ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.09.2020
Просмотров: 313
Скачиваний: 3
Иерархическая аксиома. Как среда любой земной системы, так и ее элементы при ближайшем рассмотрении сами выступают как системы. Любая система состоит из систем низшего ранга и входит в системы высшего ранга. Таким образом, мир, в котором мы живем, обладает иерархическим устройством. Следствием этого является наличие в системах низшего ранга общих, изоморфных, свойств, отражающих свойства системы более высокого ранга.
Временная аксиома. Все, что мы наблюдаем в современном исследовании, есть следствие развития того фрагмента материального мира, который мы изучаем. В то же время это лишь момент в общем ходе прошлого и будущего развития.
Планетарная аксиома. Планеты Солнечной системы обладают наличием внешних планетных оболочек, которые как системы характеризуются взаимодействием вещества нескольких планетных сфер. Системы эти открытые, связанные с экзогенными и эндогенными источниками энергии. Для них характерны черты пространственной горизонтальной дифференциации, обусловленной циркуляцией атмосферы, неравномерностью современных или былых тектонических процессов и распределения солнечного тепла, а также историей существования.
Землеведческая аксиома. Географическая оболочка Земли характеризуется, кроме всех вышеперечисленных свойств любой планетной оболочки, наличием обусловленных эволюцией Земли живых организмов, деятельность которых определила многие черты состава земных оболочек; а также человечества, появление которого вызвало изменение биоты, частичное изменение газового состава атмосферы, свойств гидросферы и литосферы. Пространственная дифференциация на Земле связана с неравномерным распределением солнечной энергии, обусловленным сферической формой Земли, различием теплоемкости океанов и суши, макрорельефом, сформировавшимся в ходе эволюции Земли, неравномерностью растительного покрова, деятельностью человечества.
Эти пять аксиом, из которых первые три являются общенаучными, а две последних космо- и геогенетическими, рисуют картину мира, в котором существуют геосистемы и черты которого они отражают.
-
Основные понятия геоэкологии.
Географи́ческая оболо́чка - целостная и непрерывная оболочка Земли, где её составные части: верхняя часть литосферы (земная кора), нижняя часть атмосферы (тропосфера, стратосфера), вся гидросфера и биосфера, а также антропосфера — проникают друг в друга и находятся в тесном взаимодействии. Между ними происходит непрерывный обмен веществом и энергией.
Географическая среда— часть земного пространства, в котором человеческое общество находится в наше время в непосредственном взаимодействии, то есть та часть Земли, которая связана и вовлечена в процесс жизнедеятельности людей. Часть географической оболочки, включенная в сферу человеческой деятельности и составляющая необходимое условие существования общества.
Природная среда - совокупность абиотических и биотических факторов, естественных и измененных в результате деятельности человеческого общества, оказывающих влияние на человека и другие организмы.
Природная среда - часть окружающей среды; природная составляющая среды обитания и производственной деятельности человечества.
Окружа́ющая среда́ — обобщённое понятие, характеризующее природные условия некоторой местности и её экологическое состояние. Окружающая среда обычно рассматривается как часть среды, которая взаимодействует с данным живым организмом (человеком, животным и так далее), включая объекты живой и неживой природы.
Словосочетание окружающая среда, как правило, применяется к описанию природных условий на поверхности Земли, состоянию её локальных и глобальных экосистем и их взаимодействию с человеком. В таком значении термин используется в международных соглашениях.
Природопо́льзование — 1) использование природной среды для удовлетворения экологических, экономических и культурно-оздоровительных потребностей общества; 2) наука о рациональном (для соответствующего исторического момента) использовании природных ресурсов обществом —комплексная дисциплина, включающая элементы естественных, общественных и технических наук.
Охра́на приро́ды (англ. conservation) — комплекс мер по сохранению, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов и естественной окружающей среды[1], в том числе видового разнообразия флоры и фауны, богатства недр, чистоты вод, лесов и атмосферы Земли. Охрана природы имеет экономическое, историческое, социальное и государственное значение.
Природные условия - совокупность природных факторов – географического положения территории, природных ресурсов, живой и неживой природы и других компонентов и явлений географической среды, существующих вне зависимости от деятельности человека. К природным условиям относят рельеф, климат, режим рек и озёр, растительность, животный мир и пр.
ТЕМА 1.3: ГЕОСИСТЕМНАЯ КОНЦЕПЦИЯ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ В ГЕОЭКОЛОГИИ
Одним из основных методов исследования геосистем является системный анализ.
Методология системного анализа получила широкое распространение в различных отраслях науки, в том числе в геоэкологии. Она позволяет эффективно решать сложные, мало изученные проблемы, открывает перед ней новые возможности развития теоретических представлений и их прикладного использования.
В 1963 г. В. Б. Сочава предложил называть объекты, изучаемые физической географией, геосистемами. По его мнению, геосистема – это особый класс управляющих систем, земное пространство всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся в системной связи друг с другом и как определенная целостность взаимодействуют с космической сферой и человеческим обществом.
Все понятия, характеризующие геосистемы, разделяются на две группы.
К первой группе относятся понятия, характеризующие их внутреннее строение: «элемент», «компонент», «связь», «отношение», «среда», «целостность», «структура», «организация» и др.
Ко второй – относящиеся к функционированию: «функция», «устойчивость», «равновесие», «регулирование», «обратная связь», «управление» и др.). Кроме того, геосистемы характеризуются с точки зрения формирующих их процессов: «генезис», «эволюция», «становление» и др.
Под компонентами геосистем понимают крупные постоянные составные части их вертикального строения или входящие в них фрагменты отдельных сфер географической оболочки: литосферы, гидросферы и биосферы.
Элементы геосистем– простейшие частицы компонентов, из комбинации которых складывается многообразие объектов реального мира. Элементы, как правило, характеризуют отдельные свойства или состояния компонентов.
Связи в геосистемах играют огромную роль, так как именно они определяют целостность геосистемы, ее устойчивость. Существуют различные классификации этих связей по интенсивности, направленности и т. д. В геосистемах прежде всего различают вертикальные (межкомпонентные) и горизонтальные (межгеосистемные) связи. Они тесно взаимодействуют между собой и переходят друг в друга. Они могут быть односторонними, двусторонними, прямыми, обратными, положительными, отрицательными и т. д.
Под функционированием геосистем понимается совокупность всех процессов перемещения, обмена и трансформации вещества, энергии и информации, обеспечивающая сохранение длительного, устойчивого их состояния, имеющего ритмичный характер, но не сопровождающегося переходом из одного серийного состояния в другое.
Динамика геосистем – изменения, не сопровождающиеся сменой их инварианта.
Эволюция геосистем – это необратимое поступательное изменение геосистем, обусловленное воздействием внешних и внутренних факторов, приводящее к смене их инварианта.
Понятие «геосистема» более широкое, чем ПТК или «ландшафт», поскольку охватывает весь иерархический ряд природных и природно-антропогенных географических единств. Кроме того, для конструирования геосистем не существует ограничений; достаточно двух объектов, между которыми существуют какие-либо отношения.
2. Балансовые уравнения геосистем.
Анализ балансовых уравнений геосистем является одним из главных средств их познания. Основное назначение балансового метода – изучение и количественная характеристика динамических явлений, связанных с перемещением вещества и энергии внутри геосистем и между ними в процессе их функционирования. Основными балансами, описывающими процессы функционирования геосистем, являются энергетический, водный и биогеохимический.
-
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС.
Важнейший энергетический источник функционирования геосистем – лучистая энергия солнца.
Доля участия других потоков энергии, связанных с излучением небесных тел, тектоническими процессами, вулканической деятельностью и т. д., весьма небольшая.
Обеспеченность солнечной радиацией, ее способность превращаться в тепловую, химическую или механическую энергию определяет интенсивность функционирования геосистем.
Все вертикальные и горизонтальные связи в геосистемах прямо или косвенно связаны с трансформацией солнечной энергии.
-
РАДИАЦИОННЫЙ БАЛАНС (R) геосистем описывается уравнением:
R= (I+ i)(1-А)– (Ез– σЕа),
где I – прямая и i – рассеянная солнечная радиация; А – альбедо поверхности; Ез– собственное излучение поверхности; Еа– встречное излучение атмосферы; σ – относительный коэффициент поглощения длинноволновой радиации земной поверхностью.
Радиационный баланс и его составляющие являются важнейшими геоэкологическими характеристиками геосистем, позволяющими исследовать процессы их функционирования. Положительные или отрицательные величины радиационного баланса компенсируются несколькими потоками тепла.
-
ВОДНЫЙ БАЛАНС.
Влагооборот в геосистемах включает в себя обмен водными потоками между их компонентами и элементами.
В процессе превращения, перемещения и изменения водных потоков в них образуются растворы, коллоиды, осуществляется транспортировка и аккумуляция химических элементов, происходят биогеохимические реакции.
Интенсивность влагооборота и его структура индивидуальны для различных геосистем и зависят от энергообеспеченности, климатических условий, характера литогенной основы, почв, растительности и других факторов.
БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ БАЛАНС.
Под биогеохимическим круговоротом понимается вся совокупность процессов обмена веществом между биотическими и абиотическими компонентами геосистем. Основные потоки движения органического вещества в процессе биогеохимического круговорота в геосистемах можно представить в виде балансового уравнения за какой-либо отрезок времени:
∆F= Fнф– Fкф = Fос– Fтр+ Fп+ Fс+ Fж± F в± Fа, где
Fнфи Fкф– соответственно начальное и конечное количество органического вещества, образовавшееся в геосистеме в результате фотосинтеза;
∆F– коэффициент эффективности биогеохимического цикла геосистемы; Fос– поступление химических элементов с осадками;
Fтр– вынос химических элементов с транспирацией;
Fп– переход химических элементов из отпада и опада в почву и поступление элементов питания в растения;
Fс– вынос или поступление органического вещества с поверхностным, внутрипочвенным и подземным стоком;
Fж– потребление химических элементов животными при поедании растений или поступление химических элементов в почву с трупами животных или их экскрементами и другими выделениями; Fв– вынос или поступление органического вещества с воздушными массами;
Fа– антропогенное внесение или изъятие органического вещества.
БИОТА – исторически сложившаяся совокупность живых организмов, объединенных общей областью распространения. Живые организмы играют огромную, определяющую, роль в формировании и функционировании геосистем. Именно они превратили Землю в планету, резко отличающуюся от других. Биота обеспечивает стабильность окружающей среды, поддерживая оптимальные условия ее существования.
ТЕМА 1.4. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ
Глобальные проблемы — это проблемы, которые охватывают весь земной шар, все человечество, затрагивают взаимоотношения между странами, обществом и природой и для своего решения требуют совместных действий всех государств и народов.
По оценке ООН главной экологической проблемой в мире является потеря продуктивности земли, что приводит к опустыниванию, особенно засушливых регионов (см. рис.).
Основные причины этого явления – общее потепление климата на планете, уничтожение лесов и кустарников, применение неправильных форм земледелия. Процессы опустынивания очень активно проявляются в Африке (Сахара и Сахель), Средиземноморье, на Ближнем Востоке, в Центральной Азии, аридных районах Америки и Австралии, а также в Средней Азии и Прикаспийской низменности. В настоящее время опустынивание охватило более 100 стран мира с населением около 1 млрд. человек. Особенно значительных размеров оно достигло в Африке. Так, площадь Сахары за время использования ее человеком увеличилась в 2 раза, и теперь она расширяется на юг со скоростью до 1 км в год. Общий годовой прирост пустынь в мире составляет около 50 тыс. км2. Особенности современных процессов опустынивания является то, что они проявляются там, где раньше не встречались. В засушливые климатические периоды явления опустынивания принимают катастрофический характер. Так, в результате Сахельской засухи (1968 - 1973 гг.), которая охватила огромную территорию между Сахарой и бассейнами Сенегала и Верхнего Нигера, за это время от нехватки воды погибло 250 тыс. человек и больше чем 70 % всего количества домашних животных. Животноводство вместе с вырубкой лесов привело к опустошению земель в Средиземноморье. Общая площадь пустынь составляет до 10 % площади суши, причем значительные территории занимают антропогенные пустыни. За исторический период человечество потеряло в результате ветровой, водной эрозии и других разрушительных процессов почти 2 млрд. га продуктивных земель - больше, чем теперь находится под пашней и пастбищами.
Борьба с опустыниванием включает целый комплекс мероприятий, при которых учитываются региональные особенности каждой территории. Большое значение имеет сохранение в естественном виде растительности, регулирование нагрузок домашних и диких животных на пастбищах, создание искусственных полеохранных насаждений, проведение орошения и обводнения территорий. Так, на севере Сахары по программе, которая выполняется Алжиром, создается «зеленый пояс». Посадка деревьев проводится полосой в 20—25 км на расстояние 1500 км. Она должна заслонить земледельческие территории от сухих ветров пустыни. На юге Сахары, на р. Сенегал, создаются два гидроузла, которые позволят на площади 1,2 млн. га создать оазисы земледелия.