Ландшафт
Ландшафт — природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (верхние горизонты литосферы, рельеф, климат, воды, почвы, биота) находятся в сложном взаимодействии, образуя однородную по условиям развития единую систему.
Ландшафтный подход в экологии имеет, прежде всего, большое значение для целей природопользования. По происхождению выделяют два осноьных типа ландшафтов — природный и антропогенный.
Природный ландшафт формируется исключительно под влиянием природных факторов и не преобразован хозяйственной деятельностью человека. Изначально выделяли следующие природные ландшафты:
геохимический —• участок, выделенный на основе единства состава и количества химических элементов и соединений. Интенсивность их накопления в ландшафте или, напротив, скорость самоочищения ландшафта могут служить показателями его устойчивости по отношению к антропогенным воздействиям;
элементарный — участок, сложенный определенными породами, находящимися на одном элементе рельефа, в равных условиях залегания грунтовых вод, с одинаковым характером растительных ассоциаций и одним типом почв;
охраняемый — ландшафт, на котором в установленном порядке регламентированы или запрещены все или отдельные виды хозяйственной деятельности.
Однако, как считают многие ученые, сейчас на суше преобладают антропогенные ландшафты или, во всяком случае, по распространенности они равны природным.
Антропогенный ландшафт — это бывший природный ландшафт, преобразованный хозяйственной деятельностью настолько что изменена связь его природных компонентов. Сюда относятся ландшафты:
агрокультурный (сельскохозяйственный) — растительность в значительной степени заменена посевами и посадками сельскохозяйственных и садовых культур;
техногенный — структура обусловлена техногенной деятельностью человека, связанной с использованием мощных технических средств (нарушение земель, загрязнение промышленными выбросами и т. п.); сюда же входит ландшафт индустриальный, образующийся в результате воздействия на среду крупных промышленных комплексов;
городской (урбанистический) — с постройками, улицами и парками.
Границы географической (ландшафтной) оболочки Земли совпадают с границами биосферы, но поскольку в географа ческую оболочку входят и участки, где нет жизни, можно ус, ловно принимать, что биосфера входит в ее состав. Фактически же — это неразрывное единство, о чем свидетельствует и ландшафтный подход при выделении типов природных экосистем. Одним из таких примеров служит классификация по P . X. Уиттекеру, использованная им при оценке продуктивности экосистем земного шара.
Главный источник энергии для ландшафтной оболочки, как и для бисферы, — солнечная радиациия. Для биосферы солнечная энергия — это прежде всего «движитель» биогеохимических циклов биофильных элементов и главный компонент фотосинтеза — источника первичной продукции. Но энергия Солнца, обеспечивая эту продуктивность, составляет лишь 2—3% от всей его энергии, достигшей поверхности Земли. Остальная солнечная энергия расходуется на абиотическую среду, если не считать достаточно активное участие ее в процессах физико-химического разложения, опада и др. Но абиотические факторы определяют вместе с биотическими эволюционное развитие организмов и гомеостаз экосистем. В, свою очередь растительный и животный мир — столь мощные природные компоненты, что могут влиять на окружающую среду и «переделать ее под себя», создавая определенную микросреду (микроклимат). Все это свидетельствует о том, что живая природа существует в едином энергетическом поле всего ландшафта. Об этом говорит и распределение первичной продукции на суше и в океане.
Различия в продуктивности связаны с климатической зональностью, характером среды обитания (суша, вода), с влиянием экологических факторов локального порядка и т. п., сведения о которых излагаются ниже при характеристике природных экосистем как хорологических единиц биосферы, классифицированных на
Источник статьи: http://ibrain.kz/ekologiya/landshaft
Понятие «ландшафтная экология» и ее место в системе наук о Земле.
Ландшафтная экология сравнительно молодая наука, активно развивающаяся с сер. 20 века. Понятие «ландшафтная экология » ввел в науку в 1939 г нем. физико-географ Тролль, понимая под ландшафтной экологией науку о природных комплексах, обусловленных взаимоотношениями между живыми существами и их средой данной части ландшафта. Позже, в 1966 г., К Тролль переименовал термин «ландшафтная экология» в «геоэкологию». Терминологическая замена была вызвана стремлением автора улучшить взаимопонимание ученных из разных стран, многие из которых к тому времени стали отождествлять ландшафтную экологию с биогеоценологией (наука о биоценозах, их функционировании и географическом распространении. Основоположенник — В.Н. Сукачев). Тролль полагал, что при совместных усилиях географов и экологов будет развиваться комплексная «эконаука» о Земле и жизни на ней.
Начало данной научной дисциплины, за которой Тролль закрепил термин «геоэкология» как синоним «ландшафтной экологии», положили исследование В.В. Докучаева, которые ещё в к.19 в изучал проблему борьбы с засухой – в черноземной полосе России, показал исключительную роль ландшафтного комплекса как для существования человека, так и для его хозяйственной деятельности.
Взаимосвязи между ландшафтной средой, ее компонентами и человеком всегда привлекали внимание многих естествоиспытателей и географов. В этой связи следует назвать А.Гумбольдта, А.Ф. Миддендорфа, Н.А. Северцова, А.Н. Краснова, Г.И. Танфильева, В. Н. Сукачева, К.К. Маркова и др.
В настоящее время под ландшафтной экологией понимается наука, изучающая природные, природно-антропогенные и антропогенные территориальные комплексы на глобальном, региональном и локальном уровне в качестве среды обитания организмов, человека прежде всего с одной стороны, и среды социально-экономической деятельности с другой.
Такой точки зрения придерживаются многие ученные географы: А.Г. Исаченко, в.Б. Сочава, Е.И. Тимашев, А.А. Чибилев и др.
В связи с этим объектом ландшафтной экологии являются ландшафтные комплексы как регионального так и типологического характера.
В предмет данной науки входит изучение:
1. Решение проблем, связанных с нежелательными изменениями в ландшафтах.
2. Воздействие антропогенных факторов и стихийных процессов на ландшафты до уровня экологических кризисов, бедствий и катастроф.
3. Биологического разнообразия и структурно-функциональной целостности геосистем.
В системе наук о Земле ландшафтная экология, по мнению многих ученных (Ф.Н. Мильков, А.А. Чибилев, и.Е. Тимашев и др.), представляет собой ветвь ландшафтоведения, по этому общее направление исследований этой науки опираются на научно-методическую основу ландшафтоведения. Исследуются методы геофизический, геохимический, индикационный, серия дистанционных методов и т.д. Принципы, положенные в основу ландшафтной экологии, используют те же подходы – это принцип целостности; системный принцип упрощения (т.е. переход от объекта изучения к его модели, т.е. упрощенному образу); принцип формализации, т. е. точную фиксацию объекта исследования на карте ландшафтов, например; принцип комплексности; принцип учета потенциала ландшафта, учета устойчивости и функционирования ландшафта, принцип экологического равновесия и др.
Для ландшафтной экологии характерны междисциплинарные связи – использование достижений и данных из целого ряда областей знаний и практической деятельности; таких как геоглогия, биология, экология, геоморфология, геоинфармационное обеспечение, нормативно-правовая база, экономика и социальные аспекты и т.д.
Целью ее является изучение ландшафтов и их современного состояния с учетом создания для человека подходящей среды обитания и труда.
1. Освоение формирующегося понятийного аппарата;
2. Изучение и решение проблем оптимизации ландшафтов;
3. Разработкой приемлемых способов и методов экологического использования ресурсов, кот обладают ландшафты;
4. Изучение рекреационных, культурно-исторических, эстетических, и др полезных свойств ландшафтов и их экологически правильное использование;
5. Разработка новых и правильное применения уже освоенных методик при составлении ландшафтно-экологических карт.
Компонентные и комплексные критерии оценки экологического состояния ландшафтов
Экологическое состояние ландшафтов оценивается нормативами, основой которых являются показатели естественно нарушенного состояния природных комплексов. Нормативные показатели устанавливаются в результате экспертных оценок. Специальными службами при этом введены нормы, т. е ПДК загрязняющих веществ.
ПДК – это экологический норматив, обозначающий предельную концентрацию в-ва в воде, почве, атмосфере, продуктах питания, при которой она не может нанести вред здоровью человека. Нормативы периодически пересматриваются. При этом определены нормативы по содержанию вредных в-в в воде, атмосфере, почве и др компонентах. Критериями оценки, для компонентов природы и природного комплекса в этом случае служит: критерии оценки – это меры антропогенного воздействия на компоненты и ландшафта, при которых их оценочные характеристики не выходят за пределы естественных. Для атмосферного воздуха – степень загрязнения воздуха устанавливаются:
1. С учетом кратности превышения ПДК следующих в-в: по содержанию пыли(ПДК=0,15 г/м³), оксида углерода (СО=1 мг/³), оксида серы(0,5 мг/м³), диоксид азота (0,085 мг/м³), бензапирена =0,0000001мг/м³.
2. С учетом класса опасности: 1 класс – мышьк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор, бензапирен.2 класс – бор, кобальт, никель, молибден, хром, сурьма, медь. 3 класс – барий, ванадий, вольфрам, магний, стронций, ацетофенол.
3. По количеству поллютантов (т.е загрязняющих в-в), одновременно присутствующих в воздухе.
4. И по степени их комбинированного оздействия.
Специалистами отмечено (метеорологи, геофизики), что при повышении концентрации загрязняющих в-в в 10-15 раз наблюдается деградация лесов до стадии техногенной пустоши.
Для поверхностных вод : по систематическому поступлению в водоемы загрязняющих в-в разной степени опасности и накопления их а) в данных отложениях, б) в живых организмах, в) пищевых цепях. Особо опасными, т. е токсичными являются: а. нефть и нефтяные продукты, б. фенолы, в. Поверхностно-активные в-в (стиральные порошки, например), г. Тяжелые металлы (бензол – 0,5 мг/л, алюминий – 0,5 мг/л, ДДТ – 0,1 мг/л, бензаприрен – 0,000000мг/л).
В качестве тест-объектов гидрологи исрользуют еще низших ракообразных (дафнии, цериодафнии). Гибель рачков на уровне 50% от их общего количества за 48-96 часов являются признаком очень высокой степени неблагополучия вод; на уровне 20% — степенью высокого неблагополучия во все фазы гидрологического цикла.
Для почв – (почвы и их состояние является одним из основных критериев оценки деградиции л-тов).
1. Зависимость между содержанием гумуса в почвах и урожаем сельхоз культур.
2. Площадь – проявление негативных процессов (эрозия; дефляция – развевание песков; засоление; иссушение; заболачивание, переуплотнение, загрязнение почв).
3. Степень содержания тяжелых металлов (кобальт – 5мг/кг, фтор – 2,8 мг/кг, свинец – 32,0мг/кг, ртуть – 2,1мг/кг).
1. Уменьшение площади коренных сообществ
2. Уменьшение лесистости от оптимально (зональной)
3. Уменьшение поноты древостоев; поврежние древостоев техногенными выбросами;
4. Развитие заболеваний древостоев
5. Уменьшение проективного покрытия
6. Уменьшение биологической продуктивности
Дла животного мира:
1. Уменьшение его разнообразия
2. Уменьшение численноти животных
3. Увеличение плотности популяции грызунов (мышевидных).
4. Чистота их заболеваний
5. Падеж животных (более чем на 50% )
1. Суммарные показатели загрязнителей, характеризующие природные системы в целом
2. Интенсивность биотического круговорота (отношение массы ежегодной биопродуктивности к её общей массе).
3. Естественная способность к самоочищению, обусловленную скоростью биотического круговорота.
Источник статьи: http://lektsia.com/1x4efc.html
Экологически значимые факторы и экологические функции ландшафта. Ландшафтный диагноз и прогноз.
8.Экологические функции ландшафта проявляются как совокупность функций его компонентов, однако экологическая значимость последних для человека далеко не одинакова. А.Г. Исаченко различает 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. Обводненность ландшафта относится к незаменимым экологическим факторам.Большое значение имеет минерализация и химический состав вод. Почва служит источником питания растений, а через них – поступления минеральных элементов в организм человека. Рельеф–важный фактор. Увеличение абсолютной высоты местности и связанные с этим явления сказываются негативно на здоровье человека. Характер рельефа обусловливает геоморфологические процессы. Растительный покров. является поставщиком кислорода в атмосферу, источником многих пищевых продуктов, витаминов, лекарственных средств, фитонцидов. Животный мир выполняет важные экологические функции. Животные являются элементами биоты, определяют биологическую продуктивность экосистемы. Ландшафтно-экологический диагноззаключается 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. Одной из наиболее видов экологической оценки является определение экологического потенциала ландшафта(ЭПЛ). В структуру ЭПЛ входят не только природные ресурсы, но и природные условия, поскольку они являются экологически значимыми факторами. Интегральная оценка при этом рассчитывается, как правило, методом перевода абсолютных показателей в баллы и их последующего суммирования. Г. Хаазе предложил метод расчета ЭПЛ в виде формулы P=R+G+B+K, где, P – полный природный потенциал, R – солнечная энергия, G – энергия гравитационная, B – энергия, поступившая в окружающую среду в результате проявления космических, геологических, биотических и почвенных процессов, K – энергия продукционных процессов. Экологическое состояние (ЭСЛ), которое зависит от соотношения экологически значимых факторов, поддерживающих или снижающих ценность ПТК. Выделяют благоприятное, удовлетворительное, напряженное экологическое состояние. Экологическая ситуация Кочуров рассматривает экологическую ситуацию как пространственно-временное сочетание экологических проблем, определяющее состояние систем жизнеобеспечения человека и создающее определенную экологическую обстановку. Эколого-географическая ситуация – 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. Приоритет в ландшафтных исследованиях должен быть отдан ландшафтно-экологическому и функционально-динамическому направлениям. Для этого необходимо решить следующие задачи: определить современное состояние и тенденции развития хозяйства исследуемой территории; выявить наиболее значимые социальные особенности территории; проанализировать культурные и религиозные традиции природопользования; рассмотреть существующий жизненный уклад местного населения и его особенности;учесть ряд демографических показателей (численность, плотность, состав населения, его динамику, миграции и др.); учесть исторические и этнокультурные особенности; принять во внимание сведения о социальных конфликтах, включая религиозные; выяснить наличие, степень разработанности и направленность природоохранного законодательства, наличие норм, регулирующих использование тех или иных видов природных ресурсов; изучить существующие экологические нормы. Завершающим этапом работ является оценка сложившейся на изученной территории эколого-географической обстановки с точки зрения ее остроты или напряженности. Используются следующие оценочные категории по нарастанию степени опасности: благоприятная, удовлетворительная, нейтральная, конфликтная, напряженная, проблемная, нежелательная, критическая, кризисная, бедственная, катастрофическая ЭГС Прогнозирование состояния ландшафтов или прогноз изменения экологических ситуаций на 5 – 10 и более лет вперед. Система прогнозирования представляет собой совокупность логически увязанных методологических, теоретических и методических положений и рекомендаций, технологических процедур, моделей, направленную на получение конкретных результатов. 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. Направленную изменчивость принято характеризовать такими показателями, как тренд (общая тенденция развития), скорость, периодичность, ритмичность, для расчета которых используются методы математической статистики. Достоверность и точность результатов прогнозирования зависят от правильности выбора масштаба территориальных и временных прогнозных единиц. В зависимости от величины территории прогнозы: глобальные, региональные и локальные. По масштабам времени все географические прогнозы принято делить на сезонные (до 1 года), краткосрочные (до 15 лет), долгосрочные (несколько десятилетий), сверхдолгосрочные (столетия). Методы: экспертная оценка, экстраполяция, географические аналогии, ландшафтно-генетические ряды, использование функциональных зависимостей. моделирование, оценка. Возрастает роль ГИС – технологий.
9. Эволюция ландшафтов. Понятие об инварианте. Реликтовые, прогрессивные и консервативные черты ландшафтах Беларуси.
9.Необратимые смены ландшафта, сопровождающиеся изменением инварианта, составляют сущность развития или эволюции ПТК. Инвариантом В.Б. Сочава (1978) является совокупность свойств, которые сохраняются неизменными в процессе динамических преобразований. Инвариант выступает в качестве общего признака как для ландшафта, так и для его морфологических единиц. Такими инвариантными свойствами обладает вертикальная, горизонтальная и временная структура ландшафта. Именно структура остается практически неизменной в процессе динамики ландшафта, протекающей под воздействием внешних факторов. Следовательно, между понятиями «структура» и «динамика» существует очень тесная связь – они взаимообусловлены. Динамика входит в понятие инварианта ландшафта, в ней выражается временная упорядоченность состояний ПТК как их структурных элементов. Движущей силой этих процессов являются космические и тектонические факторы, вызывающие долговременные однонаправленные изменения, которые приводят к накоплению элементов новой структуры и вытеснению элементов прежней структуры. Этот постепенный сменой ландшафта, в структуре которого представлены разновозрастные элементы, отражающие отдельные этапы формирования ПТК. И.И. Мамай в развитии ландшафта выделяет три фазы: зарождения и становления, устойчивого существования и медленного развития, смены. Новый ландшафт формируется на месте прежнего ландшафта, который вступил в фазу смены. Обычно эта фаза характеризуется изменением процессов выноса и аккумуляции твердого материала, тепло- и влагообеспеченности, миграции химических элементов, что свидетельствует о формировании новой геомы. Фаза смены постепенно переходит в фазу зарождения нового ландшафта, отличительной особенностью которого является наличие новой геомы, появление новой биоты, формирование почвенного покрова. В течение фазы устойчивого существования и медленного развития, которая длится десятки и сотни лет, формируется структура ландшафта, горизонтальные и вертикальные связи, основные свойства комплекса. Таким образом, общая тенденция направленности развития ландшафта состоит в постепенном количественном накоплении элементов новой структуры. Конечным результатом этого процессам является качественный скачок – смена одного ландшафта другим. Б.Б. Полынов предложил различать реликтовые, консервативные и прогрессивные элементы, наличие которых подчеркивает сложный и длительный путь развития ландшафта. Реликтовые элементы сохранились от прошлых эпох, они позволяют восстановить историю формирования ландшафта. В зоне ледниковой аккумуляции реликтовыми элементами выступают формы рельефа (моренные холмы, камы, озы, друмлины), геологические отложения (моренные, озерно-ледниковые, водно-ледниковые и др.), образованные деятельностью ледников и их талых вод, элементы гидрографической сети (долины прорыва), погребенные почвы, отдельные виды растительности (понтийская азалия). Консервативные элементы характеризуют современные условия и структуру ландшафта: его климат, поверхностные воды, почвенно-растительный покров, морфологическое строение. Прогрессивные черты – появившиеся в недалеком прошлом элементы, указывающие тенденцию развития того или иного ландшафта. Примеры прогрессивных элементов: эрозионные формы рельефа, минерализация и сработка торфа на осушенных торфянниках, проникновение степных видов растений в луговые сообщества пойм Припяти и Днепра. В настоящее время считается что возраст ландшафта определяется тем временем, в течение которого существует его современная структура, или, используя терминологию В.Б. Сочавы, остается неизменным его инвариант. Возраст ландшафта можно оценивать в двух аспектах – филогенетическом и онтогенетическом. Филогенетический подход позволяет раскрыть историю геологической эволюции ландшафта и определить возраст литогенной основы. Онтогенетический подход нацелен на выявление длительности существования сложившейся пространственной структуры ландшафта. Чаще всего онтогенетический возраст отождествляется с возрастом доминантных урочищ (внутри ландшафта) или доминантных видов (внутри рода ландшафтов). Чем выше ранг природного комплекса, тем больше его возраст, при этом возраст одного и того же ранга может существенно изменяться.
Источник статьи: http://infopedia.su/5x4dcd.html
