 |
Прямые и обратные (положительные и отрицательные) ландшафтные связи. Принцип Брауна-Ле Шателье.
|
|
|
|
Прямая связь - воздействие одного природного компонента на другой или воздействие внешних факторов на систему в целом. Обратная связь - реакция природных компонентов или природной геосистемы в целом на прямую связь. Понятие об обратной связи было сформулировано в виде закон Н. Винером (основной закон кибернетики). Обратная связь может быть положительным и отрицательным.
При положительной обратной связи природные компоненты или природная геосистема в целом под влиянием прямого воздействия воспринимают это воздействие и реагируют на него согласно с ним. При этом фактор прямого воздействия может еще усилиться. Такое воздействие может вызвать цепную реакцию изменений (например, опустынивание Сахели, вызванное засухой в 1970-1980-е годы).
При отрицательной обратной связи природные компоненты и природная геосистема в целом в ответ на прямое воздействие стремится защитить себя от этого воздействия, отринуть его. Такая закономерность называется принципом Ле-Шателье-Брауна. Пример: образование конвективных облаков, осадки и понижение температуры воздуха во второй половине дня при сильной жаре в первой половине. Отрицательная связь способствует устойчивости геосистемы. Особенно полезны для геосистемы развитые обратные связи при сильном антропогенном воздействии.
Взаимодействия внутри геосистемы происходят в соответствии со следующими принципами (афоризмы Коммионера):
1. Все связано со всем.
2. Все должно куда-то деваться.
3. Ничто не дается даром.
4. Природа знает лучше.
Иерархия природных геосистем. Морфологические единицы ландшафта.
Природная геосистема - исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных природных компонентов, характеризующаяся пространственной и временной организованностью, относительной устойчивостью, способностью функционировать как единое целое, продуцируя новое вещество. Геосистемы могут быть образованиями различной размерности.
|
|
|
Природные геосистемы имеют иерархическую структуру. Это означает, что все геосистемы состоят из нескольких элементов, каждая геосистема входит в качестве структурного элемента в более крупные (системная триада).
Существуют три категории геосистем (по пространственным размерам): планетарные (сотни млн км2) - ландшафтная оболочка в целом, материки и океаны, субконтиненты, пояса, зоны; региональные - физико-географические страны, области, провинции, районы; локальные - (от нескольких м2 до нескольких тысяч м2) местности, урочища, подурочища, фации.
Каждому из указанных геосистемных таксонов свойственны определенные круговороты вещества и энергии определенного масшатаба - большой геологический, биогеохимический, биологический.
В соответствии с принципом атомизма, в каждой иерархической системе есть простейшая элементарная составляющая. Л. Г. Раменским, Л. С. Бергом, Н. А. Солнцевым в качестве элементарной ландшафтной единицы была предложена фация. Фация - элементарная природная геосистема, характеризующаяся однородными геолого-геоморфологическими условиями, одним микроклиматом, одним гигротопом, одной почвенной разновидностью, одной растительной ассоциацией и единым зооценозом. Фации приурочены к отдельным элементам мезоформ рельефа или к микроформам рельефа. Например, в светлохвойной тайге на склоне различные участки, характеризующиеся различными гигротопами, имеют различные растительные ассоциации: лишайниковый, брусничный, черничный, долгомошный боры.
Размеры фаций могут быть различными от нескольких м2 до 1-3 км2. Однако эмпирически было установлено правило, называемое законом необходимого разнообразия. Согласно закону необходимого разнообразия плановой ландшафтной структуры, мало-мальски значительные пространства, превышающие первые км2, даже на равнинах, не говоря о горных районах, не терпят ландшафтного однообразия, «не выносят» фациальной однородности. Наиболее однородными оказываются молодые, формирующиеся геосистемы.
|
|
|
Элементарная природная геосистема – фация. Геотопологическая и геохимическая классификация фаций.
В соответствии с принципом атомизма, в каждой иерархической системе есть простейшая элементарная составляющая. Л. Г. Раменским, Л. С. Бергом, Н. А. Солнцевым в качестве элементарной ландшафтной единицы была предложена фация. Фация - элементарная природная геосистема, характеризующаяся однородными геолого-геоморфологическими условиями, одним микроклиматом, одним гигротопом, одной почвенной разновидностью, одной растительной ассоциацией и единым зооценозом. Фации приурочены к отдельным элементам мезоформ рельефа или к микроформам рельефа. Например, в светлохвойной тайге на склоне различные участки, характеризующиеся различными гигротопами, имеют различные растительные ассоциации: лишайниковый, брусничный, черничный, долгомошный боры.
Размеры фаций могут быть различными от нескольких м2 до 1-3 км2. Однако эмпирически было установлено правило, называемое законом необходимого разнообразия. Согласно закону необходимого разнообразия плановой ландшафтной структуры, мало-мальски значительные пространства, превышающие первые км2, даже на равнинах, не говоря о горных районах, не терпят ландшафтного однообразия, «не выносят» фациальной однородности. Наиболее однородными оказываются молодые, формирующиеся геосистемы.
Геохимическая классификация фаций.
АЭ – фации водораздельных позиций – автономные элювиальные;
ТЭ – фации склоновых позиций – трансэлювиальные
ТА – фации подножных склонов – трансаккумклятивные
Saq – фации низин с неглубоким залеганием грунтовых вод - супераквальные
Aq – фации озерных водоемов - аквальные
AaqT – фации речных водотоков – трансаквальные.
Морфологическая структура ландшафтов. Моно- и полидоминанты ландшафты. Рисунок ландшафта.
|
|
|
Первые соображения о морфологии ландшафта были высказаны Л.Г. Раменским. Однако в научную теорию они сформировались в трудах Н.А. Солнцева и его ландшафтно-географической школы. Результат заключался в том, что если ранее ландшафт рассматривался как умозрительная конструкция, то потом он стал доступным для непосредственного изучения географами (с помощью полевых исследований, аэрофотосъемок и пр.)
Под морфологической структурой ландшафта понимается:
a) состав слагающих ландшафт природных геосистем локальных размерностей, именуемых морфологическими единицами ландшафта
b) взаиморасположение морфологических единиц в пространстве, т.е. территориальная организация ландшафта
c) парагенетическая сопряженность морфологических единиц
d) латеральный энерго-массообмен между морфологическими единицами.
В роли морфологических единиц выступают фации, подурочища, урочища, географические местности. В зависимости от степени их участия в строении ландшафта различают доминирующие, субдоминантные, редкие и уникальные морфологические единицы. Чаще всего подобным образом оценивается роль урочищ. Доминирующие урочища, занимая большую часть площади ландшафта (60-80%), образуют его общий фон. Площадь регулярно повторяющихся в пространстве субдоминантных урочищ суммарно обычно не превышает 20-40% площади ландшафта. На общем фоне они формируют «рисунок, узор» ландшафта. Редкие урочища образуют частные детали этого рисунка, встречаются спорадически и занимают менее 10% площади ландшафта. Уникальные урочища единичны.
Если в морфологической структуре ландшафта только один вид природных урочищ играет роль доминирующего, ландшафт определяется как монодоминантный. Пример, степные ландшафты цокольных междуречных равнин южного Зауралья, в их морфологии господствуют лессо-суглинистые плакоры с разнотравно-злаковыми степями на черноземах. Субдоминанты: солонцово-степные литогенные комплексы покато-пологих придолиннных склонов, на которых денудацией вскрыты каолинитовые глины древней коры выветривания. Редкие – (но характерные) урочища одиночных кустарниково-степных сопок с выходами скальных пород палеозойского цоколя. Это монадноки (останцы-твердыши) древнего зауральского пенеплена.
|
|
|
Если же в морфологической структуре ландшафта в равной мере представлены два или несколько урочищ – содоминантов, ландшафт называется полидоминантный. Пример, Западно-Сибирская равнина. На низменных слабодренированных междуречьях здесь закономерно чередуются урочища западинных березовых и осиново-березовых лесов, именуемых колками, и лугово-степных межколочных пространств. Доля первых – 40%, вторых -50%. Остальная площадь – заболоченные луга, луговые солончаки и солонцы.
В каждом л. слагающие его морфолог. единицы определенным образом пространственно организованны. Они закономерно сменяют друг друга, нередко ритмично повторяясь. В результате плановое устройство ландшафта приобретает тот или иной рисунок (узор). Это свойство ландшафта называется текстурой (с лат. – ткань, строение, сплетение). пол ландшафтной текстурой понимается плановое взаиморасположение слагающих ландшафт морфологических единиц. У зрелых ландшафтов она никогда не бывает хаотичной, а наоборот подчиняется определенным математическим законам.
Обычно, текстура зависит от литогенной основы. Главным фактором, формирующим её является рельеф. В складчатых областях, где денудацией бывают вскрыты дислоцированные пласты различных по литологическим свойством горных пород, ландшафтная структура становится зеркалом геологического строения сестности.
Ландшафтных текстур наблюдается сравнительно немного. Реймс писал: «Природа часто «повторяется»». Встречаются текстуры: дендритовые (следствие эрозионного расчленения, есть от субтропиков до экватор), перистые, пятнистые (из-за карста, суффозии, термокарста, дефляции), ячеистые, параллельно полосчатые, веерные, концентрические и нек. другие.
Т.к. л. закономерно организован, то можно взять «площадь выявления ландшафта» - минимальное л. пространство, которое необходимо исследовать, чтобы получить полную информацию о его морфологии.
Морфологическая структура – это горизонтальное устройство ландшафта.
|
|
|
