Понятие о географической оболочке как результате взаимопроникновения и взаимодействия геосфер

Ландшафт как геосистема

Все объекты, изучаемые ландшафтоведением, объединены понятием «геосистема» или природно-территориальный комплекс (ПТК). Геосистема охватывает все природные географические единства, от географической оболочки Земли до самых простых, элементарных структур. Геосистема – это не простое сочетание компонентов, а сложное, целостное материальное образование с определенной организацией вещества Земли. Геосистема – это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающиеся как единое целое. Объект изучения ландшафтоведения – геосистемы разных уровней. Термин «геосистема» предполагает особую системную сущность объекта, его принадлежность к системам, выраженным в универсальной форме организации природы. Вся природа – системная организация, состоящая из систем разных типов и порядков. Системная концепция отражает всеобщую взаимосвязь и взаимодействие предметов и явлений природы. Поэтому геосистему следует рассматривать как систему особого класса, высокого уровня организации, со сложной структурой и взаимной обусловленностью компонентов, подчиняющихся общим закономерностям. Если под ландшафтом понимают реальный, многообразный природный объект, то под системой – его структуризированный, лаконичный образ. Соотношение между ландшафтом и геосистемой приблизительно такое же, как между природным процессом и его математическим описанием. Любая геосистема имеет следующие особенности: состоит из набора взаимосвязанных элементов; является частью другой, более крупной системы; состоит из подсистем более низкого уровня.

 

Понятие «ландшафт»

В современной научном обиходе ландшафтоведения ландшафт – основная единица в иерархии природных территориальных комплексов. Эта категория геосистем имеет большое значение для упорядочивания 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 и 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 ландшафтоведение 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 определяется так же как генетическая единая система, 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, которые и рассматриваются как морфологические части ландшафта.

 

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 расположена в воздушной среде (тропосфере), - неопределенная. Поиск верхних границ специалисты географы не считают актуальным. К границам ландшафта относят приземный слой воздуха над земной поверхностью мощностью до 30… 50 м. 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 определяет 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 теплообеспечнности и увлажнении, т.е. проявляется в климате, азональность – в твердом фундаменте ландшафта. Этими компонентами и определяются границы ландшафта. 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 факторами.

 

Понятие о географической оболочке как результате взаимопроникновения и взаимодействия геосфер

Курс «Ландшафтоведение» излагает фундаментальные теоретические основы современного ландшафтоведения в широком смысле слова (включая и физико-географическое районирование).

Ландшафтоведение – отрасль физической географии, изучающая природные территориальные комплексы (или географические комплексы, геосистемы) как структурные части географической оболочки Земли.

Начало современному ландшафтоведению положили работы немецких ученых середины XIX в.– А. Гумбольдта и К. Риттера. Риттер впервые употребил в географии термин «ландшафт» и написал первое учебное пособие по землеведению. А. Гумбольдт возродил представления о географической зональности и отстаивал концепцию единства природы, рассматривал природу как живой организм.

В России основы науки заложил В.В. Докучаев, автор первой в России монографии по ландшафтоведению – «Наши степи прежде и теперь» (1892). Докучаев уделял большое внимание созданию культурного ландшафта, писал о дезинтегрированном состоянии географии и естествознания, говорил о том, что не изучалась закономерная связь между телами и явлениями.

Одним из первых российских собственно ландшафтоведов был А.Н. Краснов, профессор Харьковского университета. Он автор первого в России пособия по землеведению. Краснов совершил кругосветное путешествие, изучал экваториальные и тропические ландшафты.

Л.С. Берг занимался комплексными исследованиями отдельных регионов России. Он придавал большое значение понятию ландшафта и впервые разработал систему ландшафтного районирования (работа «Опыт разделения Сибири и Туркестана на ландшафтные и морфологические области»).

Г.Ф. Морозов занимался исследованием леса как ландшафтного объекта. Б. Б. Полынов – основоположник геохимии ландшафта. Л.Г. Раменский занимался геоботаникой и ландшафтоведением, в частности изучал морфологию ландшафта. Н.А. Солнцев – основатель школы ландшафтоведения на географическом факультете МГУ. Д.Л. Арманд – основоположник геофизики ландшафтов.

В.Б. Сочава – основатель Сибирского отделения ИГ РАН в Иркутске, основные труды которого по классификации ландшафтов и растительности тундры и тайги, геоботаническому районированию и картографированию растительного покрова Сибири.

А.Г. Исаченко – автор монографии «Ландшафты мира», составил ландшафтную карту СССР. Ф.Н. Мильков – основоположник учения о природно-антропогенных ландшафтах.

В.С. Преображенский – географ-ландшафтовед, сотрудник ИГ РАН, проповедовал системный подход в ландшафтоведении.

Немецкая школа ландшафтоведения занимается в основном вопросами ландшафтного моделирования и изучения природно-антропогенных ландшафтов. А. Геттнер – автор страноведческих ландшафтных исследований Центральной Европы, трудов по истории и задачах географии. Изучение ландшафтов, по его мнению, имело большое воспитательное значение. Э. Пассарге составил первую ландшафтную карту Южной Африки. К. Тролль уделял большое внимание связи ландшафтоведения и экологии, ввел термин «ландшафтная экология».

Французская школа ландшафтоведения занимается в основном изучением географической среды как жилища человека, эстетикой ландшафта. Э. Реклю – основоположник современного страноведения. «Земля и люди», «Человек и Земля».

Англоязычное ландшафтоведение связано с изучением ландшафтной экологии.

Географическая оболочка Земли как результат взаимопроникновения и взаимодействия геосфер. Наша планета состоит из географических концентрических оболочек (сплошных или прерывистых), называемых геосферами (от греч. гео – Земля, сфера – шар). Геосферы условно делятся на базовые или главные (литосфера, атмосфера, гидросфера), а также относительно автономно развивающиеся вторичные геосферы: педосфера, антропосфера (Родоман Б.Б., 1979), социосфера (Ефремов Ю.К., 1961) и ноосфера (Вернадский В.И.). По совокупности природных условий и процессов, протекающих в области соприкосновения и взаимодействия геосфер, выделяют специфические оболочки, к которым относится географическая оболочка Земли.

Под географической оболочкой (ландшафтная оболочка, эпигеосфера) следует понимать непрерывную оболочку Земли, которая включает нижние слои атмосферы (тропосфера и нижние слои стратосферы до 30 км), верхнюю часть литосферы (от поверхности Земли до глубины 5 км), всю гидросферу и биосферу, находящиеся в соприкосновении, взаимопроникновении и взаимодействии. В биосфере вычленяют ноосферу – преобразованная человеком биосфера, в которой разумная деятельность общества становится определяющим фактором; социосферу – часть географической оболочки, включающей человечество с присущим ему производством и производственными отношениями с техносферой (совокупность искусственных объектов, созданных человеком, и вещества окружающей его природы). Многие ученые считают, что толщина географической оболочки составляет в среднем 55 км. По сравнению с размерами Земли это тонкая пленка.

В науке существует более 20 названий для ее обозначения, сам же термин «географическая оболочка» ввел в 1940 г. С.В. Калесник. По его мнению (1947, с. 8), географическая оболочка «не просто физическая или математическая поверхность, а сложный комплекс, возникший и развивающийся под действием взаимосвязанных и взаимопроникающих друг в друга процессов, которые развёртываются на суше, в атмосфере, водах и органическом мире».

 

Земна́я кора́ — внешняя твёрдая оболочка Земли (геосфера). Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами – она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы. Разделяет кору и мантию граница Мохоровичича, или сокращённо Мохо, на которой происходит резкое увеличение скоростей сейсмических волн. С внешней стороны большая часть коры покрыта гидросферой, а меньшая находится под воздействием атмосферы. Кора есть на большинстве планет земной группы, Луне и многих спутниках планет-гигантов. В большинстве случаев она состоит из базальтов. Земля уникальна тем, что обладает корой двух типов: континентальной и океанической. Масса земной коры оценивается в 2,8×10¹⁹ т (из них 21 % – океаническая кора и 89 % – континентальная). Кора составляет лишь 0,473 % общей массы Земли.

Атмосфера (от. греч. ατμός – пар и σφαῖρα – шар) – газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.

Гидросфе́ра (греч. Hydor – вода + Sphaira – шар) – совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше – в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объема гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % – подземные воды, около 2 % – льды и снега, около 0,02 % – поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

Биосфе́ра – совокупность частей земной оболочки (лито, гидро и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности. Термин «биосфера» был предложен Э. Зюссом в 1875 году. Большой вклад в развитие учения о биосфере внёс Вернадский.

Биосфера или сфера жизни Земли, как и географическая оболочка, не занимает обособленного положения, а располагается в пределах других оболочек, охватывая гидросферу, тропосферу и верхнюю часть земной коры – её приповерхностный и почвенный слои. Живые организмы встречаются и ниже почвенного слоя – в глубоких трещинах, пещерах, подземных водах и даже в нефтеносных слоях на глубине в сотни и тысячи метров.

Географическая оболочка обладает присущими только ей важнейшими свойствами:

а) в ней есть жизнь (живые организмы);

б) вещества находятся в ней в твердом, жидком и газообразном состоянии;

в) в ней существует и развивается человеческое общество;

г) ей присущи общие закономерности развития.

Остановимся на последнем свойстве – раскроем закономерности развития географической оболочки.

1. Целостность географической оболочки – это взаимосвязь и взаимозависимость ее компонентов.

Под природными географическими компонентами мы понимаем:

1) массы твердой земной коры;

2) массы гидросферы (на суше это – различные скопления поверхностных и подземных вод);

3) воздушные массы атмосферы;

4) биоту – сообщества организмов – растений, животных и микроорганизмов;

5) почву.

Закономерное сочетание природных, географических компонентов образуют целостную материальную систему называемую природным территориальным комплексом (ПТК) (географический комплекс, геосистема). Но ПТК – это не просто набор или сочетание компонентов, а такая их совокупность, которая представляет собой качественно новое, более сложное материальное образование, обладающее свойством целостности. Таким образом, природный территориальный комплекс можно определить как пространственно-временную систему географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.

ПТК – это определенный уровень организации вещества Земли. Отдельные компоненты комплекса не могут существовать вне его. Доказательством служит простой факт – изменение хотя бы одного компонента неизбежно влечет за собой изменение других. Изменение, например, рельефа приводит к изменению климата, течения рек, почв и растительности. Все компоненты связаны в единое целое посредством круговорота веществ и энергии, благодаря которому осуществляется и обмен между оболочками (сферами). Существуют различные круговороты веществ и энергии: круговороты воды, воздушные – в атмосфере, биологические, геологические – в истории Земли.

Географическая оболочка – это планетарный (самый крупный) ПК, включающая следующие географические структуры:

- материки и океаны;

- географические пояса;

- географические зоны;

- ландшафты;

- морфологические части ландшафта (фация, урочище, местность).

2. Ритмичность географической оболочки. Периодичность и повторяемость одних и тех же явлений во времени называют ритмикой. Ритмичность характерна для живой и неживой природы, например: суточные и годовые ритмы Земли, периоды покоя, отдыха и бодрствования живых организмов (ритмика жизни и поведения); сезонная ритмика в разных широтах; похолодание и потепление климата Земли; приливы и отливы и т. д. Человечество, возможно, не до конца изучило ритмику географической оболочки. Не так давно был открыт 11-летний ритм активности Солнца. Сущность его в том, что каждые 11 лет среднее количество пятен на Солнце и их площадь увеличиваются в два-четыре раза. В эти годы на Земле наблюдается усиление полярных сияний, циркуляции атмосферы.

3. Зональность географической оболочки. Изменение ПК от экватора к полюсам называется широтной зональностью. Высотная поясность – это тоже проявление географической зональности. И тут есть закономерность, которая проявляется в следующем: высотные пояса сменяют друг друга от подножия к вершине в той же последовательности, в какой природные зоны сменяют друг друга от экватора к полюсам. Подобно высотной поясности в горах, в Мировом океане существует глубинная поясность.

Этапы развития географической оболочки. Ученые выделяют три этапа развития географической оболочки:

- первый, самый продолжительный (около 3 млрд. лет), характеризовался существованием простейших организмов;

- второй этап продолжался около 600 млн. лет и ознаменовался появлением высших форм живых организмов;

- третий этап – современный. Он начался около 40 тыс. лет назад. Его особенность в том, что человек все активнее начинает влиять на развитие географической оболочки, причем, к сожалению, негативно (разрушение озонового слоя и др.).

Ландшафт как геосистема

Все объекты, изучаемые ландшафтоведением, объединены понятием «геосистема» или природно-территориальный комплекс (ПТК). Геосистема охватывает все природные географические единства, от географической оболочки Земли до самых простых, элементарных структур. Геосистема – это не простое сочетание компонентов, а сложное, целостное материальное образование с определенной организацией вещества Земли. Геосистема – это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающиеся как единое целое. Объект изучения ландшафтоведения – геосистемы разных уровней. Термин «геосистема» предполагает особую системную сущность объекта, его принадлежность к системам, выраженным в универсальной форме организации природы. Вся природа – системная организация, состоящая из систем разных типов и порядков. Системная концепция отражает всеобщую взаимосвязь и взаимодействие предметов и явлений природы. Поэтому геосистему следует рассматривать как систему особого класса, высокого уровня организации, со сложной структурой и взаимной обусловленностью компонентов, подчиняющихся общим закономерностям. Если под ландшафтом понимают реальный, многообразный природный объект, то под системой – его структуризированный, лаконичный образ. Соотношение между ландшафтом и геосистемой приблизительно такое же, как между природным процессом и его математическим описанием. Любая геосистема имеет следующие особенности: состоит из набора взаимосвязанных элементов; является частью другой, более крупной системы; состоит из подсистем более низкого уровня.

 

Понятие «ландшафт»

В современной научном обиходе ландшафтоведения ландшафт – основная единица в иерархии природных территориальных комплексов. Эта категория геосистем имеет большое значение для упорядочивания 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 и 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 ландшафтоведение 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 определяется так же как генетическая единая система, 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, которые и рассматриваются как морфологические части ландшафта.