- •1. Концептуальные основы ландшафтоведения
- •1.1. Системная парадигма. Геосистемный подход к изучению естественных и антропогенных объектов
- •1.2. Основные понятия ландшафтоведения
- •2. История развития учения о ландшафте
- •2.1. Предпосылки развития учения о ландшафте
- •2.2. История развития ландшафтоведения
- •2.2.1. Первый этап – зарождение, проверка и распространение концепции (1880–1940)
- •2.2.2. Второй этап – становление учения и учебной дисциплины (1945–1965)
- •2.2.3. Третий этап – формирование системно-географической базы и методического перевооружения (1965–1990)
- •2.3. Современное состояние науки
- •2.4. Ландшафтоведение за рубежом
- •2.5. Международное сотрудничество
- •3. Общие закономерности пространственно-временной организации геосистем
- •3.1. Проявление общих зональных и азональных закономерностей и особенностей в региональной дифференциации суши
- •3.1.1. Широтная зональность как результат определяющего воздействия солнечной энергии
- •3.1.2. Периодический закон географической зональности
- •3.1.3. Главные закономерности зональной дифференциации земной поверхности
- •1) Зональность радиационного баланса;
- •2) Зональность теплового баланса;
- •3) Зональность воздушных масс и циркуляции атмосферы;
- •4) Зональность увлажнения;
- •5) Зональность гидрологических процессов;
- •6) Геохимическая зональность;
- •7) Зональность рельефа;
- •8) Зональность распределения ландшафтов.
- •3.1.4. Азональность – проявление внутренней энергии Земли
- •3.1.5. Секторность
- •3.1.6. Высотная ландшафтная поясность в горах, ее связь с зональностью
- •3.1.7. Интразональные ландшафты
- •3.2. Локальная дифференциация ландшафтной оболочки
- •4.1. Понятие о ландшафте
- •1. Общее представление
- •3. Типологическая трактовка
- •4.2. Свойства ландшафтов
- •5. Природные компоненты и факторы ландшафтообразования
- •5.1. Геосистемы как совокупность взаимосвязанных в пространстве и времени компонентов
- •5.1.1. Земная кора и рельеф
- •5.1.2. Воздушные массы и климат
- •5.1.3. Природные воды и почвы
- •5.1.4. Растительность и животный мир
- •5.2. Ландшафтообразующие факторы
- •6. Границы ландшафта
- •6.1. Понятие о границах
- •6.2. Виды границ
- •6.3. Экотон
- •7. Структура ландшафта
- •7.1. Морфологический аспект структуры
- •7.2. Функциональный и динамический аспекты структуры
- •8. Морфологические единицы ландшафта
- •8.1. Понятие о фации
- •8.2. Понятие об урочище
- •8.3. Понятие о местности
- •9. Временной аспект и генезис геосистем
- •9.1. Понятие о возрасте ландшафта
- •9.2. Проблемы возраста ландшафта
- •10. Динамика ландшафта
- •10.1. Понятие о динамике ландшафта
- •10.2. Виды динамики ландшафта
- •11. Учение о природно-антропогенных ландшафтах
- •11.1. История формирования представлений об антропогенизации ландшафтов
- •11.2. Понятие об антропогенном ландшафте
- •11.3. Основные типы антропогенных ландшафтов
- •12. Методы ландшафтных исследований
- •12.1. Понятие и виды ландшафтных исследований
- •12.2. Ландшафтное профилирование
- •12.3. Методика построения типологических ландшафтных карт
- •12.3.1. Составление ландшафтных карт
- •12.3.2. Оформление ландшафтных карт
- •Кроме перечисленных способов оформления ландшафтных карт, используют разнообразные значковые изображения. Значками можно показать субдоминантные птк малых размеров, не укладывающиеся в масштаб карты.
- •12.3.3. Типы легенд ландшафтных карт и их содержание
- •13. Ландшафтное картографирование
- •13.1. Цели, задачи, значение
- •13.2. Виды ландшафтных карт
- •1. Мелкомасштабные – 1:1 000 000 и мельче.
- •2. Среднемасштабные – 1:500 000 – 1:100 000.
- •3. Крупномасштабные – 1: 50 000 и крупнее.
- •1) Установление природно-ландшафтной дифференциации;
- •2) Оценка природно-экологического потенциала ландшафтов;
- •3) Оценка устойчивости, функций, экологической ценности ландшафтов.
- •13.3. Ландшафтные карты России и Ближнего Зарубежья
- •13.4. Физико-географическое районирование Томской области
- •Методические рекомендации.
- •Тема 5. Ландшафт и его свойства
- •Тема 6. Природные компоненты и факторы ландшафтообразования
- •Тема 7. Границы ландшафта
- •Тема 8. Структура ландшафтов и парагенетические геосистемы
- •Тема 9. Иерархия природных комплексов
- •Тема 10. Временной аспект и генезис геосистем
- •Тема 11. Функционально-динамические аспекты учения о ландшафте
- •Тема 12. Концептуально-методологические основы учения о природно-антропогенных ландшафтах
- •Тема 13. Методы ландшафтных исследований
- •Тема 14. Ландшафтное моделирование и картографирование
- •Тема 15. Природные комплексы Томской области
10. Динамика ландшафта
10.1. Понятие о динамике ландшафта
Природно-территориальные комплексы относятся к динамическим системам, в которых постоянно происходят круговороты вещества и энергии. Круговороты эти не полностью замкнуты, поэтому, развиваясь, геокомплексы постепенно претерпевают изменения.
Кроме того, геосистемы могут менять свои состояния во времени и пространстве, адаптивно реагируя на изменения внешней среды. В большей степени за счет этого свойства они способны сохраняться. Знание свойств, закономерностей структурной организации, функционирования и развития геосистем позволяют оптимизировать их хозяйственное использование, прогнозировать и предусматривать меры защиты от возможных неблагоприятных природных явлений.
Заметный вклад в изучение и понимание данного свойства ландшафтов внесли ученые Иркутской, Московской, Ленинградской и других ландшафтоведческих школ – В.Б. Сочава, А.Г. Исаченко, В.А. Николаев, И.И. Мамай, М.А., К.Н. Дъяконов, Н.Л. Беручашвили, А.А. Крауклис и др.
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.
При переходе от одной стадии развития к другой (молодость – зрелость – старение), от сезона к сезону и в разных погодных условиях, геосистемы изменяют свои состояния.
Примеры состояний:
• зимние, летние;
• влажние, засушливые;
• снежные, бесснежные и т.д.
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, адаптивно к ним подстраиваются.
Так, в ландшафтах южной тайги Западной Сибири в течение года наблюдаются следующие изменения их состояний.
• Зимой – замедляются процессы фотосинтеза, разложения и минерализации органики; отсутствует поверхностный и внутрипочвенный сток, промерзают почвы, в структуре ландшафта появляется сезонный компонент - снежный покров, на водоемах образуется лед.
• Весной – процессы снеготаяния сопровождаются стоком талых вод, активным плоскостным смывом и линейной эрозией на склонах агроландшафтов, половодьями на реках.
• Летом – активно идет фотосинтез, биопродуцирование и минерализация органических остатков.
Смена одного состояния другим, сопровождающаяся изменением структуры и функционирования ПТК, называется динамикой геосистем.
Некоторые географы относят к динамике только обратимые изменения геосистем, не ведущие к качественному преобразованию ландшафта, а необратимые изменения относят к развитию. Однако на уровне видов или типов ПТК существуют инварианты не только функционирования, но и развития, поэтому мы будем придерживаться традиционного, устоявшегося в разных науках понимания термина «динамика».
Различают несколько видов ландшафтной динамики (Казаков, 2007): функционирования, развития, эволюции, катастроф, восстановления, антропогенная динамика.
10.2. Виды динамики ландшафта
Функциональная динамика – это в основном периодически повторяющиеся в определенной последовательности серии состояний геосистемы (суточных, сезонных, погодных и др.).
Характеризуется и проявляется в основном в форме ритмов и циклов; включает
• процессы обмена веществом и энергией с внешней средой (метаболизм геосистемы);
• внутренние круговороты вещества и энергии;
• адаптивные обратимые изменения состояния геосистемы под влиянием ритмических и случайных изменений внешней среды в пределах определенного ее инварианта.
Широко известные проявления циклической функциональной динамики – суточные и сезонные изменения.
Суточные – смена дня и ночи влечет за собой изменения в температуре, влажности и движении воздуха на протяжении суток. Суточная ритмичность свойственна процессам выветривания, разрушения и перемещения горных пород. Испарение и конденсация влаги, выделение и поглощение кислорода и углекислого газа растениями подчинены суточным ритмам.
Н.Л. Беручашвили ввел понятие о стексах – как среднесуточных состояниях геосистем. Закономерную смену стексов на протяжении суток он именует поведением геосистем.
Сезонная динамика связана с положением Земли относительно Солнца и наклоном земной оси. Сезонные изменения на компонентах ландшафта проявляются резче, чем суточные. Они выражаются не только в определенной последовательности от сезона к сезону, но и в средней продолжительности. Продолжительность суточных и сезонных фаз – не постоянная величина, она колеблется в зависимости от изменений солнечной активности. Более или менее достоверно установлены различные ритмы гелиогеофизические по происхождению.
Динамика развития – это направленное изменение геосистемы, прослеживаемое на фоне колебательной ритмики, характеризующееся необратимыми изменениями структуры и состояний ПТК от их зарождения до отмирания. Она определяется неполной замкнутостью круговоротов, генетической предопределенностью и типом геосистемы. Динамика развития геосистемы подчиняется определенным закономерностям, которую можно выявить с использованием методов ландшафтных аналогий, поэтому она относительно легко прогнозируется.
Знание времени полного жизненного цикла геокомплексов, их отдельных элементов и этапов развития позволяет определить возраст геосистемы и прогнозировать опасные процессы, сопровождающие те или иные стадии развития.
Динамика эволюционная – характеризуется постепенными, последовательными, непрерывными и направленными необратимыми (коренными) изменениями.
Эволюционная динамика обусловлена:
• медленными, но длительными направленными изменениями во внешней среде;
• внутренними спонтанными процессами исторического саморазвития.
Для проявления эволюционной динамики длительность направленных изменений внешней среды должна значительно превышать характерное время динамики саморазвития природных комплексов.
Революционная ландшафтная динамика, или динамика катастроф, проявляется в форме резких скачкообразных необратимых изменений структуры, следовательно, и изменения состояния геосистем.
Она обусловлена относительно случайными, быстрыми, порой катастрофическими процессами внешней среды, ведущими к сильным разрушениям ландшафтных структур регионов. К ним относятся такие разрушительные природные процессы, как обвалы, лавины и сели в горах, ураганы, катастрофические ливни и наводнения, вулканические извержения, пожары. Кроме природных процессов сильные разрушения структуре ландшафтов наносит неумеренная хозяйственная деятельность.
Динамика восстановления – последовательное стадийное изменение ландшафта после прекращения природных или антропогенных его нарушений от начала восстановления или зарождения до устойчивого состояния.
Саморазвитие геосистем после катаклизмов сопровождается следующими стадиями:
1) зарождение геосистемы на новой литогенной основе (осушенное дно озеро после прорыва завала, свежая осыпь, отложение селя, промоина и т.д.);
2) становление геосистемы, характеризующееся повышенной функциональной и структурной изменчивостью, возникновением биоты и почвы;
3) стадия зрелости геосистемы, характеризующаяся стабилизацией и соответствием всех элементов ее структуры окружающей среде.
В зависимости от степени и типа нарушенности геосистемы и ее внутренних способностей к самовосстановлению характерные времена периода восстановления существенно различаются.
Антропогенная динамика геосистем обусловлена хозяйственным воздействием на природную среду: вырубка, распашка, строительство. В большинстве случаев антропогенная динамика осуществляется природными процессами: эрозия, дефляция, заболачивание, засоление. Но эти природные процессы вызваны и активизированы хозяйственной деятельностью человека.
Динамика функционирования и восстановления стабилизирует геосистемы, повышает их устойчивость. Динамика эволюции и развития, природных и антропогенных катастроф ведет к медленным или быстрым необратимым качественным изменениям и преобразованиям ландшафтов. Все виды динамик, накладываясь друг на друга, неразрывно связаны между собой и характеризуют прошлое, настоящее и будущее ландшафтов.