Шпаргалка по "Ландшафтоведение"

Баланс биомассы. Балансовый метод имеет большую роль для органического мира, который обладает весьма большим разнообразием. В связи с этим баланс биомассы можно рассматривать по отношению к отдельным ее частям.

Например, большой интерес представляет баланс древесной части леса. В листопадном лесу он имеет две статьи прихода: долговременный прирост – древесина (n) и сезонный – листья (l) и три статьи расхода: отпад и поедание (c), потери на дыхание (d) и опад листвы (p):

                            n + l – c – d – p = ± ∆m,

где ∆m может быть как положительным (растущий лес), так и отрицательным (умирающий, перестойный лес) (Арманд, 1975). В виду сезонного характера облиствения балансовая разность может быть различной, если брать баланс за разные периоды года. Величины n, l, c, d и p в течение года меняются.

Баланс травянистой растительности существенно отличается от лесного: 1) запас для многолетних растений выражается их подземной частью, 2) в травостое большую роль играют генеративные части, 3) травостой значительно подвержен поеданию зверями и насекомыми. В связи с этим годовой будет выражаться:

                n + l + g – d – z – c = ± ∆m,

где n – прирост корней, l – прирост стеблей и листьев, g – прирост генеративных органов, d – потери на дыхание, z – поедаемая биомасса, c – отпад (Арманд, 1975).

     Продуктивность  растительности зависит от поступления  в ландшафт солнечной энергии, тепла, углекислого газа, воды и  элементов минерального питания. Эти факторы должны находиться  в соответствии друг с другом. Если один из них ограничен, то изобилие другого может привести даже к отрицательным последствиям и, в конечном счете, к снижению образования биомассы.

 

31* Геохимический метод исследования в ландшафтоведении. Учение о ландшафтной котене. Элементарный ландшафт.

Геохимические исследования основаны на изучении распределения, миграции и распространения элементов или их соединений в горных породах, водах, атмосфере, растительности и т.д. Они состоят из определения геохимического фона, выявления геохимических аномалий и сравнения их с фоновыми или с предельно допустимыми значениями.

В настоящее время ландшафтно-геохимический метод является одним из основных при ландшафтно-экологических исследованиях. Основные термины:

– элементарный ландшафт: соответствует фации в ландшафтоведении

– катена (геохимическое звено): пространственный ряд сменяющих друг друга элементарных ландшафтов (фаций) от местного водораздела к местной депрессии, связанных между собой миграцией вещества;

– геохимический ландшафт – закономерное сочетание катен на определённой территории

– зона выщелачивания – часть вертикального профиля элементарного ландшафта (фации), в которой под влиянием атмосферных осадков происходит перемещение вещества от поверхности вниз по профилю;

Ландшафтные катены.

Термин «катена» был введен почвоведом Г. Милном (1935). Он означает ряд (или цепь) взаимосвязанных разновидностей почв, расположенных на склоне (почвенная катена). По существу он может рассматриваться как синоним геохимического ландшафта. Ландшафтные катены –- это цепочка закономерно сменяющих друг друга морфологических частей ландшафта (фаций, урочищ, местностей) от водораздела  вниз по склону, к его подножью и до ближайшего водоприемного объекта, связанных однонаправленном потоком вещества и энергии.

Сопряжения из нескольких урочищ, местностей, ландшафтов формируют ландшафтные катены регионального уровня, например, от водоразделов Большого Кавказа до Черного моря.

В пределах катены обычно можно выделить три звена, приуроченных к разным ярусам или ступеням рельефа: элювиально-денудационное (самое верхнее), транзитное (промежуточное), аккумулятивное (самое нижнее). Именно они определяют каскадное строение катен.

Итак, ландшафтная катена как векторная, каскадная геосистема характеризуется определенным направлением смены свойств, составляющих ее геосистемных звеньев.

Элементарный ландшафт — самый мелкий природно-территориальный комплекс, в котором все компоненты (почвообразующие породы, почвы, поверхностные и грунтовые воды, живые организмы, воздух) связаны циклическими процессами обмена вещества. Элементарные ландшафты (элементарные экогеосистемы) в свою очередь связаны между собой потоками масс элементов, переносящихся через атмосферу или посредством водной миграции по поверхности суши.

Характерная особенность элементарного ландшафта – отсутствие каких-либо внутренних причин, ограничивающих его размеры. Поэтому при отнесении какого-либо участка земной поверхности к элементарному ландшафту необходимо учитывать возможность распространения данного элементарного ландшафта на значительно большей территории. Так элементарными ландшафтами являются такыр, пятно солончака, луговая степь на лёссах и т.д., размеры которых могут колебаться от квадратных метров до сотен и тысяч квадратных километров.

Наименьшая площадь, на которой размещаются все части элементарного ландшафта, называется площадью выявления. Чем сложнее элементарный ландшафт, чем интенсивнее в нем протекает миграция химических элементов, чем больше видовое и прочее разнообразие, тем больше и площадь выявления. Наименьшие площади выявления характерны для пустынь без высшей растительности, а наибольшие – для лесных ландшафтов влажных тропиков (Перельман, 1999).

 

32* Географические законы и их географическая сущность.

Закон №1. Периодический закон и физическая сущность.

Согласно Григорьеву и Будыко закон отражает реально существующую дифференциацию географической оболочки.

Мильков называет эту оболочку ландшафтной. Оболочка делится на природные зоны. В основе дифференциации лежит различные от места к месту суммы происходящего радиационного тепла и атмосферой влаги.

Закон включает в себя универсальные связи (хим, физ, биолог).

И связи, которые были выделены Хильше, он их называет организационными или конструктивными (1966г.)

Этот закон устанавливает соотношение тепла и влаги через коэффициент радиционного индекса сухости. Он рассчитывается по формуле: i=R/Lx, где R – радиционный баланс за год; L – скрытая теплота испарения; х – осадки; i – индекс сухости.

Д.Л.Арманд (1975г.) считает этот закон зональности – природной закономерностью.

Закон №2. Целостности географической оболочки и взаимной обусловленности её компонентов.

Сформулирован Докучаевым и конкретизирован Колесниковым и Григорьевым. Математически выразил его Будыко: E = x(1-e-R/Lx), где e – основание натуральных логарифмов, Е – испарение.

В основу каждого уравнения лежит физический и биофизический процесс испарения, транспирация, тепловой сток, образование органического вещества.

В рамках этого закона рассматриваются проблемы выноса вещества со стока. Вынос вещества со стока зависит от степени атмосферного увлажнения от знака и интенсивности движения земной коры от продолжения этапа подготовки горных пород к подвижному состоянию.

Закон №3. Квантитативной компенсации в функциях биосферы (географической оболочки).

В связи с колебаниями к деятельности солнца установлен был закон Чижевским (в 20-е годы), книга вышла в 20-е годы за границей, в России 1973г.

Физическая сущность:

В биосфере постоянно происходит процесс суммирования положительных и отрицательных возмущений во времени и пространстве. Колебания обуславливаются солнечной активностью. Причем в основном солнечная активность в диапазоне длин волн рентгеновского и ультрафиолетового излучения.

Чижевский был разносторонним человеком. Он взял статистику за 700 лет о всех катастрофах, произошедших на Земле. И он заметил, что есть периоды повторений этих катаклизмов и связал это с активностью солнца. Он получил медико-биологическую и эпидемиологическую интерпретацию законов.

В 1977г. на этот закон обратил внимание Зорыгин и Светлосаров. Светлосаров считал, что закон в своей сущности географический, т.к. рассматривается пространственно-времнная изменчивость (колебаемость) функционирования геосистем, причем не только биоты, но и абиотических компонентов.

Этот закон проявляется на региональном уровне. Пространственно-временная изменчивость прироста древесной растительности в Западной Сибири (метод дендрохронологии) – по ширине колец установили зависимость между колебаниями солнечной активности и приростом.

Установили, что изменчивость обычно равна 17-30%.

Сток исследовался также в Зап.Сибири. Были взяты западный сектор и центрально-восточный.

Закон проявляется на примере стока и дендрохронологии.

Закон №4. Принцип изменчивости (колеблемости) функционирования геосистем.

Рассматриваются потоки вещества и энергии геосистем на входе и выходе. Берется 40-летний период для 5 подзон Зап.Сибири.

Выводы:

1. Изменчивость показателя на «входе» обнаруживает тесную связь с зональными условиями (следствие периодичного закона географической зональности).
2. Изменчивость показателя на «выходе» обычно больше изменчивости показателей на «входе».

Закон №5. Закон территориальной дифференциации (деления).

Закон отражает ландшафтную концепцию Солнцева. Солнцев предложил «ряд Солнцева» и разработал учение о МСЛ (морфологическая структура ландшафта). Предложил принципы физико-географического районирования. Учение о МСЛ сразу не получило полного призвания. При районировании выделяется 11 методов и принципов.

Закон №6. Закон трансформации потока солнечной энергии в биосфере (или в биогеоценозе). Закон правила 10%. Закон Лидмана.

Величина энергии ассимилирующая на последующем трофическом уровне на порядок ниже, чем на предыдущем. Винберк, Ивлев, Чарльз, Лидман, Элтон, Второв и другие посветили свои работы этому закону.

По своей сущности имеет учет численности населений и расчет потока энергии в экосистемах – биологическое исследование. А по конечному результату и выводам – географическое исследование.

Этот закон о пространственно-временных средне-статистических отношениях функционирования биогеоценозов – система географической размерности.

Закон о взаимодействии всех географических компонентов.

Пример: трансформации водного потока в геосистемах.

Атмосферные осадки -> фильтрация воды в почву -> поглощение влаги корневыми системами -> аккумуляция влаги в органическом веществе -> транспирация влаги -> вынос влаги с опадом.

Закон №7. Закон устойчивости функционирования геосистем или закон регулярных функций отдельных подсистем.

В геосистеме происходит саморегулирование на основе вещественно-энергетических и информационных прямых и обратных связей.

Устойчивость в геосистеме есть повторяющие последовательность расположением элементов и блоков в пространстве и функционирование во времени. Подсистемы-элементы и блоки:

1. Устойчивость рассматривается в нескольких аспектах. В аспекте функционирования отражает форму развития через противоречия преобразовательной и стабилизирующей динамики.
2. Устойчивость в аспекте вертикальной и горизонтальной структуре. Отражает форму их постоянства, которая задается соответствующим интервалом.

Закон №8. Закон интрапии геосистем.

Географические системы на определенном этапе своего развития обладает четковыраженным механизмом неинтрапии.

Интрапия употребляется в географии в двух значениях.

Интрапия – мера разнообразия структур, определяющая сложность организации системы и её функционирования.

Поверхность земного шара в историческом аспекте характеризуется усложнением своей структуры.

Энтрапия (физическое значение) обнаруживается при характеристики направленности изменения различных форм свободной энергии в геосистемах: механической, химической энергии, кристаллической решетки минералов, тепловой, биогенной.

 

 

33* Понятия об устойчивости, стабильности, изменчивости ландшафта.

Изменчивость ландшафтов обусловлена многими причинами, она имеет сложную природу и выражается в принципиально различных формах.

Прежде всего следует различать в ландшафтах два основных типа изменений, которые Л.С.Берг еще более полувека назад назвал обратимыми и необратимыми.

Изменения первого типа не приводят к качественному преобразованию ландшафта, они совершаются, как отметил В.Б.Сочава, в рамках одного инварианта, в отличие от изменений второго типа, которые ведут к трансформации структур, т.е. к смене ландшафтов. Все обратимые изменения ландшафта образуют его динамику, тогда как необратимые смены составляют сущность его развития.

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

Динамика ландшафта - очень емкое и многоплановое понятие, одно из узловых в ландшафтоведении. С динамикой связаны многие другие свойства геосистем. Динамика имеет близкое отношение к эволюции и развитию, хотя вовсе не тождественна им. Динамика ландшафта диалектически связана с его устойчивостью: именно обратимые динамические смены указывают на способность ландшафта возвращаться к исходному состоянию, т.е. на его устойчивость.