Компоненты ландшафтной сферы и их взаимосвязь

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ

Кафедра природопользования, экологии и почвоведения.

Предмет: Ландшафтоведение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Компоненты ландшафтной  сферы и их взаимосвязь»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Горнов Кирилл Анатольевич

Студент 2 курса 22(б) группы

Факультета землеустройства

 

Проверил:

профессор, д.г.н.

Халатов Виталий Юрьевич

 

 

 

 

 

 

Москва – 2012

 

Оглавление

 

Введение…………………………………………………………………………2

Ландшафтная сфера……………………………………………………………..3

Целостность ландшафтной сферы……………………………………………...4

Компоненты ландшафта………………………………………………………...5

Взаимосвязь компонентов ландшафтной  сферы……………………………..16

Список литературы……………………………………………………………..19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

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.

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.

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.

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.

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.

 

Ландшафтная сфера

 

Относительно самостоятельные  ее участки получили название ландшафтов. Ландшафтная сфера рассматривается  как часть географической оболочки, т.е. слоя, где наиболее активно взаимодействуют  все отдельные сферы, вертикальные размеры его измеряются «толщиной» ландшафтов. Представление о ландшафтной  сфере как узловой части географической оболочки (той ее части, на сохранении свойств которой и приходится акцентировать внимание при решении  локальных и региональных природоохранных  задач) является наиболее распространенным среди научных работников практиков.

При этом ландшафтная сфера рассматривается  как сложная пространственно-временная  динамическая система элементов  неорганической и органической природы, возникшая в результате взаимопроникновения, взаимообусловленности и взаимодействия различных геосфер. В этой сфере  происходит наиболее активный обмен  веществом и энергией между различными геосферами, здесь они (геосферы) соприкасаются  и взаимопроникают. Считают, что  именно в пределах ландшафтной сферы  сложилось человеческое общество, создавшее антропосферу. В формировании свойств ландшафтной сферы в настоящее время принимают участие социально-экономические процессы. Структурными элементами этой сферы являются ландшафты.

Влияние ландшафтных особенностей территории на производственное направление  хозяйства, его специализацию сомнению не подлежит. Необходимо учитывать  природно-территориальные ландшафтные  различия, особенно при сельскохозяйственном использовании естественных ресурсов, когда влияние природного фактора  весьма сильно сказывается и в  основном определяет специализацию  конкретного региона. Характер воздействия  человека на ландшафты зависит от уровня экономического развития, типа общественного строя. В социалистическом обществе человек, опираясь на познанные  наукой законы природы, все в большей  степени регулирует влияние природной  среды на производство и стремится  при этом уменьшить свое негативное воздействие на ландшафты.

 

Целостность ландшафтной  сферы

 

Все природные компоненты ландшафтной  сферы (рельеф и горные породы, наземный слой атмосферы, воды, почвы, растительный и животный миры) находятся во внутренней взаимосвязи и развитии; как единое целое они изучаются самостоятельной  отраслью физической географии - ландшафтоведением. Повсюду природные компоненты ландшафтной  сферы несут следы антропогенной  деятельности. Наукой доказано, что  с развитием на Земле живых  организмов между естественными  телами (живой и неживой природой) установилась тесная генетическая связь, определившая целостный характер земной поверхности.

С возникновением и развитием органического  мира на Земле стали формироваться  ландшафты суши и океанов. Процесс  этот продолжается и сейчас, на что  указывают многообразные и сложные  связи между сферами географической оболочки и ее природными компонентами. Выделение же ландшафтной сферы  как центральной части географической оболочки Земли полнее и глубже вскрывает  структуру последней. Ф. Н. Мильков  отмечает: «Как географическая оболочка немыслима без ее сердцевины, биологического фокуса - ландшафтной сферы, так и  само познание ландшафтной сферы  невозможно без учета особенностей строения и динамики географической оболочки в целом». Силы природы, создающие  и разрушающие, действовали и  действуют на всех стадиях развития ландшафтной сферы. Причем развитие ее происходит как процесс необратимого изменения, а форма этого изменения - ритмическая.

 

 

 

 

 

 

Компоненты ландшафта

 

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.

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.

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.

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. 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.

 

 

Границы ландшафта

 

Географическая оболочка Земли  как планетарная система обладает свойствами континуальности и дискретности, т.е. она непрерывно-дискретна по своему строению. Все территории, которые  люди расчленяют географическими границами, вместе с тем остаются и частями  географического континуума. Эти  границы проницаемы и не являются абсолютными.

Ландшафт — трехмерное тело с  естественными границами в пространстве по вертикали и площади. Верхняя  граница ландшафта, расположенная  в воздушной среде (тропосфере), —  неопределенная. Поиск верхних границ ландшафта специалисты-географы не считают актуальным. К границам ландшафта  относят приземный слой воздуха  над земной поверхностью мощностью  до З0...50м. Примерно в 10-метровом слое над  поверхностью ландшафта распространен  растительный покров. Выше внешние  границы ландшафта становятся расплывчатыми, хотя и прослеживается движение воздуха, перенос пыльцы, спор, полеты пернатых и насекомых. Пределы ландшафта  в атмосфере находятся там, где  его влияние на атмосферные процессы исчезает, а климатические различия по горизонтали между ландшафтами  сглажены.

Нижние границы ландшафта в  литосфере также не могут быть резкими и определяются десятками  метров протяженности от поверхности  почвы в глубину. Горные породы служат фундаментом ландшафта и постепенно вовлекаются в круговорот веществ. Трансформация солнечной энергии, круговорот влаги, выветривание, геохимическая  деятельность организмов, сезонная ритмичность  процессов определяют глубину, до которой  прослеживается взаимодействие компонентов  ландшафта. Годовые колебания температуры  почвы распространяются до глубины 20...30 м. Свободный кислород проникает  в земную кору до уровня грунтовых  вод.

Мощность зоны окисления пород  — около 60 м. Корневые части растений, микроорганизмы, беспозвоночные сосредоточены  в почве. Грызуны, землерои, черви проникают до глубины 5...8 м. Глубина проникновения разных процессов функционирования ландшафта в его твердый фундамент зависит от строения и вещественного состава верхней толщи литосферы.

Ландшафтная дифференциация обусловлена  зональными и азональными факторами. Зональность проявляется в теплообеспеченности  и увлажнении, т.е. проявляется в  климате, азональность — в твердом  фундаменте ландшафта. Этими компонентами и определяются ландшафтные границы. Смена ландшафтов в пространстве обусловлена постепенным зональным  изменением климата, высоты над уровнем  моря, экспозицией склона, изменением морфоструктуры или коренных пород. По этим причинам происходят изменения  всех компонентов ландшафта. Пределы  их пространственных изменений ограничены естественными границами их распространения. Линейные границы отвечают концепции  дискретности геосистем, но дискретность в ландшафтной сфере диалектически  сочетается с континуальностью. Поэтому  граница не может быть простой  линией, а представляет собой переходную полосу различной ширины. Переходы у разных компонентов проявляются  неодинаково. Например, климатические  границы — расплывчаты, а почвенные, растительности, геологические, морфологические  — относительно четкие.

Граница ландшафта складывается из границ отдельных пограничных урочищ и имеет определенную ширину, условно  ее рассматривают как линию в  масштабе карты. Ширина ландшафтных  границ варьирует в широких пределах. Четкие ландшафтные границы связаны  с азональными геолого-геоморфологическими  факторами и характеризуются  более частой изменчивостью в  пространстве, чем зональные. Поэтому  большинство ландшафтных границ имеет азональное происхождение. Многие границы обусловлены и зональными факторами.

 

 

Морфологическая структура  ландшафта

 

По предложению кафедры ландшафтоведения географического факультета МГУ  им. М.В. Ломоносова природные геосистемы, более крупные, чем ландшафт, т.е. состоящие из нескольких ландшафтов, называют таксономическими единицами, а более мелкие, входящие в состав ландшафта, — морфологическими частями  ландшафта. Раздел ландшафтоведения, уделяющий  внимание изучению закономерностей  внутреннего территориального состава  ландшафта, представляющего его  морфологические составные части, называют морфологией ландшафта. Морфологическое  строение ландшафтов разнообразно по сложности внутреннего территориального устройства. На современном этапе  развития географии ландшафт рассматривают  как сложную индивидуальную территориальную  единицу, исторически сложившуюся  систему более мелких природных комплексов, обозначенных терминами: фация, подурочище, урочище, местность.

 

Фация - это самая простая предельная категория геосистемной иерархии, характеризующаяся наибольшей однородностью природных условий. В фации на всей территории сохраняются одинаковая литология поверхностных пород, одинаковый рельеф и увлажнение, один микроклимат, одна почвенная разность и один биоценоз. Фация — первичный функциональный элемент ландшафта и основной объект стационарных ландшафтных исследований. С фации как первичной геосистемы начинают изучать круговороты вещества, биогеохимические перемещения и трансформацию энергии. На уровне фации исследуют вертикальные связи в ландшафте и его динамику. Накопление информации о структуре, функционировании и динамике фации как сопряженной системы низового уровня дает возможность изучать горизонтальные потоки вещества, энергии и территориальные связи в геосистемах. Фация—открытая геосистема, которая функционирует во взаимодействии с соседними фациями разных типов. Фация — динамична, неустойчива и недолговечна как незамкнутая система. Она зависит от прихода основных внешних потоков вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих от нее. Ландшафт и фация несоизмеримы по долговечности. У них разные масштабы как во времени, так и в пространстве. Недолговечность и относительная неустойчивость фации означают, что связи между ее компонентами (при однородной территориальной распространенности в границах фации) изменчивые.

Наиболее активный компонент фации  — биота. Воздействие биоты на абиотическую среду в границах фации  проявляется ощутимее, чем в границах ландшафта. Например, лесные и болотные сообщества фаций трансформируют их микроклимат, но не влияют на климат ландшафта. Или локальное увеличение оврага при водной эрозии и отсутствии растительности приводит к трансформации фации, но не изменяет природного характера  ландшафта.

Разнообразие фаций требует  их систематизации и классификации. При классификации фаций по двум критериям устойчивости и определяющему  значению в формировании фации был  выделен ее универсальный признак  — месторасположение как элемент  орографического (орография — классификация  элементов рельефа) профиля подавляющего большинства ландшафтов. Различия между  фациями обусловлены их положением в сопряженном ряду месторасположений. Были выделены основные типы месторасположений, соответствующие определенным типам  фаций.

Элювиальные фации расположены  на плакорах (плакор — выровненная  водораздельная территория), водораздельных поверхностях со слабыми уклонами (1...2°) без существенного смыва почвы, атмосферным типом увлажнения и  глубоким залеганием грунтовых вод. Последние не оказывают влияния на почвообразование и растительный покров. Вещества поступают только из атмосферы с осадками и пылью. Расход веществ — с поверхностным стоком воды, дефляцией или вглубь с нисходящими токами влаги. Почвы, развивающиеся в элювиальных фациях, промыты от легкорастворимых соединений, и на некоторой глубине формируется иллювиальный горизонт, в котором накапливаются вымытые из верхней части профиля вещества. За длительное время происходит непрерывный смыв почвенных частиц, почвообразовательный процесс постепенно проникает глубже в подстилающую породу, вовлекая все новые слои. Образуется мощная кора выветривания с остаточно накопленными химическими элементами, не поддающимися выносу. Растительность захватывает минеральные элементы и препятствует их выносу. В результате биологической аккумуляции верхние горизонты почвы обогащены элементами, участвующими в биологическом круговороте веществ. Глубокое положение уровня грунтовых вод и активный водообмен определяют окислительную реакцию в почвах и коре выветривания. Это приводит к выносу тех элементов, которые дают более растворимые соединения при высоком окислении (сера, мышьяк, молибден, ванадий и др.), и затрудняет вынос элементов, окисленные соединения которых малоподвижны (железо, марганец и др.).

Именно почвы элювиальных фаций  на плоских глинистых водоразделах В. В. Докучаев относил к зональным, «нормальным».

По степени увлажненности элювиальных  фаций судят о потребности  в орошении земель.

Аккумулятивно-элювиальные фации  — бессточные или полубессточные водораздельные понижения или впадины  с затрудненным стоком, замкнутые  западины или котловины, с дополнительным водным питанием за счет аккумуляции  атмосферных натечно-поверхностных  вод, частым образованием верховодки, глубоким положением грунтовых вод. Большая часть подвижных водорастворимых  соединений при поверхностном переувлажнении выносится вглубь, попадая в грунтовые  воды.

Трансэлювиальные фации расположены  на верхних относительно крутых (не менее 2...3°) частях склонов. Эта группа фаций отличается условиями рельефа, специфическим водным режимом (питание  осуществляется атмосферными осадками и интенсивным поверхностным  стоком), характером выноса и поступления  химических элементов за счет плоскостного смыва. Для них характерно поступление  химических элементов с боковым  твердым и жидким стоком. Унос элементов  происходит здесь не только с просачиванием  вод при вертикальном водообмене, но и по склону с поверхностными и грунтовыми водами, циркуляцией  вод, осыпанием и сползанием почв и пород. Микроклиматические различия таких фаций существенны и  зависят от экспозиции склонов.

Трансаккумулятивные фации (делювиальные) расположены в нижних частях склонов  и подножий. Здесь происходит не только вынос, но и частичная аккумуляция жидкого и твердого стока (делювия). Переувлажнение можно наблюдать за счет стекающих сверху поверхностных вод.

Супераквальные фации формируются  на пониженных участках рельефа, с близким  залеганием грунтовых вод, доступных  растительности. Выделяют два подтипа:

транссупераквальные фации (в местах выхода грунтовых вод и притока  поверхностных вод);

собственно супераквальные фации (на пониженных участках рельефа с  близким залеганием грунтовых вод). В этом случае создаются условия  заболачивания как за счет поднятия грунтовых вод, так и за счет поверхностного стока с окружающих элювиальных  фаций. Образуются низинные болота. В  условиях обогащения почвы подвижными химическими элементами развиваются  специфические биоценозы — низинные луга.

Субаквальные (подводные) фации формируются  на дне водоемов. Подвижные и хорошо растворимые элементы поступают  в водоем с окружающих фаций с  поверхностными и грунтовыми водами, поэтому на дне водоемов накапливаются  элементы с наибольшей миграционной способностью. Количество поступающей  в водоем воды и состав растворенных в ней веществ определяют особенности  состава органики водоемов. Разложение и минерализация органических остатков в субаквальных фациях происходят в  анаэробных условиях и сопровождаются образованием сапропелей.

Пойменные фации формируются в  условиях специфического водного режима: регулярного затопления во время  весеннего половодья или летних, летне-осенних паводков. Пойменные  фации отличаются динамичностью, разнообразием  микрорельефа, продолжительностью затопления и подтопления.

Осушительные мелиорации нужны  на супераквальных и пойменных фациях. Количество отводимой воды здесь  зависит не только от общей увлажненности  территории, но и от местного питания  поверхностных и подземных вод, а также от условий их оттока. В связи с этим различают атмосферный, склоновый, грунтовой типы водного  питания.