ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.09.2020
Просмотров: 829
Скачиваний: 5
Накопление разновозрастных элементов и наиболее глубокие трансформации ландшафтов запечатлены в истории их формирования.
22. Ландшафтно-экологические исследования. Ландшафтно-экологический анализ. Изучение ландшафтной структуры территории, функционирования и динамики ПТК является необходимой предпосылкой проведения ландшафтно-экологических исследований, предусматривающих выявление, анализ и оценку проблем в области окружающей человека среды. Такие исследования обычно включают три основных этапа работ: ландшафтно-экологический анализ, диагноз и прогноз, на каждом из которых решаются различные задачи. Первый этап – анализ, включает инвентаризацию ландшафтов, установление их пространственной дифференциации, антропогенных воздействий, определение экологических функций. Второй этап – экодиагностика, заключается в оценивании ландшафта для целей сельскохозяйственного, промышленного, рекреационного, транспортного использования или с точки зрения качеств ландшафта как среды жизни людей. Решение этих задач сопровождается оценкой экологического и ресурсного потенциала, экологической емкости, состояния, устойчивости ландшафтов к антропогенным нагрузкам, а также оценкой экологических ситуаций территории исследования. Последний этап – прогнозирование состояния ландшафтов или прогноз изменения экологических ситуаций на 5 – 10 и более лет вперед. Экологические функции ландшафта проявляются как совокупность функций его компонентов, однако экологическая значимость последних для человека далеко не одинакова. Исаченко предлагает различать облигатные (незаменимые) факторы, без которых невозможна жизнь вообще (воздух, вода, солнечное тепло, биологическая продукция) и дополнительные, играющие вспомогательную, но часто лимитирующую роль (стихийные природные процессы). Среди облигатных факторов первостепенное значение имеет климат, который обладает, с одной стороны, большим рекреационным и лечебно-оздоровительным потенциалом, а с другой – способствует формированию ряда экстремальных условий (смерчи, бури, ураганы, гололед и др.). Обводненность ландшафта также относится к незаменимым экологическим факторам. Водообеспеченность населения определяется суммарным годовым объемом речного стока и запасами пресных подземных вод. Большое значение имеет минерализация и химический состав вод, так как с питьевой водой в организм человека поступают необходимые для его нормального функционирования макро- и микроэлементы. Почва, как среда, в которой протекают биогеохимические процессы, имеет косвенное экологическое значение для человека. Почва служит источником питания растений, а через них – поступления минеральных элементов в организм человека. Важным экологическим фактором является рельеф. Увеличение абсолютной высоты местности и связанные с этим явления – понижение атмосферного давления, недостаток кислорода, понижение температуры воздуха – сказываются негативно на здоровье человека. Вместе с тем горные ландшафты обладают высокой аттрактивностью и значительным рекреационным потенциалом. В условиях равнинных территорий расчлененный рельеф повышает эстетические и рекреационные свойства ландшафтов, хотя и снижает их сельскохозяйственную ценность. Наиболее важную экологическую роль в ландшафте играют компоненты биоты, в частности растительный покров, который является поставщиком кислорода в атмосферу, источником многих пищевых продуктов, витаминов, лекарственных средств, фитонцидов. Растительность обогащает среду обитания человека, оказывает большое влияние на рекреационные, эстетические, бальнеологические свойства ландшафта. Совместно с остальными экологически значимыми факторами растительный покров выполняет особо важные экологические функции – стабилизирующие, средоформирующие и средозащитные. Животный мир, несмотря на резкое сокращение численности, продолжает выполнять прежние экологические функции. Животные являются элементами биоты и наряду с растениями определяют биологическую продуктивность экосистемы. Степень позитивного или негативного экологического влияния того или иного природного фактора на человека в значительной степени зависит от характера и уровня антропогенного воздействия. Поэтому ландшафтно-экологический анализ предусматривает необходимость всестороннего учета экологических последствий хозяйственной деятельности человека. Они выражаются в потере почвенного плодородия на пахотных землях, развитии водной и ветровой эрозии, вырубке лесов, частых лесных пожарах, ухудшении водообеспеченности и местного климата, что приводит к сокращению биологической продуктивности и снижению качества жизненной среды.
23. Ландшафтно-экологический диагноз: экологический потенциал ландшафтов и оценка экологического состояния. Экологическая и эколого-географическая ситуация.
Одной из наиболее сложных и поэтому слабо разработанных видов экологической оценки является определение экологического потенциала ландшафта (ЭПЛ). Так, в структуру ЭПЛ входят не только природные ресурсы, но и природные условия, поскольку они являются экологически значимыми факторами. Исаченко считает, что оценка ЭПЛ должна базироваться на учете только возобновимых природных ресурсов (климатических, водных, земельных, биологических), потенциал которых измеряется не величиной их абсолютного запаса, а только ежегодно возобновляемой частью. Так, потенциал лучистой энергии Солнца измеряется величиной годовой суммарной радиации, водных ресурсов – годового объема речного стока, биологических ресурсов – ежегодной биологической продукцией, земельных ресурсов – среднегодовой урожайностью сельскохозяйственных культур. Интегральная оценка при этом рассчитывается, как правило, методом перевода абсолютных показателей в баллы и их последующего суммирования. Предпринимаются отдельные попытки произвести экономическую оценку ЭПЛ, что может иметь важное практическое значение, но эта проблема наталкивается на непреодолимые трудности. Важным показателем качества ландшафта является оценка его экологического состояния (ЭСЛ), которое зависит от соотношения экологически значимых факторов, поддерживающих или снижающих ценность ПТК. Среди них – густота и глубина расчленения рельефа, величина суммарной солнечной радиации, глубина залегания грунтовых вод, распаханность, лесистость и некоторые другие. Проведенная таким образом оценка ЭСЛ Беларуси позволила произвести ранжирование ПТК в ранге рода по степени экологической благоприятности. Как свидетельствуют данные таблицы благоприятное экологическое состояние свойственно преимущественно средневысотным и низменным ландшафтам. Удельный вес указанных ПТК достаточно высок – 54,4 % территории Беларуси. Благоприятное ЭСЛ обусловлено значительной сохранностью естественной растительности, наличием озер, слабо расчлененным рельефом, ограниченным развитием эрозионных процессов. Экологическая ценность указанных ландшафтов велика еще и потому, что в их пределах располагается более половины площадей особо охраняемых природных территорий. Следующая группа ландшафтов, включающая вторично-моренные, аллювиальные террасированные и камово-моренно-озерные комплексы, характеризуется удовлетворительным экологическим состоянием (22,2 % территории РБ), что обусловлено понижением уровня грунтовых вод и снижением бонитета пахотных земель. Напряженным экологическим состоянием характеризуются холмисто-моренно-эрозионные, камово-моренно-эрозионные и болотные ландшафты, занимающие в совокупности 18,0 % территории страны. Главные негативные факторы - высокая степень проявления эрозии в результате значительной распашки и низкой залесенности ландшафтов. Критическое экологическое состояние свойственно холмисто-моренно-озерным и лессовым ландшафтам (5,4 % РБ). Эти ПТК характеризуются максимальными глубинами расчленения рельефа, значительным удельным весом пашни, высокой степенью развития водной эрозии. С развитием исследований в области оценки качества окружающей среды и рационализации природопользования для определения состояния систем жизнеобеспечения человека на конкретной территории связано все более частое употребление термина «экологическая ситуация». Экологическую ситуацию рассматривают как пространственно-временное сочетание экологических проблем, определяющее состояние систем жизнеобеспечения человека и создающее определенную экологическую обстановку. Предлагается и другой, более широкий термин – «эколого-географическая» ситуация, полагая, что он наиболее полно отражает многофакторность и комплексность складывающихся на территории экологических проблем. Авторы считают, что эколого-географическая ситуация (ЭГС) - такое пространственно-временное сочетание взаимосвязанных природных, экономических, социальных и политических условий, которое характеризует изменения в географической среде, обусловливающие относительно устойчивую во времени обстановку систем жизнеобеспечения человека и влияющие на уровень развития и степень удовлетворения потребностей общества. Термин ЭГС авторы предлагают рассматривать как общий для обозначения целого класса экологических ситуаций, а внутри него выделять типы и виды ЭГС. Типы определяются по принадлежности к той или иной группе условий, виды – в зависимости от объекта возникновения ситуации. Эколого-географические ситуации формируются под воздействием комплекса факторов, которые в каждом конкретном случае взаимодействуют по-разному. Для выяснения пространственных особенностей этого взаимодействия требуется опора на территориальную основу, в качестве которой может выступать ландшафтная карта. Именно с рассмотрения ландшафтной структуры, как каркаса, на котором строится хозяйственная и социальная деятельность человека, целесообразно начинать изучение ЭГС. При этом приоритет в ландшафтных исследованиях должен быть отдан ландшафтно-экологическому и функционально-динамическому направлениям. Затем в рамках ландшафтных структур изучаются состояние и особенности экономики, социальной сферы и демографии с акцентом на экологические последствия их функционирования. Завершающим этапом работ является оценка сложившейся на изученной территории эколого-географической обстановки с точки зрения ее остроты или напряженности. Такая оценка ЭГС носит явно выраженный антропоцентрический характер, так как по сути дела оценивается степень опасности последствий социально-экономического развития территории для систем жизнеобеспечения человека с позиций самого человека. Используются следующие оценочные категории по нарастанию степени опасности: благоприятная, удовлетворительная, нейтральная, конфликтная, напряженная, проблемная, нежелательная, критическая, окризисная, бедственная, катастрофическая ЭГС. Однако наиболее часто пользуются пятичленной классификацией эколого-географических ситуаций, основанной на выявлении уровня их остроты или «критичности», которая предусматривает выделение следующих классов ЭГС.
Удовлетворительные ЭГС как правило характеризуют районы слабо затронутые непосредствен ной антропогенной деятельностью (охраняемые территории, труднодоступные районы, районы с сохранившимся традиционным укладом хозяйства).Конфликтные ЭГС формируются в районах со стабильным функционированием и развитием экономических и социально-политических структур.Кризисные ЭГС – пограничный класс, своеобразная критическая точка в их развитии. Отделяют благоприятные для общества ЭГС от подавляющих его жизнедеятельность. Выявление этих ЭГС наиболее важно, т. к. именно эти районы требуют неотложных мероприятий по стабилизации ситуаций, разрешению противоречий природопользования, принятия управленческих решений. Бедственные ЭГС характерны для районов, где происходит разрушение природной основы, механизмов саморегулирования, сложившихся систем природопользования. Катастрофические ЭГС характеризуются устранением субъекта противоречий природопользования, полным разрушением систем природопользования, непригодностью территории для поддержания прежнего уровня и типа жизнедеятельности без постоянных внешних стимуляторов. Отдельно выделяются аварийные ЭГС, возникающие в результате крупных технологических аварий.
24. Ландшафтно-экологическое прогнозирование. Прогнозирование – одна из наименее разработанных проблем современных естественных наук, включая ландшафтоведение и экологию. Это обусловлено рядом причин, в том числе сложностью изучаемых объектов, недостатком информации, отсутствием четких представлений о сущности и структуре самого процесса прогнозирования. В настоящее время к процессу прогнозирования подходят с системных позиций, что позволяет увязать теоретические, методические и практические вопросы в единую систему. Система прогнозирования представляет собой совокупность логически увязанных методологических, теоретических и методических положений и рекомендаций, технологических процедур, моделей, направленную на получение конкретных результатов. Прогноз есть научно обоснованное суждение о возможных состояниях прогнозируемого объекта в будущем. Поэтому важнейшим условием разработки прогноза является выявление сущности и механизмов изменения ландшафтов, установление пространственно-временной динамики процессов, определение временных рядов – последовательных рядов величин каких-либо характеристик по времени. Временные ряды позволяют изучить изменчивость процесса и получить характеристику колебаний, что может быть использовано для предсказания поведения временного ряда в будущем. Направленную изменчивость принято характеризовать такими показателями, как тренд (общая тенденция развития), скорость, периодичность, ритмичность, для расчета которых используются методы математической статистики. Например, с учетом скорости распада Cs-137 построена карта радиационного загрязнения Беларуси на 2046 г., которая позволяет сделать вывод, что по сравнению с 1986 к указанному времени площадь загрязненных территорий существенно уменьшится. Достоверность и точность результатов прогнозирования зависят от правильности выбора масштаба территориальных и временных прогнозных единиц. В зависимости от величины территории выделяются следующие прогнозы: глобальные, региональные и локальные. Глобальные прогнозы строятся с учетом масштабов всей планеты, имеют своей целью разработку глобальной стратегии и не требуют детальной привязки выводов к конкретной территории. Региональное прогнозирование производится применительно к сравнительно крупным географическим комплексам – зонам, провинциям, областям, имеет четкую территориальную привязку и содержит конкретные меры для достижения конечной цели. Локальные прогнозы предназначены для решения задач в пределах ПТК локального уровня ранга урочищ или местностей. По масштабам времени все географические прогнозы принято делить на сезонные (предсказание ситуации на срок до 1 года), краткосрочные (до 15 лет), долгосрочные (несколько десятилетий), сверхдолгосрочные (столетия), что влияет на выбор операционных единиц. Так, основой сезонных прогнозов является учет изменений метеорологических условий и сезонных явлений природы, что хорошо прослеживается в границах фаций и урочищ. Краткосрочные прогнозы позволяют оценить признаки изменения ПТК, происходящие под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов. В качестве территориальной единицы при разработке краткосрочных прогнозов выступает ландшафт, долгосрочных и сверхдолгосрочных – более крупные территориальные комплексы (провинции, зоны). Ландшафтно-экологическое прогнозирование осуществляется с помощью различных методов, основными из которых являются: экспертная оценка, экстраполяция, географические аналогии, ландшафтно-генетические ряды, использование функциональных зависимостей. моделирование, оценка. В настоящее время помощь в разработке прогнозов может оказать построение геоинформационных систем и использование современных ГИС – технологий.
25. Характеристика основных типов ландшафтов. Особенности климата, почвенно-растительного покрова, животного мира полярных, субарктических тундровых и бореально-субарктических лесотундровых ландшафтов. Полярные (арктические и антарктические) внеледниковые ландшафты. Распространены на островах Северного Ледовитого океана, а также на Антарктическом полуострове. В Приатлантическом секторе Арктики климат относительно мягкий, увлажнение повышено; в континентальных секторах (особенно на северных островах Канадского Арктического архипелага) климат суровее и суше. Снежный покров лежит почти 300 дней в году; повсеместно распространена мощная многолетняя мерзлота, летом деятельный слой оттаивает лишь на 20—30 см. Типичны криогенные процессы — образование морозобойных трещин, полигональных и структурных грунтов. Растительный покров слабо развит, известны всего несколько десятков видов сосудистых растений — низкорослых, криофитных трав. Они обычно приурочены к трещинам полигонов и их корневые системы не смыкаются. Поверхность полигонов покрыта тонкой корочкой накипных лишайников и микроскопических водорослей. Здесь нет пресмыкающихся, а единичные виды млекопитающих, так же как и птицы, трофически связаны с морем, для них характерны кочевкии сезонные миграции. В сезонном ритме 9—10 месяцев приходится на морозную фазу. Полярная ночь длится 120—130 сут; самое холодное время наступает после ее окончания — в феврале — марте. В апреле начинается полярный день, но лишь в конце июня средняя температура воздуха становится положительной. Активная фаза — полярное лето — совпадает с бесснежным периодом и второй половиной полярного дня (июль и большая часть августа). Жизнедеятельность микроорганизмов и растений возможна благодаря тому, что поверхность почвы нагревается сильнее, чем воздух. Вегетация протекает очень быстро, и уже в августе растения увядают. Субарктические (тундровые) ландшафты. В Субарктике тепло и влагообеспеченность возрастают по сравнению с Арктикой. Выделяются подтипы аркто-тундровых, типичных тундровых и южных тундровых ландшафтов. Увлажнение повсюду избыточное; сток обильный, но крайне неравномерный (с резким весенним максимумом). Многолетняя мерзлота и связанные с ней процессы развиты во всех континентальных секторах. Для растительного покрова типичны низкорослые кустарники — полярные березки и ивы (в арктической тундре их нет), кустарнички (голубика, брусника, вороника, багульник), некоторые злаки, осоки, пушицы, а также мхи и лишайники. Корневые системы растений смыкаются, сплошь пронизывая почву. По условиям жизни животных субарктические ландшафты имеют много общего с арктическими. Многие животные покидают тундру на зиму; характерны резкие колебания численности от года к году. Почвы — в основном тундровые торфянисто-глеевые, кислые, ненасыщенные. Широко развито заболачивание. В типичных умеренно континентальных тундрах зима, т.е. период устойчивого снежного покрова с температурой воздуха ниже —5° С, продолжается около 8 месяцев. В остальной части годичного цикла можно различать следующие основные фазы: 1)предвесеннюю (разрушение снежного покрова), 2) ранневесеннюю(первые цветущие растения — пушица, крупка), 3) поздневесеннюю (начало зеленения растений), 4) собственно летнюю (разгар вегетации и массовое цветение), 5) позднелетнюю (прекращение оттаивания мерзлоты, спад вегетации), 6) осеннюю (прекращение вегетации), 7) предзимнюю (формирование снежного покрова). Летние фазы длятся 50—60 дней. В приатлантических тундрах активные фазы продолжительнее, а зима короче. В арктической тундре равнинные ландшафты незаметно переходят в горные — каменистый вариант арктической тундры с открытыми группировками, для которых характерна дриада. Бореально-субарктические континентальные (лесотундровые) ландшафты. В условиях континентального климата переход от тундры к тайге образует лесотундра. Запасы тепла здесь постепенно увеличиваются, осадков также поступает больше, но зима из-за удаления от океана более сурова. Континентальность в целом усиливается, но неодинакова в разных секторах. Многолетняя мерзлота широко распространена, развиты термокарст, заболачивание. Среди типичных тундровых сообществ (преимущественно зарослей карликовых березок — ерника) сначала появляются единичные угнетенные деревья (в типично и резко континентальных условиях —лиственница, в умеренно континентальных — ель, в слабо континентальных — береза извилистая и сосна обыкновенная), затем их группы, редины и редколесья. Животный мир становится богаче за счет многих таежных представителей (в том числе лось, бурый медведь). Господствуют тундровые торфянисто-глеевые почвы, но местами выражен подзолистый процесс,усиливается торфообразование. В сравнении с тундрой продолжительность зимы сокращается (180—220 дней), а активного периода—увеличивается, но по общему характеру сезонной структуры лесотундра близка к тундре. Начало фотосинтеза и зеленения растений наступает после перехода средней температуры воздуха через 5° С, а облиствение карликовых и высокоствольных берез и лиственницы — после пере хода через 7—8° С (в первой-второй декаде июня). Массовое созревание ягодников приходится на конец июля—август; в конце августа начинается расцвечивание деревьев и кустарников, к концу сентября (после осеннего перехода температуры через 0° С) заканчивается листопад.
26. Характеристика основных типов ландшафтов. Особенности климата, почвенно-растительного покрова, животного мира ландшафтов хвойных (таёжных), смешанных и широколиственных лесов умеренного пояса. Таежные ландшафты. Таежные ландшафты сплошной полосой тянутся через всю Евразию, начинаясь в Скандинавии, у берегов Атлантики и заканчиваются на Камчатке, Охотском побережье, Сахалине, и продолжаются на Североамериканском континенте, образуя такую же сплошную зону от океана до океана. Северная граница этой зоны является одновременно и северной границей лесных ландшафтов вообще. Климатические условия этой зоны в основных чертах таковы. Лето короткое, относительно прохладное, зима длинная и морозная, вегетационный период очень короткий. Количество осадков (300-600 мм) несколько превышает испарение. Максимальное количество осадков выпадает летом. Снеговой покров устойчив и держится всю зиму. Короткое лето и длинная зима обусловливают сравнительно низкую интенсивность биологического круговорота. Растительный покров ландшафтов таежной зоны представлен игольчатохвойными лесами, подразделяемыми на две основные группы - темнохвойные и светлохвойные. Видовое разнообразие в таежных ландшафтах небольшое - число видов высших растений приблизительно вдвое меньше, чем в широколиственных лесах. Характерна изменчивость зоомассы по сезонам, зимой в тайге активная часть населения составляет 0,1 от летнего обилия. Почвенный покров ландшафтов тайги представлен кислыми, сильно выщелоченными почвами - преимущественно подзолистыми и их разновидностями, в зависимости от механического и минералогического состава подстилающих пород. На водопроницаемых породах и при хорошо дренируемом рельефе водный режим почв промывной и формируются типичные подзолистые почвы, железистые и железогумусовые подзолы. В южной части тайги их сменяют дерново-подзолистые почвы. При слабом дренаже и водозастойном режиме появляются глеевые почвы, а в условиях многолетнемерзлых пород - мерзлотно-таежные. Таежную зону принято подразделять на три подзоны: северную, среднюю и южную тайгу. Смешанные леса умеренного пояса. Смешанные леса - природная зона умеренного климатического пояса. Смешанный лес обычно граничит на юге с зоной широколиственных лесов. Он характерен для Северного полушария и встречается на востоке Северной Америки: севере США - юге Канады, а также в Евразии. Смешанный лес значительно более приспособлен к холодным климатическим условиям, чем широколиственный. Здесь растительность уже выдерживает холодные зимы со средними температурами ниже -16°C и даже с морозами за -30°C. Лето здесь достаточно тёплое со средними значениями от +16 до +24°C. Годовое количество осадков находится в пределах 500 мм и уменьшается в глубине материка. Растительность смешанных лесов помимо широколиственных пород: дуба, клёна, липы, тополя, представлена мелколиственными и хвойными деревьями, процентное соотношение которых увеличивается к северу природной зоны. Здесь распространена берёза, ольха, ива, рябина, ель, сосна. Большая часть деревьев листопадные, что является приспособлением к холодным зимам умеренного пояса. В то же время, хвойные деревья, за исключением лиственницы, остаются зелёными круглый год. Почвы смешанных лесов на юге серые лесные, на севере - дерново-подзолистые, не отличаются высоким плодородием, однако, пригодны для выращивания растений. Животный мир лесов представлен млекопитающими. Здесь обитают лоси, лисицы, волки, медведи, кабаны, бобры, выдры, рысь. Из более мелких: ласка, хорёк, белка. В Северной Америке также встречаются скунсы, опоссумы, олени. Смешанный лес освоен человеком, огромные его площади сведены и сейчас представляют собой пашни и луга. Крупных массивов сейчас осталось немного, в основном они пересечены транспортными магистралями, вырублены и заняты населёнными пунктами. Широколиственные леса. Широколиственные леса расположены в умеренном поясе Северного полушария. Они занимают большую часть территории Западной Европы, за исключением Средиземноморья, встречаются в Восточной Европе. Большие площади заняты ими в Азии. Также они расположены на северо-востоке Северной Америки. Широколиственные леса являются листопадными, однако, они не приспособлены к суровым зимам. Для них подходящим является умеренный морской или в крайнем случае умеренно-континентальный климат с тёплой зимой (температурами до -10°C) и достаточно жарким летом (+16 - + 24°C).Для широколиственных лесов характерны прежде всего такие виды деревьев, как дуб, бук, граб, клён, липа, каштан, ясень, вяз. Для подлеска Восточной Европы обычны лещина, полевой и татарский клёны, черёмуха, бересклеты. В травяном покрове господствуют мезофильные эвтрофные или мезотрофные виды, в европейских лесах — пролесник, сныть, зеленчук, копытень, медуница, ясменник, осока волосистая и другие. Животный мир представлен большим количеством млекопитающих. Здесь много копытных: лоси, олени, косули, кабаны. Из грызунов - бобры, белки, ондатры, нутрия. Богат мир хищников: волки, лисицы, хори, куницы. Встречаются летучие мыши. Из птиц здесь обитают совы, филины, сычи, глухари, тетерева, журавли, кулики, вальдшнепы, цапли, утки. Из мелких птиц: зяблики, клесты, пеночки, ласточки, скворцы, дятлы.Почвы широколиственных лесов весьма богаты гумусом. На юге встречаются разновидности чернозёмов, большую площадь занимают каштановые и серые лесные почвы, на севере переходящие в дерново-подзолистые. Значительная часть широколиственных лесов была сведена человеком для ведения хозяйственной деятельности, строительства городов, растениеводства и выпаса скота. Сегодня эта природная зона сильно нарушена, многие виды находятся на грани вымирания.