Понятие о динамике ландшафта

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 20Следующая ⇒

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 изменяютсвои 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.

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

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒