Первинний етап - становлення географічної науки

Методологічні основи ландшафтної екології

Методологічні основи включають:

1)                філософський базис;

2)                теоретичні положення;

3)                об'єкт і предмет дослідження.

Філософський базис ландшафтних наук – це діалектичний матеріалізм (діамат), оскільки використовуються такі категорії як частина і ціле, зв'язок, взаємозв'язок, взаємодія, простір і час, розвиток (еволюція) і ін.

Крім того, використовуються основні положення теорії пізнання (онтологія і гносеологія) і теорія логіки.

Теоретичні положення:

1. Нієф (Neef) – географічна субстанція не існує поза простором і часом.

Геттнер – хорологічна концепція (досліджуватися повинне лише місцезнаходження об'єкту).

2. Всі географічні об'єкти на Землі повинні підкорятися основним загальнопланетарним закономірностям (зональність, провінціальність, висотна поясність).

3. Про цілісність географічних об'єктів, які створюють геосистеми.

4. Географічна оболонка (і ландшафтна сфера як її частина) володіє властивостями континуальності (безперервності) і дискретності (преривності).

Об'єкт – це щось реальне існує незалежно від нас.

Предмет – це особливість об'єкту, яка вивчається наукою на певному етапі її розвитку.

Згідно Ф.Н.Мількову об'єкт ландшафтних наук – ландшафтна сфера і її структурні підрозділи.

Предмет (мінливий з часом):

- єдина класифікація ландшафтів;

- дослідження генезису, динаміки і еволюції ландшафту;

- вивчення законів взаємодії природних і техногенних об'єктів.

2. Співвідношення понять „фація“ і „геохімічна ячейка“

Нині з'ясовано, що ці поняття не синонімічні.

Територія, яка характеризується особливим геохімічним режимом (однотипним) називається геохімічна ячейка.

Геохімічна ячейка – це елементарна одиниця геохімічного комплексу (виділяється по однотипності геохімічного режиму) трьох основних типів: елювіальні, напівгідроморфні, гідроморфні.

Фація – елементарна одиниця ландшафту; кордони фації і геохімічної ячейки не завжди збігаються.

3. Сільськогосподарські ландшафти

Два основні типи: 1) Польовий; 2) Пасовищний.

Польовий – щороку перепахування ґрунтів, внесення хімікатів, повне знищення фітоценозів.

Основні зміни природних компонентів:

1) зміни в рослинному і тваринному світі за рахунок зміни місця існування, відбувається гомогенізація рослинного покриву (спрощення видового складу);

2) зміни водного балансу і мікроклімату. Приклад, первинний лес затримує до 70% опадів, швидкість просочування в лесу в 2-3 рази більша.

Рівень ґрунтових вод в антропогенних ландшафтах знижується, амплітуда може досягати 30 м, зміни мікроклімату за рахунок зміни складових радіаційного і теплового балансу. При посівах особливий мікроклімат. Приклад, в північних регіонах посів високостеблових рослин веде до підвищення температури на 2-3 градуси, добова амплітуда до 10 градусів; за вегетаційний період накопичення температур 100-200 градусів; в результаті спостерігається зсув зонального кордону на південь на 200 км.;

3) зміна біологічного круговороту - в природному ландшафті спостерігається акумуляція відмерлої речовини в ґрунті. При польовій дії частина речовини вилучається що веде до збіднення ґрунту. Без певних меліоративних заходів виснаження ґрунту можливе приблизно за 100 років.

Крім того, шкідлива роль монокультурного виробництва. У польовому ландшафті в грунт поступає на 42% менше речовини, ніж в природному стані;

4) зміна ґрунтів - при розорюванні порушення структури, посилення мінералізації, зменшення гумусу на 0,25-0,5 т/га в рік. Приклад, при розорюванні в дерново-підзолистих ґрунтах відбувається посилення дернового процесу і уповільнення підзолистого.

В цілому розорювання веде до збільшення гумусного шару на 4-5 см, але вміст гумусу на початку зменшується, а потім при правильній обробці може збільшуватися.

З'являються водно-ерозійні процеси і дефляція. Водна ерозія виявляється на території з ухилом 1,5^○ і більше. В світі ерозією знищено 2 млрд. га землі, тобто 27% всіх земель світу, що розорюються.

Згідно вченим МГУ ерозійно-дефляційні процеси мають зональний характер:

Ø зони тундри – слабкий розвиток;

Ø ліс, лісостеп – майже відсутній;

Ø степ – середній розвиток;

Ø пустелі напівпустелі – переважно дефляція, менше ерозія.

5) зміна (збільшення) твердого стоку і зміна хімічного складу поверхневих вод. Каламутність річок до лісостепу 50 г/м³, а вже в степу150 г/м³. Забруднення водоймищ, часто евтрофікація (накопичення органічної речовини).

6) вплив хімізації (внесення пестицидів і отрутохімікатів). В світі більше 1000 видів хімпрепаратів, щорік розпилюється 4 млн. тонн на площу 4 млрд. га. Для Європи середні цифри 3 кг/га; максимум для Японії 11 кг/га - що призводить до забруднення ґрунтів. Згідно М.А. Глазовської, швидкість розкладання пестицидів має зональний характер. У районах низьких температур швидкість розкладання нижча, ніж в районах високих температур, крім того, вологість ґрунту збільшує токсичність пестицидів в 10 разів; ґрунти багаті гумусом ведуть до накопичення (акумуляція) пестицидів.

Зрошування, пов'язане з ним вторинне засолення, підтоплення і тому подібне.

Пасовищні – випас впливає на рослинний покрив

1. Високотравні, тінелюбиві злакові випадають із складу в першу чергу. Велика рогата худоба знищує траву з кислою реакцією і м'які сорти; коні - жорсткі і запашні; кози і вівці – галофіти з різким запахом.

2. Витоптування і ущільнення ґрунту, збільшення слитності ґрунту часто веде до вторинного засолення.

Поняття «урочище». Класифікація урочищ.

Урочище – це системи генетичного і динамічного сполучення фації в межах мезоформи рельєфу.

Класифікація урочищ.

Класифікація урочищ за Пашканчем К.В.:

- домінантні урочища - це урочища, за площею переважаючі на даній території;

- субдомінантні урочища - це урочища другорядні по займаних площах;

- додаткові урочища - це урочища, поява яких на даній території пов'язана з іншим характером належних гірських порід;

- реліктові урочища - це древні урочища, грунтово-рослинний склад яких не відповідає сучасним кліматичним умовам.

Класифікація урочищ за Мільковим Ф.Н.:

- характерні урочища - це урочища, рослинний склад яких відповідає умовам зростання (це звичайно типові природні урочища);

- пануючі урочища - це урочища, що займають максимальні площі на даній території (на не освоєних людиною територіях - характерні і пануючі урочища - збігаються. А на освоєних територіях - зазвичай переважають пануючі, але не характерні для даної місцевості урочища);

- рідкий або реліктові урочища - урочища, рослинний склад яких не відповідає сучасним кліматичним умовам зростання.

 

6. Лісогосподарські ландшафти

Деревина – це унікальна промислова сировина. При цьому 1/3 йде на будівництво, 1/2 – як паливо. Всі ліси і ті, які створені людиною ділять на 4 бонітети:

1 бонітет – найякісніші ліси (Тайга-Сибір, Далекий Схід).

Вплив лісу: 1) пом’якшує коливання температур повітря на 1,5-4 градуси, інтенсивність сонячної радіації в лісі складає 1%, порівняно з відкритим простором; 2) сприятливіші умови для режиму ґрунтів (температура ґрунтів на 20-25 градусів може бути нижче, порівняно з відкритим простором; 3) сповільнюється поверхневий стік, йде накопичення вологи, вологість повітря збільшується на 5-11 %; виділяються фітоциди; 4) 1 га лісу поглинає щорік 2 т СО₂ і створює 10-11 млрд. м³ кисню.

 

7. Поняття „ландшафтна сфера“. Значення сучасної ландшафтної науки. Місце в системі наук.

Ландшафтна сфера – це фокус географічної оболонки, тобто зона найбільш тісної взаємодії гідро-, літо-, атмо- і інших покомпонентних сфер.

Кордони ландшафтної сфери умовно проведені: верхня – зона панування мікроклімату; нижня - 1) зона гіпергенезу; 2) лінія сполучає крапки з сезонною амплітудою температур рівною 0.

Ландшафтна сфера – структурна частина географічної оболонки. В межах географічної оболонки в зоні найбільшого взаємопроникнення, взаємодії і взаємообумовленості різних геосфер відокремилася ландшафтна сфера.

Ландшафтна сфера є зоною прямого зіткнення, контакту і активної взаємодії літосфери, атмосфери і гідросфери.

Це сфера, в якій зародилося життя, це біологічний фокус географічної оболонки, в якій спостерігається найвище "згущення" життя. Це сфера зародження, розвитку і сучасного існування людства і земної цивілізації.

Вертикальна потужність ландшафтної сфери вагається від декількох десятків метрів до 250-350 м. На суші в її межі входять: верхня частина літосфери, ґрунти, рослинні і тваринні комплекси, приземний шар повітря, в межах океанів – приводний шар повітря і верхня товща води поділ глибини проникнення сонячного світла (250 м).

Ландшафтна сфера складається з різних по розмірах природних територіальних і аквальних комплексів (ПТК і ПАК), що вистилають сушу, океани і льодовикові поверхні.

Питання про співвідношення географії і екології останніми роками привернуло особливу увагу географів у зв'язку з активним вторгненням слова "екології" в наше життя і явним зіткненням цілей і завдань обох наук. Одне з фундаментальних понять сучасної екології – екосистема як деяка єдність окремого організму, популяції або співтовариства і місця існування. Насправді між екосистемою і геосистемою існують принципові відмінності. Екосистема, подібно до геосистеми, включає біотичні і абіотичні компоненті природи, але при вивченні екосистем розглядаються лише ті зв'язки, які мають відношення до організмів. Екосистема – біоцентрична система, біота є її "господарем". У геосистемі ж всі компоненти рівноправні і всі взаємозв'язки між ними підлягають вивченню. Таким чином, геосистема охоплює значно більше зв'язків і стосунків, ніж екосистема. Екосистему можна розглядати як систему приватну (парціальну) по відношенню до геосистеми.

Соціальна значущість ландшафтознавства особливо зростає в сучасну епоху науково-технічної революції. Геосистеми в сукупності складають життєве середовище людства, вони володіють екологічним і ресурсним потенціалом. Це означає, що саме вони забезпечують як всі біологічні потреби людей, так і необхідні енергетичні і сировинні джерела для розвитку виробництва.

Вся історія ландшафтознавства безпосередньо пов'язана з суспільною практикою, з потребами виробництва; ландшафтознавства із самого початку стало одночасне теоретичною і прикладною дисципліною. У останні десятиліття XIX ст. найбільш далекоглядні росіяни вчені і суспільні діячі усвідомили, що вирішення щонайгостріших проблем сільського, а також лісового господарства того часу вимагає розуміння взаємозв'язків між компонентами природного середовища і синтетичного обхвату природи конкретних територій.

Ландшафтознавство серед наук, його методологічне і практичне значення. Ландшафтознавство як частина фізичної географії входить в систему фізико-географічних наук і, можна сказати, складає ядро цієї системи. Природно, що між ландшафтознавством і приватними фізико-географічними науками, які мають справу з різними компонентами геосистем, тобто геоморфологією, кліматологією, гідрологією, ґрунтознавством і біогеографією, існують тісні зв'язки. Кожна з цих наук внесла певний вклад до розвитку ландшафтоведения – відповідно специфічній ролі даного компонента у формуванні географічного комплексу. Проте це не означає, що зв'язки ці мають однобічний характер. У міру розвитку ідеї природного територіального комплексу ця ідея набувала всього більшого методологічного значення для всієї системи фізико-географічних наук, вона лягла в основу ландшафтного підходу до вивчення окремих компонентів. По суті саме ландшафтний підхід, що вимагає вивчати клімат, ґрунти і інші компоненти як структурні частини природного географічного комплексу, об'єднує всі окремі географічні науки в єдину систему.

Окрім власне географічних дисциплін до ландшафтознавства близькі інші науки про Землю, особливо геологія, а також геофізика і геохімія. На стику ландшафтознавства з геохімією і геофізикою виникли нові галузі науки - геохімія ландшафту і геофізика ландшафту. Перша має справу з міграцією хімічних елементів в ландшафті і склалася в розвинену наукову дисципліну, що має велике самостійне наукове і прикладне значення. З ландшафтознавством в геохімії ландшафту є велика сфера перекриття в частині вивчення одного з важливих ланок функціонування геосистеми, а саме її геохімічного «механізму». Геофізика ландшафту покликана досліджувати фізичні «механізми» геосистем, включаючи їх енергетику. Ця галузь науки поки що знаходиться у стадії становлення, і вміст її не цілком визначився.

Специфіка об'єкту ландшафтознавства (і фізичної географії в цілому) вимагає міцної опори на фундаментальні природні закони, встановлені фізикою, хімією, біологією. Сполучними ланками між цими науками і фізичною географією служать геофізика ландшафту, геохімія ландшафту і біогеоценологія, яку аналогічно можна було б назвати біотикою або біологією ландшафту. Вона досліджує зв'язки співтовариств організмів з середовищем, біологічний метаболізм в геосистемах, біологічну продуктивність, і її завдання багато в чому перекриваються із завданнями ландшафтознавства. В той же час біогеоценологія за своїм змістом і завданням дуже близька до екології.

Із словами «екологією» часто асоціюються надії на приборкання стихійного процесу деградації життєвого середовища людства. Екологія завжди визначалася як наука про умови існування живих організмів і їх зв'язки з місцем існування. В центрі уваги еколога – живі організми і їх співтовариства; абіотичне середовище розглядається лише в аспекті його впливу на життя організмів. Екологія була і залишається біологічною наукою.

 

8. Ландшафтні місцевості. Критерії їх виділення.

Місцевість – це сукупність характерних для території урочищ.

Причини відособлення місцевості в межах одного ландшафту: 1. Варіювання геологічного фундаменту під верхнім шаром гірських порід (особливо впливає на дренаж території); 2. Варіювання розмірів мезоформ рельєфу (зазвичай впливає на прояв місцевого клімату).

 

9. Селітебні ландшафти.

Два основні типи: 1) міські; 2) сільські.

Змінюються всі природні компоненти:

1)                зміна рельєфу за рахунок планувальних робіт, формуються антропогенові відкладення (кам’янистість, щебнистість; потужність антропогенового шару в Парижі – 20 м, в Москві – 22 м, Київ – 36 м, Херсон, Сімферополь – до 10м) призводить до просадки рихлих ґрунтів, а в подальшому до деформації будівель. Зони узбережжя характеризуються осушенням унаслідок впливу міста (у Японії берегова лінія збільшилася на 1,5 тис. км., це також характерно для Голландії).

2)                зміна клімату – формується мікроклімат міста. Асфальтові покриття нагріваються до 80 градусів, що веде до збільшення тривалості безморозного періоду до 10-12 днів. Період з сніговим покриву 10-12 днів, опадів в місті більше на 20-30 мм, температура вище на 3-4 градуси для провінційних міст; 5-7 градусів для промислової агломерації. Особливий повітряний режим, наявність вітрових коридорів. Мікроклімат міста часто називають мікрокліматом кам'яної пустелі.

3)                зміна грунтово-рослинного покриву - на зміну природним йдуть антропогенні комплекси. Підвищення вмісту в ґрунтах SО₂ і хлору. Акумулюються токсичні речовини. Обмерзання ґрунтів і підвищення токсичності призводить до хлорозу дерев. Ґрунтовий шар в 3-5 разів більше промерзає.

4)                зміна тваринного світу - з птиць переважає ряд гороб'ячих (граки, галки), з комах переважають паразити, з ссавців - кішки, собаки.

 

10. Етапи розвитку ландшафтної географії. Зародження і розвиток ландшафтно-екологічного напрямку.

Первинний етап - становлення географічної науки

Зачатки багатьох сучасних географічних теорій ми знаходимо у античних учених. Теорія кулястості Землі набуває наукового характеру в другій половині IV ст до н.е. завдяки Арістотелю, який привів її перші докази - круглу форму земної тіні при місячних затемненнях і зміну вигляду зоряного піднебіння при пересуванні з півночі на південь (або назад). Працю Арістотеля "Метеорологіка" можна розглядати як початок загального землезнавства: у нім містяться уявлення про земні оболонки і їх взаємопроникнення, про круговороти води і повітря, про мінливість лиця Землі - морських трансгресіях і регресіях, акумулятивній діяльності річок і тому подібне

До античності сходять і перші, хай украй примітивні з сучасної точки зору, спроби районування земної поверхні. Вже ділення ойкумени на три частини світу - Європа, Азія і Лівія (Африку), що можливо перейшло до греків від народів Древнього Сходу, було первинне районування. Елементи подібного простого районування ми знаходимо ще в Геродота.Великі географічні відкриття кінця XV - початки XVI ст. виробили переворот в географічному кругозорі людства і мали соціально-економічні наслідки, що далеко йдуть. Географічні досягнення епохи Великих відкриттів були підсумовані в книзі молодого нідерландського ученого Бернгарда Варенія "Загальна географія". У ній географія визначена як природна наука про "земноводну кулю", яка повинна розглядатися як в цілому, так і по окремих частинах. Праця Варення присвячена лише загальній географії, тобто загальному землезнавству, в нім систематично описані явища твердій земній поверхні, гідросфери і атмосфери.

У XVIII ст. з'являються достовірно наукові географічні описи. Для її пропаганди багато зробив сподвижник Петра I В.Н.Татіщев, якого можна вважати першим російським ученим-географом. М.В.Ломоносов як учений-організатор і теоретик особливо сприяв розвитку російської географії. Його уявлення про клімат, геоморфологічні процеси, грунти багато в чому випередили свій час.