Лекция 8. Ландшафтная динамика, функционировние и устойчивость.

План лекции:

8.1. Современные тенденции развития ландшафтов;

8.2. Динамика и устойчивость ландшафтов;

 Современные тенденции развития ландшафтов;

Природно-территориальные комплексы (ПТК), как и все иные структурные геосистемы, являются постоянной меняющейся системой. Их определяют свойства процессов развития и динамики пространственно-временной структуры, которые должны изучаться одновременно. Различают два процесса изменения ПТК: 1) направленного изменения (-внешние изменение геосистем - межкомпонентные связи); 2) ритмические изменения, сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени,  

(- совокупность природных режимов - межсистемные связи), отвечает за устойчивое существование геосистем. Является реализацией динамики ее структуры и поддерживает различие составляющих геосистем, что отвечает за процессы саморегулирования. Выделяют две формы движения геосистем: 1) преобразовательную эволюционную; 2) стабилизирующую – являющейся динамикой. Процессы эволюционного и стабилизирующего преобразования являются взаимозависимыми, что определяет перестройку природных комплексов. За изменения геосистем отвечают такие свойства, как динамичность и устойчивость.

Динамика ландшафтов. Природные территориальные ландшафты являются открытой динамической и непрерывно развивающейся биокосной системой (-постоянно изменяет свои свойства), в которой постоянно происходят круговороты и взаимообмены вещества и энергии. Чем интенсивнее происходит перестройка природных комплексов, тем менее устойчивая геосистема.

Знание свойств, закономерностей структурной организации, функционирования и развития ландшафтных геосистем позволяет оптимизировать их хозяйственное использование, прогнозировать и предусматривать меры защиты от возможных неблагоприятных природных явлений.

Состояние природной геосистемы – это определенный тип и упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функционирования, ограниченные некоторым отрезком времени.

Смена одного состояния другим, сопровождающаяся изменением структуры и функционирования геосистемы, называется динамикой геосистем. Итак, динамика геосистем – это смена их состояний. Различают несколько основных видов естественной ландшафтной динамики. Каждый из них характеризуется преобладанием той или иной формы смен состояний во времени.

Динамика функционирования – здесь ведущая роль принадлежит ритмической смене обратимых состояний геосистем, связанных с круговоротами вещества и энергии и
с ритмами внешней среды (планетарными, солнечными). Функциональная динамика ландшафтных геосистем включает в себя:

– процессы обмена веществом и энергией с внешней средой (метаболизм геосистемы);

– внутренние круговороты вещества и энергии в геосистеме;

– адаптивные обратимые функциональные изменения состояния геосистемы под влиянием ритмических и случайных изменений внешней среды в пределах определенного ее инварианта.

Инвариант – это совокупность возможных относительно обратимых состояний геосистемы, в пределах которой ее можно идентифицировать самой себе. Функциональная
динамика характеризуется и проявляется в основном в форме ритмов и циклов.

Ритмичность – это закономерное чередование явлений через определенный промежуток времени (период) или в пространстве (дыхание, биопродуцирование, чередование форм рельефа в пространстве). Сезонные, внутривековые и вековые ритмы связаны с солнечной активностью, возмущениями магнитного поля Земли, циркуляцией атмосферы, а также с чередованием ледниковых и межледниковых эпох. Сверхвековой 1850–летний ритм зависит от взаимного расположения Земли, Солнца и Луны, и выражается в планетарных колебаниях климата.

Цикл (греч. kyklos – круг) – это совокупность взаимосвязанных процессов и явлений, означающих завершенность процесса от его начала до конца – законченный круг развития чего-либо (суточный цикл, жизненный цикл или этап, цикл биопродуцирования).
Динамика развития – это циклы и связанные с ними необратимые стадии развития геосистем на фоне общих трендов их направленных изменений (англ. trend – общее
направление, уклон, тенденция).

Динамика эволюционная (от лат. evolutiо – развертывание), или историческое развитие – обусловлена медленными, но длительными направленными изменениями во внешней среде и внутренними спонтанными процессами саморазвития геосистем.

Эволюционный ландшафтный тренд – это реакция геосистемы на длительные направленные изменения внешней среды (климатические, неотектонические, гидрогеологические) и спонтанное (внутреннее) саморазвитие геосистем.

Динамика катастроф, или революций (от лат. revolutio – поворот) – это прерывистое, скачкообразное качественное превращение одного состояния и самих геосистем в другие.
Реализуется в форме быстро развертывающихся во времени эпизодических катастроф и кризисов, связанных с экстремальными стихийными явлениями, ведущими к коренной
смене структур геокомплексов.

Динамика восстановительных сукцессий – завершение кратковременных деструктивных фаз экстремальных природных и антропогенных явлений, ведущих к разрушению
части структурных элементов геосистем, и следующие за ними тренды длительно производных смен их состояний, направленных на восстановление почвенно-растительного покрова и стабилизацию геосистемы в окружающей среде. Кроме того, сейчас все большую роль в «жизни» геосистем играет антропогенная динамика, которая может проявляться и в особенностях функционирования, и в развитии, и в эволюции, а часто проявляется в форме катастроф или революций и восстановительных сукцессий.

Устойчивость – способность системы возвращаться в прежнее состояние после нарушения структуры. Важную роль при этом играет биота. Она легко приспосабливается к различным условиям, мобильна и легко восстанавливается. Растительный покров поддерживает гравитационное равновесие в ландшафте, препятствует денудации. Наиболее устойчивым компонентом ландшафта служит твердый фундамент. Однако
в случае нарушения он не способен восстанавливаться. Любая устойчивость имеет свои пределы. Общими критериями природной устойчивости геосистем являются
биологическая продуктивность и возобновимость растительного покрова. Эти качества определяются в конечном счете плодородием почв. Так, тундровые ландшафты с недостатком тепла имеют слаборазвитые почвы, неустойчивы к техногенным нагрузкам и очень медленно восстанавливаются. Таежные ландшафты в целом более устойчивы благодаря лучшей обеспеченности теплом, здесь формируются не очень плодородные, но отзывчивые на высокую культуру земледелия подзолистые почвы. Ландшафты степной зоны обладают высокой устойчивостью. Здесь наблюдается наиболее благоприятное
соотношение тепла и влаги. Именно в таких ландшафтах образовались одни из самых плодородных почв – черноземы. В пустынных ландшафтах растительность бедная, биологическая продуктивность невелика, вследствие этого почвы маломощные и сильно подвержены внешним воздействиям. Поэтому пустынные ландшафты малоустойчивы.