Задать вопрос юристу

2.1. Природные территориальные комплексы и ландшафты как пространственно-временные системы*

Противоречивое соотношение процессов дифференциации и интеграции в ландшафтной сфере находит своё конкретное выражение в формировании природных территориальных комплексов (ПТК) разных уровней, подчинённых действию общих региональных и локальных (топологических) закономерностей.

ПТК можно определить как пространственно-временную систему, состоящую из природных географических компонентов, взаимообусловленных в своём размещении, функционирующих и развивающихся как единое целое.

Компонентами ПТК (именуемыми также компонентами ландшафта, геокомпонентами) являются «представители» всех частных оболочек, слагающих эпигеосферу: массы земной коры с присущими им формами дневной поверхности (рельефом), поверхностные и подземные воды, воздушные массы с их динамическими и гидротермическими свойствами (климатом), почвы и биоценозы.

Представление о ПТК первоначально было известно под термином «ландшафт», введённым Л.С. Бергом ещё в начале XX в. В конце 40-х гг. Н.А. Солнцев предложил использовать в том же значении термин «природный территориальный комплекс» (ПТК), а слово «ландшафт» закрепить за основной таксономической единицей в иерархическом ряду ПТК. Однако термин «ландшафт» часто употребляется и в первоначальном значении; кроме того, в научном обиходе как синоним ПТК используется термин географический комплекс, или геокомплекс, а в последние десятилетия в качестве его эквивалента рассматривается геосистема. …Следует лишь учитывать одну оговорку: понятие геосистема распространяется и на эпигеосферу, так что ПТК – это геосистемы регионального и локального уровней, рассматриваемые как структурные части эпигеосферы.

ПТК всех уровней служит предметом ландшафтоведения (Сочава, 1978; Исаченко, 1991), и здесь мы ограничимся лишь кратким изложением основных понятий, имеющих отношение к общей теории географии. Что касается иерархии ПТК, она в общих чертах вырисовывается из рассмотренных закономерностей региональной и топологической дифференциации ландшафтной сферы. Всем категориям этой иерархии – от ландшафтных зон и секторов до фаций – присущи некоторые общие свойства, отвечающие основным критериям принадлежности к геосистемам, в том числе целостность, структурная упорядоченность, относительная устойчивость и др. Но в зависимости от таксономического уровня эти свойства могут проявляться по-разному. Так, общее понятие структуры геосистемы получает специфическую интерпретацию применительно к элементарной геосистеме (фации) или ландшафтным макрорегионам.

Основные свойства геосистем наиболее полно раскрываются при изучении ландшафтов, понимаемых в качестве узловых единиц иерархии геосистем. Известны различные определения ландшафта; между ними нет принципиальных расхождений, но в каждом делается упор на те или иные признаки этого сложного объекта. Академик А.А. Григорьев, например, определял ландшафт как наименьшую территориальную единицу, сохраняющую все черты строения географической среды, типичные для данной зоны и высших региональных единиц вообще. Обобщая формулировки, предложенные А.А. Григорьевым, Н.А. Солнцевым, В.Б. Сочавой, С.В. Калесником и некоторыми другими авторами, можно кратко определить ландшафт как генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и заключающую в себе специфический набор сопряжённых локальных геосистем.

Первейшее свойство всякой геосистемы – её целостность. Это значит, что систему нельзя свести к простой сумме её частей (компонентов). Из взаимодействия компонентов геосистемы возникает нечто качественно новое, например способность продуцировать биомассу. Биологическая продуктивность – это результат «работы» сложного природного механизма, в котором участвуют все компоненты геосистемы. Не случайно количество и качество ежегодно продуцируемой биомассы строго дифференцировано по ландшафтным зонам, ландшафтам и фациям. Своеобразным «продуктом» наземных геосистем и одним из ярких свидетельств их реальности и целостности является почва. Целостность геосистемы проявляется в её относительной автономности и устойчивости к внешним воздействиям, в наличии объективных естественных границ, упорядоченности структуры.

Геосистемы относятся к категории открытых систем, они пронизаны потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой, образованной вмещающими геосистемами высших рангов, эпигеосферой и в конечном счёте – космосом. Однако системообразующую роль играют внутренние потоки вещества, энергии, а также информации. В самой общей форме целостность геосистемы можно объяснить наличием подобных потоков, но такое объяснение требует конкретизации и прежде всего через представления о структуре и функционировании геосистемы.

Структура геосистемы – понятие многоплановое, не имеющее общепринятого определения. В нём можно различать три аспекта: морфологический, функциональный и динамический. В первом выражается простейший, по существу статический, подход к структуре как упорядоченности расположения частей в системе. Части геосистемы, в свою очередь, рассматриваются двояко – как компоненты и как субсистемы, т.е. подчинённые геосистемы низших рангов. Для компонентов геосистемы типично ярусное взаиморасположение, что позволяет говорить о её вертикальной, или радиальной, структуре. Последовательная территориальная смена субсистем образует горизонтальную, или латеральную, структуру геосистем. Последняя наиболее чётко выражена в собственно ландшафте, и её изучение оформилось в особый раздел ландшафтоведения – морфологию ландшафта. Однако понятие морфологической структуры применимо ко всем таксонам геосистемной иерархии (за исключением фации), в том числе к ландшафтным макрорегионам.

Понятие структура предполагает не просто взаимное расположение составных частей, но и способы их соединения, - в этом состоит функциональный подход. Каждая составная часть системы выполняет в ней особую функциональную роль и связана с другими частями многообразными потоками вещества, энергии, а отчасти и информации. В соответствии с двояким характером пространственной упорядоченности частей следует различать два типа внутренних связей и потоков субстанции в геосистемах – вертикальный, или радиальный (межкомпонентный), и горизонтальный, или латеральный (межсистемный). Примерами первого могут служить энергообмен между компонентами и вертикальная составляющая влагооборота (выпадение атмосферных осадков, их фильтрация в почву и грунтовые воды, испарение, транспирация). Ко второму типу системообразующих потоков относится преимущественно энерго- и массообмен гравитационного происхождения – от межзонального и континентально-океанического переноса воздушных масс до внутриландшафтного (топологического) перемещения влаги и минерального вещества со склоновым стоком, а также локальной циркуляции воздуха и т.п. В системе латеральных связей особо следует выделить биологическую составляющую, связанную, в частности, с ближней и дальней миграцией животных. Так, с биомассой птиц и комаров осуществляется перенос химических элементов из водоёмов в наземные геосистемы.

Составные части геосистемы находят своё выражение не только в пространстве, но и во времени, обусловливая тем самым необходимость динамического подхода к всеобъемлющему понятию структуры геосистемы. Так, снежный покров, выполняющий существенную функциональную роль во многих геосистемах, – это своего рода временный, сезонный компонент, появление и исчезновение которого происходит с закономерной ритмичностью. То же можно сказать о зелёной биомассе растений, которая в умеренных и высоких широтах присутствует и «работает» только в тёплое время года. Таким образом, в понятие структура геосистемы следует включить и упорядоченный набор её состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени. Таким отрезком времени является один год: это тот минимальный срок, в течение которого выявляются все типичные структурные элементы и состояния геосистемы.

Итак, структуру геосистемы можно определить как её пространственно-временную организованность. Все пространственные и временные элементы структуры геосистемы составляют её инвариант. Под инвариантом системы понимается совокупность её устойчивых своеобразных черт, придающих ей качественную определённость и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных. Геосистемам присуща полиструктурность, т.е. наличие разнотипных и как бы перекрывающихся структур (вертикальных и горизонтальных, пространственных и временных), что отражает множественность внутрисистемных связей.

Под функционированием геосистемы понимается совокупность всех процессов перемещения, обмена и трансформации вещества, энергии и информации в ней. Это понятие близко к представлению о едином физико-географическом процессе, которое было введено в науку А.А.

Григорьевым в 30-е гг. XX в., но во второй половине прошлого столетия оказалось забытым. Механизмы функционирования геосистем определяются законами механики, физики, химии, биологии. С этой точки зрения геосистема есть сложная (интегральная) физико-химико-биологическая система. Происходящие в ней процессы можно разложить на элементарные (первичные) составляющие, принадлежащие разным формам движения – механическое падение капель дождя, физическое испарение, химические реакции в почвенных растворах, биологический фотосинтез и т.д. Но это означало бы редукцию, не отвечающую целям познания геосистем и географического синтеза. Однако методы изучения переходов от элементарных природных процессов к собственно географическим разработаны недостаточно.

В качестве начального этапа интегральной характеристики процесса функционирования геосистемы можно различать в нём несколько основных звеньев:

1) поглощение, передача и трансформация солнечной энергии;

2) влагооборот – своего рода кровеносная система ландшафта, состоящая из многих частных звеньев и сопровождаемая формированием растворов, миграцией химических элементов, эрозией и другими процессами;

3) газооборот и газообмен (включая перемещение воздушных масс, их циркуляцию, растворение газов, дыхание растений и животных и т.д.), сопровождаемый переносом тепла, влаги и минерального вещества;

4) биологический метаболизм с его многообразными географическими следствиями (образование гумуса, торфа, органических илов, изменение качественного состава всех географических компонентов, трансформация солнечной энергии, воздействие на влагооборот и т.д.);

5) абиогенные потоки твёрдого вещества; здесь условно объединены гравигенный перенос обломочного материала и водная миграция химических элементов абиогенного происхождения. С этими процессами связано формирование рельефа, почв, осадочных пород, минеральное питание растений.

Нетрудно заметить, что перечисленные звенья взаимосвязаны и в значительной мере перекрываются. Подобное перекрытие служит доказательством единства функционирования геосистемы как целого. Любое расчленение единого процесса функционирования на звенья условно и служит лишь необходимым исследовательским приёмом.

Функционирование геосистемы имеет квазизамкнутый характер, т.е. форму круговоротов с годичным циклом, с внешними (входными и выходными) потоками и внутренним оборотом. От интенсивности внутреннего энергомассообмена зависят многие качества ландшафта, в том числе его устойчивость к возмущающим внешним воздействиям. Данные о балансах субстанции в геосистемах крайне скудны, однако в первом приближении сравнительную интегральную оценку интенсивности функционирования ландшафтов различных зональных типов можно составить на основе обобщённой информации по некоторым важнейшим параметрам.

Как показал ещё А.А. Григорьев, определяющим фактором единого физико-географического процесса является соотношение запасов солнечного тепла с атмосферным увлажнением. Предлагались различные коэффициенты для количественной характеристики этого соотношения. Эмпирическим путём было установлено, что в данном случае наиболее приемлем так называемый показатель биологической эффективности климата ТК, предложенный Н.Н. Ивановым, где Т – сумма температур воздуха в сотнях °С за период со средними суточными температурами выше 10°С, К – коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова. При этом за предельную величину принята 1, так как дальнейшее увеличение не оказывает положительного эффекта на биологическую продуктивность и на функционирование ландшафта в целом. Максимальная величина ТК наблюдается на границе экваториальных и субэкваториальных ландшафтов и приближается к 100, поэтому все остальные значения соответствуют процентному отношению к максимуму. В таблице 1 представлен по мере убывания величины ТК ряд основных (наиболее распространённых) зональных типов ландшафтов.

С величинами ТК достаточно хорошо коррелируют другие важнейшие параметры функционирования геосистем – суммарное испарение (эвапотранспирация) как интегральный показатель интенсивности внутреннего влагооборота, первичная биологическая продуктивность, в которой наиболее ярко выражена созидающая функция геосистемы, а также емкость биологического круговорота, т.е. величина годового потребления зольных элементов и азота растительным покровом. Общая последовательность убывания величин трёх названных параметров соответствует уменьшению ТК (табл. 1). Наиболее заметные отклонения представляют лишь степные и лесостепные ландшафты с относительно повышенными значениями биологической продуктивности и ёмкости биологического круговорота, что объясняется главным образом способностью травяных сообществ более интенсивно поглощать элементы минерального питания по сравнению с лесными.

Таблица 1

Показатели относительной интенсивности функционирования ландшафтов

Зональные типы ландшафтов ТК Е Б М
1 2 3 4 5
Экваториальные лесные 100 100 100 100
Субэкваториальные лесные 96 82 80 80
Тропические лесные 87 77 80 80
Саванновые влажные и лесосаванновые 69 68 60 60
Субтропические лесные 66 68 60 50
Саванновые типичные 32 51 35 35
Суббореальные широколиственно-лесные 28 43 34 26
Суббореальные лесостепные 20 41 35 35
Подтаёжные 20 39 30 20
Южнотаёжные 17 33 22 15
Суббореальные степные (северные) 16 36 28 25

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5
Саванновые опустыненные 16 35 17 16
Среднетаёжные 14 30 18 10
Суббореальные степные (южные) 12 28 20 12
Северотаёжные 11 24 12 8
Лесотундровые 7 20 11 7
Суббореальные полупустынные 7 18 11 10
Субтропические пустынные 5 15 - -
Суббореальные пустынные 4 16 5 5
Тундровые типичные 2 10 6 5
Тропические пустынные 2 6
<< | >>
Вы также можете найти интересующую информацию в научном поисковике Otvety.Online. Воспользуйтесь формой поиска:

Еще по теме 2.1. Природные территориальные комплексы и ландшафты как пространственно-временные системы*:

  1. Топологическая дифференциация и элементарный природный территориальный комплекс
  2. 1.1. Предмет ландшафтоведения. Природные территориальные (географические) комплексы и геосистемы
  3. Тема 2. Природные территориальные (географические) комплексы и геосистемы
  4. 7.3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОТРАЖЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ
  5. 5.2. ПРИРОДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ «СИСТЕМА-ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА» И ОБЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
  6. 7.4 МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОГО ПОЗНАНИЯ СИСТЕМ, ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ЧАСТЕЙ МИРА СИСТЕМНО-ФИЛОСОФСКАЯ ТИПОЛОГИЯ ГЕНЕЗИСОВ
  7. Пространственно-временные связки: их телесное восприятие
  8. 6.2. Комплексное природное районирование и территориальная интеграция*
  9. 3.2. Природные комплексы Мирового океана*
  10. 2.8. Жеурова С.В., Латкин А.П. Методические аспекты планирования территориальной организации туристско-рекреационных комплексов
  11. Проблемы анализа пространственно-распределенных систем
  12. 2.3. Функционально-динамические аспекты учения о ландшафте* Понятие о функционировании ландшафта
  13. Формализм распределенных во времени систем Временная классификация систем
  14. ♥ Как добиться предоставления достоверной информации о времени работы врачей? Какая ответственность у лечебного учреждения за нарушение времени приема по записи? (Владимир)
  15. 4.1. Природные компоненты и факторы. Межкомпонентные связи. Вертикальная структура природной геосистемы*
  16. Экономические предпосылки образования системы территориальных княжеств
  17. 1. Меры по совершенствованию системы управления имущественным комплексом