13. Иерархия природных геосистем и ее отражение в системах физико-географических единиц.

3 главных уровня организации геосистем: планетарный, региональный и локальный, или топический (местный) .

Планетарный уровень представлен на Земле в единственном экземпляре - географической оболочкой (эпигеосфера).

К геосистемам регионального уровня относятся крупные и достаточно сложные по строению структурные подразделения эпигеосферы - физико- географические, или ландшафтные, зоны, секторы, страны, провинции.

Под системами локального уровня подразумеваются относительно простые ПТК, из которых построены региональные геосистемы так называемые урочища, фации и некоторые другие.

Другая иерархия:

• Субтопический — 10^0-10^2 м2.

• Топический — 10^2-10^4 м2.

• Хорический — 10^4-10^8 м2.

• Региональный — 10^7-10^12 м2.

• Субглобальный — 10^10-10^14 м2.

• Глобальный — 10^14-10^16 м2.

14. Принципы и методы классификации геосистем.

Классификация геосистем базируется по принципам размерности

Иерархическая и типологическая классификации.

Региональные и локальные геосистемы изучаются как в индивидуальном, так и в типологическом плане. Это значит, что для науки или для практики, с одной стороны, может представлять интерес каждый конкретный, т. е. индивидуальный, ПТК того или иного ранга роль типизации возрастает по мере понижения ранга геосистем.

Разумеется, каждая категория геосистем классифицируется отдельно, так что в ландшафтоведении должно быть несколько самостоятельных классификационных систем : отдельно для фаций, для урочищ, для ландшафтов и т. д. (с учетом того, что для комплексов самых высоких рангов проблема классификации становится мало актуальной).

Также существует принцип системного подхода:

1. принцип целостности – принцип несводимости свойств системы к простой сумме составляющих ее элементов.

2. принцип структурности - различие по составу в целом(что заключается в геосистеме).Структура гесистем разнообразна выделяют 2 аспекта:

Вертикальный аспект геосистем создается связями обусловленными границами.

Горизонтальный аспект возникает с потоками у земной поверхности связанными с переносом вещества и энергии земной поверхности.

3. принцип иерархичности - изменение свойств объектов при изменении свойств масштабов явления.

4. Принцип множественности описаний систем.

15. Элементарные природные геосистемы - фации. Характеристики однородных местоположений, местообитаний и биоценозов.

Фация - предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом.

Фация рассматривается как однородная геосистема и как последняя ступень физико-географического деления территории.

Местоположение – однородный элемент рельефа.

При одних и тех же зональных и азональных условиях, т. е. в одном и том же ландшафте, происходит перераспределение солнечной радиации, влаги и минеральных веществ по местоположениям, вследствие чего каждое местоположение будет характеризоваться специфическим микроклиматом, тепловым, водным и солевым режимами. Тем самым разные местоположения должны характеризоваться неодинаковым экологическим потенциалом, т. е. совокупностью условий местообитания для организмов. Благодаря избирательной способности организмов к условиям среды заселение территории происходит в строгом соответствии с этими условиями, и каждому местоположению должен соответствовать один биоценоз. В конечном счете в результате взаимодействия биоценоза с абиотическими компонентами конкретного местоположения формируется элементарный географический комплекс - фация.

16. Классификация фаций по местоположениям и режимам миграции химических элементов

По местоположению:

Два главных типа местоположений - материковые, лежащие вне пойм и не затопляемые полыми водами, и пойменные. Первые подразделяются, в свою очередь, на верховые (с пятью подразделениями) и низинные (с четырьмя подразделениями). В основу выделения дробных подразделений положены источники водного питания (атмосферное, натечное, грунтовое) и условия стока, а также возможность смыва почвы в связи с положением в профиле рельефа.

По миграции хим. Элементов:

классификации элементарных ландшафтов (т.е. фаций) исходя из оценки условий миграции химических элементов. В основе его классификации также лежит идея сопряженности фаций в закономерном ряду местоположений, причем в качестве главного фактора выступает водное питание и сток. Различал три большие группы элементарных ландшафтов - элювиальные, супераквальные и субаквальные

17. Крупномасштабное ландшафтное картографирование и методика полевых описаний фаций.

позиции любого описания фаций:

1. №маршрута,назначение

2. кто вёл описание

3.время начала - завершения

4.абс. привязка места

5. Хар-ка местоположения фации:

-уклоны

-экспозиция

-кривизна пов-ти

-относ и абс высоты

6.Геолог строение

7.видовой состав раст покрова

8. почва

Крупно- и среднемасштабные Л. к. создаются на основе полевой съёмки (с широким использованием аэрофотоматериалов.

18. Типы горизонтальных сопряжений фаций.

Элювиальные фации располагаются на приподнятых водораздельных местоположениях, т.е. на плакорах, где грунтовые воды лежат настолько глубоко, что не оказывают влияния на почвообразование и растительный покров. Вещество попадает сюда только из атмосферы (с осадками, пылью), расход же его осуществляется путем стока и выноса вглубь нисходящими токами влаги. Следовательно, расход вещества должен превышать его приход. При таких условиях происходит выщелачивание верхних горизонтов почвы и образование на некоторой глубине иллювиального горизонта. При таких условиях происходит выщелачивание верхних горизонтов почвы и образование на некоторой глубине иллювиального горизонта.

Супераквальные (надводные) фации формируются в местоположениях с близким залеганием грунтовых вод, которые поднимаются к поверхности в результате испарения и выносят различные растворенные соединения. По этой причине верхние горизонты почвы обогащаются химическими элементами, обладающими наибольшей миграционной способностью (наиболее яркий пример - солончаки). Кроме того, вещество может поступать сюда за счет стока с вышележащих элювиальных местоположений.

Субаквальные (подводные) фации образуются на дне водоемов. Материал доставляется сюда главным образом стоком. Аналог почвы . донный ил нарастает снизу вверх и может быть не связан с подстилающей породой. В илах накапливаются элементы, наиболее подвижные в данных условиях. Организмы представлены особыми жизненными формами. Подводные местоположения резко отличаются от наземных по условиям минерализации органических остатков, и вместо гумуса здесь образуются сапропели.

Переходный тип – трансэллювиальный. Относительно крутые склоны, питаемые в основном атмосферными осадками, с интенсивным стоком и плоскостным смывом и значительными микроклиматическими различиями в зависимости от экспозиции склонов

19. Генетические и функциональные сопряжения фаций - урочища. Простые и сложные урочища. Подурочища.

Урочищем наз сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате.

Сложные урочища:

1)крупная мезоформа рельефа с наложенными или врезанными мезоформами второго порядка (балка с донным оврагом, гряда с лошннами или оврагами, заболоченная котловина с озером);

2) одна форма мезорельефа, но разнородная литологически (Солнцев с сотрудниками описали балку, вмещающую три самостоятельных урочища: а) верховье — полузадернованный сухой овраг в покровных суглинках, подстилаемых мореной. 6) средняя часть — сырая балка с оползневыми склонами, вскрывающая юрские глины, в) низовье — сухая балка, вскрывающая каменноугольные известняки и имеющая структурно-ступенчатые склоны);

3)доминантное водораздельное урочище с мелкими фрагментами второстепенных урочищ или отдельными «чуждыми» фациями болотными, западинными, карстовыми, зоогенными (сурчинами) и т.п.

4)«двойные», «тройные» и т.п. урочища (например, система слившихся выпуклых верховых болотных массивов, каждый из которых представляет самостоятельное урочише).

Простые урочища связаны с четко обособленной формой мезорельефа или участком водораздельной равнины на однородном субстрате с однородными условиями дренажа.

Подурочише — промежуточная единица, группа фаций, выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций, если экспозиционные контрасты создают разные варианты фациального ряда.

20. Факторы дифференциации урочищ на равнинах и в горах. Принципы классификации урочищ. Географические местности.

Факторы дифференциации урочищ.

-геоморфологические - вертикальное и горизонтальное расчленение рельефа.

-литологические — различия состава поверхностных отложений.

-генетические

-гидрогеологические - изменения положения зеркала грунтовых вод

-биогенные

-геодинамические

-антропогенные

Классификация урочищ разрабатывается на конкретном региональном материале в процессе составления крупно- и среднемасштабных ландшафтных карт. Общие принципы такой классификации: за исходное начало принимается систематика форм мезорельефа с учетом их генезиса, морфографического типа и положения в системе местного стока. Таким образом, рельеф учитывается в тесной связи с естественным дренажем и увлажнением (+ почвообразующая порода).

Наибольшей сложностью отличается морфология горных ландшафтов. Все морфологические подразделения, выделяемые на равнинах, в том числе фации и урочища, имеют силу и для горных ландшафтов. Однако большие диапазоны высот, контрастность экспозиций и другие специфические черты горных ландшафтов требуют введения особой системы морфологических единиц, в которой отражалось бы сочетание планового морфологического строения с высотным. Последнее, в свою очередь, включает не только обычные топологические ряды фаций и урочищ по мезорельефу, но и высотные категории иного, более высокого уровня, связанные с высотной поясностью. На это сложное, но закономерное сопряжение геосистем по высоте накладываются «сквозные» формы рельефа, обязанные интенсивному проявлению гравитационных процессов и секущие «нормальные» ряды склоновых геосистем. Сюда относятся особо динамичные образования - селевые, лавинные, обвально-осыпные.

Местность — особый вариант характерного сочетания урочищ

1. В пределах одного ландшафта наблюдается некоторое варьирование геологического фундамента: неодинаковая мощность поверхностных отложений или во впадинах древних дочетвертичных пород залегают отдельными пятнами более молодые отложения и т.п.

2. При одном и том же генетическом типе рельефа встречаются участки с изменяющимися морфографическими и морфометрическими характеристиками мезоформ.

3. При одинаковом наборе урочищ (например, зандровых боровых и верховых болотных) в границах одного и того же ландшафта изменяются их количественные (площадные) соотношения.

4. Мезорельеф представлен формами разного порядка: в пределах крупных форм развиты формы второго порядка.

5. Обширные и сложные системы однотипных урочищ, слившихся в процессе своего развития, например крупные системы водораздельных болот, дюнные гряды, карстовые котловины (полья).

6. В качестве особых местностей можно рассматривать фрагменты (группы урочищ) чуждых ландшафтов, вкрапленные в данный ландшафт.

21. Региональное понимание ландшафтов как узловых единиц геосистемной иерархии и структурных элементов ландшафтной оболочки

Региональная, или индивидуальная, трактовка ландшафта лишена противоречий и терминологических неудобств, присущих «типологическому пониманию». Согласно этой трактовке, ландшафт есть, во-первых, конкретная территориальная единица; во-вторых, достаточно сложная геосистема, состоящая из многих элементарных географических единиц; в-третьих, ландшафт представляет собой основную ступень в иерархии геосистем.

Ландшафт кратко можно определить как генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и заключающую в себе специфический набор сопряженных локальных геосистем.

22. Классификация ландшафтов и мелкомасштабное ландшафтное картографирование. Ландшафтные карты на территорию России.

Каждый Л. неповторим в пространстве и во времени. Ландшафтная классификация - основа для 1) научного описания ландшафтов, 2) планирования исследований, 3) практических задач.

Принципы могут различаться в зависимости от того, какие критерии положены в основу объединения ландшафтов. Всякая естественная классификация основывается на существенных инвариантных свойствах объектов - на их генезисе, структуре, динамике. Но степень сходства может быть разной, что приводит к ступенчатости классификации.

Важнейший рабочий инструмент классификации - ландшафтная карта. На основе сплошного картографирования прорабатывается массовый материал ландшафтных съемок, проводится сравнение ландшафтов, органически сочетаются дедуктивный и индуктивный подходы (в легенде карты увязываются все таксономические ступени). Карта не допускает ни пробелов, ни перекрытий, каждый контур карты получает строго определенное, единственное место в классификации (и соответственно в легенде карты); ни один контур карты не может оставаться «пустым». Т., о., сравнительно - картографический метод обеспечивает полноту и логическую строгость систематики ландшафтов.

В качестве высшей таксономической ступени классификации служит тип ландшафтов. Критерий для разграничения типов: различия в соотношениях тепла и влаги, гидротермическом режиме. Тип ландшафтов - это объединение ландшафтов, имеющих общие зонально-секторные черты в структуре, функционировании и динамике. Номенклатура типов ландшафтов складывается соответственно из двух элементов: один указывает на положение в ряду теплообеспеченности (арктические и антарктические, субарктические, бореальные, суббореальные, субтропические и т.д.), другой на положение в ряду увлажнения (от гумидных до экстрааридных).

Типы делятся на подтипы, которые отражают постепенность зональных переходов. Во многих типах ландшафтов естественно выявляются три подтипа: северный, средний и южный.

На следующей таксономической ступени в классификацию вводится гипсометрический фактор, который служит критерием выделения классов и подклассов ландшафтов, отражающих ярусные ландшафтные закономерности.

Главным высотным ландшафтным уровням соответствуют два класса ландшафтов - равнинный и горный. В составе равнинного класса различаются два подкласса - низменные и возвышенные ландшафты. Высотные пояса учитываются через ярусное деление горных ландшафтов, т.е. через подклассы.

На нижних ступенях классификации определяющий критерий - фундамент ландшафта, его петрографический состав, структурные особенности, формы рельефа. Учет этого критерия дает основания для выделения в конечном счете классификационных единиц наиболее дробного таксономического уровня - видов ландшафтов. Ландшафты одного вида характеризуются наибольшим числом общих признаков и максимальным сходством в генезисе, наборе компонентов, структуре и морфологии.

Создаются ландшафтные карты разного масштаба. На детальных Л. к. (1:10 000 и крупнее) обычно изображаются фации, на обобщённых крупномасштабных и среднемасштабных (1:10000 — 1:1000000) картах — урочища и местности, на мелкомасштабных (мельче 1:1 000 000) — преимущественно ландшафты. Крупно- и среднемасштабные Л. к. создаются на основе полевой съёмки (с широким использованием аэрофотоматериалов), мелкомасштабные составляются путём генерализации среднемасштабных Л. к. и отраслевых карт природы. В зависимости от назначения Л. к. легенды к ним составляются с разной степенью детальности — от краткого указания на основные индикаторные компоненты географических комплексов (рельеф, растительность) до развёрнутого перечня показателей (включая элементы климата, условия увлажнения, почвы и т. д.). Универсальный характер Л. к., дающих наиболее полный синтез природных условий территории, определяет широкие возможности их практического применения. На основе Л. к. общенаучного типа создаются различные прикладные Л. к. (мелиоративные, медико-географические, архитектурно-планировочные). Л. к. могут служить основой для составления прогнозных карт, на которых отражаются ожидаемые изменения географических комплексов в результате хозяйственной деятельности человека.

23. Причины возникновения географической зональности. Радиационно-термические, циркуляционные и другие факторы географической зональности.

Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам.

Причины и факторы зональности:

1) неравномерное распр коротковолновой рад Солнца по широте вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность.

2) расстояние между Землей и Солнцем.

3)масса Земли - позволяет удерживать атмосферу, которая служит важным фактором трансформации и перераспределения солнечной энергии.

4) наклон земной оси к плоскости эклиптики (под углом около 66,5°) - обусловливает неравномерное поступление солнечной радиации по сезонам, что сильно усложняет зональное распределение тепла, а также влаги и обостряет зональные контрасты. 5)суточное вращение Земли - обусловливает отклонение движущихся тел, в том числе воздушных масс, вправо в северном полушарии и влево в южном.

6) неоднородность поверхности земного шара - нарушает распределение потока солнечной энергии.

Солнечная энергия источник физ, хим и био процессов на земн пов-ти, значит эти процессы имеют зональный характер. Действие закона зональности наиболее полно сказывается в той части эпигеосферы, где солнечная радиация вступает в непосредственное взаимодействие с ее веществом, т. е. в сравнительно тонкой активной пленке, которую иногда называют собственно ландшафтной сферой. Отсюда влияние зональности постепенно затухает по направлению к внешним пределам эпигеосферы, однако косвенные ее проявления прослеживаются далеко по обе стороны поверхности суши и гидросферы.

Зональность радиационного баланса земной поверхности: маx приходящей к земной поверхности суммарной радиации отмечается 20-й и 30-й параллелями в обоих полушариях. Причина - на данных широтах атмосфера наиболее прозрачна для солнечных лучей (над экватором в атмосфере много облаков, которые отражают солнечные лучи, рассеивают и частично поглощают их). Над сушей контрасты в прозрачности атмосферы особенно значительны. Лучистая энергия, полученная земной поверхностью от Солнца и преобразованная в тепловую, затрачивается в основном на испарение и на теплоотдачу в атмосферу, причем величины этих расходных статей радиационного баланса и их соотношения довольно сложно изменяются по широте. Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла: зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влагооборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испарения с подстилающей поверхности формируются воздушные массы, различающиеся по своим температурным свойствам, влагосодержанию, плотности. Выделяют 4 основных зональных типа воздушных масс: экваториальные (теплые и влажные), тропические (теплые и сухие), бореальные, или массы умеренных широт (прохладные и влажные), и арктические, а в южном полушарии антарктические (холодные и относительно сухие). Неодинаковый нагрев и вследствие этого различная плотность воздушных масс (разное атмосферное давление) вызывают нарушение термодинамического равновесия в тропосфере и перемещение (циркуляцию) воздушных масс. в результате отклоняющего действие вращения в тропосфере образуется несколько циркуляционных зон. Основные из них соответствуют четырем зональным типам воздушных масс, поэтому в каждом полушарии их получается по четыре: экваториальная, общая для северного и южного полушарий (низкое давление, штили, восходящие потоки воздуха), тропическая (высокое давление, восточные ветры), умеренная(пониженное давление, западные ветры) и полярная (пониженное давление, восточные ветры) . Кроме того, различают по три переходные зоны: субарктическую, субтропическую и субэкваториальную, в которых типы циркуляции и воздушных масс сменяются по сезонам вследствие того, что летом (для соответствующего полушария) вся система циркуляции атмосферы смещается к «своему» полюсу, а зимой . к экватору (и противоположному полюсу). Таким образом, в каждом полушарии можно выделить по семь циркуляционных зон. Циркуляция атмосферы. мощный механизм перераспределения тепла и влаги. Благодаря ей зональные температурные различия на земной поверхности сглаживаются, хотя все-таки максимум приходится не на экватор, а на несколько более высокие широты северного полушария что особенно четко выражено на поверхности суши. Зональность распределения солнечного тепла нашла свое выражение в традиционном представлении о тепловых поясах Земли. Однако континуальный характер изменения температуры воздуха у земной поверхности не позволяет установить четкую систему поясов и обосновать критерии их разграничения.

24. Зональное распределение атмосферных осадков. Показатели условий тепло- и влагообеспеченности.

Зональность влагооборота и увлажнения отчетливо проявляется в распределении атмосферных осадков, которая имеет свою специфику, своеобразную ритмичность: 3 максимума (главный . на экваторе и два второстепенных в умеренных широтах) и четыре минимума (в полярных и тропических широтах) . Количество осадков не определяет условий увлажнения или влагообеспеченности природных процессов и ландшафта в целом.. Чтобы судить об увлажнении, нужно знать не только количество влаги, ежегодно поступающей в геосистему, но и то количество, которое необходимо для ее оптимального функционирования. Показателем потребности во влаге служит испаряемость, т. е. количество воды, которое может испариться с земной поверхности в данных климатических условиях при допущений, что запасы влаги не ограниченны. Испаряемость следует отличать от испарения, т. е. фактически испаряющейся влаги, величина которой ограничена количеством выпадающих осадков. На суше испарение всегда меньше испаряемости. Широтные изменения осадков и испаряемости не совпадают между собой и в значительной степени даже имеют противоположный характер. Отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости может служить показателем климатического увлажнения. Это - коэффициентом увлажнения (К), границы ландшафтных зон совпадают с определенными значениями К: в тайге и тундре он превышает 1, в лесостепи равен 1,0 - 0,6, в степи 0,6 -0,3, в полупустыне 0,3 - 0,12, в пустыне - менее 0,12. Величина, равная 1, означает, что условия увлажнения оптимальны: выпадающие осадки могут (теоретически) полностью испариться, при этом они обеспечат максимальную продукцию биомассы. Величина испаряемости определяется в первую очередь запасами тепла (а также влажностью воздуха, которая, в свою очередь, тоже зависит от термических условий). Поэтому отношение осадков к испаряемости можно рассматривать как показатель соотношения тепла и влаги, или условий тепло- и водообеспеченности природного комплекса (геосистемы). Существуют и другие способы выражения соотношений тепла и влаги. Наиболее известен индекс сухости,: R/Lr, где R годовой радиационный баланс, L скрытая теплота испарения, r годовая сумма осадков. Таким образом, этот индекс выражает отношение «полезного запаса» радиационного тепла к количеству тепла, которое нужно затратить, чтобы испарить все атмосферные осадки в данном месте.

От соотношения тепла и увлажнения зависит интенсивность многих других физико-географических процессов. Однако зональные изменения тепла и увлажнения имеют разную направленность. Если запасы тепла в общем нарастают от полюсов к экватору (хотя максимум несколько смещен от экватора в тропические широты), то увлажнение изменяется как бы ритмически. В качестве самой первичной схемы можно наметить несколько главных климатических поясов по соотношению теплообеспеченности и увлажнения: холодные влажные (к северу и к югу от 50°), теплые (жаркие) сухие (между 50° и 10°) и жаркий влажный (между 10° с. ш. и 10° ю. ш.).

Зональность выражается не только в среднем годовом количестве тепла и влаги, но и в их режиме, т. е. во внутригодовых изменениях. Экваториальная зона отличается наиболее ровным температурным режимом, для умеренных широт типичны четыре термических сезона и т. д. Разнообразны зональные типы режима осадков: в экваториальной зоне осадки выпадают более или менее равномерно, но с двумя максимумами, в субэкваториальных широтах резко выражен летний максимум, в средиземноморской зоне зимний максимум, для умеренных широт характерно равномерное распределение с летним максимумом и т. д.

25. Континентальность климата, физико-географическая секторность материков.

Положение территории в системе континентально-океанической («азональной») циркуляции атмосферы становится одним из важных факторов физико-географической дифференциации. По мере удаления от океана в глубь материка, как правило, уменьшается повторяемость морских воздушных масс, возрастает континентальность климата, уменьшается количество осадков.

Обобщенное представление о степени океанического влияния на температурный режим материков дают показатели континентальности климата. Существуют различные способы количественного выражения континентальности. Наиболее удачный показатель предложил Н. Н. Иванов в 1959 г. Этот показатель рассчитывается по формуле

где К — континентальность в процентах от средней планетарной величины (которая принята за 100 %); Аг — годовая амплитуда температуры воздуха; Ас — суточная амплитуда температуры воздуха; Д, — недостаток относительной влажности воздуха в самый сухой месяц; ф— широта пункта. Весь диапазон континентальное™ климата для земного шара разбит автором на 10 ступеней (или поясов континентальное™): табл в учебнике

	Климат	К, %
1.	Крайне океанический	менее 48
2.	Океанический	48-56
3.	Умеренно-океанический	57-68
4.	Морской	69-82
5.	Слабо-морской	83-100
6.	Слабо-континентальный,	100-121
7.	Умеренно-континентальный	122-146
8.	Континентальный	147-177
9.	Резко континентальный	178-214
10.	Крайне континентальный	более 214

По мере удаления от океанических побережий в глубь материков происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения, почвенных типов. В настоящее время принят термин секторностъ. Секторность — такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность. Между ними заметна некоторая аналогия. Однако если в широтно-зональной смене природных явлений важную роль играют как теплообеспеченность, так и увлажнение, то главным фактором секторности служит увлажнение. Запасы тепла изменяются по долготе не столь существенно, хотя и эти изменения играют определенную роль в дифференциации физико-географических процессов. При более внимательном изучении секторности оказалось, что в разных широтных поясах она выражена неодинаково. Наиболее полный спектр секторных переходов наблюдается в умеренных широтах Евразии, что обусловлено огромной протяженностью суши (почти на 200 по долготе) и особенностями циркуляции атмосферы. Благодаря постоянному притоку океанических воздушных масс на западе, господству континентального воздуха в Восточной Сибири и Центральной Азии и муссонной циркуляции на восточной периферии материка здесь хорошо выражены три основных долготных сектора. Однако в силу наличия как бы ступенчатых переходов между ними намечается несколько отчетливых промежуточных секторов, так что общее число секторов составляет не менее семи.

26. Взаимодействие зональной и азональной дифференциации, типы (системы) географической зональности.

Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам. Первичная причина зональности — неравномерное распределение коротковолновой радиации Солнца по широте вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность.

Самое главное выражение азональной дифференциации состоит в делении земной поверхности на материковые выступы и океанические впадины, т. е. на сушу и Мировой океан. Суша занимает 29 % поверхности, а океаны . 71 %, причем соотношения их очень неравномерны в разных частях эпигеосферы. Известно, что материки сосредоточены большей частью в северном («материковом») полушарии. В этом состоит одно из проявлений полярной асимметрии географической оболочки. В соответствии с большей материковостью северного полушария ландшафтные зоны суши выражены в нем полнее и типичнее, чем в южном.

Между зональностью и секторностью существуют сложные соотношения и в определенной степени взаимообусловленность. Было бы неверным трактовать секторность как просто долготную дифференциацию. Дело в том, что континентально-океанический обмен воздушных масс может иметь не только долготную, но и широтную (или субширотную) направленность. В тех случаях, когда морские воздушные массы поступают на сушу с севера или с юга, эффект секторности накладывается на зональность, усиливая или ослабляя скорость зональных смен ландшафтов. Так, охлаждающее действие Северного Ледовитого океана выражается в сильном понижении летних температур на северной окраине Евразии и Северной Америки. Широтный температурный градиент в пределах тундры в 10 . 20 раз выше, чем в пределах тайги, летние изотермы располагаются почти параллельно береговой линии, да и сама южная граница тундры в общих чертах повторяет очертания северных побережий материка. Это говорит о том, что хотя тундра. явление бесспорно зональное, ее южные пределы (как и северная граница тайги) в значительной мере обусловлены влиянием холодного океана.

Чаще, однако, секторная дифференциация направлена вкрест простирания широтных ландшафтных зон, т. е. сектора секут различные зоны. Следствием этого обстоятельства является то, что каждая зона претерпевает более или менее существенные трансформации при переходе из одного сектора в другой. Примером может служить таежная зона Евразии, которая представлена специфическими «отрезками» в умеренно-континентальном Восточно- Европейском секторе, типично континентальном Западно-Сибирском, крайне континентальном Восточно-Сибирском

Ландшафтные зоны остаются непрерывными в тех случаях, когда на протяжении определенной широтной полосы сохраняются однотипные условия теплообеспеченности и увлажнения.

Подытоживая сказанное о взаимоотношениях между зонально-стью и секторностью, следует признать наличие не одной, а нескольких систем ландшафтных зон. Под системой зон имеется в виду непрерывный ряд ландшафтных зон («зональный спектр»), присущий тому или иному долготному сектору суши. Прежде всего различаются ряды континентальные и приокеанические. Первым присущи зоны пустынь разных поясов, полупустынь, степей; в других зонах наблюдаются черты сухости и континентальности (таежной зоне здесь свойственны крайне суровая зима, развитие многолетней мерзлоты, светлохвойных лиственничных лесов, признаки остепнения). Для приокеанических систем типичны лесные зоны разных широтных поясов. При этом западный и восточный ряды зон существенно различаются между собой. Восточная периферия материков отличается наиболее обильным и равномерным по широте увлажнением, тогда как на западе резко выражен аридный участок в тропических широтах; еще контрастнее и в целом ариднее широтный ряд увлаж- нения в континентальных секторах. Отмеченные особенности зональных спектров отчетливо проявляются в различных физико-географических показателях и процессах, например в испаряемости , запасах фитомассы и биологической продуктивности.

27. Зональность и секторность идеального материка.

В поясе пассатов, где господствуют ветры с восточной составляющей, пустыни простираются от центра материка вплоть до западных побережий и влажный западный приокеанический сектор выпадает. Только на восточной окраине суши благодаря муссонам появляются лесные ландшафты. Таким образом, секторная структура тропического пояса резко асимметрична и контрастна. Кроме двух основных секторов можно выделить промежуточный континентальный сектор с преобладанием саванновых ландшафтов.

В субтропических широтах секторная дифференциация имеет переходный характер, но ближе, пожалуй, к тропической.

В субэкваториальных и экваториальных широтах секторность выражена слабее, но отнюдь не исчезает. Для экваториальной зоны характерен слабый горизонтальный перенос воздушных масс; благодаря мощной конвекции над сушей выпадают обильные осадки. Однако и здесь имеются области с пониженным увлажнением и повышенной континентальностью климата (Восточная Африка)

В полярных областхх секторные физико-географические различия мало проявляются вследствие господства довольно однородных воздушных масс, низких температур и избыточного увлажнения.

Рис. 13. Схема зонального и секторного деления суши (обобщенного континента).

Секторы: I — западные приокеанические, II — восточные приокеанические, III— слабо и умеренно континентальные переходные, IV— континентальные типичные, V — резко и крайне континентальные. Ландшафтные зоны: 1 — лесотундровая, 2 — приокеаническая лесо луговая, 8 — суббореальная

широколиственнолесная, 4 — влажносубтропическая лесная, 5 — средиземноморская, б субтропическая степная и лесостепная, 7 — влажнотропическая и субэкваториальная лесная, 8— степная и полупустынная умеренного пояса южного полушария, 9 — влажнолесная умеренного пояса южного полушария. Сплошные линии — границы зон, пунктир— границы секторов

28. Высотная поясность, причины ее возникновения и факторы изменчивости

Высотная Поясность - (высотная зональность), закономерная смена природных условий на суше по мере возрастания абсолютной высоты. Сопровождается изменениями геоморфологических, гидрологических, почвообразовательных процессов, состава растительности и животного мира. Высотная поясность лишь очень условно может рассматриваться как аналог широтной зональности.

С климатической Высотная поясность связана смена условий речного стока, типа почв, растительности, животного мира, некоторых геоморфологических процессов, т. е. почти всех компонентов природного комплекса. Наиболее чётко Высотная поясность проявляется в изменчивости гидроклиматических и почвенно-биологических компонентов ландшафта по вертикали

причиной возникновения поясности является изменение теплового баланса с высотой. Природа температурных изменений по высоте и ширине имеет принципиально различный характер. Величина солнечной радиации с высотой не уменьшается, а увеличивается примерно на 10% с поднятием на каждые 1000 метров. Это обусловлено уменьшением мощности и плотности атмосферы и резким убыванием содержания водяного пара и пыли, а следовательно, сокращением потерь радиации на поглощение и отражение в атмосфере. Однако длинноволновое излучение земной поверхности растёт с высотой ещё быстрее, чем инсоляция (облучение солнечным светом поверхностей под различными углами наклона). В результате радиационный баланс быстро уменьшается и температура воздуха падает. Вертикальный температурный градиент в сотни раз превышает горизонтальный (широтный), так что на протяжении нескольких километров по вертикали можно наблюдать физико-географические изменения, равноценные перемещению с экватора в ледяную зону. Выражение поясности с увеличением высоты: влагосодержание с высотой сильно падает. Выпадение осадков в горах обязано барьерному эффекту рельефа. Под влиянием горных барьеров происходит восходящее движение воздушных масс, усиливается конденсация влаги и количество осадков начинает возрастать, но лишь до известного предела: по мере истощения запасов влаги увеличение осадков сменяется уменьшением. Поскольку выпадение осадков в горах связано с накоплением и восхождением воздушных масс перед склонами хребтов, наветренные склоны могут получать влаги во много раз больше, чем подветренные. Распределение осадков в горах характеризуется исключительной пестротой в зависимости от ортографических особенностей.

Между высотными поясами и широтными зонами существует только чистое внешнее сходство – преимущественно в растительном покрове, да и то далеко не всегда. Так же отличаются структурно-функциональными особенностями и своеобразной циркуляцией атмосферы. Число возможных наборов высотных поясов намного превосходит число существующих систем широтных зон.

Каждой ландшафтной зоне свойственен особый тип высотной поясности, т.е. свой поясной ряд, характеризуемый числом поясов, последовательностью их расположения, высотными границами.

Факторы изменчивости: абсолютная высота, экспозиция склонов и другие орографические особенности горных систем, гипсометрический фактор.

29. Барьерные эффекты в горах и на прилегающих равнинах. Определение положения зональных границ геосистем в горных условиях.

Напомним, что распределение осадков на склонах гор есть следствие существования препятствий на пути движения воздушных масс в виде горных барьеров. Однако влияние горных барьеров сказывается и на ландшафтах предгорных равнин. Предвосхождение воздушных масс, накапливающихся перед горным барьером, начинается нередко ещё за сотни км до хребта, в результате на обширной площади равнин, примыкающих к горному поднятию с наветренной стороны, наблюдается увеличение осадков. По другую сторону хребтов, часто на большом удалении от хребтов наблюдается фёновый эффект, уменьшение облачности, пониженное количество осадков. В первом случае образуются ландшафты барьерного подножия, во втором – ландшафты барьерной тени.

30. Районирование и классификации геосистем. Логическая структура процесса районирования.

Районирование можно рассматривать как особого рода систематику ландшафтов, и в этом отношении оно сходно с классификацией: в том и другом случаях речь идет об объединении ландшафтов. Но если при типологическом объединении ландшафтов мы руководствуемся их качественным сходством, независимо от того, как ландшафты расположены друг по отношению к другу и существуют ли между ними территориальные связи, то при региональном объединении первостепенное значение имеет территориальная общность, генетическая целостность территории, качественное же сходство не обязательно. Поэтому физико-географические регионы представляют собой целостные территориальные массивы, выражаемые на карте одним контуром и имеющие собственные названия; при классификации же в одну группу (тип, класс, вид) могут войти ландшафты территориально разобщенные, на карте они чаще представлены разорванными

контурами. При классификации ландшафтов, как и любых других объектов, приходится отбрасывать индивидуальную специфику каждого из них, выбирая общие признаки. При районировании, напротив, происходит «индивидуализация». Каждый регион уникален, в природе. однако между региональными и типологическими ландшафтными объединениями существует определенная связь. Еще . С. Берг заметил, что каждой зоне присущи ландшафты одного типа. Районирование традиционно сводилось к процедуре деления некоторого целого (суши, материка, отдельной страны и т. д.) на части; система полученных регионов рассматривалась как отражение процессов дифференциации географической оболочки. Сейчас подобный подход расценивается как односторонний. Как мы знаем, в географической оболочке диалектически сочетаются процессы дифференциации и интеграции. многообразные потоки вещества и энергии соединяют более простые геосистемы в более сложные. Районирование . это и деление и объединение геосистем одновременно. С одной стороны, в процессе районирования последовательно раскрывается региональная структура географической оболочки, сформировавшаяся под воздействием зональных и азональных факторов дифференциации. С другой стороны, процесс районирования есть последовательное объединение ландшафтов Земли во все более сложные территориальные системы на основе изучения факторов интеграции. сочетание обоих подходов обеспечивает наибольшую надежность, полноту и

точность результатов районирования. каждый физико-географический регион, таким образом, представляет звено ложной иерархической системы, являясь структурной единицей .регионов высших рангов и интеграцией геосистем более низких рангов. интеграционный подход существенно усложняет задачи районирования: теперь их нельзя сводить к простой процедуре выявления и нанесения на карту границ по заданным признакам. Физико-географическое районирование можно определить как раздел физической географии (и ландшафтоведения), охватывающий весь комплекс проблем’, относящихся к геосистемам надландшафтного уровня, включая изучение закономерностей их дифференциации и интеграции, исследование их структуры и развития, их систематизацию и описание.

31. Однорядные и двухрядные системы единиц физико-географического районирования. Методы районирования.

Наиболее распространен так называемый однорядный способ сочетания зональных и азональных признаков, или «ведущих факторов». Обычно это делается путем чередования тех и других признаков при выделении регионов различных рангов, так что с внешней стороны вся система выглядит в виде единого субординационного ряда. Известны различные варианты однорядной системы, но они отличаются лишь в деталях, которые не имеют принципиального значения.: пояс . сектор . зона (и подзона) провинция . ландшафт. Или страна . зона. провинция . подзона . округ . район .

В этих схемах при выделении каждой последующей единицы поочередно используются то зональные, то азональные признаки. Так, в первой схеме в качестве наивысшей ступени принят пояс (имеются в виду традиционные широтные пояса . умеренный, субтропический и т. д.), на следующей ступени внутри пояса по азональным критериям выделяется сектор, затем внутри последнего, по зональным признакам . зона вместе с подзоной, далее снова вводится азональный признак и внутри зоны получается провинция. Ландшафт завершает всю систему как единица, не делимая ни по зональным, ни по азональным признакам

При кажущейся простоте и логичности однорядной системе присущи серьезные недостатки:.

В этой системе нарушены реальные таксономические соотношения регионов разных категорий, их действительная соподчиненность.

при последовательном соблюдении «принципа чередования» многим региональным комплексам не находится места или же они представлены здесь в сильно «усеченном», разорванном виде.

Однорядная система делает несовместимыми страны и секторы.

Итак, однорядная система не решает вопроса о совместном учете зональных и азональных факторов при районировании. Она представляет собой условный прием, создающий видимость соподчинения зональных и азональных единиц, которые фактически не соподчиняются.

Объективное наличие двух главных категорий региональных физико-географических единиц служит основанием для так называемой двухрядной системы физико-географического районирования.

В сущности почти все известные схемы физико-географического районирования построены по двухрядному принципу, ибо зональные и азональные единицы выделяются независимо.

Признание самостоятельности зонального и азонального рядов само по себе еще не создает системы районирования, точнее говоря, мы получаем две разные, не связанные между собой системы, а суть дела состоит в том, что каждый участок земной поверхности должен найти свое место как в зональном ряду, так и в азональном.

МЕТОДЫ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ — способы выделения территориальных подразделений и отражения их системы на карте. Районирование возможно «сверху», т. е. от высших регионов к низшим, путем анализа ведущих факторов физико-географической дифференциации с помощью специальных карт (геологических, почвенных и др.). И второй способ — «снизу», путем интеграции, группировки простых географических комплексов в более сложные территориальные комплексы — районы, провинции, области и др. Работа ведется по ландшафтной карте. Этот способ позволяет более точно установить границы каждого региона. Оба метода дополняют друг друга и применяются совместно.

32. Характеристики ландшафтных рисунков, их типы. Картографические, графические и матричные модели ландшафтных структур.

Ландшафтный рисунок - внутренний узор, который фиксируется на карте в виде многообразных комбинаций различных контуров и представляет собой морфологические единицы разных порядков, образуя более или менее сложные территориальные сочетания. 

Типы рисунков:

Однородные - рисунки, у которых количественные показатели по трансектам любого направления колеблются лишь периодически. Составлены из повторяющихся участков, имеющих близкое строение по всем особенностям (составу, форме, ориентировке, взаиморасположению контуров и т.д.)

Квазиоднородные - рисунки, не являющиеся однородными, но периодичность изменения характеристик у которых сохраняется для трансект какого-либо направления. Как и для однородных рисунков, необязательно совпадение характера изменений свойств для разных трансект

Неоднородные

Характеристики:

Простейшие количественные показатели . число составляющих, т.е. типологических категорий единиц данного ранга (например, урочищ) в ландшафте, число отдельных контуров, доли площади и количества контуров по составляющим. . Их линейные размеры, протяженность границ и т.п . На основе этих первичных данных легко получить такие показатели, как средняя площадь контура, процентное соотношение площадей разных таксонов и числа контуров, которыми они представлены в ландшафте.

Для простейшей оценки степени расчлененности контуров (КР) можно сопоставить длину границы контура (5) с длиной окружности круга, равного по площади (А) данному контуру:

КР = S/3,14А.

Картографические модели и профили картографической модели ландшафта начинают создавать с ландшафтной карты на этапе по­левых ландшафтных исследований. Ландшафтная карта и про­филь позволяют изучить внутреннюю структуру комплексов, уста­новить взаимосвязь между компонентами ландшафта и между са­мими ландшафтами, выявить сложность, разнообразие, контраст­ность, расчлененность границ, взаимную удаленность или соседство. Ландшафтная карта и профиль как своеобразная ин­формационная система в свернутом виде содержат данные о ком­понентах природы. Для повышения информационной емкости картографическая модель ландшафта дополняется сопровождаю­щим карту текстом — легендой, в которой описывают основные признаки природно-территориальных комплексов: геологическое строение, мощность, литологический состав, возраст, генезис, засоленность горизонтов до регионального водоупора, рельеф (кру­тизна, длина, форма, экспозиция склонов, линий токов, возраст форм рельефа), почвенный покров (его структура, входящие в него генетические разности почв), грунтовые воды (глубина зале­гания в естественных условиях и при мелиорациях, тип водного питания, тип химизма, степень минерализации, направление бо­кового притока или оттока), поверхностные воды (общая характе­ристика и их соотношение с грунтовыми водами, водный режим и баланс), растительность Графические модели. Они гра­фически отражают реальную связь между элементами и частями систем и системой в целом, между системой и ее окружением. Они выразительно, явно (в отличие от математических) и нагляд­но отражают идею и концепцию.  Язык модели — это не просто сочетание геометрических фигур и стрелок, а графичес­кая запись знаний, идей, планов, содержание которой передается формой, размером и порядком значков. Под элементами модели (природные, техногенные) подразумевают характеристики компо­нентов. Связи между компонентами обозначают стрелками, ха­рактеризующими их направленность. Завершение связи происходит в трансформации моделей компонентов, в модели круговоро­тов вещества, энергии и информации. Систему обозначают замы­кающим (охватывающим) элементы и внутренние связи конту­ром. Его замкнутость символизирует целостность системы, нали­чие контура, охватывающего элементы, выражает выделенность системы. Часть системы — совокупность элементов, обладающую некоторой общностью, чаще всего функциональной (управляемая часть, биотическая часть и т. п.), выделяют замкнутым пунктир­ным контуром. Пунктир обозначает меньшую, чем в целом для системы, связность элементов, несамостоятельность частей.

Матричные модели. Они являются промежуточным звеном меж­ду вербальными, блоковыми, а иногда и картографическими моде­лями. В основном их применяют в качестве инструмента типологи­ческой группировки ландшафтов, где столбец и строка — две груп­пы признаков типизации, например тепло- и влагообеспеченность. Матричные модели используют для изучения приграничных ланд­шафтов, объясняя размещение ландшафтов относительно друг дру­га, и для оценки связи: воздействие - изменения - последствия.

33. Геосистемы и их среда. Концепция природных ландшафтно-экологических факторов, амплитуды факторов, лимитирующие факторы, закон минимума Либиха и закон толерантности Шелфорда в ландшафтной экологии

Геосистема — динамическая система географических компонентов и техногенных элементов, взаимосвязанных в своем территориальном распространении и истории совместного развития разнонаправленными потоками вещества и энергии.

Геосистемы относятся к категории открытых систем; это значит, что они пронизаны потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой.

Среда геосистемы образована вмещающими системами более высоких рангов, в конечном счете эпигеосферой (среда последней - космическое пространство и подстилающие глубинные части земного шара) .

Закон минимума Либиха — закон, согласно которому относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме ; по данному закону, от вещества, концентрация которого лежит в минимуме, зависят рост растений, величина и устойчивость их урожайности.

Закон минимума Либиха распространяется на все абиотические и биотические факторы, влияющие на организм. Такими факторами могут быть, например, конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита. Сформулированный закон применим как к растениям, так и животным.

Закон Шелфорда дополняет закон минимума Либиха. Согласно данному закону, лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину толерантности ( или выносливости ) организма к данному фактору.

Лимитирующий фактор — экологический фактор (свет, температура, почва, биогенные компоненты и др.), который при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов. Это понятие ведет начало от закона минимума Либиха и закона толерантности Шелфорда. Концепция лимитирующего фактора имеет существенное значение для охраны природы и рационального природопользования.

34. Триада понятий "функционирование-динамика-эволюция" геосистем. Понятие характерного времени и временные масштабы анализа геосистем. Понятие о состояниях геосистем, пространство состояний, фазовые портреты геосистем, инварианты геосистем. Типы динамических процессов в геосистемах (циклические, периодические, ритмические, трендовые.

Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием. Функционирование ландшафта слагается из множества элементарных процессов, имеющих физико-механическую, химическую или биологическую природу.

Под динамикой подразумеваются изменения системы, которые имеют обратимый характер и не приводят к перестройке ее структуры. Сюда относятся главным образом циклические изменения, происходящие в рамках одного инварианта (суточные, сезонные), а также восстановительные смены состояний, возникающих после нарушения геосистемы внешними факторами (в том числе и хозяйственным воздействием человека).

эволюционные изменения геосистем, т. е. развитие. развитие . направленное (необратимое) изменение, приводящее к коренной перестройке структуры, т. е. к появлению новой геосистемы. Прогрессивное развитие присуще всем геосистемам.

Инвариант –это совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных.

В понятие структуры геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы. Таким отрезком времени является один год: это тот минимальный временной промежуток, в течение которого можно наблюдать все типичные структурные элементы и состояния геосистемы.

Динамика ландшафта обусловлена преимущественно, но не исключительно, внешними факторами и имеет в значительной степени ритмический характер. Суточный и сезонный ритмы, с которыми мы встречаемся повседневно, связаны с планетарно-астрономическими причинами. Астрономические ритмы изменяются периодически.

Под состоянием геосистемы подразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени. Состояние геосистемы находится в соответствии с входными (внешними) воздействиями (например, потоком лучистой энергии Солнца, атмосферными осадками). (или же Состояние - это информация, необходимая зная для того, что бы зная входные характеристики системы предсказать значения на выходе)Устойчивую смену состояний геосистемы в пределах суточных и годовых циклов можно назвать режимом функционирования геосистемы.

Фазовый портрет - совокупность фазовых траекторий, характеризующая состояния и движения динамич. Системы.

35. Формы устойчивости геосистем (инерционность, восстанавливаемость, пластичность) и критерии их оценки.

Под устойчивостью системы подразумевается ее способность сохранять структуру при воздействии возмущающих факторов или возвращаться в прежнее состояние после нарушения.

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.

Каждому компоненту присуща определенная инерционность, т. е. большее или меньшее отставание ответных реакций на внешние (астрономические) причины внутригодовых изменений, в силу чего эти изменения не синхронны в отдельных процессах и явлениях. С инерционностью компонентов связан эффект последействия, т. е. зависимость состояния геосистемы от характера предшествующих сезонных фаз.

Особый тип динамических изменений представляют восстановительные (сукцессионные) смены состояний геосистем после катастрофических внешних воздействий вулканических извержений, землетрясений, ураганов, наводнений, пожаров, нашествий грызунов и т. п. Для геосистемы локального уровня подобные воздействия часто оказываются критическими, т. е. ведут к необратимым изменениям. Постоянные, но более или менее кратковременные нарушения, не затрагивающие инварианта,приводят к появлению различных переменных состояний фаций, или серийных фаций, по В. Б. Сочаве. Серийные фации обычно недолговечны и представляют собой те или иные стадии формирования коренной структуры.устойчивость к техногенным нагрузкам.

Пластичность,одна из особенностей геосистемы, - способность ландшафта изменяться под воздействием внешних факторов, сохраняя при этом основные характеристики, обеспечивающие его устойчивость. Пластичность способствует сохранению его целостности (особенно биоты) даже в экстремальных условиях (при засухе, избыточном увлажнении и т. п.). На пластичности геосистем. основана возможность хоз. освоения природного ландшафта или перевода его в оптимальное для выполнения той или иной социально-экономич. функции состояние.

Вопрос о мере устойчивости ландшафта, по существу, еще не обсуждался. Исходя из сказанного, можно в первом приближении считать косвенной мерой устойчивости запасы биомассы в ландшафте и ее продуктивность. Поскольку же эти показатели определяются в первую очередь соотношением теплообеспеченности и увлажнения, то оптимальное соотношение этих двух факторов должно, по-видимому, рассматриваться также как важный критерий устойчивости ландшафта

36. Флуктуации состава и структуры геосистем. Сукцессии геосистем. Типы автогенных (сингенез, эндоэкогенез) и аллогенных (гологенез, гейтогенез) сукцессий

Флюктуационные (погодичные или разногодичные) изменения связаны с различиями в условиях среды обитания фитоценоза в разные годы, т.е. с изменением метеорологической обстановки по годам. От нее зависит интенсивность и особенности деятельности животных, обитающих в фитоценозе, а также урожайность семян, развития вегетативной массы растений и других особенностей биотопа и биоценоза, меняющихся по годам.

Признаками флюктуации следует считать не только обратимость изменений, но и их глубину: если в фитоценозе сохраняются основные компоненты, хотя бы в латентном состоянии, то это флюктуация. Если же одни компоненты сменяются другими, то речь идет о смене одного фитоценоза другим, т.е, о сукцессии.

Не всякое изменение фитоценоза является флюктуационным, а лишь такое, при котором флористический состав оказывается устойчивым.

Сукцессия - последовательная большей частью необратимая (редко циклическая) смена био(гео)ценозов, преемственно сменяющихся на одной и той же территории в результате влияния внутренних и внешних факторов.

автогенные сукцессии — сукцессии, обусловленные внутренними причинами

сингенез — сукцессии, вызванные взаимоотношениями между растениями. . Это процесс первоначального формирования растительного покрова, связанный с вселением растений на данную территорию, их приживанием (эцезисом), а затем и конкуренцией между ними из-за средств жизни.

эндоэкогенез — Это процесс изменения фитоценоза под влиянием среды, изменененной им самим.

аллогенные сукцессии — сукцессии, вызванные внешними по отношению к фитоценозу причинами

гейтогенез - аллогенная смена растительности, вызванная локальными влияниями.

гологенез — Это «процесс изменения растительного покрова под влиянием всей географической среды или отдельных ее частей: атмосферы, литосферы и т.п., т.е. изменения более крупного единства, в состав которого входит данный биогеоценоз..

37. Серийные и климаксовые (эквифинальные) состояния геосистем. Концепции климаксовых геосистем: моноклимакс, поликлимакс, климакс-мозаика.

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

Постоянные, но более или менее кратковременные нарушения, не затрагивающие инварианта, приводят к появлению различных переменных состояний фаций, или серийных фаций. Серийные фации обычно недолговечны и представляют собой те или иные стадии формирования коренной структуры. В конечном счете, пройдя ряд сукцессионных смен, они достигают эквифального состояния (климакса) т.е. устойчивого динамического равновесия. Совокупность всех переменных (динамических) состояний фации, подчиненных одному инварианту, - эпифация. Здесь мы не касаемся нарушений, вызванных деятельностью человека.

Моноклимакс – единственный климатический климакс для всех сукцессий и серий

Поликлимакс) - явление, при к-ром в одной географич. зоне сукцессия ведет к целому ряду четко выраженных сообществ в зависимости от локальных условий среды. Так, в наземных экосистемах выражены не только климатич., но и эдафич. климаксы (напр., африканские дождевые тропич. леса).

Климакс-мозаика, явление, при котором в одной географической зоне области, достигшие климакса, чередуются с более молодыми областями. Например, в лесном массиве области, достигшие стадии климакса чередуются с более молодыми области, которые более устойчивы к пожарам, опасными для них разве что только в наиболее засушливые годы. Пожар, как правило, выжигает именно области, достигшие климакса, где преобладают старые и сухие деревья. В образовавшиеся прогалы вторгаются виды, свойственные ранним стадиям сукцессии. Одновременно здесь развивается поросль из находящихся в подстилке семян. То же самое можно сказать и о действии сильных ураганов.

.

38. Природные потенциалы геосистем и методы их оценки (балльные, экономические, натуральные). Реакция геосистем на антропогенные воздействия и методы их оценки.

Природными потенциалами геосистем являются все природные ресурсы этих геосистем, а также сами ландшафты. Оценка природных потенциалов геосистем комплексна и включает множество факторов, специфических для каждого вида природного ресурса, а так же типа их использования для производственных,рекреационных, сельскохозяйственных и прочих нужд человека.

Методы оценки природных потенциалов геосистем основаны на ряде количественных показателей .

Результатом оценок природных потенциалов какой-либо территории может стать систематическая карта. Кроме иллюстративной функции, ценность такой карты состоит в том, что она позволит передать обобщенные выводы, не прибегая к сложному и трудоемкому сопоставлению и совместному анализу карт с результатом оценки отдельных элементов . Картографическое представление результатов оценки природных потенциалов геосистем представляет основу для выявления оптимального сочетания предпочтительных видов природопользования на рассматриваемой территории.

Актуальность оценки природных потенциалов геосистем подтверждается необходимостью разработки материально обоснованной системы природопользования. Все свойства природных комплексов, а также их компонентов, в современных экономических условиях должны приобрести свою ценность в материальном выражении. Это относится и к художественно-образным характеристикам ландшафтов. Разработка данного направления должна основываться на балльной оценке э, где баллы оценки играют роль условных единиц денежного выражения ценности. Это необходимо для определения стоимости земли и для установления ставки налога на землю.

Устойчивость природных систем понимается как их способность сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов. Наиболее часто при определении устойчивости географических объектов используется принцип покомпонентной оценки ряда параметров, после чего выводится общая, суммарная оценка.

Оценка устойчивости геосистем к техногенному воздействию выполняется на основании анализа различных компонентов ландшафтов. Неоднозначность реакции геосистем на техногенные воздействия различного типа обусловливает раздельное определение устойчивости к механическому воздействию и химическому загрязнению.

При механических нарушениях поверхности в первую очередь повреждается растительный покров. В качестве методического подхода к определению устойчивости растительности к антропогенному воздействию чаще всего выбирается оценка реакции почвенно-растительного покрова. Как правило, антропогенное воздействие приводит к упрощению видового состава фитоценоза, формированию производного сообщества, в состав которого входят наиболее устойчивые коренные виды растений и растения, приспособленные к существованию в нарушенных местообитаниях.

Геохимическая устойчивость — это способность природной системы поддерживать относительное постоянство своих химических характеристик, не допуская негативной реакции биоты на изменение химического состава. Геохимическая устойчивость будет зависеть от разнонаправленных процессов выноса или закрепления в ландшафте веществ-загрязнителей, а также от скорости химических превращений (метаболизма) продуктов техногенеза.

К свойствам и характеристикам ландшафтов, от которых зависит их устойчивость к загрязнению, т. е. к скорейшему выносу загрязнителей за пределы ландшафта относятся:

1) положение в сопряженном миграционном ряду ландшафтов, от элювиального-геохимически автономного, из которого происходит вынос веществ, до подчиненного-аккумулятивного, в котором вещества накапливаются;

2) водный и тепловой режим грунтов;

3) величина поверхностного и грунтового стока;

4) степень расчлененности и дренированности територии;

5) мощность и биохимическая активность органогенного горизонта почв;

6) интенсивность биологического круговорота (годичный прирост фитомассы, скорость разложения растительных

39. Основные процессы антропогенизации ландшафтной оболочки (изменения биогеохимических циклов и климата, антропогенное обезлесение [дефорестация], эродирование земель, опустынивание [дезертификация], эвтрофикация и др.).

Рост неустойчивости геосистем (в результате природно-антропогенной динамики ландшафтов и круговоротов) ведет к учащению и усилению неблагоприятных для человека и его хозяйства процессов на разных уровнях земной системы. На планетарном уровне -это изменения атмосферы, по-разному сказывающиеся на климате разных регионов. На региональных уровнях - нарушения водного баланса, загрязнение воздуха и вод, обезлесение и опустынивание, перестройка природной зональности ландшафтов суши, динамика морских побережий и многие другие перемены.

Различают два типа глобальных изменений: Планетарный и кумулятивный (локальный)

Основные процессы:

• Изменение биогеохимических циклов происходит, в основном, вследствие выброса различных химических веществ в водную, воздушную оболочку планеты.

• Гравигенные процессы (смыв, эрозия, дефляция)- вследствие добычи огромного количества полезных ископаемых и создания техногенных форм рельефа.

• Заболачивание – вследствие постройки водохранилищ

• Истощение природных вод

• Дефорестация - уничтожение лесного покрова. После вырубки лесов создается прямая опасность выветривания верхнего плодородного слоя почвы

• Опустынивание или дезертификация — деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара. Характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь.

• Эвтрофикация — обогащение рек, озер и морей биогенами, сопровождающееся повышением продуктивности вод. Эвтрофикация может быть результатом естественного старения водоема, внесения удобрений или загрязнения сточными водами. Для эвтрофных водоемов характерны богатая литоральная и сублиторальная растительность, обильный планктон. Искусственно несбалансированная эвтрофикация может приводить к бурному развитию водорослей («цветению» вод), дефициту кислорода и замору рыб и других животных. Этот процесс можно объяснить малым проникновением солнечных лучей в глубь водоема (за счет фитопланктона на поверхности водоема), и как следствие отсутствие фотосинтеза у наддоных растений, а значит и кислорода.

40. Характеристика полярных и приполярных типов ландшафтов.

Самая низкая теплобеспеченность. По увлаж.-относятся в основном к гумидным типам.

Полярные(арктические и антарктич.) ледниковые ландшафты:Современное оледениение:Антарктич. ледниковый покров(14млн.км.2,ср. мощность-1600м),Гренландский ледников. щит(мощн.-2300)Арктические острова(300-400м).Характ.отрицательным годовым радиац.балансом -(200÷400)Мдж/м². сред. температура всех месяцев<0(мин.-89.2)в центре Антарктиды кол-во осадк.=30-50 мм, на переферии-400-500. Признаков постоянной жизни нет. Только в антаркт. оазисах(нет льда, каменистые россыпи)встреч. водорослево-лишайниковые группировки.»Ярусность» антарктич.покрова:1)прибреж.полоса2)пологий ледниковый склон3)высокогорн.ледниковое плато. Полярные(антарктические и неантарктическ.)внеледниковые ланд.Распространены на о-вах СевЛ океана, на Антарктическом полуострове.Радиац. баланс положительн.(250-400МДж/м²), но с октября по апрель имеет отриц. значение.В приатлантическом секторе Арктики климат относит. мягкий, увлажн. повышено(150-200мм и бол.)В континентальн. секторах (особенно северн. о-ва Канадского Аркт. архипелага)климат суровее(tянв -35) и суше(<100мм)Снежн. Покров-почти 300дней /год, повсеместно многолет. мерзота. Летом-оттаивание деятельного слоя на 20-30см. Образование морозобойных трещин, полигональных и структурных грунтов (криогенные процессы). Раст. покров-слабо развит, низкий(5-10см)(полярный мак, крупка, мятлик). Поверхность полигонов-тонкий слой накипных лишайников. Маленькое разнообразие видов. Нет пресмыкающихся. Млекопитающие трофически связаны с морем. Характерны миграции.Полярн ночь-120-130 суток.Самое холодн. время-февраль-март.В апреле-начало полярн. дня.Жизнедеят. растений и микроорганизм. возможна т.к. поверхность почвы нагревается больше воздуха. Короткий период вегетации-в августе увядание.

Субарктические(тундровые)ландшафты тепло и влагообеспеченность возраст по сравнению с Арктикой.Рад. баланс 500(на сев)-1000(юг), средняя t самого теплого мес. от 3-4 до 10-12.Подтипы: арктотундровые, типичные тундровые,южные тундров. ланд. В южных уже выражен которт. период с tср выше 10. Увлажнение везде избыт., сток обильный но неравномерный(резк. весенний максимум)Многолетняя мерзлота развита во всех конт. секторах.Раст:низкорослые кустарники:поляр. берёзы и ивы(в арктич. тундре нет), кустарнички(брусника,голубика) некоторые злаки, мхи и лишайники.Корнев системы смыкаются, сплошь пронизывают почву.Фитомасса-от 5т/га в аркт. тундре до 20-30 в южной.Слабый биологич. круговорот. По условиям жизни животн.-много общего с Арктическ. ландшафтами. В типичных умеренно-континентальных тундрах зима продол. 8 месяцев. В приатлантических тундрах зима короче. В арктич. тундре равнинные ландшафты незаметно переход. в горные. Начиная с 200-300м-пояс горных арктических пустынь. Бореально-субарктические континентальные(лесотундровые)ланд.В континент. условиях переход от тундры к тайге образует лесотундра.Запасы тепла увеличиваются, осадков больше, но зима суровее(далеко океан).Континентальность усиливается.Многолет. мерзлота широко распространена, развиты термокарст, заболачивание.Среди типич. тундровых сообществ сначала появляются единичные угнетённые деревья(резко континентальные условия-лиственница, типично континент.-еслт, слабо континент.-берёза), затем их группы и редколесья. Фитомасса 40-75 т/га. Животн. мир богаче за счёт таёжных представителей (лось, бурый медведь). Господствуют тундровые торфянисто-глеевые почвы.Продолжитель. зимы скоращается(180-220дн.). Начало фотосинтеза-после перехода tср через 5.Созрев. ягодников-конец июля-авг. Бораельно-субарктические приокеаничесике(луговые и лесолуговые ланд.)Можно рассм. как приокеанический аналог лесотундры. Сюда входят несколько типов ланд.Самый мягкий и влажный климат-западноевропейские луговые ланд.(о-ва Норвежского моря, юго-запад Исландии (осадки более 1000мм), полодит. tср всех месяцев, но прохлад лето(t самого тепл. мес 10-12)нет лесов. Господств. разнотравно-злаковые луга на дерново-торфянистых почвах. Аналоги этих ланд. В Южном полушарии-Фолклендские о-ва, Огненная Земля. Более высокая континентальность-алеутские и южногренландские ланд., ещё выше-курило-камчатские(длительная (150-200 дней) и суровая зима с мощным снежным покровом. Фитомасса-85т/га. Камчатские лесолуговые ланд. близки к лесотундровым, но превосходят по фитомассе(7т/га). Почвообразование-при обильн. поступлении раст. опада, слабокислые дерновые почвы. Влияние активного вулканизма.Хорошо разв. высотная поясность:низкогорный пояс парковых березняков, над ним-пояс стлаников. Высокогорье-горн. тундры, гольцы и горн. ледники.

41. Характеристика бореальных и бореально-суббореальных типов ландшафтов.

Ландшафты бореальн. типов хорошо выраж в Евразии и Сев. Америке(50-70с.ш.).преобладают гумидн. типы.

Бореальные (таёжные) ландшафты умеренно холодный климат (рад бал. 1000-1600, tсам. тепл. мес- 13-18)и преимущ. избыточным увлажн.(500-700мм). Наиб. ровный и влажный климат-барьерно-дождевые бореальные притихоокеанские ланд. Сев. Америки (увл-более 2000мм), им уступают барьерные скандинавские ланд (до 2000мм)восточноевропейская и восточноканадская тайга-к умеренно континент. группе, западносибирская, дальневосточная-к типично континент., среднесибирская-к резко континент. восточносибирская-к крайне континентальной семигумидной.(tсам. холод. мес-до -50 осадки местами менее 200мм). Почти во всех типах бореальных ланд. разделяются три подтипа: северный, средний и южнотаёжный (различия в теплообесп.) Мног. мерзлота свойственна крайне и резко континентальн. секторам.Развито заболачивание, интенсивный сток.

Господствуют хвойные леса.Крайне и резко континент-светлые лиственничники, в других секторах-темнохвойные из пихты, ели с травяно-кустарничковым ярусом. Наибольшим богатством выделяется притихоокеанская североамериканская тайга

.Больше оседлых животных, чем в тундре, больше беспозвоночных, появляются пресмыкающиеся.Продуктивность биомассы возраст. от континентальных ланд. к приокеанич.Сев тайга 150, сред 250, юж 300т/га. Накапливается мощная подстилка.При разложении опада образ. агрессивные фульвокислоты. Зима длится от 90 до 200 дней в зависимости от типа.Нижний ярус гор в тайге-горнотаёжный пояс, в среднегорьях-пояс редколесий, криволесий, кустарников(600-800м на севере, 1300-1600м на юге). Выше-горные тундры и гольцы.

Бореально-суббореальные (подтаёжные)ланд.отличаются от таёжных повыш. теплообеспеченностью, увлаж. несколько меньше.Осадки превышают испаряемость.По степени континентальности-типы, аналогичные таёжным.Покров-смешанные леса с елью в верх. ярусе и широколиственными (липа, дуб, ясень)в нижн. ярусе.Живот.мир:наряду с таёжными появляются представит. широколиственных лесов.Запасы 300т/га.Опад разлагается быстрее, чем в тайге.Наиболее близкий аналог восточносибир. подтайги-североамериканская приатлантическая, но леса последней богаче по составу.Западносибирская тайга-типично континентальная с берёзово-осиновыми лесами и серыми лесными почвами.Подтаёжные ландшафты-менее продолжительная зима, чем у таёжных.Низкогорья в подтаёж. ландшафтах заняты в основном темнохвойными лесами(до 700-800м), средний ярус-заросли кустарников, в некоторых областях выражены фрагменты высокогорья с каменист. россыпями.Отдалённый аналог подтаёж. ланд. сев. полушария-барьерно-дождевые ланд. западного склона Патагонских Анд южнее 48ю.ш.Климат океанический, ровный и влажн., с тёплой зимой и прохлад. летом(tсам. тепл. мес-10).Господствуют густые низкоствольн. смешанные леса.Выше 1000м-развито мощное оледенение