Системостворюючі зв’язки

В даний час розуміння ландшафту базується на вченні про системи.

Система – це сукупність елементів, що знаходяться в стосунках і зв'язках між собою і створюють певну цілісність, єдність. Прикладами систем можуть служити ліс, болото, людське суспільство, завод, живий організм. Одна з головних особливостей систем полягає в тому, що вони володіють тими властивостями, які не властиві окремим її елементам (частинам).

Системи, приурочені до планети Земля, прийнято називати геосистемами.

Природна геосистема - це сукупність природних компонентів, що історично склалася, характеризується просторовою і тимчасовою організованістю, відносною стійкістю, здатністю функціонувати як єдине ціле, продукуючи нову речовину.

Природна геосистема постійно обмінюється речовиною, енергією і інформацією з довкіллям і тому відноситься до відкритих систем.

Нерівномірність розподілу речовини і енергії в ландшафтній сфері служить основою для виникнення всіляких рухів: потоків енергії, циркуляції повітря, води, грунтових розчинів, міграції хімічних елементів і ін. Рух речовини і енергії веде до загального зв'язку всіх частин ландшафтної сфери і обумовлює її цілісність. Це наводить до того, що зміни в межах однієї частини ландшафтної сфери неминуче відіб'ються на інших її частинах або ж на всій її структурі.

Внутрішня організація геосистеми обумовлюється внутрішніми зв'язками між її частинами. Єство зв'язків полягає в тому, що структурні частини ландшафту обмінюються між собою речовиною, енергією і інформацією. Відповідно зв'язку бувають:

- речові

- енергетичні

- інформаційні

Ці зв'язки реалізуються відповідно шляхом передачі речовини, енергії або інформації.

Енергетичні зв'язки часто нероздільні з речовими і здійснюються одночасно з потоками повітря, води, твердого субстрата (ґрунтів і гірських порід), переміщеннями тварин і так далі

Південні схили балки нагріваються сильніше північних. Нагріте повітря поширюється і на інші фації балки, вирівнюючи температурні відмінності.

Що ж до інформаційних зв'язків, то вони доки залишаються найменш вивченими, і зроблені ще лише перші спроби розібратися в їх природі. На відміну від речових і енергетичних, інформаційні зв'язки майже завжди супроводжуються дуже тонкими впливами, що вимагають попереднього налаштування сприймаючих елементів. При їх реалізації, як правило, здійснюється наступний принцип: слабкі зусилля або дії, або дуже незначні витрати речовини і енергії - великі ефекти. Вони завжди відрізняються дуже незначними витратами речовини і енергії і, як правило. Запускаються цілі ланцюги процесів:

– прямі, зворотні;

– безпосередні, опосередковані;

– горизонтальні, вертикальні.

Найважливішою властивістю всякої геосистеми є її цілісність. Геосистеми відносяться до категорії відкритих систем. Вони пронизані потоками енергії і речовини, що пов'язують їх із зовнішнім середовищем. У геосистемах відбувається безперервний обмін і перетворення речовини і енергії. Всю сукупність процесів переміщення, обміну і трансформації енергії, речовини, а також інформації в геосистемі можна назвати її функціонуванням. Структура геосистеми -складне, багатопланове поняття. Її визначають як просторово-часову організацію (впорядкованість), або як взаємне розташування частин і способи їх з'єднання.

Розрізняються дві системи внутрішніх зв'язків в ПТК -вертикальная, тобто міжкомпонентна, і горизонтальна, тобто міжсистемна.

Інваріант - це сукупність стійких відмінних рис системи, що додають їй якісну визначеність і специфічність, дозволяють відрізнити дану систему від всіх інших.

На особливу увагу заслуговує питання виділення в таксономічному ряду ПТК вузлової одиниці, службовці сполучною ланкою між геосистемами регіонального і локального рівнів. Такою одиницею, на думку багатьох географів, є ландшафт.

 

44. Поняття стійкості геосистем. Типи стійкості.

Стійкість геосистем - це здатність геосистеми підтримувати свою структуру незмінно. Типи стійкості геосистем: інертність, пластичність, відновлюваність.

Інертність геосистем - це здатність геосистем при зовнішній дії зберігати свій вихідний стан на протязі деякого часу. Інертність геосистем залежить від інертності всіх її геокомпонентів.

Пластичність - це здатність геосистем підлаштовуватися під зовнішній стрессор в рамках існуючих геосистем. Залежить від пластичності її геокомпонентів. Приклад, буферність грунтів, пластичність біоти (на рівні популяції, на фенотипічному рівні і на рівні життєвої стратегії).

Відновлюваність геосистем - це здатність геосистем після зняття зовнішньої дії повертатися у вихідний стан. Залежить від відновлюваності її компонентів, від здібності геосистем до самоочищення.

Відмова геосистем - це вихід геосистем з рівноваги під дією зовнішнього чинника. Типи відмов геосистем залежать від того який показник геосистеми вийшов із стану рівноваги.

 

46. Ієрархія ПТК і (70).52 морфологічна структура ландшафту

Основні організаційні рівні:

- Глобальний (Планетарний) - географічна оболонка, ландшафтна сфера, територіальні (сухопутні) і аквальні (водні комплекси);

- Регіональний - фізико-географічні країни, області, райони;

- Топологічний (місцевий) – вивчаються фації, урочища, місцевості (морфологічні частини ландшафту).

Морфоструктура ландшафту.

58. Найменша одиниця ландшафту - фація. Термін „фація“ введений Л.С.Бергом в 1945 р. Фація - найменший геокомплекс, що характеризується найбільшою однорідністю всіх природних компонентів. Н.А.Солнцев всі фації розділив на

- корінні - це елементарні ПТК, в яких біогенний компонент (рослинність) якнайповніше відповідає умовам місцезростання, отже це непорушені елементарні комплекси;

- похідні - це елементарні ПТК, в яких порушений біогенний компонент (унаслідок антропогенних або природних стихійних процесів).

Типи місць розташування:

1)                Фація може займати форму мікрорельєфу (фація невеликого старичного пониження в заплаві річки з хвощовою рослинністю на торфяно-глеєвих ґрунтах).

2)                Фація займає частину мікроформи рельєфу (фація центральної частини невеликої западини на моренній рівнині з певною рослинністю і ґрунтами).

3)                Фація займає частину мезоформи рельєфу (фація верхньої частини схилу з певною рослинністю і ґрунтами).

4)                Фація займає весь елемент мезоформи рельєфу (фація схилу південної експозиції зростаючого яру з певною рослинністю і ґрунтами).

Фація - це елементарний ПТК що відокремився на поверхні ландшафтної сфери під впливом біологічного і географічного кругообігів і що характеризується стійкістю певних тимчасових і просторових інтервалів.

Урочище - це система генетично (один генезис) і динамічно (один фізико-хімічний процес) зв'язаних фацій в межах мезоформи рельєфу.

Фації пов'язаного ряду фацій називаються підурочищем.

Урочища бувають прості (якщо елемент рельєфу зайнятий не більше ніж однією фацією) і складні (більш ніж одна фація).

 

Малюнок

 

Типи місць розташування, які може займати урочище:

1)                Пов'язано з позитивними формами рельєфу;

2)                Пов'язано з негативними формами рельєфу (балки, лощини, урочища яру);

3)                Приурочені до відносно вирівняним або схилових територій (урочище тераси, урочище заплави, урочище плакорних рівнин);

4)                Ботанічна точка зору, тобто урочище відокремлюється під впливом рослинності.

По мірі значущості в ландшафтній структурі, згідно К.С.Пашканга, урочища розділені на:

- основні, серед яких виділяють фонові (домінантні) і субдомінантні;

- доповнюючі (рідкі і унікальні реліктові).

У зв'язку з генезисом, Ф.Н.Мільков урочища підрозділив на 3 типи:

І - характерні - найчіткіше відповідають умовам;

ІІ - рідкі - одиничні, реліктові;

ІІІ - пануючі - максимально поширені за площею.

Місцевість - найбільш крупна одиниця ландшафту, яка утворилася в результаті поєднання певних урочищ, що мають один тип господарського використання.

47. Проблема саморегуляції і стійкості геосистем.

Разом з очевидними тенденціями до зміни структури геосистем, при найближчому аналізі виявляється властивий їм стабілізуючий початок, який разом з іншими причинами визначається процесами саморегуляції. Таким чином, поняття про нього повинне входити складовою частиною у змісті поняття про динаміку геосистем взагалі і зокрема тій її категорії, яку назвав стабілізуючою динамікою.

Розуміння стабілізуючої динаміки відповідає досконалому уявленню про гомеостаз. Цей термін, введений в ужиток фізіологами для позначення відносної динамічної постійності внутрішнього середовища і стійкості основних фізіологічних функцій організму. Але останнім часом термін «гомеостаз» починає отримувати і ширше тлумачення, а саме в кібернетиці по відношенню до будь-якого само регульованого явища. У цьому сенсі термін «гомеостаз» може застосуються і до геосистем. (Сочава,1978)

Стабілізуюча динаміка природного середовища – надзвичайно вагома особливість фізико-географічного процесу. Гомеостаз – одна з найголовніших умов, що визначають відновлюваність природних ресурсів і властивостей довкілля (самоочищення повітряного басейну, водних мас, ґрунтів і інше). Вивчення механізму стабілізуючої динаміки має велике практичне значення, якщо ми хочемо раціонально управляти відтворенням природних багатств. Стабілізуюча динаміка геосистем не менш значима, ніж преобразована, проте до цих пір вона мало вивчена.

Під саморегулюванням геосистеми розуміється приведення її в стійкий стан в процесі функціонування – круговороту субстанції і випромінювання тепла, життєдіяльності біоти і інше. Саморегуляція забезпечує відносну рівновагу всієї системи. Саморегуляція і визначуваний нею стабілізуючий початок забезпечує відносну рівновагу всієї системи.

Саморегуляція і визначений нею стабілізуючий початок - це найважливіший чинник організації геосистем. Саморегуляція утримує на деякий період часу змінні структури геосистем в серійному ряду розвитку. Саморегуляція залежно від супроводжуючих її умов визначає в одних випадках дискретність, в інших – безперервність зміни структури на певному просторі (але це не означає, що тип природних рубежів залежить лише від саморегуляції).

Саморегуляція обумовлює відносну рівновагу геосистеми при спонтанному її розвитку. Вона помітно виявляється і при раціональній мірі дії, наприклад антропогенної, на геосистему ззовні (сінокосіння, випас, нормоване вирубування дерев, раціональне водокористування і інше). При значних порушеннях структури геосистеми роль саморегуляції знижується. Завжди залишається радіаційний чинник і регіональні особливості клімату, під впливом яких корінна структура природного середовища має шанси відновиться, що вимагає великого проміжку часу.

Геосистеми з порушеною структурою діляться, принаймні, на дві категорії:

1) геосистеми, що відносно зберегли свої спонтанні потенції і здатні виробити первинну структуру за рахунок чинників саморегуляції;

2) геосистеми корінним чином змінили свою структуру, відновлення якої можливо лише через тривалий термін і лише при дії планетарно-регіональних рушійних сил. Саморегуляція - це складова частина складного процесу відновлення порушеної структури геосистеми. Причому дієвість її тим більше, чим менше порушена структура (Сочава, 1978).

Саморегуляція - властивість, що виявляється в різних геосистемах по-різному залежно від їх структурних особливостей. В основному саморегуляція найбільш дієва в оптимальних умовах тепла і вологи. Наприклад, в південних районах тайги вона виражена сильніше чим в північно-тайгових.

У спонтанних умовах саморегуляція направлена головним чином на забезпечення рівноваги геосистеми, яка порушується різними відхиленнями впливаючих чинників середовища.

Саморегуляція ні в якому разі не припиняє еволюцію природного середовища. У спонтанних умовах вона лише згладжує її хід. В деяких випадках напрям еволюції безпосередньо визначається саморегуляцією, наприклад, коли механізм саморегуляції змінюється під впливом внутрішніх і зовнішніх (до еволюціонуючої геосистеми) чинників. Під стійкістю системи мається на увазі її здатність зберігати структуру при дії обурюючих чинників або повертатися в колишній стан після порушення. Проблема стійкості ландшафту набуває важливого практичного значення у зв'язку з наростаючим техногенним "тиском". Ландшафт, як і будь-яка геосистема, поза сумнівом володіє стійкістю в певних межах.

Стійкість не означає абсолютної стабільності, нерухомості. Навпаки, вона передбачає коливання довкола деякого середнього стану, тобто рухлива рівновага. Чим ширше природний, "звичний" діапазон станів, тим менше ризик піддатися безповоротній трансформації при аномальних зовнішніх діях.