Учение об антропогенных ландшафтах

         Учение об антропогенных ландшафтах

                                  СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………….3      

1. ПОНЯТИЕ И СТРУКТУРА  ЛАНДШАФТА…………………………….5

1.1. Компоненты ландшафта и ландшафтообразующие факторы………...8

1.2.  Природно-ресурсный  потенциал ландшафтов………………………..11

2. АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ……………………………………13

2. 1. Воздействие человека  на ландшафты……………………………….....13

2.2. Измененные ландшафты…………………………………………………17

3. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЛИТОСФЕРУ……………….20

3.1. Антропогенное влияние  на круговорот веществ………………………..20

3.2 Антропогенное прогибание  земной коры………………………………...23

3.3 Антропогенные землетрясения…………………………………………....24

3.4 Антропогенное влияние  на геоморфологические процессы…………….25

3.5. Антропогенное воздействие  на почву……………………………………25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………....30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………32

                                    ВВЕДЕНИЕ

Научно-техническая революция как результат великих открытий в биологии, физике, химии и многих других науках намного расширила технические возможности человека. Предсказания академика В. И. Вернадского об огромных масштабах антропогенных изменений природных условий стали реальностью. Мощность средств воздействия на природную среду удваивается через 12 — 15 лет. Такое неконтролируемое использование природной среды может перешагнуть через порог ее самозащиты.

С середины XX в. появились  качественно новые формы воздействия человека на природу. Одна из них — выработка атомной энергии. В настоящее время атомная энергетика играет заметную роль в производстве электроэнергии во многих развитых странах. Однако в последние годы активизировалось движение общественности многих государств против дальнейшего наращивания доли атомных электростанций в производстве энергии, особенно после чернобыльской трагедии.

Антропогенные процессы воздействия на природу подчиняются  законам развития не природы, а общества. Поэтому они часто входят в противоречие с естественным ходом развития нашей планеты. Как правило, ответная реакция природных систем не предусматривается, возникают кризисные ситуации. Современность характеризуется особенно резким обострением взаимосвязей между обществом и природой. Многообразие человеческой деятельности в ландшафтах приводит к их изменению.  

Измененные  ландшафты, в свою очередь, оказывают обратное воздействие на человека и его хозяйственную деятельность.

Тема данной курсовой работы актуальна, так как  масштабы воздействия человека  на природную среду постоянно возрастают.

Цель работы: провести анализ причин формирования антропогенных ландшафтов и характера изменения ландшафтов под влиянием деятельности человека.

Задачи работы:

Проблема антропогенных  ландшафтов широко освещена в работах отечественных исследователей. Некоторые из этих трудов составили теоретическую базу для выполнения данной курсовой работы, это работы Милькова Ф.Н., Кураковой Л.И., Марчука Г.И., Милановой Е.В., Меркулова П.И., Николаева В.А., Солнцева В.Н. и других.

Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.

            1. ПОНЯТИЕ И СТРУКТУРА ЛАНДШАФТА

В современном научном  обиходе ландшафтоведения ландшафт — основная единица в иерархии природных территориальных комплексов. Эта категория геосистем имеет большое значение для упорядочения разнообразных факторов в ландшафтоведении и в разработке его теоретических основ. Как единица размерности ландшафт занимает особое место, так как расположен на стыке региональных и локальных геосистем. В упорядоченной сверху донизу системе физико-географического районирования ландшафт представляет собой предельную, наинизшую ступень в системе региональной дифференциации эпигеосферы. Объединение ландшафтов в соответствии с региональными закономерностями образует региональные единства более высоких рангов: ландшафтный округ, ландшафтная провинция, ландшафтная область, ландшафтная страна, ландшафтная зона. Зональная или азональная однородность ландшафта проявляется в единстве геологического фундамента, типе рельефа и климата. Эта однородность и определяет генетическое единство ландшафта[15].

В соответствии с региональной трактовкой ландшафт понимают как конкретный индивидуальный и неповторимый природно-территориальный комплекс, имеющий географическое название и точное положение на карте.

Помимо региональной трактовки ландшафта теоретическая  концепция ландшафтоведения называет ландшафтом конкретную территориальную  единицу, состоящую из нескольких элементарных географических единиц. Ландшафт — основная ступень в иерархии локальных геосистем со строго ограниченным набором простых природных территориальных комплексов: фаций, подурочищ, урочищ, местностей, рассматриваемых как морфологические части ландшафта[15].

Таким образом, с одной стороны, всякий ландшафт в результате развития и дифференциации географической оболочки одновременно является элементом более сложных региональных единств высших структурных подразделений. С другой стороны — представляет специфическое территориальное сочетание локальных особенностей природы. Единство этих двух подходов (сверху и снизу) к ландшафту позволило решить проблему однородности и разнородности ландшафта.

Ландшафт на локальном  уровне расчленяется на различные более  мелкие геосистемы: местности, урочища, подурочища, фации — следовательно, он внутренне неоднороден. Однако единство геологического фундамента, типа рельефа и климата определяет генетическое единство самого ландшафта, а сам процесс развития ландшафта происходит при одинаковых внешних условиях. Отсюда следует, что разнообразие его морфологических частей не означает неупорядоченности этого разнообразия. Напротив, набор фаций, урочищ и местностей каждого конкретного ландшафта, расположенных в определенном порядке, закономерен и специфичен. Поэтому понятие «однородность» ландшафта диалектически сочетается с представлением о его разнородности[17].

Ландшафт определяется также как генетически единая геосистема, однородная по зональным и азональным признакам и включающая в себя специфический набор сопряженных локальных геосистем.

Для обособления самостоятельного ландшафта необходимо рассматривать следующие диагностические признаки: территория, на которой формируется ландшафт, должна иметь однородный геологический фундамент; после образования геологического фундамента последующее развитие ландшафта на его пространстве должно быть однородным, как и состав горных пород; местный климат на всем пространстве ландшафта должен быть единым; генетический тип рельефа должен сохраняться один. В таких условиях на территории каждого ландшафта формируется строго определенный набор форм рельефа, локальные геосистемы — фации, подурочища, урочища, местности, которые и рассматриваются как морфологические части ландшафта[17].

Для изучения региональных и локальных геосистем требуется применение разнообразных методов. Локальные геосистемы обязательно изучают в натуре путем полевых исследований, включая стационарные наблюдения и ландшафтную съемку. Высшие физико-географические единства изучают с применением камеральных методов исследования, анализа и обобщения литературных источников, карт, аэрокосмических снимков. Познание же ландшафта требует применения комплекса методов: полевых и камеральных.

1.1. Компоненты ландшафта и ландшафтообразующие факторы

К природным географическим компонентам относятся: массы твердой земной коры, массы поверхностных и подземных вод; воздушные массы; растения, животные, микроорганизмы — биота; органоминеральное тело — почва.

Тесная взаимосвязь  географических компонентов прослеживается и в пространстве, и во времени. Если один компонент комплекса изменяется, то и другие компоненты обязательно перестроятся и придут в соответствие друг с другом. Например, при изменении климата произойдут изменения в гидросфере, биоте, почвах, рельефе. Поскольку каждому компоненту в ответной реакции свойственна определенная инертность, то скорость их перестройки будет разной.

Ландшафт состоит из тех же частных компонентов, что  и географическая оболочка. Внутри геосистемы компонентам присуще вертикальное, упорядоченное, ярусное расположение [2].

Любой компонент геосистемы — это сложное тело. В реальности жидкости гидросферы не химически чистые или дистиллированные, а сложные растворы и взвеси, так как взаимодействуют с другими компонентами. Атмосфера — не чистая смесь газов, а смесь, содержащая пары и твердые частицы. Литосфера подвергается механическому воздействию, химическому выветриванию, насыщается водой, газами, различными веществами. В каждом из компонентов содержатся вещества остальных компонентов, что и придает им новые свойства. В результате природные тела на Земле приобрели и приобретают сложную форму организации. Поэтому следует различать компоненты природы и географические оболочки или сферы, называемые по преобладающему компоненту: литосфера, атмосфера, гидросфера, биосфера.

Ландшафту как региональной геосистеме свойственен однородный геологический фундамент и однотипные геоморфологические процессы, образующие один тип макрорельефа. В тех случаях, когда на однородном фундаменте образовались разные ландшафты, тогда же имели место климатические различия. В понятие твердого фундамента ландшафта входят геологическое строение и рельеф земной поверхности. В рельефе важно различать морфоструктуру при анализе региональных и локальных геосистем. Ландшафт имеет самостоятельную морфоструктуру [17].

Определенную совокупность свойств и процессов атмосферы  называют климатом. Воздушные границы  ландшафта крайне неопределенны. Климат ранжируется в зависимости от территориальных масштабов климатических  процессов и региональной или локальной дифференциацией геосистем. Макроклимат отражает климатические черты высших региональных комплексов: области, зоны. Основная климатологическая единица ландшафта — климат ландшафта (собственно климат). Климат урочища как локальная вариация климата ландшафта — местный климат, мезоклимат. Климат фации — микроклимат. Климат ландшафта складывается из двух составляющих: фонового климата, отражающего общие черты макроклимата, и совокупности локальных климатов (мезо-и микро-). Наблюдения любой метеостанции характеризуют местный климат урочища, в котором расположена станция. Климат ландшафта определяется данными нескольких станций, расположенных в типичных урочищах. Все климатические показатели в пределах отдельного ландшафта варьируют в некотором диапазоне и должны выражаться в диапазоне значений. Нужно знать пределы территориальных колебаний разных показателей, например: количества осадков, испарения (физического, транспирации, суммарного, с водной поверхности), радиационного баланса, температуры воздуха и почвы.

Гидросфера ландшафта  представлена большим разнообразием  водных природных и искусственных  скоплений: текучие, стоячие, поверхностные, подземные, грунтовые и все их семейства. Воды отличаются режимами, интенсивностью круговорота, минерализацией, химическим составом и др. Они зависят от соотношения зональных и азональных условий, внутреннего строения самого ландшафта, состава его компонентов, морфологии.

Растительный мир представлен  в ландшафте в отличие от фации  различными растительными сообществами. Например, в ландшафте таежной зоны встречается растительность лесного, болотного, лугового, тундрового и других типов. И наоборот, одно растительное сообщество может размещаться в разных ландшафтах.

Границы распространения  животного населения совпадают с природными ландшафтными границами[1].

Различного типа, вида и разновидности почвы образуют в ландшафте сложные территориальные  комбинации и зависят от его морфологического строения. Каждый ландшафт содержит закономерное территориальное сочетание в распространенности факторов и условий почвообразования, плодородия почв.

Компоненты ландшафта  разделяются на три группы с учетом их функций в геосистеме. Инертные — минеральная часть и рельеф (фиксированная основа геосистемы), мобильные — воздушные и водные массы (выполняют транзитные и обменные функции), активные — биота (фактор саморегуляции, восстановления, стабилизации геосистемы). Абиогенные компоненты составляют первичный материал геосистемы. Биота — наиболее активный компонент геосистемы. Живое вещество — важный ландшафтообразующий фактор, так как биологический круговорот преобразует атмосферу, гидросферу и литосферу. Современная воздушная оболочка, толща осадочных пород, газовый и ионный состав вод, почва формируются при участии биоты.

Ландшафтообразующий фактор и компонент ландшафта — разные понятия. Фактор — движущая сила какого-либо процесса или явления, определяющая его характер или отдельные его черты. В ландшафте нет основной движущей силы, основного фактора. Ландшафт подвержен воздействию многих факторов: дифференциации и интеграции, развития, размещения и т.д. Они могут быть внешними или внутренними, активными или пассивными. Компоненты ландшафта не могут быть определяющими факторами, так как без них не было бы самого ландшафта[13]. Ни один компонент нельзя заменить другим, они равнозначны. К определяющим факторам относятся: вращение Земли, тектонические движения, неравномерный приток солнечной радиации, циркуляция атмосферы и др. Ландшафтообразующие факторы целесообразно связывать с внутренними и внешними энергетическими воздействиями, потоками вещества, процессами.

      1.2.  Природно-ресурсный потенциал ландшафтов

Ландшафт согласно современному представлению выполняет средообразующие, ресурсосодержащие и ресурсовоспроизводящие функции. Природно-ресурсный потенциал ландшафта является мерой возможного выполнения им этих функций. Определив природно-ресурсный потенциал, можно оценить способность ландшафта удовлетворять потребности общества (сельскохозяйственные, водохозяйственные, промышленные и т.д.). Для чего выделяют частные природно-ресурсные потенциалы ландшафта: биотический, водный, минерально-ресурсный, строительный, рекреационный, природоохранный, самоочищения[12].

Природно-ресурсный  потенциал — это не максимальный запас ресурсов, а только тот, который используется без разрушения структуры ландшафта. Изъятие из геосистемы вещества и энергии возможно столько, сколько не приведет к нарушению способности саморегулирования и самовосстановления.

Биотический потенциал характеризует способность ландшафта продуцировать биомассу. Мерой биологического потенциала геосистем считается величина ежегодной биологической продукции. Биотический потенциал поддерживает почвообразование или восстанавливает плодородие почвы. Предел биологического потенциала определяет допустимую нагрузку на геосистему. Вмешательство человека в биологический круговорот геосистем снижает потенциальные биологические ресурсы и плодородие почв[12].

Водный потенциал выражается в способности ландшафта использовать получаемую воду не только растительностью, но и образовывать относительно замкнутый круговорот воды, пригодный для нужд человека. Водный потенциал и свойства ландшафта влияют на биологический круговорот, почвенное плодородие, распределение составляющих водного баланса. Границы между внутриландшафтными геосистемами одновременно являются границами территорий с характерным водным балансом.

Минерально-ресурсным  потенциалом ландшафта считают накопленные в течение геологических периодов отдельные вещества, строительные материалы, минералы, энергоносители, которые используют для нужд общества. Такие ресурсы в ходе геологических циклов могут быть возобновимыми (леса) и невозобновимыми (несоизмеримы с этапами развития человеческого общества и скоростью их расхода).

Строительный потенциал предусматривает использование природных условий ландшафта для размещения строящегося объекта и выполнения им заданных функций.

Рекреационный потенциал — совокупность природных условий ландшафта, положительно влияющих на человеческий организм. Выделяют рекреационные ресурсы и рекреационные ландшафты. Рекреационные ресурсы используют для отдыха, лечения, туризма, а рекреационные ландшафты выполняют рекреационные функции (зеленые зоны, лесопарки, курорты, живописные места и т.д.).

Природоохранный потенциал обеспечивает сбережение биологического разнообразия, устойчивость и восстановление геосистем.

Потенциал самоочищения определяет способность ландшафта разлагать, выносить загрязняющие вещества и устранять их вредное воздействие.

Ландшафт — многофункциональное образование, т. е. пригоден для выполнения разного вида деятельности, но выбор исполняемых функций должен соответствовать его природным свойствам, ресурсному потенциалу.

           2. АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ

          2. 1. Воздействие человека на ландшафты

Многообразие  человеческой деятельности в ландшафтах приводит к их изменению. Измененные ландшафты, в свою очередь, оказывают обратное воздействие на человека и его хозяйственную деятельность. Последствия взаимодействий для общества могут быть положительными или отрицательными. Проведя объективные измерения показателей, оценивающих состояние ландшафта, определяют направленность последствий и делают анализ. Отрицательным последствиям воздействия человека на ландшафт уделяется основное внимание.

Сложный процесс «воздействия — последствия» имеет не точечный или линейный характер, а эффект взаимодействия в многокомпонентной системе ландшафта распространяется по сложной, ветвящейся цепи процессов. Любая конкретная локальная или региональная геосистема характеризуется вертикальными и горизонтальными связями, действующими в единстве времени и пространства. В результате их взаимодействия происходит перераспределение влаги, энергии и веществ из горизонтальных потоков в вертикальные и из вертикальных в горизонтальные. Через эти потоки и происходит распространение изменений. Без вертикальных связей распространение последствий от воздействий замыкалось бы на тех компонентах, где возникло, а без горизонтальных было бы локализованным в структурных элементах ландшафта.

Антропогенное воздействие  на ландшафты можно разделить на группы [9]:

- изъятие из ландшафта энергии или вещества;

- преобразование компонентов ландшафта или его процессов;

- подача в ландшафт энергии или вещества;

- привнесение технических или техногенных объектов в природу. В результате воздействия общества на ландшафт:

- ухудшается качество компонентов ландшафта;

- нарушаются или изменяются межкомпонентные связи в геосистемах;

- уменьшаются природные ресурсы ландшафта;

- ухудшаются экологические условия;

- ухудшаются условия ведения хозяйства и работы техники;

- уменьшается количество и ухудшается качество продукции.

Ухудшение использования  ресурсов ландшафта в производственной деятельности из-за внутрихозяйственных и межхозяйственных связей приведет к отраслевым отрицательным последствиям и передастся на опирающиеся другие отрасли, не связанные с ресурсом. Таким образом, воздействие человека на ландшафты через производственные цепные реакции способно вызвать изменения во всем производственном комплексе.

Важно также учитывать  зависимость между силой воздействия, степенью изменений и размерами последствий. Воздействие на ландшафт оценивают показателем — нагрузкой на ландшафт. Допустимое воздействие, не приводящее к нарушению свойств и функций ландшафта, определяется понятием — норма нагрузки, при превышении которой ландшафт разрушается, считается критической или предельно допустимой. Обоснование и разработка норм нагрузок относятся к нормированию. Нормирование позволяет определить границы допустимых нагрузок и измерить их с помощью нормативных показателей. Значения нормативных показателей определяются социально-экономическими потребностями общества, способностью ландшафта саморегулироваться, самоочищаться, самовосстанавливаться. Разработанные нормативы направлены на сохранение ресурсов ландшафта и их воспроизводство и выступают одним из способов управления природопользованием и природообустройством.

Результат воздействия  хозяйственной деятельности человека на ландшафт можно охарактеризовать [10]:

- изменением его строения, состояния, функционирования;

- изменением текущей динамики;

- нарушением хода природных циклов и тенденций естественного саморазвития;

- различной реакцией на техногенные нагрузки;

- изменением устойчивости;

- изменением механизмов устойчивости;

- выполнением новых функций;

- надежностью выполнения новых функций и интегральным управлением геосистемами;

- негативными последствиями в ходе выполнения новых функций;

- возможными негативными последствиями на соседние ландшафты;

- экологическими ограничениями.

Изменения в ландшафтах в конечном итоге зависят от естественных факторов, антропогенно-техногенных воздействий и свойств самого ландшафта. Естественные факторы характеризуются зональными условиями, ритмичностью их проявлений (периодом) и размахом колебаний (амплитудой); считают, что геосистемы в таких условиях находятся в устойчивом состоянии.

К антропогенно-техногенным факторам относятся: воздействие инженерных сооружений, специфическая технология производства, вид использования ландшафта. Естественные и антропогенно-техногенные факторы действуют в системе ландшафтных связей в физических, химических, геологических, биологических, механических и других формах. Техногенные факторы аритмичны и могут достигать такой силы воздействия, которая вызовет необратимые изменения в ландшафте. Техногенные воздействия делят на пассивные и активные [14]. Пассивными воздействия считают, когда технические сооружения не оказывают на ландшафт большого влияния, а обмен веществом и энергией между ними минимален — «эффект присутствия». Пассивное воздействие перейдет в активное в случае нарушения равновесия между техногенным фактором и ландшафтом. Например, после строительства техногенного сооружения на склоне могут проявиться смыв или оползни — «эффект толчка».

Активное воздействие выражается в изъятии из ландшафта или  привнесении в него вещества или энергии. Например, дождевание изменяет влажность почвы и улучшает условия роста растений, а энергия падающей струи дробит и перемещает почву, т. е. имеет место одновременное поступление вещества и энергии.

Техногенные воздействия на геосистемы разделяют на очаговые и площадные. Очаговое воздействие связано с использованием природных ресурсов, имеющих очаговое распространение. Например, карьер в горнодобывающей промышленности, локальные источники вод и других ресурсов. Площадные воздействия распространены на большие территории: пашни, пастбища, лесные угодья и др.[14].

При воздействии человека на ландшафт наибольшему изменению подвергаются почва, биота, водный и тепловой режимы. Их трансформация вызывает обратимые изменения в геосистеме. Необратимые изменения в ландшафте последуют после нарушения твердого фундамента, рельефа, климата, так как эти компоненты — основные входы в геосистему, через которые извне поступает вещество и энергия. Преобразование твердого фундамента и мезорельефа формирует совершенно новые геосистемы — антропогенные, т. е. созданные человеком (отвалы, карьеры, овраги и др.) и оказывает влияние на почву, биоту, водный и тепловой режимы. Антропогенные геосистемы изменяются по законам природы, но скорость их трансформации превосходит темпы изменений, происходящих в естественных условиях, так как воздействие человека изменило условия поступления или расхода вещества и энергии, что повлияло на интенсивность природных процессов. Технические сооружения интенсивно обмениваются веществом и энергией с окружающей их средой. Каналами связей между компонентами геосистемы и техническим сооружением являются контактные поверхности сооружения с геосистемой. Наиболее активные изменения в зоне влияния технических сооружений в геосистемах происходят в первые годы (годы резких изменений исходных состояний) их эксплуатации. Затем идет период изменений наиболее инертных компонентов геосистем. Далее скорость изменений в геосистеме замедляется, трансформация продолжается, но темпы ее постепенно приближаются к естественному фону.

В результате в геосистеме устанавливается  новое устойчивое состояние. Временные изменения в структуре геосистем от воздействия различных техносистем и в разных природных условиях изучены недостаточно. Здесь важно время релаксации, т. е. продолжительность периода основных изменений при перестройке геосистемы. Минимальное время перестройки геосистем длится 10...15лет[12].

Помимо временных изменений  в геосистеме изменяется ее пространственная структура, так как в прилегающих к техническому объекту геосистемах активизируются горизонтальные и вертикальные связи.

Зоны влияния технической системы определяют по ареалам распространения преобразованного компонента геосистемы, например зона агротехнической обработки почвы или любая другая, в которой после воздействия произошли изменения природных условий. Отчетливо эти зоны выделяются в местах размещения водохранилищ, осушительных систем, каналов, перерабатывающих предприятий и т.д. В зоне производственного воздействия сильно преобразуется вертикальная и горизонтальная структура геосистем, разрушается и смывается почвенный покров, геосистемы загрязняются, угнетается, повреждается и уничтожается биота. Поэтому, природные ландшафты при воздействии человека изменяются существенно или коренным образом.

                2.2. Измененные ландшафты

Воздействие на любой  компонент ландшафта по цепочке  вертикальных связей передастся на другие компоненты, а по горизонтальным связям — на другие геосистемы. Воздействия прямо или косвенно изменяют многие природные процессы: теплового баланса, влагооборота, биологического и геохимического круговорота, перемещения материала.

Так, изменения литогенной основы могут быть связаны с прямым или косвенным воздействием человека: добыча полезных ископаемых, земляные работы. Образуются карьеры, выемки, отвалы пустой породы, терриконы и другие техногенные формы рельефа, которые способствуют обвалам, осыпям, оползням, размывам, развеиванию, проседаниям, провалам. Образовавшиеся формы рельефа формируют новые природные комплексы, перемещение пород нарушает естественный режим поверхностных, почвенных, грунтовых вод, возможно образование поверхностных водоемов, заболачивание территории. Сведение традиционного растительного покрова, распашка земель, выпас скота приводят к эрозии и смыву земель, образуются вторичные формы рельефа (овраги, балки, промоины и т. д.). Ежегодно эрозия и дефляция выносят из ландшафтов суши миллиарды тонн гумусовых частиц. Эти процессы, как правило, необратимы [12].

Изменения условий поверхностного, внутрипочвенного, грунтового стока оказывают влияние на влагооборот ландшафта. Воздействуя на физические факторы режимов стока рек, искусственное регулирование стока и русл рек за многолетний период изменяет водный баланс водосбора. Преобразование составляющих водного баланса на водосборе изменяет функционирование всех сопряженных с ним геосистем. Осушение, орошение, агротехнические мероприятия, застройка территорий, искусственное покрытие, изменение инфильтрационной и фильтрационной способности почв, условий поверхностного стока, запасов влаги и других факторов изменяют водный баланс и влагооборот ландшафта.