ОтветыГос (1) / 17

17. Геосистемы , геокомплексы и природно-территориальные комплексы

Геосистема — фундаментальная категория геоэкологии, обозначающая совокупность компонентов географической оболочки, объединённых потоками энергии и вещества. В целом, это понятие очень близко к понятию экосистемы или геобиоценоза.

Выделяют три уровня геосистем:

• Глобальная геосистема (синоним географической оболочки).

• Региональная геосистема представляет собой наиболее дробное подразделение географической оболочки, которое достаточно полно характеризует местные особенности структуры географической среды. По масштабу и конфигурации соответствует ландшафту;

• Локальная геосистема, представляющие собой относительно недолговечный, быстро трансформирующиеся комплекс, внутри которого природные условия практически однородны. Соответствует физико-географической фации.

Геосистемы являются динамическими. Их элементы, отношения и свойства, а значит, и их структура с той или иной скоростью изменяются во времени. В процессе литоаквагенеза под влиянием давления и температуры изменяются химический и минеральный состав пород и подземных вод, отношения твердой, жидкой и газообразной фаз, пористость, трещиноватость и другие свойства литосферы. Следовательно, изменяются отношения между компонентами литосистемы или ее структуры — изменяется ее состояние, т. е. идет геологический процесс.

Следует различать однородные и неоднородные геологические системы. Литосистема является однородной, если все показатели ее состояния можно представить в виде набора некоторых величин. Состояние неоднородной литосистемы — набор показателей состояния, представляющих собой функции или геологические поля. Геологические системы открытые, так как любой объем литосферы, выделенный внутри них, обменивается веществом и энергией с компонентами литосферы, находящимися вне границ выделенного объема. Аналогично в любой литосистеме, являющейся приповерхностным геологическим телом, т. е. телом, имеющим границу с другой средой, осуществляется массоэнергообмен как с другими средами (атмосферой, гидросферой, биосферой, искусственной средой), так и с частями литосферы, расположенными за границами геологического тела.

В соответствии с режимом функционирования во времени можно выделить геосистемы с установившимся режимом (квазиравновесным или квазипериодическим) и литосистемы с неустановившимся (переходным) режимом. Системы с квазиравновесным или квазипериодическим режимами — это в основном латентные (захороненные) литосистемы, отличающиеся консервативностью или достаточно большой инерционностью их структуры, обусловленной устойчивостью систем, по отношению к входным взаимодействиям.

Устойчивость системы — это постоянство состояний системы (квазиравновесный режим системы) или постоянство последовательности смены состояний (квазипериодический режим). Приповерхностные геологические тела, которые в основном изучает инженерная геология, являются активными литосистемами. Они интенсивно взаимодействуют с другими средами: атмосферой, космосом (через атмосферу), поверхностной гидросферой, биосферой, элементами искусственной среды, и их во многих случаях целесообразно рассматривать как системы с неустановившимся режимом. Наконец, геологические системы проявляют черты организованных систем. В них наблюдаются антиэнтропийные явления, величина их избыточности всегда больше нуля, они имеют иерархическую организацию.

В геосистемах происходит непрерывный обмен и преобразование вещества и энергии. Более сложный вопрос о наличии и роли информационного обмена в геосистемах. При широком толковании понятия «информация» его можно применить и к географическому комплексу. Но и при более узком и строгом значении этого слова надо признать, что информационные связи в геосистеме присутствуют, поскольку одним из ее компонентов является биота, которой присущ обмен информацией.

Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием. Функционирование геосистемы осуществляется по законам механики, физики, химии и биологии. С этой точки зрения геосистема есть сложная (интегральная) физико-химико-биологическая система. Функционирование геосистем слагается из трансформации солнечной энергии, влагооборота, геохимического круговорота, биологического метаболизма и механического перемещения материала под действием силы тяжести.

Структура геосистемы . сложное, многоплановое понятие. Ее определяют как пространственно-временную организацию (упорядоченность) или как взаимное расположение частей и способы их соединения.

Пространственный аспект структуры геосистемы состоит в упорядоченности взаимного расположения ее структурных частей. Последние, в свою-очередь, рассматриваются двояко . как компоненты и как субсистемы, т. е. подчиненные геосистемы низших рангов. Таким образом, в природном территориальном комплексе, как и во всей эпигеосфере, следует различать структуру вертикальную (или радиальную) и горизонтальную (или латеральную). Первая выражается в ярусном расположении компонентов, вторая . в упорядоченном расположении ПТК низших рангов. Но понятие структуры предполагает не просто взаимное расположение составных частей, а способы их соединения. Соответственно различаются две системы внутренних связей в ПТК . вертикальная, т. е. межкомпонентная, и горизонтальная, т. е. межсистемная. Те и другие осуществляются путем передачи вещества и энергии (отчасти также информации).

Геокомплекс (физико-географический комплекс) - целостное генетически однородное природно-территориальное образование любого размера, обособленное в результате развития географических границ и состоящий из природных и антропогенных компонентов, связанных единой системой связи.

Приро́дный Территориа́льный ко́мплекс (ПТК) — это территория, обладающая определенным единством природы, обусловленным общим происхождением и историей развития, своеобразия географического положения и действующими в ее пределах современными процессами. Одновременно ПТК — это закономерное сочетание географических компонентов или комплексов низшего ранга, образующих системы разных уровней — от географической оболочки до фации.

В географии термины природный территориальный комплекс, природно-территориальный комплекс, геобиоценоз, экосистема обычно считают синонимами

ПТК бывают полные (из 6 компонентов) и неполные (из меньшего количества компонентов [в пределах одной сферы, например водный биоценоз])

Обычно включает участок земной коры с присущим ему рельефом, относящиеся к нему поверхностные и подземные воды, приземной слой атмосферы, почвы, сообщества организмов. Между отдельными природными территориальными комплексами и их компонентами осуществляется обмен вещества и энергии.