Изменчивость, устойчивость и динамика ландшафта

Энергетика ландшафта и интенсивность функционирования

Абиотическая миграция вещества литосферы

Абиотические потоки вещества в ландшафте в значительной мере подчинены воздействию силы тяжести и в основном осуществляют внешние связи ландшафта.

Вещество литосферы мигрирует в ландшафте в двух основных формах:

1) в виде геохимически пассивных твердых продуктов денудации – обломочного материала, перемещаемого под действием силы тяжести вдоль склонов, механических примесей в воде (влекомые и взвешенные наносы) и воздухе (пыль);

2) в виде водорастворимых веществ, т.е. ионов, подверженных перемещению с водными потоками и участвующих в геохимических (и биохимических) реакциях.

Функционирование природных геосистем – совокупность взаимосвязанных процессов переноса, обмена и трансформации вещества и энергии между составляющими ландшафт природными компонентами, а также ландшафтом в целом и внешней средой.

Процессы, обеспечивающие функционирование ландшафта, протекают под действием трех главных источников энергии:

1) солнечной радиации (энергия Солнца) – важнейшего и практически единственного источника энергии почти для всех биотических процессов в ландшафте;

2) внутренней энергии Земли, возникающей в результате радиоактивного распада элементов. Играет важную роль в тектонических процессах;

3) гравитационной энергии (сила земного тяготения) – постоянно оказывает влияние практически на все процессы перемещения вещества.

Наибольшее значение для функционирования природных комплексов имеет солнечная энергия, принимающая участие во всех потоках и круговоротах. Она способна превращаться в различные иные виды энергии: в тепловую, в химическую и механическую. За счет солнечной энергии осуществляются внутренние обменные процессы в ландшафте, включая влагооборот и биохимический метаболизм, а также циркуляция воздушных масс и др. Все вертикальные связи в ландшафте и многие горизонтальные так или иначе, прямо или косвенно связаны с трансформацией солнечной энергии.

Преобразование энергии может служить одним из показателей интенсивности функционирования ландшафта. Интенсивность функционирования ландшафта тем выше, чем интенсивнее в нем внутренний оборот вещества и энергии и связанная с ним созидающая функция, которая выражается в биологической продуктивности [12]. В свою очередь, все перечисленные процессы определяются соотношением теплообеспеченности и увлажнения.

Изменчивость ландшафтов определяется многими причинами, она имеет сложную природу и выражается в различных формах. Прежде всего, в ландшафтах различают два основных типа изменений: обратимые и необратимые. Изменения первого типа не приводят к качественному преобразованию ландшафта, в отличие от изменений второго типа, которые ведут к трансформации структур, т. е. к смене ландшафтов.

Все обратимые изменения ландшафта образуют его динамику, тогда как необратимые смены составляют сущность его развития.

Под состоянием геосистемы подразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени.

Динамика ландшафта – очень емкое и многоплановое понятие, одно из узловых в ландшафтоведении. С одной стороны, динамика перекрывается с функционированием: высокочастотные динамические колебания – до года включительно – относятся к функционированию, а колебания с более длительным временным диапазоном можно рассматривать как многолетние и вековые изменения функционирования.

С другой стороны, динамика имеет близкое отношение к эволюции и развитию, хотя вовсе не тождественна им: в ходе динамических изменений закладываются тенденции будущих коренных трансформаций ландшафта. Динамика ландшафта связана с его устойчивостью – именно обратимые динамические смены указывают на способность ландшафта возвращаться к исходному состоянию.

Устойчивость ландшафта – способность ландшафта сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних факторов.

Проблема устойчивости ландшафта приобретает важное практическое значение в связи с нарастающим техногенным «давлением». Ландшафт, как и любая геосистема, обладает устойчивостью в определенных пределах. Устойчивость не означает абсолютной стабильности, неподвижности. Напротив, она предполагает колебания вокруг некоторого среднего состояния, т. е. подвижное равновесие.

В саморегулировании геосистем особенно большую роль играет биота – важнейший стабилизирующий фактор благодаря ее широкой приспособляемости к абиотическим факторам, способности восстанавливаться и создавать внутреннюю среду со специфическими режимами: световым, тепловым, водным, минеральным.

Роль других компонентов в поддержании устойчивости неоднозначна и часто противоречива. Климат и влагооборот быстро реагируют на входные воздействия и сами по себе крайне неустойчивы, но быстро восстанавливаются. Твердый фундамент – один из наиболее устойчивых компонентов, но в случае нарушения не способен восстанавливаться, поэтому его нарушение (в основном в результате денудации) ведет к необратимым изменениям в ландшафте. Стабильность твердого фундамента, таким образом, – важная предпосылка устойчивости ландшафта. Любая система устойчива при сохранении важнейших параметров внешней среды.

Степень устойчивости геосистем пропорциональна их рангу. Фации наименее устойчивы к внешним воздействиям и наименее долговечны. Ландшафт – система значительно более устойчивая, о чем наглядно свидетельствуют наблюдения над его реакцией на преднамеренное и непреднамеренное вторжение человека с его хозяйственной деятельностью[13].

Потенциал ландшафта – выраженные в количественных показателях ресурсы определенной территории, которые без ущерба для саморегуляции ландшафта могут быть использованы для удовлетворения рекреационных, сельскохозяйственных, производственных потребностей людей.

Нагрузка на ландшафт – мера антропогенно-техногенного воздействия на ландшафт. Нагрузка на ландшафт характеризует процессы и явления, возникающие в ландшафте под влиянием деятельности человека.

Процесс развития ландшафта наиболее отчетливо проявляется в формировании его новых морфологических частей, возникающих из первоначально едва заметных парцелл[14], или фациальных микрокомплексов: эрозионных промоин, очагов заболачивания в микропонижениях, сплавин, куртин деревьев или кустарников на болоте, таликов в мерзлоте и т.п. Фактическая картина развития ландшафта складывается из многих перемен, обусловленных сложным переплетением внутренних и внешних стимулов. В ходе развития на прогрессивное движение накладываются ритмические колебания и регрессивные сдвиги.

Возраст ландшафта нельзя отождествлять с возрастом его геологического фундамента или с возрастом суши, на которой он развивался. Теоретически возраст ландшафта определяется тем моментом, с которого появилась его современная структура. С представлением о возрасте ландшафта близко соприкасается понятие долговечности.

Долговечность ландшафта – продолжительность его существования, т. е. время, в течение которого он может сохранять основные черты своей структуры и функционирования.

Понятие «возраст ландшафта» как бы расчленяется на два: возраст первичных элементов современного ландшафта в недрах прежней структуры и возраст современного ландшафта в буквальном смысле слова – как сложившегося устойчивого образования.

Зарождение нового ландшафта может быть обусловлено как внутренними, так и внешними факторами, причем последние приводят к более резким трансформациям и играют роль основных ориентиров при восстановлении истории ландшафта. Так как нормальная эволюция ландшафта требует постоянства внешних зональных и азональных условий, то стабильность последних на протяжении определенного отрезка времени, в течение которого не наблюдалось сколько-нибудь заметных подвижек ландшафтных зон, сохранялся устойчивый тектонический режим, отсутствовали макрорегиональные колебания типа оледенения – межледниковья, может служить отправным моментом для выяснения возраста современных ландшафтов. Одним из важных индикаторов при этом является почва.

Дата добавления: 2014-11-18