты, так как сами по себе они, являясь звеньями более масштабных круговоротов, подпитывают-ся из них энергией и веществом (большой и малый круговороты воды, биогеохимические круговороты).

26

Р и с . 2.3. Схема межкомпонентных связей

в геосистемах

(А – атмосфера; Г – гидросфера;

Ж – животный мир; П – почва;

Р – растительность; Л – литосфера)

Связи в ландшафтах по их носителям делятся на следующие типы и виды:

1. Вещественные, энергетические и информационно-организационные (поступление веществ, химических элементов; передача и накопление солнечной и гравитационной энергии, атмосферного давления; трофические цепи; структуризация одного компонента под влиянием другого; запечатлевание этапов исторического развития в веществе и морфологической структуре геосистем). Вещественные связи, например, хорошо проявляются в приуроченности тех или иных растительных сообществ к определенным поверхностным отложениям (в средней полосе это пески – сосновые боры; в аридной зоне это песчаные – псамофитные или каменистые – петрофитные пустыни). Трофические связи можно себе представить в виде трофической цепи или приуроченности растительных сообществ и отдельных видов к богатым или бедным по содержанию элементов питания местообитаниям (трофотопам).

2. По направленности действия выделяют прямые и обратные связи. Прямые связи – это непосредственное первичное влияние одного компонента на другой, например, влияние количества атмосферных осадков на сток рек. Обратные связи – реакция одного компонента на воздействие на него другого (например, снижение температуры воздуха ниже 0 градусов ведет к выпадению осадков в виде снега, как следствие увеличивается альбедо земной поверхности, и вследствие этого еще больше понижаются температуры воздуха; повышение продуктивности растительности благоприятно сказывается на численности травоядных животных, а увеличение численности последних – на численности хищников).

3. В зависимости от ответных реакций среди обратных связей выделяются положительные и отрицательные связи. Положительные обрат-27

ные связи усиливают, стимулируют первичное прямое воздействие одного компонента на другой (температура воздуха – снег – альбедо – температура воздуха). Отрицательные обратные связи ответной реакцией компонента, наоборот, сдерживают, нейтрализуют прямые воздействия. Например, усиление потоотделения у животных и транспирации у растений при жаркой погоде стабилизирует температурный режим организма; снижение температуры воздуха над заснеженной территорией и разросшимися ледниковыми покровами уменьшает возможное вла-госодержание в нем и, соответственно, количество осадков. Это в свою очередь сдерживает рост мощности ледниковых и снежных покровов. Летом при ясной погоде в первой половине дня солнце сильно нагревает землю, в результате усиливается испарение, к полудню появляются конвективные кучевые облака, закрывающие часть неба, вследствие чего уменьшается поступление прямой солнечной радиации и нагревание земной поверхности (температурный режим стабилизируется).

Положительные обратные связи ведут к трансформации и даже разрушению геосистем. Однако на некотором уровне трансформации или перестройки геосистем положительные обратные связи обычно переходят в отрицательные; в результате – геосистема вначале стабилизируется, а затем вновь начинает прогрессивно развиваться. То есть отрицательные обратные связи стабилизируют геосистемы.

Представляя связи между компонентами геосистем, можно по известным свойствам и изменению одного компонента индицировать и прогнозировать другой компонент.

Территориально и исторически устойчивые совокупности взаимосвязанных круговоротами природных компонентов формируют природные комплексы, или геосистемы. Однако в геосистемах существуют не только межкомпонентные связи, но и связи между природными комплексами. Разнообразные связи между геосистемами организуют их в более сложные геосистемные совокупности или ландшафтные комплексы разных уровней организации. Выражаются эти связи в переносе вещества и энергии из одних геосистем в другие (мелкозема, воды и растворенных в ней химических элементов, биогенов, тепловой, а также других видов энергии). В конечном итоге последовательные совокупности этих связей формируют различные круговороты, связывающие природные геосистемы в целостную ландшафтную оболочку.

В отличие от вертикальных – межкомпонентных связей, связи между сопряженными природными геосистемами называются горизонтальными, или латеральными (боковыми) (р и с . 2.4).

28

Р и с . 2.4. Горизонтальные (латеральные, боковые) связи между смежными геосистемами

В зависимости от состава и свойств природных компонентов и комплексов, а также характера связей между ними, ландшафтные геосистемы имеют вполне определенную структуру (таежные, пустынные, аллювиальные, холмистых моренных равнин, гор и другие ландшафты).