Ведущие факторы

Климат Рельеф

Водный режим

Растительность Животные

Почва

Ведомые факторы

В этой схеме всегда существует обратное влияние от ведомых к ведущим, однако это влияние осуществляется на низших уровнях этих факторов. Так например, если макроклимат территории определяет здесь характер растительности, то растительность ( например лес) изменяет параметры местного климата или микроклимата. Растительность на равнине, не меняя этого уровня рельефа, на переувлажненных участках образует кочковатый микрорельеф.

Ландшафт как система

Ландшафт представляет собой систему, то-есть по определению Л.Берталанфи « комплекс элементов, находящихся во взаимодействии». Н.Ф.Реймерс дает такое определение понятия система: «система – это саморазвивающаяся и саморегулирующаяся определенным образом упорядоченная материально-энергетическая совокупность, существующая и управляемая как относительно устойчивое единое целое за счет взаимодействия, распределения и перераспределения имеющихся, поступающих извне и продуцируемых этой совокупностью веществ, энергии, информации, и обеспечивающая преобладание внутренних связей ( в том числе перемещений вещества, энергии и передачи информации) над внешними». Иными словами , свойствами системы являются:

- иерархичность, то-есть способность делиться на подсистемы и способность входить в системы высшего порядка;

- обладание большим содержанием, чем сумма подсистем;

-наличие прямых и обратных связей между компонентами;

- непрерывность развития ( способность к саморазвитию);

- структурность, то-есть наличие определенной организации.

Рассмотрим подробнее эти свойства. Ландшафт как саморегулирующаяся и самоорганизующаяся система . Это означает, что система обладает тенденцией к сохранению существующего положения. При каком –либо внешнем воздействии, нарушающем один из элементов системы, нарушающем существующее равновесие, система реагирует таким образом, что через какое-то время это равновесие восстанавливается за счет изменения других элементов. В системе осуществляется принцип Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать, изменяя одно из условий, определяющих это равновесие, то она сместится в том направлении, при котором эффект произведенного воздействия уменьшится. Примером саморегуляции может служить поведение естественного откоса определенной крутизны. Если основание этого откоса будет подрыто и образуется вертикальная стенка, то тем самым будет нарушено равновесие между силой земного тяготения и силой сцепления частиц грунта. Склон начнет осыпаться до тех пор, пока не восстановится первоначальная крутизна, первоначальное равновесие этих сил. Аналогичная картина в случае равновесия в системе почва- растение. Существует равновесие между запасом воды в почве (влажностью почвы) и транспирацией произрастающей на ней растительности. При наступлении засушливого периода количество влаги в почве сокращается, равновесие нарушается. Следует реакция растительности – увядание или полная гибель части растений. При этом транспирация сокращается и равновесие восстанавливается. Общеизвестен пример равновесия между количеством травоядных животных и наличием кормовой базы – растительности.. При возрастании численности животных равновесие нарушается. Происходит усиленное поедание травяного покрова, его сокращение. Через определенный временной интервал это ведет к соответствующему сокращению поголовья животных и тогда равновесие восстанавливается

Иерархичность ландшафта как системы может поясняться следующим примером. Пусть имеется участок березового леса ( в определенных условиях увлажнения, рельефа и т.п.) и соседствующий с ним участок леса другой породы – ельник. Рядом расположен луг, состоящий из более дренированных и более увлажненных участков с соответственно различающейся растительностью. Несколько упрощая, каждый из четырех участков может рассматриваться как самостоятельный ландшафт. Одновременно мы можем говорить о лесном массиве в целом, как о ландшафте, более высокого уровня, более высокой иерархической ступени. Тоже самое относится к лугу в целом. Но обобщение может продолжаться. Лес и луг могут рассматриваться как единый комплекс, единый ландшафт. Если наши лес и луг расположены на одном типе рельефа, а с ними соседствует другой тип рельефа с сочетанием других лесов и лугов, то мы вправе рассматривать каждую из этих двух территорий как самостоятельный ландшафт следующего иерархического уровня. Соответственно имеет место переход от верхних уровней иерархии к нижним. Эти иерархические уровни отражаются в системе таксономии ландшафтов.

Прямые и обратные связи между компонентами ландшафта рассмотрены выше. Наиболее отчетливо эти связи проявляются в процессе круговорота веществ, существующего в ландшафте. Примером может служить круговорот минеральных элементов питания растений. При отмирании отдельных растений или их частей содержащиеся в них минеральные вещества в процессе переработки насекомыми и микроорганизмами поступают в почву. Оттуда они вновь извлекаются корнями растений и используются для образования их тканей. Части растений, поедаемые травоядными животными, проходя ту или иную часть трофической цепи, попадают опять-таки в почву в виде трупов или экскрементов и тоже минерализуются. Таким образом действует достаточно замкнутый круговорот. Здесь видно, как растения влияют на почву, а почва на растения. Изменения в этом круговороте компенсируются путем вышеописанного механизма саморегулирования ландшафта.

Здесь надо отметить, что теснота этих связей, степень взаимодействия между ними всегда выше внутри ландшафта , нежели между соседними ландшафтами, хотя последние конечно существуют. Ландшафты на любой ступени иерархии влияют друг на друга.Между ними происходит обмен веществом, энергией и информацией. Например листва и семена из березового леса заносятся в соседний ельник и наоборот. Однако это количество намного меньше, чем поступление тех же веществ внутри каждого из участков.

Естественные ландшафты являются саморазвивающимися системами, Непрерывность развития лесного ландшафта на фоне постоянного отмирания части деревьев, кустарников и трав обеспечивается самосевом этих растений без постороннего вмешательства. Этот процесс самовоспроизводства может длиться веками и прерываться только стихийными бедствиями. В этом основное отличие естественных ландшафтов от искусственных, созданных человеком. Посевы сельскохозяйственных культур не могут воспроизводиться без вмешательства человека.

Саморазвитие естественных ландшафтов может приводить к сукцессиям – последовательной смене биоценозов ( а значит и ландшафтов как целого), возникающей на одной и той же территории. Эта смена может иметь циклический характер. Примером служит смена поколений, смена хвойных пород мелколиственными и затем, по мере старения последних, восстановление хвойных и т.п. Это может быть сукцессия под воздействием природных катастроф ( например пожаров), когда лесная растительность временно сменяется травяной и т.п. Смены эти длятся десятилетиями и столетиями.

Пихтово-кедровая тайга после пожара сменяется вейниковым лугом, который существует 15 (25) лет, затем кустарником 925- 50 лет), далее мелколиственным лесом из березы или осины (75-100 лет), потом смешанным сосново-лиственным лесом ( еще 100-150 лет), позже чистым сосняком (125-175 лет), еще позже сосново-кедровым лесом (150-200 лет) и наконец исходным типом кедрово-пихтового леса.

Организация ландшафта как системы выражается его структурностью, которая рассматривается в двух аспектах. Первое – это состав ландшафта из соподчиненных природно-территориальных комплексов и характер их пространственного сочетания ( рисунок контуров на карте). Например, ландшафт моренной холмистой равнины состоит из сочетания сосновых и березовых лесов, образующих контура неправильной формы. В другом случае ландшафт камовой возвышенности образуют сосновые леса холмов в сочетании с болотами и озерами понижений, причем последние разбросаны в виде отдельных небольших пятен округлой формы на общем фоне соснового леса.

Второй аспект структуры ландшафта это состав слагающих его компонентов, их горизонтальная и вертикальная дифференциация. Смешанный сосново-еловый лес состоит из куртин сосны и ели, небольших прогалин с кустарничками. Это его горизонтальная структура. Породный состав может меняться по соотношению сосны и ели. Вертикальная неоднородность растительной компоненты выражается в дифференциации леса на ярус деревьев главной породы, ярус подлеска, кустарниковый, травянистый, моховой яруса. Вода как компонент тоже разделяется на воду атмосферы, влагу (осадки) на поверхности растений, поверхностную воду, внутрипочвенную влагу и грунтовые воды. Почва четко разделяется на разные горизонты. Различные ландшафты существенно отличаются по своей структуре.