Об’єкт та предмет, методи і задачі дослідження

1. Предмет та методи ландшафтної екології

2. Природно-територіальні комплекси

3. Геосистема, ПТК, ландшафт – основні властивості

Під природною системою розуміють певну множину елементів природного походження, існуючі зв'язки між якими зумовлюють прояв природи в таких якостях та реалізації нею таких функцій, які без взаємодії елементів були б неможливими.

Природні системи надзвичайно різноманітні. Серед них виділяються такі, до складу яких входять елементи з усіх компонентів природного середовища, а саме: маси земної кори, атмосфери, поверхневих та ґрунтових вод, грунту, рослинного, тваринного світів та мікроорганізмів. До цього класу природних систем, які можна назвати полігеокомпонентними, належать: геосистеми - предмет сучасного ландшафтознавства (вчення про геосистеми), екосистеми - предмет екології, біогеоценози - предмет біогеоценології.

Карл Тролль (1939) вперше ввів термін «ландшафтна екологія» (ЛЭ), який представляє собою поєднання ландшафтно-просторового аналізу та дослідження взаємозв’язків між природними (живими та неживими) компонентами у межах екотопу.

Ландшафтна екологія досліджує полігеокомпонентні природні системи переважно топічного та регіонального рівнів. Полігеокомпонентні природні системи є такі, до яких входять усі компоненти природного середовища, а саме земної кори, атмосфери, поверхневих та грунтових вод, грунту, рослинного та тваринного світу.

Ландшафтна екологія є гранічною між екологією і ландшафтоведенням, використовує їх теоретичні методи та концепції: ландшафтний підхід, концепцію клімакса, сукцесійних рядів, метод ординації, ландшафтно-геофізичні та ландшафтно-геохімічні методи.

Історично склалися два основні наукові підходи до пізнання таких систем - ландшафтний та екологічний. Результатом їх синтезу і став ландшафтно-екологічний підхід.

Особливості ландшафтно-екологічного підходу:

1. Об’єкт дослідження ЛЭ – полігеокомпонентні природні геоекосистеми (ландшафтні екосистеми) не вище регіонального просторового рівня.

2. Предмет ЛЭ – екологічний стан ландшафтних систем від топічних до регіональних, їх екогеохімічні та екогеофізичні особливості.

3. Використовується системний підхід (полігеосистемний та моноекосистемний). Геосистеми – це обсяги або території, не тільки специфічні за складом елементів та своєю будовою, але й насичені різними динамічними процесами що взаємодіють між собою та зовнішнім середовищем.

4. Центральна задача ЛЭ – рішення проблеми взаємодії людини із природними системами.

5. Центральна методологічна установка – розуміння і дослідження геосистеми як системи поліструктурної.

Територіальність ландшафтного підходу зумовила розвиненість картографічних методів у його методичному арсеналі. Карта – невід’ємний інструмент ландшафтних досліджень, тоді як для екології її використовують рідко. Крім цього значний інтерес проявляється до динаміки геосистем. Багато уваги у ландшафтній екології приділяється фізичним процесам (стоку, транспірації, тепловим потокам), а також міграції-акумуляції хімічних речовин.

Природно - територіальні комплекси (природні геосистеми=синоним) це сукупності територіальних одиниць, у межах яких компоненти природного середовища (геокомпоненти) протягом тривалого розвитку пристосувались один до одного, тісно взаємопов'язані і являють собою єдине ціле.

Сьогодні прийнято виділяти ПАЛ – природно-антропогенні ландшафти або природно-антропогенні територіальні комплексі – які включають природу, господарство, населення і формують єдину функціональну екологічну систему. Виділяють:

- Антропогенні ландшафти, у яких зміна одного компонента призводить до зміни всього комплексу,

- Геотехнічні системи або сукупність технічного та природного блоків,

- Антропогенні модифікації ландшафтів, в яких продовжують існувати природні закономірності,

- Техногенні ландшафти: атехногенні (сільськогосподарські, лісокультурні, водогосподаські, рекреаційні); техногенні (горнопромислові, воєнно-фортифікаційні, селітебні, транспортні).

Ландшафт – це територіально обмежена система взаємозв’язаних та взаємообумовлених географічних компонентів, що розвиваються як єдине ціле. Морфологічні одиниці ландшафту, тобто більш прості геокомпоненти це фація, урочище, місцевість.

Взагалі геосистема – матеріальний об’єкт, її складають природні елементи, а антропогенні та людина розглядаються як зовнішнє середовище; геосистемою вважається як елементарна ландшафтна одиниця – фація, так і геосфера в цілому, геосистема виділяється як об’єм простору, в межах якого існує тільки один об’єктивний варіант поділу простору на геосистеми; геосистема – категорія динамічна і проявляється за деякий проміжок часу. Виділяють дві групи геосистем: матеріальні (неорганічної та органічної природи) й абстрактні (функціональні, структурні, часові).

До основних загальних властивостей геосистем належать територіальність-просторовість, поліструктурність, складність, цілісність, відкритість, динамічність, стійкість, стохастичність.

Територіальність-просторовість - це особливість геосистем, яка відрізняє їх від багатьох систем інших класів; зокрема екосистем. Кожну геосистему можна описати метричними показниками (площею, лінійними розмірами) і топологічними (характеризують положення даної геосистеми щодо інших геосистем або об’єктів іншої природи). Фактично геосистеми виділяються не стільки як територіальні (двовимірні), скільки як просторові системи. Територіальність геосистем дає змогу ефективно використовувати картографічні методи при їх виділенні, зображенні та аналізі. Структурні, динамічні та інші особливості геосистеми дуже залежать від того, яку саме ділянку земної поверхні (території) вона займає. Тому цю її властивість доцільно називати територіальністю-просторовістю.

Розмір геосистеми визначає особливості факторів її формування та динаміки, багато інших особливостей, а також методи дослідження. Виділяється 6 класів (рівнів) просторового геосистемного аналізу:

1) субтопічний (просторовий масштаб 10°—10¹ м²);

2) топічний (10²—10⁴ м²);

3) хоричний (10⁴—10⁸ м²);

4) регіональний (10⁷—10¹² м²);

5) субглобальний (10¹⁰—10¹⁴ м²);

6) глобальний (10¹⁴—10¹⁶ м².

Ландшафтна екологія досліджує геосистеми лише перших чотирьох просторових рівнів, залишаючи субглобальний та глобальний аналіз вченню про геосистеми, землезнавству та глобальній екології.

Поліструктурність. Під структурою системи здебільшого розуміють характер поєднання її елементів певного типу відношеннями. Виділяють статево-вікову, професійну, етнічну та інші структури, які не збігаються. Ці відношення визначають спосіб поділу системи на її елементи (декомпозицію системи), їх склад та поєднання у підсистеми. Визначення типу відношень, які вважаються структуроформуючими, допомагає встановити структуру. Відповідно виділяють:

1) вертикальний (синонім — топічний), де елементами виступають різні фізичні тіла геокомпонентів; а відношеннями — вертикальні потоки різних речовин та енергії, генетико-еволюційні та ін.;

2) територіальний (синонім - хоричний), елементами якого є геосистеми нижчого рангу, ніж досліджувана, а відношеннями - горизонтальні потоки між ними, позиційні залежності, генетико-еволюційні та ін.;

3) часовий (синонім-динамічний), елементи якого виділяються як окремі інтервали часу, а відношення — як послідовність їх змін.

Відповідно виділяються вертикальний, територіальний та часовий класи структур геосистеми.

Складність. Складними вважаються системи, сформовані багатьма елементами різних типів, між якими існують різнорідні зв'язки. Ознакою складності системи вважають також неоднозначність її реакції до зовнішніх впливів. Усі ці ознаки притаманні геосистемам. Так, елементи їх вертикальних структур різні за фазовим станом (тверді, рідинні, газові), хімічним складом, наявністю та формою органічного життя, функцією, положенням у геосистемі тощо. Зв'язки між ними також різноманітні і проявляються в таких процесах, як потоки різних речовин і енергії, трофічних, конкурентних та інших відношеннях.

Цілісність — властивість системи, яка проявляється в тому, що вилучення з неї певного компоненту призводить до її кардинальної перебудови або взагалі загибелі, а сам цей компонент окремо від системи існувати не може або ж він якісно змінюється. Геосистеми мають риси цілісності. Так, позбавлення геосистем грунту призводить до їх трансформації в цілому — вони не можуть мати і рослинності, практично щезає трофічна структура, формуються специфічні водний, радіаційний, геохімічний та інші режими.

Відкритість. Відкритими є системи, частина елементів яких мають зв'язки з елементами, що не належать до її структури. Елементи останнього типу складають зовнішнє середовище геосистеми, а зв'язки, які йдуть від них до системи, називають вхідними, входами, зовнішніми сигналами. Крім вхідних, є й вихідні зовнішні зв'язки системи (синоніми—виходи, відгуки). Такі вхідні потоки, як надходження сонячної радіації, атмосферні опади тощо - неодмінна умова їх існування.

Динамічність. Динамічними називаються системи, значення характеристик яких змінюються в часі. У різні проміжки часу геосистема може перебувати у неоднакових станах, тому її повний опис передбачає виявлення цих станів та послідовності їх змін. Важливою особливістю динаміки геосистем є те, що різні її характеристики змінюються в часі з різною частотою. Метеорологічні показники дуже мінливі, тоді як властивості геологічної основи геосистеми змінюються дуже повільно. Прийнято розрізняти добову, сезонну (річну) та багаторічну динаміку. Ландшафтна екологія досліджує зміни геосистем в інтервалі від кількох хвилин до кількох десятків тисяч років.

Стійкість у геосистеми проявляється в багатьох формах і дає їй змогу протистояти зовнішнім впливам, зокрема антропогенним, зберігати при взаємодії із зовнішнім середовищем свою цілісність та інші риси. В умовах, інтенсивного втручання людської діяльності в природу рівновага часто порушується, тому оцінка стійкості геосистеми до зовнішніх факторів є однією з найважливіших прикладних проблем ландшафтної екології.

Стохастичність. Стохастичними називаються системи, залежність між характеристиками яких та їхні зв'язки із зовнішнім середовищем не жорстко детерміновані (функціональні), а статистичні, імовірнісні. На геосистему діє багато зовнішніх факторів суто стохастичної, імовірнісної природи (наприклад, випадання опадів), що зумовлює імовірнісний характер її динаміки та еволюції.

Складові ландшафтно-геохімічного аналізу й оцінки екологічного стану території:

1. інвентаризація ландшафтно-геохімічних структур, структури землекористування та розселення, джерел забруднення, структури забруднення, вмісту токсичних речовин у компонентах ландшафту, факторів формування полів забруднення (первинного і вторинного), стану здоров’я людини (або стану інших біоіндикаторів);

2. аналіз ландшафтної та ландшафтно-геохімічної організації території, структури господарства, факторів та інтенсивності забруднення, факточного просторово-часового впливу геохімічного середовища на живі організми;

3. оцінка екологічного стану ландшафтів за ступенем забруднення території (умовами формування первинного і вторинного полів забруднення).

Ландшафти можуть поділятися на:

- морфологічні одиниці – місцевості, урочища, фації;

- регіональні одиниці – провінції, зони, області й т.п.;

- типологічні одиниці – види, класи, типи.

Формування сучасних ландшафтних зон.

1. Палєоген:

- активні тектонічні рухи (підняття хребтів та зростання суші),

- зростання кліматичних відмінностей,

- розповсюдження рослин, розвиток фауни,

- посилення та ускладнення біогенного колообігу речовин.

2. Неоген:

- посилення гороутворюючих процесів,

- «велике остепніння»,

- значне похолодання.

3. Четвертичний період:

– матерікові обледініння.

Дата добавления: 2013-12-13