1Билет Основные понятия в ландшафтоведении
Ландшафт и его составляющие. Природа и природные компоненты. Ландшафт. Природно-территориальный комплекс. Биогеоценоз. Экосистема. Биосфера. Ноосфера. Объемы и соотношение этих понятий.
Ландшафт и его составляющие [от лат. componens - составляющий] - основные составные части ландшафта, представленные фрагментами отдельных сфер географической оболочки: литосферы, гидросферы, атмосферы и сферы распространения биоты. К.л. тесно между собой связаны, при изменении одного из них изменяются др. и возникают "цепные реакции". Различают природные (горные породы, воздух, поверхностные и подземные воды, почва, живое вещество) и антропогенные (следы и опыты деятельности человека: сооружения, плантации и т.п.) компоненты ландшафта
Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина Близким по значению понятием является экосистема — система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами большинство искусственных экосистем.
Таким образом, каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп(факторы неживой природы: климат, почва). Биотоп — это совокупность абиотических факторов в пределах территории, которую занимает биогеоценоз и организмы из других биогеоценозов.
По содержанию экологический термин «биогеоценоз» идентичен физико-географическому термину фация
Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.
Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера начала формироваться не позднее, чем 3,8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой».
Французский учёный-естествоиспытатель Жан Батист Ламарк в начале XIX в. впервые предложил по сути дела концепцию биосферы, ещё не введя даже самого термина. Термин «биосфера» был предложен австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].
Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом.
Существует и другое, более широкое определение: Биосфера — область распространения жизни на космическом теле. При том, что существование жизни на других космических объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается, что биосфера может распространяться на них в более скрытых областях, например, в литосферных полостях или в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования жизни в океане спутника Юпитера Европы.
Ноосфе́ра (греч. νόος — разум и σφαῖρα — шар) — сфера разума; сфера взаимодействия общества и природы, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития (эта сфера обозначается также терминами «антропосфера», «биосфера», «биотехносфера»)[1].
Ноосфера — предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы. Согласно В. И. Вернадскому, «в биосфере существует великая геологическая, быть может, космическая сила, планетное действие которой обычно не принимается во внимание в представлениях о космосе… Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного
Ландшафтоведение–раздел физической географии, изучающий природные
территориальные и природно‐ антропогенныекомплексы(геосистемы) антропогенные комплексы (геосистемы) различного ранга.
Методы ландшафтоведения
Аэрокосмический
Палеогеографический
Биогеохимический
Объект изучения ландшафтоведения ‐ географическая оболочка; предмет–ландшафтная сфера, состоящая изгеосистем разных уровней
Л Ландшафтная сфера включает в себя: андшафтная сфера включает в себя: 1) природно‐территориальные комплексы или геосистемы разных уровней; 2) морфологическую структуру ландшафтов и их организацию; 3) региональное ландшафтоведение и районирование; 4) динамику ландшафтов; ) ; 5) эволюцию ландшафтов; 6)закономерностиантропогеннойтрансформации 6) закономерности антропогенной трансформации, эволюции и формирования природно‐антропогенных и культурных ландшафтов; ; 7) оптимизацию природопользования на основе ландшафтного подхода.
Приро́дный территориа́льный ко́мплекс (ПТК) — это территория, обладающая определённым единством природы, обусловленным общим происхождением и историей развития, своеобразия географического положения и действующими в её пределах современными процессами. Одновременно ПТК — это закономерное сочетание географических компонентов или комплексов низшего ранга, образующих системы разных уровней — от географической оболочки до фации.
ПТК бывают полные (из 6 компонентов) и неполные (из меньшего количества компонентов [в пределах одной сферы, например водный биоценоз]).
Природнотерриториальный комплекс сочетание природных компонентов, образующих целуюсистемуразличных образующих целую систему различных уровней от географической оболочки до фаций; обычно ПТК включает участок земной коры с присущим ему рельефом, поверхностными и подземными водами, приземный слой атмосферы почвы приземный слой атмосферы, почвы, сообщества организмов.
Компоненты природы–материальные тела, однородные по агрегатному составу, а также по наличию или отсутствию у проявлений жизни (газы, жидкости, снег, ледпочвагорныепородырастения лед, почва, горные породы, растения, животные).
К особым самостоятельным компонентам относятся рельеф и климат так как играют относятся рельеф и климат, так как играют важную роль в формировании и функционировании птк
Природные компоненты взаимосвязаны в пространстве и в времени, т.е. их развитие происходитсопряженно. происходит сопряженно.
Поэтому ПТК–это пространственно‐ временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.
2 вопрос
Физические и химические свойства почвы.
Все физические свойства почв можно разделить на две группы:
1 — общие физические (плотность, пористость);
2 — физико-механические (пластичность, липкость, набу хание, твердость).
Основные физические свойства — плотность твердой фазы, плотность почвы в естественном сложении и пористость поч вы — являются определяющими для других физических свойств.
Почву образуют разнообразные по составу минеральные и органические вещества. При изучении химического состава почвы определяют следующие 11 элементов: Si, Al, Fе, Ca, Мg, К, Na, S, Т, Ti и Mn. Анализ данных химического состава позволяет установить общее содержание в почве того или иного элемента, степень обогащения им почвы и определить характер изменения его содержания с глубиной, а следовательно, установить направленность почвообразовательного процесса.
Химические свойства почвы во многом определяются минеральными особенностями почвообразующих пород. В процессе химического выветривания происходят значительные изменения элементарного и минерального состава горных пород. Минералогический состав почвы представлен первичными и вторичными минералами.
Первичными минералами называют такие, которые перешли неизменными из горных пород в почву (преимущественно магматические и метаморфические). В химическом отношении это окислы (кварц, гематит и др.), силикаты (роговая обманка, авгит), алюмосиликаты (ортоклаз, слюды), сульфиды, фосфаты и др.
Органическая часть почвы. Неотъемлемой частью почвы являются содержащиеся в ней органические соединения. Образование их связано с воздействием на почву растений и микроорганизмов. Роль растений сводится к синсезированию органических соединений и минеральных, которые используются ими для питания.
Органическая часть почвы представлена как азотосодержащими, так и безазотистыми органическими соединениями. Они накапливаются в почве при разложении растительных и животных остатков, а также в процессе жизнедеятельности самих организмов (например, жиры, углеводы, белки, аминокислоты, дубильные вещества, смолы и др.). Количество подобных соединений в почве достигает 15%.
Основную массу органических веществ почвы (85%), определяющую ее плодородие, составляют специфические органические соединения, называемые почвенным гумусом. Образование гумуса происходит под воздействием микроорганизмов. Роль микроорганизмов в почвообразовании очень велика. Делая такую оценку, следует исходить из того количества микроорганизмов, которые находятся в почве.
Билет 2
Ландшафт - система. Взаимодействие компонентов ландшафта. Внешние и внутренние связи. Структура ландшафтов. Динамика. Многоуровненность ландшафтов.
Климат и другие компоненты. Вода и другие компоненты. Почва и другие компоненты. Растительность и другие компоненты. Животный мир и другие компоненты. Человек как компонент ландшафта.
[от лат. structura - строение, расположение, порядок] - совокупность устойчивых связей ландшафта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе. Представление о С.л. включает три аспекта: взаимное расположение составных частей, внутренние системообразующие связи и упорядоченность смены его состояний во времени. Морфологическая С.л. подразумевает выделение внутри ландшафта более простых геосистем или природных территориальных комплексов: фаций, урочищ, местностей.
Ландшафт рассматривается как сложно организованная система. Под его морфологической структурой понимается:
состав слагающих ландшафт природных геосистем локальной размерности, именуемых морфологическими единицами ландшафта.
взаиморасположение морфологических единиц в пространстве, т.е. территориальная организация ландшафта.
парагенетическая сопряженность морфологических единиц.
латеральный энерго-массообмен между ландшафтными единицами.
В роли морфологических единиц выступают фации, подурочища, урочища, географические местности. В связи с различной степенью их участия в строении ландшафта различают доминирующие, субдоминантные, редкие и уникальные ландшафты.
Доминирующие урочища занимают большую часть площади ландшафта (60-80 %) и образуют его общий фон.
Площади регулярно повторяющихся в пространстве субдоминантных урочищ суммарно обычно не превышают 29-40 % площади ландшафта на общем фоне они формируют «рисунок», «узор» ландшафта.
Редкие урочища образуют частные детали этого «рисунка», встречаются они спорадически.
Уникальные урочища – единичны.
Если в морфологической структуре ландшафта только 1 вид природных урочищ играет роль доминирующего ландшафт определяют как монодоминантный.
Вопрос 2
Органическое вещество почвы. Поглотительная способность почв. Органическое вещество почв. Источники органического вещества в почвах. Общая схема гумусообразования. Состав гумуса и строение гумусовых веществ. Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы. Гумусовое состояние почв. Значение гумуса в почвообразовании, плодородии и питании растений.
представляет собой важнейшее звено обмена веществ и энергии между живой и неживой природой. Это комплекс органических соединений, входящих в состав почвы. Представлены в основном гумусом (на 80–90%); неспецифическими для почвы углеводами; жирами, белками, а также остатками растений, животных. Запасы органического вещества в метровом слое различных типов почв колеблются от 8 до 760 т/га. В дерново-подзолистых почвах (пашня) эти запасы достигают 90–100 т/га, в торфяниках – 760 т/га. Основным источником органического вещества в почве являются остатки зеленых растений. В условиях хвойного леса в почву ежегодно поступает в виде опада и отмерших корней около 4–6 т сухого вещества на 1 га. В агроэкосистемах в почву поступает растительных остатков в год от 2–3 т (пропашные культуры) до 7–9 т сухого вещества на 1 га (многолетние травы). Масса микроорганизмов, ежегодно отмирающих в почве, составляет около 0,6–0,8 т сухого вещества на 1 га. Количество остатков животного происхождения – 0,1–0,2 т сухого вещества на 1 га почвы.
Первичным и основным источником органических веществ, из которых образуется гумус, являются отмершие части растений в виде корней и наземного опада. Меньшее значение имеют остатки червей, насекомых и позвоночных животных. В пахотных почвах существенное значение для увеличения запасов гумуса приобретают органические удобрения — навоз, торф, компосты и др.
Количество и химический состав органических веществ, поступающих в почву, зависят от типа растительности.
Под травянистой растительностью, надземная часть которой в основном отчуждается, важнейшим источником органического вещества почвы являются корни растений. Так, в степной зоне в метровом слое почвы масса корней составляет от 8 до 28 т/га, а под луговой растительностью таежно-лесной зоны от 6 до 13 т/га. Под многолетними сеяными травами в зависимости от их урожая масса корневых остатков составляет от 6 до 15 т/га, а под посевами однолетних культурных растений всего лишь 3...5 т/га. Кроме корневых систем растений источником органического вещества почвы являются пожнивные остатки на полях и оставшаяся часть трав на сенокосах и пастбищах.
Гу́мус (лат. humus «земля, почва») — слой почвы, составляющий основную часть её органического вещества (до 90%). Гумус содержит питательные элементы, необходимые высшим растениям и образующиеся в результате биохимического превращения растительных и животных остатков; он является важным критерием при оценке плодородности почвы.
Гумус составляют индивидуальные (в том числе специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме органо-минеральных образований.
Гумус является продуктом жизнедеятельности почвенных организмов, прежде всего дождевых червей. На роль дождевых червей в образовании гумуса указал Чарльз Дарвин. Растения не могут непосредственно усваивать гуминовые вещества. Это в начале XX века показал Д. Н. Прянишников. Разложением гумуса для растений занимаются симбиотические микроорганизмы.
Гумус — часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков.
Групповой состав гумуса — перечень и количественное содержание групп органических веществ, входящих в состав гумуса.
Фракционный состав гумуса — содержание органических веществ, входящих в отдельные группы гумусовых соединений и различающихся по формам их связи с минеральной частью почвы.
Специфические гумусовые вещества — тёмноокрашенные органические соединения, входящие в состав гумуса и образующиеся в процессе гумификации растительных и животных остатков в почве. В составе гумусовых веществ имеются и гидрофобные, и гидрофильные группы[2].
Гумусовые кислоты — класс высокомолекулярных органических азотсодержащих оксикислот с бензоидным ядром, входящих в состав гумуса и образующихся в процессе гумификации.
Гуминовые кислоты (ГК) — группа тёмноокрашенных гумусовых кислот, растворимых в щелочах и нерастворимых в кислотах.
Гиматомелановые кислоты (ГМК) — группа гумусовых кислот, растворимых в этаноле.
Фульвокислоты (ФК) — группа гумусовых кислот, растворимых в воде, щелочах и кислотах.
Гумин — органическое вещество, входящее в состав почвы, нерастворимое в кислотах, щелочах, органических растворителях.
Билет 3
Географическая зональность и районирование ландшафтов. Причины и типы географической зональности. Принципы и факторы районирования ландшафтов. Многоступенчатость. Система районирования А.И.Исаченко. Низшие ступени районирования. Границы ландшафта. Континуальность и дискретность ландшафтов. Роль масштабы исследования и субъективизм выбора признаков.
Составные части ландшафта являются одновременно составными частями более крупных образований географической оболочки. К природным географическим компонентам, согласно А.Г. Исаченко (1991), относятся: 1) массы твердой земной коры; 2) массы гидросферы (на суше – это различные скопления поверхностных и подземных вод); 3) воздушные массы атмосферы; 4) биота – сообщества организмов: растений, животных и микроорганизмов; 5) почва. В качестве особых компонентов А.Г. Исаченко рассматривает рельеф и климат. Рельеф является внешним выражением различных неровностей поверхности Земли как планеты, но не самостоятельным природным телом. Климат же есть отражение свойств и процессов в атмосфере Земли. Тем не менее, рельеф и климат играют важнейшую роль в формировании и функционировании природных комплексов. По этой причине рельеф и климат получили статус самостоятельных географических компонентов.
Компоненты ландшафта имеют различный вещественный состав по различным характеристикам: активность, агрегатное состояние, функциональное свойство и т.д.
Географическая оболочка характеризуется сочетанием двух важнейших качеств - непрерывности (континуальности) и прерывистости (дискретности). Под непрерывностью понимают взаимосвязанность компонентов географической оболочки, постепенность изменения в пространстве и во времени свойств как самой географической оболочки, так и ее компонентов, беспредельную делимость отдельных ее частей. Непрерывность географической оболочки выражается в сплошности ее пространственного распространения, взаимопроникновении составляющих ее компонентов, потоков вещества и энергии, т.е. в круговоротах. Дискретность географической оболочки проявляется в четкости границ составляющих ее частей и скачкообразности изменения их вещественно-энергетических характеристик, в изолированности и раздельности (структурированности) отдельных частей оболочки, ее региональных структур (Преображенский В.С., 1984). Дискретность выражается как по вертикали - географическая оболочка имеет ярусное строение и составляющие ее геосферы располагаются в соответствии с плотностью слагающего вещества, так и по горизонтали (по латерали) - географическая оболочка подразделяется на природно-территориальные комплексы различного ранга.