ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.09.2020
Просмотров: 1363
Скачиваний: 5
Целесообразно различать устойчивость природных и антропогенных ландшафтов. Под устойчивостью природных ландшафтов понимается их способность сохранять под влиянием внешних (природных и антропогенных) воздействий свою структуру.
Устойчивость природных ландшафтов, по мнению С.Г. Покровского (2001), по отношению к различным видам антропогенного воздействия, может быть трех видов: физическая, химическая и биологическая. Физическая устойчивость как основа динамического равновесия определяется, прежде всего, поступающим в ландшафт внешним потоком энергии. Постоянство колебаний его характеристик во времени и создает устойчивость. Увеличение амплитуды колебаний нарушает сложившееся равновесие внутри отдельных компонентов ландшафтов и внешние взаимосвязи между ними. Поэтому устойчивое физическое «состояние» сохраняется не при постоянном потоке энергии, а применительно к природным ландшафтам при постоянстве колебаний этого потока во времени. Химическая устойчивость зависит от направленности, степени и скорости превращения веществ, составляющих материальный мир. Такие процессы в ландшафтах могут сопровождаться (или не сопровождаться) изменениями их состава и строения. Равновесие поддерживается опять же постоянством колебаний во времени химических параметров воздуха, воды, живых организмов, почв, а также стабильностью и постоянством «химического обмена» между компонентами ландшафта. Биологическая устойчивость также присуща ландшафтам. Особо следует подчеркнуть, что она относится не к отдельным особям, а к популяции и ее значение не меньше физической и химической. Безусловно, все три вида устойчивости тесно связаны между собой, однако насколько «потеря» одной из них приводит к «потерям» остальных – вопрос сложный, и в различных географических условиях ответ на него может быть разным.
30. Виды и типы цепных реакций в ландшафтах.
Цепные реакции делятся на:
1. обратимые (прогревание, охлаждение, иссушение)
2. необратимые (на основании обратных связей)
31. Факторы и механизмы устойчивости ландшафтов.
В саморегулировании геосистем особенно большую роль играет биота - важнейший стабилизирующий фактор благодаря ее мобильности, широкой приспособляемости к абиотическим факторам, способности восстанавливаться и создавать внутреннюю среду со специфическими режимами - световым, тепловым, водным, минеральным.
Роль других компонентов в поддержании устойчивости неоднозначна и подчас противоречива. Климат и влагооборот быстро реагируют на входные воздействия и сами по себе крайне неустойчивы, но быстро восстанавливаются. Твердый фундамент -один из наиболее устойчивых компонентов, но в случае нарушения не способен восстанавливаться, и поэтому его нарушение (в основном в результате денудации) ведет к необратимым изменениям в ландшафте. Стабильность твердого фундамента, таким образом, важная предпосылка устойчивости ландшафта.
Устойчивость всякого ландшафта, разумеется, относительна и имеет свои пределы. Любая система устойчива при сохранении важнейших параметров внешней среды. При сохранении определенной стабильности зональных и азональных условий все современные ландшафты будут оставаться устойчивыми, и диапазон параметров внешней среды, от которой зависит их устойчивость, в общих чертах известен.
Различаются три основных механизма ландшафтной устойчивости.
1. Устойчивость инерционная - это такой механизм устойчивости, когда отсутствуют реакции на нагрузки до каких-то определенных пороговых значений. Такой устойчивостью обладают преимущественно ландшафты в срединных частях природных зон, так называемые квазистационарные ландшафты.
2. Устойчивость резистентная (упругая). Она свойственна главным образом системам с мощным растительным покровом, потому что именно растительный покров прежде всего обеспечивает восстановительную сукцессию геосистемы.
3. Устойчивость адаптивная, или устойчивость приспособления (толерантности, терпимости, пластичности). Сущность этого механизма устойчивости в том, что геосистемы (и, следовательно, ландшафты) способны чутко приспосабливаться и к меняющимся условиям внешней среды, и к антропогенным нагрузкам, но в определенных рамках терпимости (толерантности).
Адаптивная, т. е. пластичная, устойчивость определяется широтой диапазона между максимальным и минимальным значением факторов, в пределах которого ландшафт способен сохранять характерные для него структурные и функциональные особенности. Это положение соотносится с известным законом толерантности В. Шелфорда.
32. Экологическая роль природных компонентов в поддержании устойчивости ландшафтов.
Природное экологическое равновесие – это баланс средообразующих компонентов и естественных процессов, обеспечивающий длительное существование определенных экосистем или их эволюцию в ходе сукцессии в сторону климаксовых сообществ. Равновесие биогеоценозов складывается в результате баланса противоположно направленных процессов: продукционного и деструкционного; гумификации и минерализации; образования и разрушения структуры почвы; уплотнения и разуплотнения почв; поступления и выноса веществ; поступления токсикантов и их разложения; эрозионных процессов и почвообразования; соотношения биологических видов; соотношения процессов, определяющих подвижность биогенных элементов. Важнейшей характеристикой экологического равновесия является экологическая устойчивость. Устойчивость природного ландшафта – это его способность в условиях возмущающих воздействий сохранять структуру и саморегулирующееся функционирование в пределах естественного колебания параметров. В соответствии с особенностями структуры и функционирования различаются определенные виды экологической устойчивости ландшафтов и почв. В частности, А.Д.Фокиным (218) рассматриваются 3 вида устойчивости природных экосистем, в основе которых лежат механизмы саморегулирования и самоорганизации: структурно-статическая, функционально-динамическая и буферность. Под структурно-статической устойчивостью понимается свойство экосистемы при возмущающих воздействиях сохранять стабильные состав и соотношение между отдельными структурными компонентами системы. Функционально-динамическая устойчивость – свойство почвы или экосистемы сохранять стабильное функционирование, которое определяется устойчивостью и сбалансированностью отдельных звеньев биогеохимических потоков и биохимических циклов в целом. Буферность – способность почвы и наземной экосистемы к самовосстановлению структурных свойств и функциональных параметров, нарушенных в результате возмущающих воздействий. Саморегулирование ландшафта – свойство ландшафта в процессе его функционирования сохранять на определенном уровне режимы и характеристики связей между компонентами. Самоорганизация ландшафта – процесс создания, развития и воспроизведения или восстановления структуры ландшафта. Процессы самоорганизации имеют место только в системах, обладающих высоким уровнем сложности и большим количеством элементов. Важнейшим элементом самоорганизации является самоочищение ландшафта – способность перерабатывать (сортировать, осаждать, разлагать и т.д.) или выводить за свои пределы загрязняющие вещества. Наибольшей способностью к самоочищению обладают ландшафты с высокой интенсивностью круговорота веществ.
33. Устойчивость ландшафтов на зональном, собственно ландшафтом и локальном уровнях.
Целесообразно различать устойчивость природных и природ- но-антропогенных ландшафтов. Под устойчивостью природных ландшафтов понимается их способность сохранять под влиянием внешних (природных и антропогенных) воздействий свою структуру. Снятие антропогенной нагрузки в этом случае приведет к возврату ландшафта в практически прежнее состояние за счет его саморегулирования. Устойчивостью природно-антропогенных ландшафтов чаще всего называют способность их продолжать выполнять, испытывая внешние воздействия, социально-экономические функции в заданных пределах. Устойчивость таких систем обеспечивается сочетанием процессов саморегуляции и управления.
Устойчивость природных ландшафтов, по мнению С. Г. Покровского, может быть трех видов: физическая, химическая и биологическая. Физическая устойчивость определяется прежде всего поступающим в ландшафт внешним потоком энергии. Постоянство колебаний его характеристик во времени и создает устойчивость. Увеличение амплитуды колебаний нарушает сложившееся равновесие внутри отдельных компонентов ландшафтов и внешние взаимосвязи между ними. Поэтому устойчивое физическое «состояние» сохраняется не при постоянном потоке энергии, а применительно к природным ландшафтам при постоянстве колебаний этого потока во времени. Химическая устойчивость зависит от направленности, степени и скорости превращения веществ, составляющих материальный мир. Такие процессы в ландшафтах могут сопровождаться (или не сопровождаться) изменениями их состава и строения. Равновесие поддерживается опять же постоянством колебаний во времени химических параметров воздуха, воды, живых организмов, почв, а также стабильностью и постоянством «химического обмена» между компонентами ландшафта. Биологическая устойчивость также присуща ландшафтам. Особо следует подчеркнуть, что она относится не к отдельным особям, а к популяции и ее значение не меньше физической и химической.
В саморегулировании ландшафтов большую роль играет биота — важнейший стабилизирующий фактор благодаря ее мобильности, широкой приспособляемости к абиотическим факторам, способности восстанавливаться и создавать внутреннюю среду со специфическими режимами — световым, тепловым, водным, минеральным. Так, например, экваториальный лес противостоит интенсивному вымыванию элементов минерального питания из почвы путем накопления их в биомассе, а также интенсификацией внутреннего оборота элементов.
Роль других компонентов в поддержании устойчивости неоднозначна и подчас противоречива. Климат и влагооборот быстро реагируют на входные воздействия и сами по себе крайне неустойчивы, но быстро восстанавливаются. Твердый фундамент — это один из наиболее устойчивых компонентов, но в случае нарушения не способен восстанавливаться, и поэтому его нарушение ведет к необратимым изменениям в ландшафте.
Общие критерии природной устойчивости ландшафтов. Прежде всего это высокая организованность, интенсивное функционирование и сбалансированность функций геосистем, включая биологическую продуктивность и возобновимость растительного покрова. Эти качества определяются оптимальным соотношением тепла и влаги.
Степень устойчивости ландшафтов пропорциональна их рангу. Фации наименее устойчивы к внешним воздействиям и наименее долговечны. Ландшафт — система значительно более устойчивая, что наглядно показывают наблюдения над его реакцией на преднамеренное и непреднамеренное вторжение человека с его хозяйственной деятельностью.
Устойчивость природного ландшафта зависит от его возраста и соответствия его структуры и динамики зонально-региональным условиям. Разные возрастные категории ландшафтов — молодые, зрелые и отмирающие — имеют различную устойчивость. Молодые ландшафты, переживая фазу структурно-динамической перестройки, неустойчивы. Наиболее устойчивы зрелые ландшафты с относительно стабильной динамикой и структурой, соответствующими зонально-региональным условиям. Отмирающие ландшафты, находясь в несогласии с современными условиями, сохраняют свою структуру лишь благодаря процессам саморегулирования; под влиянием внешних условий она быстро меняется. Есть предположение, что чем теснее (сильнее) связи в ландшафте, тем меньше его устойчивость.
34. Оценка и картографирование ландшафтов по устойчивости к антропогенным воздействиям.
При анализе устойчивости ландшафтов к техногенным воздействиям необходимо опираться на региональные и локальные ландшафтно- географические закономерности, на таксономию и классификацию ландшафтов. При самых широких сравнениях отчетливо выявляются различия в устойчивости ландшафтов различных типов. Так, тундровые ландшафты очень неустойчивы ко всяким техногенным нагрузкам, сильно ранимы и очень медленно восстанавливаются. Дефицит тепла определяет низкую активность биогеохимических процессов и медленную самоочищаемость от промышленных выбросов. При разрушении почвенно-растительного покрова нарушается тепловое равновесие многолетнемерзлых пород, что вызывает просадки, термокарст, разрушение фундаментов сооружений и т. д.
Таежные ландшафты в целом более устойчивы, чем тундровые, благодаря большей теплообеспеченности и мощному растительному покрову. Обильный сток благоприятствует удалению водорастворимых загрязняющих веществ. Однако биогеохимический круговорот еще довольно замедленный, микробиологическая активность слабая. Устойчивость таежных ландшафтов снижается также из-за заболоченности и при сведении лесного покрова.
Высокой устойчивостью обладают ландшафты степной зоны, где наблюдается наиболее благоприятное соотношение тепла и влаги. Высокая биохимическая активность степных ландшафтов способствует их довольно большому самоочищению. Однако широкомасштабная распашка степных ландшафтов существенно понизила их устойчивость (происходит интенсивная сработка гумуса, уплотнение почв, заболачивание при орошении, развивается водная и ветровая эрозия и т. д.).
В пустынных ландшафтах интенсивная солнечная радиация способствует быстрому самоочищению от отмерших растительных остатков и органических загрязнителей, но вынос продуктов техногенеза замедлен из-за недостатка влаги, и эти продукты легко накапливаются на геохимических барьерах — понижениях, впадинах. Растительность пустынь устойчива к тяжелым металлам и способна накапливать их, тем самым содействуя аккумуляции их в ландшафтах. Легкая ранимость растительности обусловливает неустойчивость ландшафтов к механическим нагрузкам, создаваемым выпасом, передвижением транспортных средств и т. д. Минерализованность почвогрунтов и грунтовых вод — фактор неустойчивости к ирригации. Поэтому пустынные ландшафты малоустойчивы.
При более детальном анализе в пределах каждого типа может быть обнаружено большое разнообразие условий, связанное со спецификой отдельных ландшафтов и их видов. Например, в восточноевропейской тайге различная устойчивость к техногенным загрязнениям присуща возвышенным зандровым равнинам, холмисто-моренным возвышенностям, низменным заболоченным равнинам и т. д. Наконец, дальнейшая конкретизация требует учета морфологического строения ландшафта. Например, в пределах таежных холмисто-моренных ландшафтов наблюдается большая контрастность урочищ и фаций по их устойчивости к различным воздействиям. От геохимической сопряженности фаций зависит перераспределение внутри ландшафта различных техногенных загрязнителей. Так, с одной стороны, наличие геохимических барьеров способствует очищению плакорных и склоновых (автономных) фаций, но обусловливает формирование очагов аккумуляции в местных депрессиях, водоемах, болотах. С другой стороны, «благополучные» в этом отношении вершинные и склоновые фации неустойчивы к механическим нагрузкам (распашке, рекреации и т. д.).
35. Классификация экологических функций ландшафтов.
Экологические функции — это свойства ландшафтных ком¬плексов сохранять (до определенных пределов) и воспроизводить специфические параметры природной среды, имманентно прису¬щие соответствующим ландшафтам и обусловленные их функ¬ционально-динамическими и эволюционными особенностями.
Все многообразие функций ландшафта можно свести к двум кате¬гориям — природным (собственно экологическим) и социально-эколо¬гическим. Природные функции — газообменная, водо- и климатоформирующая и регулирующая; почвообразующая и почвозащитная; со¬хранения биологического разнообразия; биопро¬дукционная; биологического круговорота и миграции химических элементов. Социально-экологические функции — ресурсная; средосодержащая и средовоспроизводящая; пространственного базиса, мест размещения хозяй¬ственной деятельности и расселения людей; удаления отходов произ¬водства и потребления; сохранения in situ (в местонахождении); науч¬ная, образовательная, эстетико-художественная.