6 Антропогенная динамика ландшафтов.
Под состоянием природной геосистемы обычно понимают определенный тип ее структуры и функционирования, ограниченный некоторым отрезком времени. Отсюда логически следует, чтодинамика природной геосистемы — это смена ее состояний. Ясно, что антропогенная динамика геосистем обусловлена хозяйственной (в широком понимании — антропогенной) нагрузкой на нее: ускоренной эрозией и дефляцией почв, вторичным засолением почв на орошаемых участках в аридных регионах, дигрессией пастбищ, вырубкой лесов, заболачиванием и подтоплением побережий водохранилищ, опустыниванием, евтрофикацией (загрязнением) природной среды.
В целом динамика природных режимов и восстановительных сукцессии — это виды стабилизирующей динамики ландшафта, остальные виды динамики ведут лишь к необратимому качественному изменению или даже разрушению ландшафта. Под устойчивостью ландшафта понимается его способность сохранять свою структуру и функционирование в режиме нормальных природных ритмов и в обстановке изменяющейся внешней среды или под воздействием антропогенных нагрузок.
Устойчивость ландшафтной сферы, как и в целом геосистемы, подчиняется принципу относительности, в частности:
1)к одним нагрузкам ландшафты устойчивы, к другим нет;
2)разным геосистемам (ландшафтам в том числе) свойственны разные потенциалы устойчивости к одним и тем же воздействиям. Характерный пример этого: верхние звенья степной катены лучше переносят загрязнения, чем нижние, а нижние лучше верхних переносят эрозию.
Установлено также, что относительно малая устойчивость к возмущающим внешним воздействиям характерна для многих реликтовых геосистем (например, для лесных массивов в степях). Такие реликты находятся в известной дисгармонии с окружающей их внешней средой. Неустойчивы и геосистемы на ранних стадиях своего формирования, например, только начинающие зарастать пески. В сравнении с такими системами намного более устойчивыклимаксовыегеосистемы.
Устойчивость ландшафтов во многом зависит от того, какой вид динамики у них преобладает. В частности, если господствует стабилизирующая динамика, устойчивость значительно повышается. Однако она сильно падает в тех случаях, когда динамический тренд (направление нагрузок) усугубляется наложением однонаправленных антропогенных нагрузок.
В этих случаях и происходит так называемый ландшафтный резонанс — явление усиления внутренних колебаний геосистемы внешними колебаниями. Весьма известный пример здесь — опустынивание Сахели (области на севере Африки), которое из-за засухи усилилось также многолетнимперевыпасом скота.
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 известнымзаконом толерантности В. Шелфорда.
Антропогенная динамика ландшафта (стр. 1 из 3)
Реферат по предмету: Ландшафтоведение.
Тема: «Антропогенная динамика ландшафта. Устойчивость ландшафта».
1. Понятие динамики и устойчивости
2. Сукцессия ландшафта
3. История и направления антропогенизации ландшафтной сферы Земли
Список использованных источников.
1. Понятие динамики и устойчивости
Под состоянием природной геосистемы обычно понимают определенный тип ее структуры и функционирования, ограниченный некоторым отрезком времени. Отсюда логически следует, что динамика природной геосистемы — это смена ее состояний. Ясно, что антропогенная динамика геосистем обусловлена хозяйственной (в широком понимании — антропогенной) нагрузкой на нее: ускоренной эрозией и дефляцией почв, вторичным засолением почв на орошаемых участках в аридных регионах, дигрессией пастбищ, вырубкой лесов, заболачиванием и подтоплением побережий водохранилищ, опустыниванием, евтрофикацией (загрязнением) природной среды.
В целом динамика природных режимов и восстановительных сукцессии — это виды стабилизирующей динамики ландшафта, остальные виды динамики ведут лишь к необратимому качественному изменению или даже разрушению ландшафта. Под устойчивостью ландшафта понимается его способность сохранять свою структуру и функционирование в режиме нормальных природных ритмов и в обстановке изменяющейся внешней среды или под воздействием антропогенных нагрузок.
Устойчивость ландшафтной сферы, как и в целом геосистемы, подчиняется принципу относительности, в частности:
1)к одним нагрузкам ландшафты устойчивы, к другим нет;
2)разным геосистемам (ландшафтам в том числе) свойственны разные потенциалы устойчивости к одним и тем же воздействиям. Характерный пример этого: верхние звенья степной катены лучше переносят загрязнения, чем нижние, а нижние лучше верхних переносят эрозию.
Установлено также, что относительно малая устойчивость к возмущающим внешним воздействиям характерна для многих реликтовых геосистем (например, для лесных массивов в степях). Такие реликты находятся в известной дисгармонии с окружающей их внешней средой. Неустойчивы и геосистемы на ранних стадиях своего формирования, например, только начинающие зарастать пески. В сравнении с такими системами намного более устойчивы климаксовые геосистемы.
Устойчивость ландшафтов во многом зависит от того, какой вид динамики у них преобладает. В частности, если господствует стабилизирующая динамика, устойчивость значительно повышается. Однако она сильно падает в тех случаях, когда динамический тренд (направление нагрузок) усугубляется наложением однонаправленных антропогенных нагрузок.
В этих случаях и происходит так называемый ландшафтный резонанс — явление усиления внутренних колебаний геосистемы внешними колебаниями. Весьма известный пример здесь — опустынивание Сахели (области на севере Африки), которое из-за засухи усилилось также многолетним перевыпасом скота.
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.
Отметим также, что чем менее разнообразна горизонтальная структура ландшафта, тем более слабы ее механизмы компенсации и, следовательно, тем слабее ее устойчивость. Очевидно и то, что локальные антропогенные нагрузки чаще всего не сказываются или почти не сказываются на крупных региональных иерархических единицах: провинциях, зонах и т.п.
2. Сукцессия ландшафта
Сукцессия ландшафта (от лат. successio — преемственность, наследование) — термин первоначально был применен в геоботанике для обозначения смены временных, нестабильных растительных сообществ при формировании или разрушении устойчивого фитоценоза. Причины — как саморазвитие биогеоценозов, так и внешние природные и антропогенные факторы (рубки, пожары, вытаптывание и др.).
Представление о сукцессиях было внесено К. Троллем в сферу ландшафтоведения для обозначения последовательных смен состояний в рамках одного инварианта. Это нашло свое выражение при анализе динамической модели эпифации — серийных рядов фаций, последовательно связанных с коренной фацией. Это одна из пространственных форм отражения именно сукцессии ландшафта. Под сукцессией ландшафта можно понимать также и процесс смены его переменных состояний в направлении к коренному или близкого к нему динамическому состоянию.
Мы уже достаточно знаем о том, что под воздействием климатического и геолого-геоморфологического факторов внешней среды происходит эволюция природных геосистем. Помимо факторов внешней среды не менее важным для эволюции природных геосистем является фактор саморазвития, или фактор спонтанного развития. Любая сложная система, в том числе и геосистема, какой бы открытой по отношению к внешней среде она ни была, обладает способностью к саморазвитию, обладает спонтанностью. Примеры: развитие ландшафтной оболочки, зарастание пресного водоема. Направленность саморазвития геосистем, историческая неповторимость их природы — чрезвычайно важное свойство геосистем. В ходе спонтанного развития природная геосистема проходит ряд последовательных стадий. Самые важные из них:
1) зарождение геосистемы. Обычно происходит возникновение новой литогенной основы;
2) становление геосистемы. Появляются почва и растительный покров, в первую очередь, — пионерные группировки однолетних экс-плерентных растений (сорняки, «шакалы» растительного мира). Они готовят экотоп для более требовательных многолетних растений;
3) зрелость геосистемы. Появляются многолетние растения. Они образуют устойчивые фитоценозы. Система находится в состоянии максимального равновесия, или климакса (термин введен Клеменсом). Примеры климаксовых систем: смешанные леса на моренной равнине, суглинках с дерновыми почвами, богато разнотравные степи на черноземах;
4) отмирание геосистемы. При этом на ее месте зарождается новая геосистема. Например, на месте озера появляется низинное болото, на месте низинного болота — верховое, на месте верхового болота — лес.
Последовательная закономерная смена стадий в процессе зарождения и формирования природной геосистемы и называется сукцессией ландшафта.
Если геосистема нарушена чем-то и стремится к равновесию, то в этом случае говорят о восстановительной сукцессии.
3. История и направления антропогенизации ландшафтной сферы Земли
Многолетние исследования современных ландшафтов привели к выводу, что природно-антропогенные ландшафты — это исторические образования. Многие из них пережили и продолжают переживать ныне длительную эволюцию, причем не только природную, но и хозяйственную. В их структуре сосредоточены элементы былых эпох хозяйственного использования. Можно наметить основные этапы эволюции ландшафтной оболочки Земли.
1. Добиосферный (абитический) — весь криптозой.
2. Биосферный этап — фанерозой. Он характеризуется развитием биоты, трансформацией атмосферного воздуха под ее воздействием, а также всех природных вод, литогенной основы ландшафтов.
3. Формирование почвенного покрова. В самом конце биосферного этапа устанавливается появление человека умелого.
4. Антропогенный этап начался 40 тысяч лет назад, с появлением Ноmо sapiens (человека разумного). Он стал активно пользоваться огнем, орудиями труда, заниматься охотой. При этом сильно сократилось количество многих млекопитающих, что в итоге привело к наступлению экологического кризиса мезолита. Выходом из этого кризиса был переход от присваивающего способа потребления к производящему, что в ранней истории человечества обозначается как неолитическая революция. Зародилось земледелие и животноводство.
5. Техносферный этап датируется серединой XIX — концом XX столетия. В начале XXI века отчетливо обозначен переход к постиндустриальному обществу.
6. Ноосферный этап лишь начинается. Ноосфера, в понимании В.И. Вернадского, — это такое возможное в будущем состояние ландшафтной сферы, когда ее функционирование и развитие целенаправленно регулируется Разумом человечества для сохранения человеческой цивилизации. Концепция устойчивого развития была рассмотрена и принята на одном из последних географических конгрессов в Рио-де-Жанейро в 1992 г. Суть концепции — в разумном сотворчестве человека и природы с целью создания системы культурных ландшафтов как структурных важнейших элементов ноосферы. Путем построения ноосферы, таким образом, и является упомянутая концепция устойчивого развитии. В постиндустриальном мировом сообществе приоритеты должны быть отданы уже не технике, а экологии, в том числе ландшафтной.
Антропогенизация ландшафтной сферы Земли происходит не только в результате целенаправленной хозяйственной деятельности, но и в результате возможных, дестабилизирующих природную среду процессов — так называемых цепных реакций.
27. Антропогенная динамика ландшафтов.
Антропогенная динамика ландшафтов обусловлена хозяйственными воздействиями на природную среду. Этот вид динамики проявляется следующим образом: а) вырубка и другие виды механического уничтожения древесно-кустарниковой растительности, сопровождающиеся сокращением площади и изменениями качества лесов, распахивание степей и лугов; б) ускоренная сельскохозяйственная эрозия и дефляция почв, связанные с механическим повреждениями растительного и почвенного покровов, дигрессия пастбищ и развеивание песков, опустынивание, изменения рельефа и ландшафтов карьерно-отвальными комплексами, деградация и коренные преобразования ландшафтов в городах и промышленных зонах и т.д.; в) заболачивание подтопленных водохранилищами побережий и вторичное засоление почв на орошаемых землях в аридных ландшафтах; г) загрязнение ландшафтов и сопровождающие его нарушения растительности, почв, животного мира.
Антропогенная динамика ландшафтов в большинстве случаев осуществляется природными процессами (эрозия, дефляция, заболачивание), но процессы, вызванные хозяйственной деятельностью и ведут к деградации, разрушению ландшафтов. Например, интенсивная эрозия почв и кор выветривания в горах после сведения лесов (Древняя Греция); дефляция почв, эоловое рельефообразование, опустынивание после сильной дигрессии пустынных или степных пастбищ (Калмыкия и др.); усыхание, отмирание и изменение растительности в городах и загрязняемых промышленных зонах (Мончегорский комбинат).
28. Динамика развития, катастроф и восстановительных сукцессий.
Динамика развития ландшафтов проявляется в форме ландшафтных трендов и «жизненных» циклов, характеризующихся направленными необратимыми изменениями структуры и состояний ландшафтов от их зарождения до отмирания. Примерами динамики развития являются: а) зарождение оврага с промоины и развитие до балки с выработанным профилем и пологими заросшими склонами конкретной овражно-балочной системы; б) формирование озерной геосистемы с последующим заполнением озерной котловины рыхлыми наносами и органическими остатками растений, саморазвитием водной поверхности и отмирании озерной геосистемы, как таковой. Для динамики развития характерны следующие специфические этапы и соответствующие им состояния: зарождения, молодости, зрелости, старения и полного отмирания. По сути, она определяется полным жизненным циклом ландшафта конкретного вида и типа.
Динамика катастроф и революций проявляется в форме резких скачкообразных изменений структуры, а, следовательно, и изменения состояний ландшафтов. Она обычно бывает обусловлена относительно случайными, быстрыми, порой катастрофическими процессами внешней среды, ведущими к сильным разрушениям ландшафтных структур регионов.
К ним относятся такие разрушительные процессы, как обвалы, лавины, сели в горах, ураганы, катастрофические ливни и наводнения, вулканические извержения, пожары, неумеренная хозяйственная деятельность и т.д. В отличие от медленно и длительно проявляющейся эволюции динамика природных катастроф происходит в сравнительно сжатые отрезки времени и влечет за собой разрушение или полное уничтожение биоты и почвенного покрова, а порой и изменение литогенной основы. Ландшафту после таких катастроф требуется несколько десятков, а то и сотни лет на восстановление вертикальной и горизонтальной структуры, либо на становление обновленных ландшафтов на новой литогенной основе. Причем существенные изменения литогенной основы ландшафтов могут коренным образом изменить направление их развития и эволюции.
Ландшафтная динамика восстановительных сукцессий – это последовательная смена состояний ландшафта, направленная на его стабилизацию в окружающей среде. Представление о сукцессиях было перенесено в экологию ландшафтов К. Троллем.
Представления о сукцессиях как последовательных сменах состояний в рамках инварианта положены в основу динамической модели ландшафта: серийные ряды фаций, последовательно связанные с коренной фацией представляют собой одну из форм отражения сукцессии ландшафта. Под сукцессией ландшафта понимается и процесс смены переменных состояний ландшафта в направлении к коренному или близкому к нему динамическому состоянию.
Существующие классификации сукцессий довольно сложны и разнообразны. Прежде всего, можно выделить первичные и вторичные сукцессии. Первичные сукцессии начинаются с оголенного субстрата, то есть по сути дела «с чистого листа», а вторичные связаны с нарушенным ландшафтом, в котором сохранился хотя бы один, а чаще несколько блоков. Кроме того, различают так называемые дигрессионные и демутационные сукцессии. Дигрессия (деградация) – процесс, обычно противоположный нормальной сукцессии развития, связанный с упрощением структуры геосистем и часто приводящий к их конвергенции; демутация – это восстановительная сукцессия, обычно (но не всегда) эквифинальная с нормальной сукцессией развития. Для разных типов восстановительной сукцессии используют термины – постэксарационная – для залежной сукцессии и постпирогенная – для сукцессии, начинающейся на пожарищах. В каждой сукцессии можно выделить инициальные (начальные) и терминальные (конечные) стадии – это обычно климакс или антропогенный субклимакс. Пионерным видам, заселяющим ландшафты на начальных стадиях сукцессий, обычно свойственно минимальное характерное время, в течение которого вид осваивает новую территорию.
Характерные времена сукцессий имеют широкий диапазон – от десятков до тысяч лет (Тишков, 1986). В них вовлекаются все без исключения компоненты ландшафта. Каждый из компонентов имеет свой «сукцессионный статус», т.е. занимает определенное положение в цепочке временных изменений геосистем. Достаточно вспомнить этапы зарастания водоема или залесение залежи, где на смену одним сообществам растений и животных приходят другие, преобразуя среду для других организмов (одна модель сукцессии) или исчерпывания свои возможности существования в данных условиях (другая модель сукцессии).