Семинарское занятие 1 (2 часа)

Тема: «Пространственная организация ландшафтных территориальных структур»

Цель работы: сформировать представление о полиструктурности ландшафтных образований и показать возможности использования концепции ландшафтной полиструктурности в прикладных целях.

Исходные данные: литературные источники, конспект лекций по дисциплине «Экология ландшафтов».

Формы и методы проведения: индивидуальный опрос на семинарском занятии.

Одно из направлений поиска новых фундаментальных закономерностей, пополняющих научную картину мира, является разработка теории полиструктурности (или полиморфизма) географического пространства, в которой соотношение дискретности и континуальности географических явлений и процессов составляют важнейшую методологическую проблему. Развитие представлений о полиструктурности систем земной природы стало одним из фундаментальных направлений наук о Земле и оно имеет в физической географии свои глубокие исторические корни (работы В.П. Семенова-Тян-Шанского, Б.Б. Полынова, Л.Г. Раменского, А. Геттнера, А.А. Григорьева, К.К. Маркова и др.). Наиболее аргументировано и последовательно представления о полиструктурности природных комплексов развивались Д.Л.Армандом.

Исходя из концепции полиструктурности, на определенном регионе могут быть выделены ландшафтные территориальные структуры разных типов. При этом решение конкретной научной или прикладной задачи требует анализа определенного типа ландшафтной структуры, системообразующие и территориальные единицы которой оказываются наиболее эффективными при разработке поставленной задачи.

Вопросы, выносимые на семинарское занятие.

1. Основные уровни и пространственно-временные масштабы территориальной организации геосистем.

2. Концепция полиструктурности и ее применение в экологии ландшафтов

3. Генетико-морфологическая структура.

4. Парагенетические геосистемы.

4.1. Ландшафтные катены.

4.2 Ландшафтно-географические поля.

4.3 Нуклеарные геосистемы.

4.4 Ландшафтные экотоны.

5. Основные типы границ и их экологические функции.

6. Бассейновые и барьерные геосистемы.

7. Использование концепции ландшафтной полиструктурности в практических целях.

Литература

Викторов А.С. Рисунок ландшафта. М., 1986. 179 с.

Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М., 1991. 366 с.

Коломыц Э.Г. Ландшафтные исследования в переходных зонах. М., 1987.120 с.

Охрана ландшафтов. Толковый словарь. М.. 1982. 270 с.

Ретеюм А.Ю. Земные миры. М, 1988. 266.с.

Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск, 1978. 319 с.

Швебс Г.И., Шищенко П.Г., Гродзинский М.Д., Ковеза Г.П. Типы ландшафтных территориальных структур // Физическая география и геоморфология. Вып. 33. Киев, 1986. С.110-114.

Практическая работа 1 (2 часа)

Тема: «Радиационные особенности различных типов и подтипов ландшафтов»

Цель работы: изучить и объяснить особенности распределения среднегодовых величин радиационного баланса для различных типов и подтипов ландшафтов.

Исходные данные: раздаточные таблицы «Энергетические характеристики зональных типов и подтипов ландшафтов»

Формы и методы проведения: индивидуальная письменная работа, выполняемая в рабочей тетради

Прежде чем приступить к выполнению задания необходимо изучить теоретический материал по теме радиационные условия ландшафтов и подготовить ответы на поставленные в работе вопросы.

Прямая (I) и рассеянная (S) радиация образуют суммарную радиацию (Q). I+ S= Q.

Суммарная радиация является приходной частью радиационного баланса. Величина приходящей к поверхности ландшафта суммарной радиации зависит от угла падения солнечных лучей и продолжительности освещения, а также от состояния атмосферы(облачности, влажности, характера облаков, запыленности). Годовые значения суммарной радиации в различных ландшафтах изменяются от 55-60 до 220 ккал/см^2.

Суммарная радиация измеряется в ккал/см², кал/см²хмин, Дж/м².

Радиационный баланс деятельной поверхности, на которой происходит преобразование потока солнечной энергии, или радиационный баланс элементарной геосистемы рассчитывается по формуле:

R = (I + S) (1 – А) – E_эф , где

R – радиационный баланс, I – прямая радиация, S - рассеянная радиация, А – альбедо, Е_эф – эффективного длинноволновое излучение. Прямая и рассеянная радиация (I + S) образуют суммарную радиацию (Q). Поэтому радиационный баланс можно записать так:

R = Q (1 – А) – E_эф .

В зависимости от соотношения приходно-расходных составляющих (структуры) баланса значение радиационного баланса бывает положительным, если поверхность поглощает больше радиации, чем отдает (поток направлен к поверхности ландшафта), и отрицательным, если поверхность поглощает радиации меньше, чем отдает (поток направлен от поверхности ландшафта в атмосферу.

Эффективное излучение складывается из двух взаимопротивоположных потоков – длинноволнового излучения земной поверхности (или природного комплекса) и длинноволнового противоизлучения атмосферы. Эффективное излучение рассчитывается по формуле:

Е_эф = Е_з - Е_а , где

Е_з – тепловое излучение земной поверхности (или собственное излучение ландшафтного комплекса), Е_а – тепловое излучение атмосферы к деятельной поверхности (или встречное излучение).

Важнейшей геофизической характеристикой деятельной поверхности, отличающей один ландшафт от другого, является ее отражательная способность или альбедо.

А = D / Q,

где D – отраженная коротковолновая радиация, Q – суммарная радиация.

Задания, на которые необходимо ответить при выполнении практической работы.

1. Укажите составные части радиационного баланса. В каких единицах измеряется радиационный баланс и суммарная радиация.

2. Что такое суммарная радиация и назовите ее составные части.

3. Назовите основные причины, от чего зависит величина суммарной радиации, приходящей к поверхности различных ландшафтов.

4. Выявите общую тенденцию в изменении годовой величины суммарной радиации в зависимости от типов и подтипов ландшафтов (полярных, тундровых, таежных, подтаежных, широколиственных, лесостепных, степных и т.д.).

5. Выявить типы и подтипы ландшафтов с наибольшими и наименьшими величинами суммарной радиации.

6. Объяснить, с чем связано различное соотношение солнечной радиации в разных типах и подтипах ландшафтов.

7. Задание выбрать в соответствии с заданным вариантом

Ответы на основные вопросы задания записываются в тетрадь для практических работ и аккуратно оформите.

При выполнении практической работы составляется и заполняется таблица 1 «Количество тепла от прямой, рассеянной и суммарной радиации, поступающей на поверхность различных ландшафтов».

В таблице столбцы «Прямая радиация» и «Рассеянная радиация» заполняются из раздаточного материала.

Столбцы «Суммарная радиация» и «Доля рассеянной радиации» заполняются в результате выполнения расчетно-аналитических работ.

Таблица 1

Количество тепла от прямой, рассеянной и суммарной радиации, поступающего

на поверхность ландшафтов

Методы контроля: проверка преподавателем с выставлением оценки.

Литература

Беручашвили Н.Л. Геофизика ландшафта. М., 1990. 287 с.

Гродзинский М.Д. Основы ландшафтной экологии. Киев, 1993. 224 с.

Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафта. Метод балансов. М., 1991. 95 с.

Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М., 1991. 366 с.

Варианты заданий к практической работе 1.

Энергетические характеристики зональных типов и подтипов ландшафтов

Вариант 1 Вариант 2

Вариант 3 Вариант 4

Вариант 5 Вариант 6

Вариант 7 Вариант 8

Вариант 9 Вариант 10

Вариант 11 Вариант 12

Вариант 13 Вариант 14

Вариант 15 Вариант 16

Практическая работа 2 (2часа)

Тема: «Биогенная миграция химических элементов в ландшафтах»

Цель работы: сформировать навыки расчетов коэффициентов биогенности и биологического поглощения химических элементов в ландшафтах.

Исходные данные: количественные значения содержания химических элементов в золе растений и почвах ландшафтов, представленные в раздаточных таблицах.

Формы и методы проведения: индивидуальная письменная практическая работа, выполняемая в рабочей тетради

Биогеохимический подход к анализу живого вещества, основанный на идеях В.И.Вернадского, заключается в первую очередь в сопоставлении химического состава живых организмов с составом других природных систем – горных пород, почв, растительности, атмосферного воздуха. Это создает возможности для системного анализа биологического круговорота химических элементов, биогеохимических циклов в ландшафтах и биосфере в целом.