Типы водного питания, зоны активного водообмена.
Совокупность процессов поступления влаги в геосистему, ее передвижения и расхода называется водным режимом геосистемы. Выделяют следующие типы водного режима:
1)Мерзлотный – районы развития многолетней мерзлоты(летом оттаивание деят слоя). 2)Водозастойный – свойственен болотным геосистемам с атмосферным и грунтовым увлажнением. 3)Промывной – часть атмосферных осадков промывает почву и достигает грунтовых вод. 4)Периодически промывной – периодически происходит промывание почвы (влага достигает грунтовых вод) – в лесостепях, северных степях. 5)Непромывной – почвенная толща промачивается до 0,5-2 м, ниже распол «мертвый горизонт». 6)Аридный – почвы сухие в течение года. 7)Выпотной – происходит капиллярное поднятие влаги от грунтовых вод к поверхности и испарение. При этом происходит образование солончаков. 8)Десуктивно-выпотной – также происходит поднятие влаги, однако испарение не физ, а через отсос влаги раст. 9)Паводковый – характеризуется сезонным затоплением (во время половодья). 10)Амфибиальный – постоянно влажных геосистем – постоянно затопленные марши и плавни речных дельт, морские и озерные мелководья, мангровые сообщества. Зона\слой активного водообмена- верхняя граница растительного покрова – первый от поверхности водоносный горизонт. Здесь проходит трансформация атмосферных осадков, поверхностный сток и фильтрация воды в почву, капиллярный подъем влаги, транспирация и физическое испарение.
28. Водные режимы ландшафтов на примере тайги и степи.
Тайга: режим промывного типа.
Осадки (100%) поступают на земную поверхность.
20 % - физическое испарение влаги, задержанной кронами деревьев.
8 % уходит на поверхностный сток.
5 % физическое испарение с поверхности почвы.
10% внутрипочвенный сток.
45% - десукция и транспирация древесным ярусом.
Грунтовый сток – 12% Степь: по А.А. Роде. режим непромывного типа.
40% - физическое испарение с поверхности почвы и травяного покрова.
10% - поверхностный сток.
50% - десукция и транспирация травяным покровом.
Непромывной (осадки не доходят до уровня грунтовых вод, существует мертвый горизонт иссушения).
29. Трофическая пирамида – модель биологического круговорота вещества на потоке солнечной и гравитационной энергии. Человек в трофической пирамиде.
В 1942 Л. Линдэман сформулировал закон пирамиды энергии, или закон трофической пирамиды (правило 10%): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой ее уровень в среднем не более 10% энергии.
В этом законе в биоте реализуется 2-й закон термодинамики. Остальные 90% диссипируются (рассеиваются) в окружающую среду. Так или иначе минеральные вещества снова оказываются в почве и используются растениями для питания. Таким образом осуществляется малый биологический круговорот.
Одно из принципиальных отличий земледельческих агроландшафтов от природных ландшафтов: антропогенное искажение всей энергетики агрогеосистемы. Нарушены естественные трофические связи, закон пирамиды энергии. До 90% продукции изымается, потери восполняются за счет внесения удобрений.
Волновой характер процессов ландшафтной сферы Земли.
Ландшафтной оболочке, как и биосфере, присущ волновой разночастотный характер внешних физических факторов формирования и колебательный характер процессов их внутреннего пространства.
Принцип хроноорганизации (по В.Н. Солнцеву) состоит в том, что процессы разной длительности, подобно процессам разного пространственного масштаба, характеризуются качественным своеобразием, приводящим к возникновению в объектах новых свойств. Поэтому внутри и межвековая хроноорганизация процессов (напр., биопродукционного, местного стока рек) может распадаться на ряд периодов, где степень синхронности в разных фациях может быть различной, из-за изменения во времени факторов, определяющих и лимитирующих интенсивность этого процесса (следствие закона лимитирующего фактора Ю. Либиха).
Динамика ландшафта как смена состояний ПТК.
Динамика - это смена состояний ландшафта. Любая система способна существовать только при постоянной смене состояний - непременное свойство природных геосистем (опр. Тип ее структуры и функционирования, ограниченный некоторым отрезком времени). В течение года различают: сезонный, подсезонный, погодные, суточные и другие.
32. Инвариант и тренды в ландшафте.
Инвариантность ландшафта – относительная неизменность типичной структуры и характерных режимов функционирования геосистемы при смене ее различных состояний (погодных, сезонных, годичных и др. природных ритмов). Изменение верт. и горизонт. структуры приводит к смене инварианта и эволюции ландшафта. Ландшафтный тренд – совок-сть напр природ геосистем, ведущая к перестройке ее инварианта, т. е. к замене одного ландшафта другим. Современные ландшафтные тренды: заболачивание таежного ландшафта, опустынивание степного ландшафта, остепенение пойменно – лугового ланд., дегляциация горных нивально-гляц. ланд., осолончакование орошаемых земель в пустыне.
Ландшафтные тренды – реакция геосистем на изменения внешней среды, антропогенные процессы.
Виды ландшафтной динамики.
Динамика – это смена состояний ландшафта. Виды ландшафтной динамики:
1. Динамики природных ритмов (чередование явлений с определенной последовательностью)
2. Динамикаприродных трендов(замена одного ландшафта другим)
3. Сукцессионная динамика (восст после прир или антроп изменений)
4. Динамики природных катастроф (лавины, сели и тд, что влечет гибел биоты и почв покрова)
5. Антропогенная динамика
34. Сукцессионные смены (пример Тайги).
Ландшафтная сукцессиия – стадийные изменения природной геосистемы, возникающие вследствие природных или антропогенных нарушений и направленные на ее восстановление, приведение ее в относительно устойчивое (климаксовое) состояние.
Первичная сукцессия – саморазвитие Л на новом литогенном субстрате. Вторичная – восстановление Л на прежнем литогенном субстрате после нарушения биоты. Характерное время природной геосистемы – время, необходимое для прохождения геосистемой серии состояний с возвратом к условно исходному состоянию. Пример сибирской тайги по Реймерсу: Лесной пожар àвейниковый лугàкустарникиàмелколиственный лесàсосново-мелколиственный лесàкедрово-сосновый лесàпихтово-кедровый лес Полнейшая релаксация произойдет через 250 лет.
Устойчивость геосистем. Структурный и функциональный аспекты.
Это способность ландшафта сохранять свою инвариантную структуру и характерные режимы функционирования при возмущающих внешних воздействиях (ест. и антропогенных). Устойчивость природных геосистем подчиняется принципу относительности:
1) к одним нагрузкам геосистема может быть устойчива, к другим нет;
2) разные геосистемы обладают разным потенциалом устойчивости к одним и тем же воздействиям.
Пример: верхние звенья степной катены лучше переносят загрязнение, чем нижние, а нижние лучше переносят эрозию, чем верхние. Относительно малая устойчивость к возмущающим внешним воздействиям характерна для геосистем реликтового характера (пример: островные леса в степи), находящихся в дисгармонии с внешней средой. устойчивость функционирования выявляется, если задать граничные условия устойчивого состояния.Устойчивость можно рассматривать в структурном и функциональном аспектах. Устойчивость в аспекте вертикальной и горизонтальной структуры геосистемы отражает форму постоянства объекта, которое задается соответствующим инвариантом. Устойчивость в аспекте функционирования отражает форму развития объекта через смены суточных, сезонных, годовых состояний, через преобразовательную и стабилизирующую динамику, в основе которой лежит отрицательная обратная связь.
Преобразующая динамика.
Стабилизирующая динамика обеспечивает Л динамическое равновесие – сохранение его инварианта. Преобразующая динамика ведет к коренному изменению ландшафта, перестройки его инварианта. К преобразующей динамике относятся: - динамика природных трендов - динамика природных катастроф - во многих случаях антропогенная динамика.