Так задумано природой, что поверхность нашей планеты имеет разный рельеф по всей своей площади. Человек в стремлении к комфорту на обжитых территориях старается создать условия для максимального удобства своего проживания. Необходимо правильно провести планировку своего участка.

Геодезическая съемка

План вертикальной планировки местности включает в себя непосредственное проведение самой геодезической съемки, расчистку под застройку и начало самой работы.

Если вы намерены справиться с этим своими силами, необходимо учесть несколько факторов:

• тип и состояние почвы;
• степень залегания грунтовых вод;
• возможность пучения земли при низких температурах.

Эти данные нужно знать для дальнейшего возведения фундамента, а также при планировании колодцев и подвалов. Для проведения данной работы необходимо наличие специальных приборов (например, гидравлического уровня).

Возведение строения

При постройке объекта необходимо выбрать его расположение, с точностью определить высоту покрытия пола нижнего этажа, выяснить степень проседания грунта. С помощью планировки решается ряд вопросов. Например, фундамент должен быть выше уровня грунтовых вод. Постройки над фундаментом следует располагать немного выше уровня снежных осадков (в соответствии с климатическими условиями). При строительстве жилища лучше выбирать участок, находящийся на более высоком уровне (из всей доступной территории). Возведение объекта начинается после тщательно выбранного места под строительства. Часто точкой для начала работ служит рядом стоящий дом или дорога.

После определения нужной точки приступают к расчету углубленности объекта. Существует несколько типов возведения дома на участке под углом. Обычно происходит изменение ландшафта, при котором все неровности на поверхности сглаживают. Данный проект подразумевает, что строительство будет осуществляться на ровной площадке. Дом, возводимый на местности с обычным уклоном, нуждается в переработке цокольной стороны. В данном случае жилище будет иметь некоторые особенности и плавно вливаться в ландшафт.

Разделяют ландшафт по следующим признакам:

• равнинный уклон – не более 3%;
• малый уклон – до 8%;
• средний уклон – до 20%;
• крутой уклон – свыше 20%.

Перемена рельефа

При вертикальной планировке местности появляется ряд преимуществ (например, создание системы дренажей, ряда дорожек для прогулки, которые располагают под углом). Становится возможным создание системы слива дождевых потоков при определенном склоне в нижнюю часть участка. Почти всегда владельцам неровных участков земли довольно сложно осуществить планировку. Для решения таких задач существуют специалисты, которые занимаются планировкой и изменением ландшафта земли с вертикальной наклонностью.

Склон с углом в метр

В такой ситуации необходимо составить проект подвала. На цокольном этаже (в стенах нижнего этажа) нужно установить дренаж. Примеров перепланировки такой площади существует множество, однако не каждый владелец в силу своих сил и возможностей может с большой уверенностью взяться за осуществление постройки жилья в столь нестандартных условиях. Поэтому рекомендуется обращаться к специалистам для точной диагностики местности, состава ее грунта, глубины залегания грунтовых вод и структуры почвы. Сделать схему земельного участка помогут профессионалы своего дела.

Модель вертикального планирования

При рассмотрении строения с уклоном в южную сторону рекомендуется максимально близко располагать дом к восточной стороне. Нижняя часть служит для возведения хозяйственных построек (ввиду своей малой пригодности для обустройства в виде зоны комфортного отдыха). Желательно на верхней части площади заняться облагораживанием местности, посадив несколько полос цветочных клумб, рассадить по периметру всей зоны отдыха несколько декоративных деревьев, сместив их к южной стороне.

Планирование сети дренажей должно разумно согласоваться с рельефом данной местности и иметь слив в нижнюю часть участка. Если вы являетесь приверженцем восточной философии фэн-шуй, надо позаботиться о том, чтобы двери были расположены к северу, либо смотрели на восток.

Планировка дома

Главное строение должно располагаться примерно в 10-ти метрах от границы вашего участка. От дома соседей вас должно отделять минимум 3 метра. Строения должны стоять под прямым углом по отношению друг к другу. Все замеры можно делать самостоятельно (без имения каких-либо навыков в строительстве или опыта в проектировании). Для проведения замеров расстояния достаточно рулетки.

Хозяйственные строения

Хозяйственные постройки возводят одновременно с жилищем, хотя лучше всего делать это уже после окончания основной постройки. Хозяйственные постройки следует возводить на определенном расстоянии от построек соседей. Специалисты дают рекомендации, что лучше всего амбары, сараи и уборные строить в 3-х метрах от построек соседей.

При строительстве должны быть соблюдены те же правила, что и при строительстве дома. Следуя рекомендациям специалистов и соблюдению правил строительства объектов на земле с большим уклоном, достигается прочность, долговечность жилья и других построек (беседок, теплиц, амбаров, погребов, самодельных прудов для украшения участка, бани, сауны).

На площади до 5 соток невозможно осуществить грандиозные проекты. На таком участке возможно построить дом, уборную и баню. На площади в 10-11 соток можно добавить беседку, пруд и несколько клумб. На площади от 15-ти соток и выше все будет ограничиваться лишь вашей фантазией.

Огромное пространство будет давать большую мотивацию для застройщика. Важно помнить, что все планы постройки грандиозных зданий должны уместиться в ГОСТ.

Все должно быть заранее спланировано, документы оформлены, материал закуплен, должны быть наняты специалисты. Лишь потом со спокойной душой можно приниматься за дело и обустраивать любимый участок по своим вкусам и взглядам.

Заключение

Правильная планировка обеспечит вас хорошим, теплым и надежным жильем. При строительстве желательно обратиться к специалистам. Посоветуйтесь с ними, уточните все тонкости стройки: это обеспечит вашему дому долговечность, а также избавит от хлопот в будущем. Изменяя трудный рельеф, стоит помнить о том, что иногда такое положение дел может вам сыграть на руку.

Каждая ситуация должна иметь индивидуальный подход к решению поставленной задачи, ведь любая поверхность складывается из разных плоскостей. Это сказывается на разном составе почвы на довольно маленьких участках, наложение разных пластов земли вызывает криволинейность периметра. Все это делает достаточно трудной работу по облагораживанию данного участка. Специалисты при строительстве объектов на таких местностях изучают досконально рельеф поверхности, метеорологические данные региона, узнают глубину залежей грунтовых вод, вероятность проседания почвы под тяжестью постройки и много других ключевых факторов.

Чаще строительство на такой поверхности происходит в зонах отдыха или курортах. Вид из окна строения на высоте не оставит равнодушным никого, однако главным фактором остается благоустройство местности, оснащение его всеми благами цивилизации, без которых сложно представить нашу повседневную жизнь. К недостатку такой местности можно отнести то, что растраты бюджета на благоустройство будут значительно выше, чем для участка с ровной местностью. Поэтому для реализации ваших идей придется раскошелиться на круглую сумму. Положительная сторона вытекает из его недостатка – неровная поверхность создает ощущение экзотики, что не может не привлекать к себе внимание. При правильном подходе к планировке нестандартной поверхности участок с небольшой площадью можно превратить в райский уголок.

О тонкостях вертикальной планировки участка смотрите в следующем видео.

В ходе эволюции Земли изменение облика ландшафтов суши являлось реакцией на трансформацию природных условий. Все многообразие географической оболочки, известное как геосистемы, ландшафты или природные комплексы, отражает результаты различных проявлений температуры и увлажнения, которые в свою очередь подчинены радиационному балансу.

Эти динамические системы разного ранга, характеризующиеся целостностью, особым взаимодействием составляющих их элементов и функционированием, продуктивностью и внешним обликом, в совокупности формируют географическую оболочку и соотносятся с ней как части целого. Они обладают собственным природным (природно-ресурсным) потенциалом, измерения которого позволяют ранжировать геосистемы и изучать их изменения. Объединяющим началом указанных структур является обмен потоками вещества и энергии, их частичная аккумуляция и расходование. Таким образом, энерго- и массообмен в пределах географической оболочки служит основой ее дифференциации, а его изменения отражаются в облике земной поверхности. Этим процессом обеспечивается современная географическая зональность и поясность Земли и многообразие конкретных ландшафтов разной степени организации.

Однако в ходе эволюции географической оболочки изменения ее наземных систем были связаны также с глубинными процессами и явлениями, отчасти выраженными на поверхности (зоны вулканизма, сейсмичности, горообразования и др.). При этом, наряду с непосредственными изменениями литогенного основания ландшафтов и географической оболочки в целом, последняя получала дополнительное вещество и энергию, что отражалось в функционировании ее отдельных компонентов и системы в целом. Эта «дополнительность» (в отдельные времена, вероятно, существенная) проявилась не только количественно, в глобальном круговороте вещества и энергии, но и в качественных изменениях отдельных компонентов. Роль процессов дегазации Земли и их энерго-массо-обмена с атмосферой и гидросферой изучена пока недостаточно. Лишь с середины XX в. появились сведения о вещественном составе мантийного вещества и его количественных характеристиках.

Исследованиями В.И.Бгатова установлено, что кислород атмосферы имеет не столько фотосинтетическое, сколько глубинное происхождение. Общепринятая схема круговорота углерода в природе должна быть скорректирована поступлением его соединений из земных недр, в частности при извержениях вулканов. Видимо, не меньшие количества вещества поступают в водную оболочку при подводных извержениях, особенно в зонах спрединга, вулканических островных дуг и в отдельных горячих точках. Суммарное годовое количество углеродных соединений, поступающих из недр в океан и атмосферу, соизмеримо с массой годового карбонатообразования в водоемах и, по-видимому, превосходит объем накопления органического углерода растениями суши.

Естественное потепление климата и его антропогенное усиление должны вызывать смещение границ географических зон и поясов и способствовать видоизменению отдельных ландшафтов.

Однако развитие человеческого общества и расширение его потребностей и возможностей ведут к искусственной перестройке природных комплексов разных масштабов и формированию культурных ландшафтов, которые воздействуют на функционирование географической оболочки, нарушая естественный ход. Среди таких воздействий наиболее очевидны следующие:

1) Создание водохранилищ и оросительных систем изменяет альбедо поверхности, режим тепло- и влагообмена, что, в свою очередь, влияет на температуру воздуха и облачность.

2) Перевод земель в сельскохозяйственные угодья или уничтожение растительности (массовые вырубки лесов) изменяют альбедо и тепловой режим, нарушают круговорот веществ из-за сокращения активных поверхностей для фотосинтеза. Наиболее значительным по масштабам воздействия явилось массовое освоение целинных и залежных земель, когда многие миллионы гектаров зеленых пастбищ и залежей были распаханы и засеяны. Увеличение поглощаю щей способности земной поверхности, нарушение ее шероховатости и сплошности почвенно-растительного покрова изменили радиационный баланс, вызвали трансформацию циркуляции воздушных масс и усиление ветров, что привело к пыльным бурям и уменьшению прозрачности атмосферы. Итогом преобразований явился перевод устойчивых продуктивных ландшафтов в неустойчивые с усилением процессов опустынивания и риска в землепользовании.

3) Перераспределение поверхностного стока (зарегулирование стока, создание подпруд и водохранилищ) приводит чаще всего к заболачиванию окружающих территорий. При этом изменяется альбедо подстилающей поверхности, увеличивается увлажнение, частота туманов, облачность и проницаемость воздуха, что нарушает естественный тепло-массообмен между земной поверхностью и атмосферой. Подпруживание водного стока и образование болотистых пространств изменяют характер разложения растительного опада, что вызывает поступление в атмосферу дополнительных количеств парниковых газов (диоксида углерода, метана и др.), изменение ее состава и прозрачности.

4) Создание гидроэнергетических сооружений на реках, подпруживание с образованием каскадов круглогодично падающей воды изменяют годовой режим рек, нарушают ледовую обстановку, распределение влекомых наносов и трансформируют систему река-атмосфера. Незамерзающие водоемы с постоянными туманами и испарениями с водной поверхности (даже в зимнее время) влияют на ход температур, циркуляцию водных масс, ухудшая погодные условия и изменяя среду обитания живых организмов. Влияние ГЭС на крупных реках (Енисее, Ангаре, Колыме, Волге и др.) ощущается на десятки километров вниз по течению и на всех подпруженных частях водохранилищ, а общие изменения климатической обстановки охватывают сотни квадратных километров. Замедленное поступление речных наносов и их перераспределение приводят к нарушению геоморфологических процессов и разрушению устьевых участков рек и берегов водных бассейнов (например, разрушение дельты Нила и юго-восточной части средиземноморского побережья после сооружения Асуанской плотины и перехвата ею значительной части переносимых рекой твердых наносов).

5) Мелиоративные работы, сопровождающиеся осушением больших пространств, нарушают существующий режим тепло-, влаго-обмена и способствуют развитию обратных отрицательных связей при трансформации ландшафтов. Так, переосушение болотистых систем ряда регионов (Полесье, Новгородчина, Прииртышье) повлекло за собой гибель естественного растительного покрова и возникновение процессов дефляции, которые даже на территориях достаточного увлажнения сформировали сыпучие пески. В результате усилилась запыленность атмосферы, возросла шероховатость поверхности, изменился ветровой режим.

6) Увеличение шероховатости земной поверхности при возведении различных сооружений (постройки, горные выработки и отвалы, промышленное складирование и др.) приводит к изменению ветрового режима, запыленности и погодно-климатических характеристик.

7) Различные загрязнения, поступающие в огромных количествах во все природные среды, изменяют, прежде всего, вещественный состав и энергетические емкости воздуха, вод, поверхностных образований и др. Это изменение природных агентов обусловливает трансформацию осуществляемых ими природных процессов, а также разнообразных взаимодействий с окружающей средой и другими природными факторами.

Заметим, что суммирование годовых выбросов загрязнителей, теоретически и практически не вполне аргументировано, так как по мере поступления в географическую среду они ассимилируются, трансформируются под воздействием друг друга и функционируют уже по-другому. Важно анализировать каждый серьезный антропогенный выброс, учитывая его реакции с уже имеющимися соединениями.

Изменение энергетики географической оболочки или ее частей обусловливает перестройку внутренней структуры и процессов функционирования геосистемы и связанных с ними явлений. Процесс этот сложный и регулируется множественными прямыми и обратными связями (рис. 9.4). Антропогенные воздействия на географическую оболочку обусловливают изменение состава и состояния окружающей среды, нарушают количественный и качественный состав живого вещества (вплоть до мутаций), видоизменяют сложившиеся системы энерго-, массо- и влагообмена. Однако имеющиеся в настоящее время фактические данные свидетельствуют о том, что антропогенные изменения кардинально не отражаются на географической оболочке. Относительная уравновешенность ее существования и устойчивость развития в основном обеспечиваются естественными причинами, масштаб которых превосходит воздействие человека. Из этого не следует, что географическая оболочка сама и всегда преодолеет возрастающий антропогенный пресс. Вмешательства в природу должны быть регламентированы с точки зрения целесообразности их проявлений - с пользой для человечества и без существенного вреда для природной среды. Разрабатываемые в этом направлении концепции получили название устойчивого (сбалансированного) развития. В их основу должны быть заложены общие землеведческие закономерности и особенности современного состояния и развития географической оболочки.

В заключение коснемся появившегося утверждения о том, что современная географическая оболочка становится антропосферой, или частью возникающей ноосферы. Заметим, что понятие «ноосфера» носит во многом философский характер. Воздействия человека на окружающую среду и вовлечение в нее продуктов жизнедеятельности явления несомненные. Важно понимать, что чаще всего человек изменяет среды своего обитания не сознательно, а через непредвиденные последствия. Причем эти внедрения направлены не на все составляющие географической оболочки, а только на необходимые людям компоненты (лес, почву, сырье и др.). Таким образом, существуют только очаги изменений, хотя подчас очень значительные и серьезные, и, несмотря на то, что активность людей возрастает, природа все еще развивается главным образом под воздействием естественных процессов. Поэтому в настоящее время следует говорить об отдельных участках географической оболочки, где естественная среда в значительной степени изменена и развивается под воздействием регулируемых человеком процессов.

Рис. 9.4. Некоторые обратные связи, регулирующие глобальный климат

Контрольные вопросы

Какие явления относят к глобальным изменениям географической оболочки?

В чем специфика глобальных изменений конца XX-начала XXI в.?

Что такое парниковый эффект и каковы его последствия?

В чем заключается общая проблема антропогенизации географической оболочки?

В чем состоит проблема потепления климата?

В чем опасность нефтяного загрязнения?

Что такое глобальный экологический кризис, как и где он проявляется?

В чем смысл оптимистических и пессимистических взглядов на развитие планеты Земля?

Какое влияние полярные льды оказывают на географическую оболочку?

В чем заключаются наземные изменения ландшафтов?

ЛИТЕРАТУРА

Алпатьев А. М. Развитие, преобразование и охрана природной среды. - Л., 1983.

Баландин Р. К., Бондарев Л. Г. Природа и цивилизация. - М., 1988.

Биологическая индикация в антропоэкологии. - Л., 1984.

Биткаева Л.Х., Николаев В. А. Ландшафты и антропогенное опустынивание Терских песков. - М., 2001.

Боков В.А., Лущик А. В. Основы экологической безопасности. - Симферополь, 1998.

Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. - М., 1989.

Географические проблемы конца XX века / Отв. ред. Ю. П. Селиверстов. - СПб., 1998.

География и окружающая среда / Отв. ред. Н. С. Касимов, С. М. Малха-зова. - М., 2000.

Глобальные изменения природной среды (климат и водный режим)/ Отв. ред. Н.С.Касимов. - М., 2000.

Глобальные и региональные изменения климата и их природные и социально-экономические последствия / Отв. ред. В.М.Котляков. - М., 2000.

Глобальные экологические проблемы на пороге XXI века / Отв. ред. Ф.Т.Яншина. - М., 1998.

Говорушко С. М. Влияние природных процессов на человеческую деятельность. - Владивосток, 1999.

Голубев Г.Н. Геоэкология. - М., 1999.

Горшков В. Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. - М., 1995.

Горшков СП. Концептуальные основы геоэкологии. - Смоленск, 1998.

Григорьев А. А. Экологические уроки прошлого и современности. - Л., 1991.

Григорьев А. А., Кондратьев К. Я. Экодинамика и геополитика. - Т. 11. Экологические катастрофы. - СПб., 2001.

Гумилев Л. Н. Этногенез и биосфера Земли. - Л., 1990.

Данилов А.Д., Король И.Л. Атмосферный озон - сенсации и реальность. - Л., 1991.

Дотто Л. Планета Земля в опасности. - М., 1988.

Залетаев В. С. Экологически дестабилизованная среда. Экосистемы аридных зон в изменяющемся гидрологическом режиме. - М., 1989.

Земля и человечество. Глобальные проблемы / Страны и народы. - М., 1985.

Зубаков В. А. Экогея - Дом Земля. Кратко о будущем. Контуры экогейской концепции выхода из глобального экологического кризиса. - СПб., 1999.

Зубаков В. А. Дом Земля. Контуры экогеософского мировоззрения. (Научное развитие стратегии поддерживания). - СПб., 2000.

Исаченко А. Г. Оптимизация природной среды. - М., 1980.

Исаченко А. Г. Экологическая география России. - СПб., 2001.

Кондратьев К. Я. Глобальный климат. - М., 1992.

Котляков В. М. Наука. Общество. Окружающая среда. - М., 1997.

Котляков В.М., Гросвальд М.Г., Лориус К. Климаты прошлого из глубины ледниковых щитов. - М., 1991.

Лавров СБ., Сдасюк Г.В. Этот контрастный мир. - М., 1985.

Окружающая среда / Под ред. А. М. Рябчикова. - М., 1983.

Основы геоэкологии / Под ред. В. Г. Морачевского. - СПб., 1994.

Петров К. М. Естественные процессы восстановления опустошенных земель. - СПб., 1996.

Проблемы экологии России / Отв. ред. В. И. Данилов-Данильян, В. М. Котляков. - М., 1993.

Россия в окружающем мире: 1998. Аналитический сборник / Под общ. ред. Н.Н.Моисеева, С.А.Степанова. - М., 1998.

Роун Ш. Озоновый кризис. Пятнадцатилетняя эволюция неожиданной глобальной опасности. - М., 1993.

Русское географическое общество: новые идеи и пути / Отв. ред. А.О.Бринкен, С.Б.Лавров, Ю.П.Селиверстов. - СПб., 1995.

Селиверстов Ю. П. Проблема глобального экологического риска // Известия РГО. - 1994. - Вып. 2.

Селиверстов Ю. П. Антропогенизация природы и проблема экологического кризиса // Вестник СПб. Университета. - 1995. - Сер. 7. - Вып. 2.

Селиверстов Ю. П. Планетарный экологический кризис: причины и реальности // Вестник СПб. Университета. - 1995. - Сер. 7. - Вып. 4.

Фортескью Дж. Геохимия окружающей среды. - М., 1985.

Экологическая альтернатива / Под общ. ред. М.Я.Лемешева. - М., 1990.

Экологические императивы устойчивого развития России / Под ред. В.Т.Пуляева.-Л., 1996.

Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? / Под ред. В.И.Данилова-Данильяна. - М., 1997.

Яншин А.Л., Мелуа А.И. Уроки экологических кризисов. - М., 1991.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Саратовский Государственный Университет
им. Н. Г. Чернышевского

Кафедра геоэкологии

ИЗМЕНЕНИЯ ЛАНДШАФТОВ В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

РЕФЕРАТ

Специальность 020401 – География.
Студент 5 курса географического факультета.
Невечеря Константина Сергеевича

Преподаватель
геоэкологии _______________ А. М. Иванов

Саратов, 2011

Введение 3
4
Факторы, меняющие ланшафт 11
11
Землетрясения 12
Вулканы. Типы извержений 14
Заключение 17
Список использованных источников 18

Введение

Ландшафт (нем. Landschaft, вид местности, от Land - земля и schaft - суффикс, выражающий взаимосвязь, взаимозависимость) - одно из фундаментальных понятий географии, 1) характер геопространственной структуры участка земной поверхности; 2) конкретная часть земной поверхности с единой структурой и динамикой.
Под ландшафтом в географии также понимают повторяющуюся мозаику взаимодействующих местообитаний и организацию визуального рисунка земной поверхности. Под ландшафтом в географии обычно подразумевают участки земли и их свойства, обусловленные взаимодействием рельефа, климата, геологической структуры, почв, растительного и животного мира и человеческой деятельности. В то же время употребляются термины «почвенный ландшафт», «ландшафт растительности» и т. д. для обозначения монокомпонентных образований. Размеры ландшафтов составляют от нескольких километров и выше: именовать ландшафтами меньшие территории - нецелесообразно. В то же время в ландшафтной экологии выделяют ландшафты отдельных видов животных, размеры которых зависят от их экологических характеристик: от десятков квадратных метров для насекомых до сотен квадратных километров для крупных млекопитающих и птиц.
Иногда ландшафтом именуют основную единицу физико-географического районирования территории; генетически единый район с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером поверхностных и подземных вод, закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ. Такое употребление данного термина следует считать устаревшим, так как отсутствуют четкие критерии однотипности и генетической общности характеристик, используемых при выделении таких единиц.

Изменчивость, устойчивость и динамика ландшафта

Изменчивость ландшафтов обусловлена многими причинами, она имеет сложную природу и выражается в принципиально различных формах. Прежде всего, следует различать в ландшафтах два основных типа изменений (по Л.С.Бергу) обратимые и необратимые. Изменения первого типа не приводят к качественному преобразованию ландшафта, они совершаются, как отметил В.Б.Сочава, в рамках одного инварианта, в отличие от изменений второго типа, которые ведут к трансформации структур, т.е. к смене ландшафтов. Все обратимые изменения ландшафта образуют его динамику, тогда как необратимые смены составляют сущность его развития. Инвариант - это совокупность возможных относительно обратимых состояний геосистемы, в пределах которой ее можно идентифицировать самой себе. Под состоянием геосистемы подразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени.
Динамика (изменения) ландшафта связана с его устойчивостью: именно обратимые динамические смены указывают на способность ландшафта возвращаться к исходному состоянию, т.е. на его устойчивость. Под устойчивостью системы подразумевается ее способность сохранять структуру при воздействии возмущающих факторов или возвращаться в прежнее состояние после нарушения. Проблема устойчивости ландшафта приобретает важное практическое значение в связи с нарастающим техногенным "давлением".
Заметный вклад в. изучение и понимание данного свойства ландшафтных геосистем внесли ученые Иркутской, Московской и Ленинградской ландшафтоведческих школ - В.Б. Сочава, А.Г. Исаченко, В.А. Николаев, М.А. Глазовская, И.И. Мамай, К.Н. Дьяконов, Н.Л. Беручашвили, А.А. Крауклис и др.
Состояние природной геосистемы - это определенный тип и упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функционирования, ограниченные некоторым отрезком времени. Смена одного состояния другим, сопровождающаяся изменением структуры и функционирования геосистемы, называется динамикой геосистем. То есть динамика геосистем - это пространственно-временные изменения их состояния. При смене погодных условий, времени суток и года, разных по климатическим параметрам лет и многолетних периодов, связанных с циклами солнечной активности, геосистемы, изменяя структуру и функционирование (состояния), адаптивно подстраиваются к ним. Примеры состояний: а) зимние, летние; б) влажные; засушливые и т.п. Так, в ландшафтах средней полосы России в течение года наблюдаются следующие изменения их состояний. Зимой нет фотосинтеза, замедляются процессы разложения и минерализации органики, практически отсутствует поверхностный сток на междуречьях; в структуре геосистем участвует сезонный компонент - снежный покров, формирующий свой геогоризонт, промерзают почвы, образуется ледяной покров на водоемах. В весеннее время процессы снеготаяния сопровождаются стоком талых вод, активным плоскостным смывом и линейной эрозией на склонах, особенно на слабозадернованных участках, половодьями на реках. С апреля и летом активно идет фотосинтез, биопродуцирование и минерализация органических остатков. То есть от сезона к сезону и в разных погодных условиях природные геосистемы изменяют свои состояния, а именно по-разному функционируют и даже бывают представлены различными вариантами их вертикальной и горизонтальной структуры.
Геосистемы изменяют свои структуры и функционирование и при переходе от одной стадии развития к другой (молодости-зрелости-старения). Итак, динамика геосистем - это смена их состояний. Различают несколько видов естественной ландшафтной динамики:
динамика функционирования,
развития, эволюции,
катастроф (или революций)
восстановительных сукцессий.
Каждый из них характеризуется преобладанием той или иной формы развертывания событий (смен состояний) во времени.
Динамика функционирования - ведущая роль принадлежит ритмической смене обратимых состояний геосистем, связанных с круговоротами вещества и энергии и с ритмами внешней среды (планетарными, солнечными). Если говорить о функциональной динамике геосистем вообще, то пространственную и временную ее характеристики рассматривают как относительно равнозначные составляющие. Например, изменение химического состава, скорости или положения загрязненной массы воды в водотоке при его перемещении (изменении положения) в пространстве, или суточные и сезонные (временные) изменения в ландшафтах - все это их динамика. Однако, учитывая, что ландшафтные геосистемы обладают жестким, относительно инертным литогенным каркасом, пространственные характеристики их функциональной динамики имеет смысл анализировать лишь для их мобильных компонентных структур: воздуха, воды и животного населения. Поэтому при изучении функциональной динамики ландшафтной геосистемы в целом, если она не испытывает аномальных внешних воздействий (антропогенных или природных), основной акцент обычно делается на изучении изменений ее состояний во времени.
Итак, функциональная динамика ландшафтных геосистем включает в себя: - процессы обмена веществом и энергией с внешней средой (метаболизм геосистемы), которые можно рассматривать в качестве звеньев вещественно-энергетических круговоротов в смежных геосистемах; - внутренние круговороты вещества и энергии в геосистеме; - адаптивные обратимые функциональные изменения состояния геосистемы под влиянием ритмических и случайных изменений внешней среды в пределах определенного ее инварианта. Функциональная динамика характеризуется и проявляется в основном в форме ритмов и циклов.
Ритмичность - это закономерное чередование явлений через определенный промежуток времени (период) или в пространстве (дыхание, биопродуцирование, чередование форм рельефа в пространстве). Цикл (греч, - круг) - это совокупность взаимосвязанных процессов и явлений, означающих завершенность процесса от его начала до конца - законченный круг развития чего-либо (суточный цикл, жизненный цикл или этап, цикл лекций, цикл биопродуцирования). То есть динамика функционирования - это в основном периодически повторяющиеся в определенной последовательности серии состояний геосистемы (суточных, сезонных, погодных и других), отличающихся спецификой структуры и функционирования. Бывают ритмы и с большей периодичностью - 11-летней, 30-летней, вековой и др. Различают ритмы кратковременные - в пределах суток (стексы), средневременные - в пределах года (погодные, сезонные, подсезонные состояния), долговременные. Ландшафтные ритмы с разными периодами накладываются друг на друга. Кратковременные происходят на фоне средневременных, а средневременные - на фоне долговременных.
Кроме того, для функциональной динамики весьма характерны и непериодические, аритмичные обратимые изменения состояний, связанные, прежде всего, с изменениями погодных условий. Примерами функциональной динамики в геосистемах могут быть повторяющиеся ежегодно в умеренных широтах активный фотосинтез зеленых растений, цветение, вегетация, созревание семян; активные биогеохимические круговороты, связанные с накоплением элементов минерального питания в растениях, минерализацией отмерших остатков растений, поступлением элементов в почву, а из нее вновь в растения; активное функционирование овражно-балочных систем в теплые и влажные сезоны года и прекращение или резкое затухание процессов фотосинтеза и вегетации растений в холодные, морозные и сухие сезоны. Итак, динамике функционирования природных геосистем, прежде всего, свойственны ритмика и цикличность, а также незначительные аритмичные колебания наиболее мобильных параметров, характеризующиеся обратимыми изменениями их состояний.
Однако обратимость состояния геосистем относительна, так как в процессе функционирования и жизнедеятельности в них накапливаются необратимые изменения («нельзя дважды войти в одну и ту же реку»). Колебательные обратимые изменения в геосистемах как бы нанизаны на процесс направленных, необратимых изменений как в самой геосистеме, так и во внешней природной среде. За разномасштабной ритмикой этот процесс порой бывает трудноуловим, так как протекает значительно медленнее. Когда природная геосистема характеризуется определенной направленностью развития, направленной динамикой, то говорят о трендах развития и эволюции (например, зарастание озера, прогрессирующее заболачивание таежного ландшафта, эрозионное расчленение и т.д.).
К настоящему времени сформировалась ландшафтная оболочка, насыщенная жизнью, биотическим и биокосным веществом, в биосфере выделился человек, оказывающий своей деятельностью и антропогенными веществами все большее влияние на ландшафтную оболочку. Ведущими факторами внешней среды, сильно влияющими на тренды эволюционного развития геосистем, являются энергия Солнца и эндогенная энергия земли, определяющие гидроклиматические и геолого-геоморфологические особенности территорий (геома). Среди же факторов спонтанного развития геосистем значительная роль принадлежит биоте и экзогенным внутриландшафтным процессам. Именно благодаря деятельности биоты ландшафтная оболочка за 2-2,5 млрд лет претерпела кардинальные изменения структуры и функционирования. Однако эволюционная динамика, обусловленная зарождением и саморазвитием новых геосистемных элементов, требует наличия определенных структурно-генетических предпосылок, заключенных как в самих ландшафтных комплексах, так и во внешней среде. То есть спонтанная эволюционная динамика готовится предыдущим историческим развитием геосистемы, а особенно активно реализуется в периоды или фазы экстремального проявления внешних воздействий. Такие воздействий обычно связаны либо с многолетними циклами функционирования и развития глобальных геосистем, либо с наложением и «интерференцией» разных видов внешних планетарных и космических процессов. Например, влажные или сухие эпохи, обусловленные многовековыми внешними ритмами, неодинаково влияют на саморазвитие элювиальных (водораздельных) и аккумулятивных геокомплексов; активная распашка водоразделов и склонов во время влажных многолетних периодов (фаз) ведет к зарождению и последующему развитию множества разнообразных овражно-балочных геокомплексов и к лучшей дренированности вмещающих их ландшафтов.
Итак, на эволюцию природных геосистем влияют процессы в изменяющейся внешней среде и спонтанные процессы саморазвития. Однако они тесно связаны друг с другом. Динамика катастроф или революций (лат. revolutio - поворот) - это прерывистое, скачкообразное качественное превращение одного состояния и самих геосистем в другие. Реализуется в форме быстроразвертывающихся во времени эпизодических катастроф и кризисов, связанных с экстремальными стихийными явлениями, ведущими к коренной смене структур геокомплексов. К ним относятся такие разрушительные процессы, как обвалы, лавины и сели в горах, ураганы, катастрофические ливни и наводнения, вулканические извержения, пожары, неумеренная хозяйственная деятельность и др. В отличие от медленно и длительно проявляющейся эволюционной динамики динамика природных катастроф происходит в сравнительно сжатые отрезки времени и влечет за собой разрушение или полное уничтожение биоты и почвенного покрова, а порой и изменения литогенной основы. Ландшафту после таких катастроф требуется несколько десятков, а то и сотни лет на восстановление вертикальной и горизонтальной структуры, либо на становление обновленных геокомплексов на новой литогенной основе. Причем существенные изменения литогенной основы ландшафтов могут коренным образом изменить направление их развития и эволюции. То есть динамика революций или катастроф является еще одним из факторов, определяющих структурную организацию, развитие и эволюцию геосистем.
Динамика восстановительных сукцессий - завершение кратковременных деструктивных фаз эпизодических экстремальных природных и антропогенных явлений, ведущих к разрушению части структурных элементов геосистем, и следующие за ними тренды длительно производных смен их состояний, направленных на восстановление почвенно-растительного покрова и стабилизацию геосистемы в окружающей среде. Динамика саморазвития природных геосистем после таких катаклизмов сопровождается следующими стадиями:
1. Зарождение геосистемы на новой литогенной основе (например, осушенное дно озера после прорыва завала, свежая осыпь у подножья склона, отложения селя в долинах горных рек и у подножий гор, промоины на склоне и мощные пролювиальные наносы после экстремальных ливневых осадков и т.п.).
2. Становление геосистемы, характеризующееся повышенной функциональной и структурной изменчивостью, возникновением растительного и почвенного покрова.
3. Стадия зрелости (климакс) геосистемы, характеризующаяся ее стабилизацией и соответствием всех элементов ее структуры существующим условиям среды.
4. Отмирание одной и зарождение на ее месте новой, геосистемы (на месте зарастающего озерного геокомплекса возникает низинное болото, оно сменяется верховым, а верховое болото может смениться заболоченным лесом).
То есть после эпизодических катастрофических нарушений геосистемы проходят серии определенных стадий саморазвития или восстановительных сукцессий (восстановление древостоя и почв на месте вырубки или пожарищ). Итак, последовательное стадийное изменение ландшафта после прекращения природных или антропогенных его нарушений от начала восстановления или зарождения до устойчивого эквифинального состояния (климакса) называется динамикой восстановительных сукцессий. Ландшафтная динамика восстановительных сукцессий - это последовательная смена состояний геосистемы, направленная на ее стабилизацию в окружающей среде.
Становление геосистемы на новой литогенной основе с уничтоженным растительным покровом называется первичной сукцессией. Вторичная сукцессия - это восстановление и деструкция поч-венно-растительного покрова в уже существовавшей геосистеме (на месте пожарищ, вырубок). В зависимости от степени и типа нарушенности геосистемы и ее внутренних способностей к самовосстановлению характерные времена периода восстановительных сукцессий (релаксаций) существенно различаются. Так, восстановительная сукцессия в средней тайге после сплошных рубок, без нарушения почвенного покрова, характеризуется 100-200-летним периодом релаксации и примерно следующими стадиями: разрозненных травянистых растительных группировок; травяно-кустарниковых сообществ; мелколиственного травяно-кустарникового молодого леса; мелколиственного леса с подростом хвойных пород; хвойного леса с примесью мелколиственных деревьев; типичного среднетаежного хвойного зеленомошно-кустарничкового (климаксового) леса. При фрагментарных нарушениях верхних горизонтов почв - 400-800 лет,
По фактору, обусловившему начало восстановительной сукцессии, различают:
а) природно-катастрофические (лесные пожары, ветровалы, лавины и др.);
б) антропогенные (вырубка, пастбищная дигрессия, пашня).
Кроме того, сейчас все большую роль в «жизни», геосистем играет антропогенная динамика, которая может проявляться и в особенностях функционирования, и в развитии, и в эволюции, а часто проявляется в форме катастроф или революций и восстановительных сукцессий. Все это идет на фоне случайных изменений параметров как самих геосистем, связанных с «ошибками» или неточностями их функционирования и развития, так и внешней среды.
Антропогенная динамика геосистем обусловлена хозяйственными воздействиями на природную среду. Этот вид динамики проявляется по отношению:
а) к растительности: вырубка и другие виды механического уничтожения древесно-кустарниковой растительности, сопровождающиеся сокращением площади и изменениями качества лесов, распахивание степей и лугов;
б) к почвам и рельефу: ускоренная сельскохозяйственная эрозия и дефляция почв, связанные с механическими повреждениями растительного и почвенного покровов, дигрессия пастбищ и развеивание песков, опустынивание, изменения рельефа и ландшафтных геосистем в целом карьерно-отвальными комплексами, деградация и коренные преобразования ландшафтов в городах и промышленных зонах и др.;
в) к гидросфере заболачивание подтопленных водохранилищами побережий и вторичное засоление почв на орошаемых землях в аридных районах;
г) загрязнение природной среды и сопровождающие его нарушения растительности, почв, животного населения. Антропогенная динамика геосистем в большинстве случаев осуществляется природными процессами (эрозия, заболачивание), но процессы, вызванные хозяйственной деятельностью и ведут к деградации, разрушению ландшафтных комплексов. 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; усыхание, отмирание и изменение растительности в городах и загрязняемых промзонах.
Таким образом, различают несколько видов ландшафтной динамики: - динамика функционирования; - динамика развития; - эволюционная динамика; - динамика природных катастроф или революций; - динамика восстановительных сукцессий; - антропогенная динамика. Динамики функционирования и восстановительных сукцессий стабилизируют геосистемы (стабилизирующие динамики), повышают их устойчивость. Они характеризуются относительной обратимостью изменений состояний геосистем в пределах их инварианта. Динамики эволюции и развития, характеризующиеся трендами, динамика природных катастроф и антропогенная динамика ведут к резким, необратимым качественным изменениям и преобразованиям ландшафтов. Все виды динамики, накладываясь друг на друга, неразрывно связаны между собой и характеризуют прошлое, настоящее и будущее геосистем. Динамика развития и функционирования ландшафта - это конкретный современный этап ландшафтной эволюции. То есть динамику ландшафта в целом можно определить как совокупность изменений состояний ландшафта, имеющих как обратимый (стабилизирующий), так и необратимый (преобразующий) характер, обусловленных внешними и внутренними факторами. Одной из внутренних причин, порождающих динамику эволюции и развития геосистем, является разная инерционность их природных компонентов и геокомплексов. То есть они реагируют на изменения внешней среды с разной скоростью.

Факторы, меняющие ланшафт

Эрозия почвы: ветровая и водная

Сильные ветры, вызывающие пыльные бури в степи, бурные потоки мутной воды и маленькие ручейки, стекающие по склонам ранней весной или летом после ливня, причиняют большой ущерб народному хозяйству. Во время пыльных бурь сносится плодородный слой почвы, из ее состава выдувается мелкозем, в результате чего поверхность поля становится неровной. Стекающие воды образуют промоины и овраги, вымывают и уносят в гидрографическую сеть питательные вещества.
Под воздействием сильных ветров и неурегулированного стока поля становятся неудобными для обработки, а почвы постепенно теряют свое плодородие - это и есть эрозия почвы. По определению академика Л.И. Прасолова, "под общим понятием эрозии почвы разумеются многообразные и широко распространенные явления разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды и ветра".
Особенности развития и проявления современных эрозионных процессов дают возможность выделить нормальную и ускоренную эрозию почвы. Нормальная эрозия протекает очень медленно, а поэтому незначительные потери верхних слоев почвы от выдувания и смыва восстанавливаются в ходе почвообразовательного процесса. Такая эрозия имеет место на почвах, поверхность которых не затронута хозяйственной деятельностью. Нормальную эрозию называют геологической.
Ускоренная эрозия почвы имеет место в районах, где нерациональная хозяйственная деятельность человека активизирует естественные эрозионные процессы, доводя их до разрушительной стадии. Ускоренная эрозия является следствием интенсивного использования земли без соблюдения противоэрозионных мероприятий (распашка склонов, сплошная вырубка лесов, нерациональное освоение девственных степей, неурегулированный выпас скота, приводящий к уничтожению естественной травянистой растительности) .
Различают ветровую и водную эрозии почв. В ветровой эрозии (дефляции) различают пыльные бури (черные бури) и повседневную (местную) ветровую эрозию. Во время пыльных бурь ветры достигают больших скоростей и охватывают огромные территории. На отдельных участках за один-два дня сносится верхний горизонт почвы мощностью до 25 см, уничтожаются посевы на огромных площадях.
Повседневная, или местная, ветровая эрозия почв носит локальный характер и охватывает небольшие площади. Наиболее часто она проявляется на песках и площадях с легкими почвами, а также на карбонатных суглинистых почвах. Местная ветровая эрозия проявляется и зимой, когда сильные ветры сдувают снег. В этом случае почва на оголенных участках, прежде всего на выпуклых склонах, быстро теряет влагу и разрушается воздушными потоками.
Водную эрозию почвы подразделяют на смыв почв (плоскостная эрозия) и овражную (линейную). Микрорельеф почвы не бывает идеально ровным. В связи с этим поверхностный сток атмосферных вод осуществляется струйками и ручейками различной величины. Концентрированные потоки талой, ливневой и дождевой воды создают промоины и водоройны, чаще небольших размеров. За год поле теряет из верхнего горизонта б-12 т/га материала, а в отдельных случаях, при сильных ливнях, с гектара смывается до 200 т наиболее плодородной почвы. При этом почвы на поле, покрытом растительностью, смываются в меньшей степени, чем обнаженном.
Таким образом, с распаханных площадей, расположенных на склонах, вследствие неурегулированного поверхностного стока наблюдается удаление плодородного слоя почвы. Этот малозаметный, но наиболее опасный и вредный процесс носит название смыв почв (плоскостная эрозия). На крутых и длинных склонах сток может привести к образованию крупных струйчатых и ручейковых размывов, с которыми уже нельзя бороться обычной обработкой почвы. Это так называемый струйчатый смыв почв. В этом случае образовавшиеся размывы необходимо специально заравнивать, так как в противном случае они в дальнейшем перерастут в овраги .

Землетрясения

Землетрясения - колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.
Последствия землетрясений. Сильные землетрясения оставляют множество следов, особенно в районе эпицентра: наибольшее распространение имеют оползни и осыпи рыхлого грунта и трещины на земной поверхности. Характер таких нарушений в значительной степени определяется геологическим строением местности. В рыхлом и водонасыщенном грунте на крутых склонах часто происходят оползни и обвалы, а мощная толща водонасыщенного аллювия в долинах деформируется легче, чем твердые породы. На поверхности аллювия образуются просадочные котловины, заполняющиеся водой. И даже не очень сильные землетрясения получают отражение в рельефе местности.
Смещения по разломам или возникновение поверхностных разрывов могут изменить плановое и высотное положение отдельных точек земной поверхности вдоль линии разлома, как это произошло во время землетрясения 1906 в Сан-Франциско. При землетрясении в октябре 1915 в долине Плезант в Неваде на разломе образовался уступ длиной 35 км и высотой до 4,5 м. При землетрясении в мае 1940 в долине Импириал в Калифорнии подвижки произошли на 55-километровом участке разлома, причем наблюдались горизонтальные смещения до 4,5 м. В результате Ассамского землетрясения (Индия) в июне 1897 в эпицентральной области высота местности изменилась не менее, чем на 3 м.
Значительные поверхностные деформации прослеживаются не только вблизи разломов и приводят к изменению направления речного стока, подпруживанию или разрывам водотоков, нарушению режима источников воды, причем некоторые из них временно или навсегда перестают функционировать, но в то же время могут появиться новые. Колодцы и скважины заплывают грязью, а уровень воды в них ощутимо меняется. При сильных землетрясениях вода, жидкая грязь или песок могут фонтанами выбрасываться из грунта.
При смещении по разломам происходят повреждения автомобильных и железных дорог, зданий, мостов и прочих инженерных сооружений. Однако качественно построенные здания редко разрушаются полностью. Обычно степень разрушений находится в прямой зависимости от типа сооружения и геологического строения местности. При землетрясениях умеренной силы могут происходить частичные повреждения зданий, а если они неудачно спроектированы или некачественно построены, то возможно и их полное разрушение.
При очень сильных толчках могут обрушиться и сильно пострадать сооружения, построенные без учета сейсмической опасности. Обычно не обрушиваются одно- и двухэтажные постройки, если у них не очень тяжелые крыши. Однако бывает, что они смещаются с фундаментов и часто у них растрескивается и отваливается штукатурка.
Дифференцированные движения могут приводить к тому, что мосты сдвигаются со своих опор, а инженерные коммуникации и водопроводные трубы разрываются. При интенсивных колебаниях уложенные в грунт трубы могут « складываться», всовываясь одна в другую, или выгибаться, выходя на поверхность, а железнодорожные рельсы деформироваться. В сейсмоопасных районах сооружения должны проектироваться и строиться с соблюдением строительных норм, принятых для данного района в соответствии с картой сейсмического районирования.
В густонаселенных районах едва ли не больший ущерб, чем сами землетрясения, наносят пожары, возникающие в результате разрыва газопроводов и линий электропередач, опрокидывания печей, плит и разных нагревательных приборов. Борьба с пожарами затрудняется из-за того, что водопровод оказывается поврежденным, а улицы непроезжими вследствие образовавшихся завалов .

Вулканы. Типы извержений

Вулканы - (по имени бога огня Вулкана), геологическое образование возникающее над каналами и трещинами в земной коре по которым извергаются на земную поверхность из глубины магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений.
Вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относят вулканы, извергающиеся в настоящее время постоянно или периодически. К уснувшим относят вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые вулканы без каких-либо проявлений вулканической активности.
и т.д.................

В ходе эволюции Земли изменение облика ландшафтов суши являлось реакцией на трансформацию природных условий. Все многообразие географической оболочки, известное как геосистемы, ландшафты илиприродные комплексы, отражает результаты различных проявлений температуры и увлажнения, которые в свою очередь подчинены радиационному балансу.

Эти динамические системы разного ранга, характеризующиеся целостностью, особым взаимодействием составляющих их элементов и функционированием, продуктивностью и внешним обликом, в совокупности формируют географическую оболочку и соотносятся с ней как части целого. Они обладают собственным природным (природно-ресурсным) потенциалом, измерения которого позволяют ранжировать геосистемы и изучать их изменения. Объединяющим началом указанных структур является обмен потоками вещества и энергии, их частичная аккумуляция и расходование. Таким образом, энерго- и массообмен в пределах географической оболочки служит основой ее дифференциации, а его изменения отражаются в облике земной поверхности. Этим процессом обеспечивается современная географическая зональность и поясность Земли и многообразие конкретных ландшафтов разной степени организации.

Однако в ходе эволюции географической оболочки изменения ее наземных систем были связаны также с глубинными процессами и явлениями, отчасти выраженными на поверхности (зоны вулканизма, сейсмичности, горообразования и др.). При этом, наряду с непосредственными изменениями литогенного основания ландшафтов и географической оболочки в целом, последняя получала дополнительное вещество и энергию, что отражалось в функционировании ее отдельных компонентов и системы в целом. Эта «дополнительность» (в отдельные времена, вероятно, существенная) проявилась не только количественно, в глобальном круговороте вещества и энергии, но и в качественных изменениях отдельных компонентов. Роль процессов дегазации Земли и их энерго-массо-обмена с атмосферой и гидросферой изучена пока недостаточно. Лишь с середины XXв. появились сведения о вещественном составе мантийного вещества и его количественных характеристиках.

Исследованиями В.И.Бгатова установлено, что кислород атмосферы имеет не столько фотосинтетическое, сколько глубинное происхождение. Общепринятая схема круговорота углерода в природе должна быть скорректирована поступлением его соединений из земных недр, в частности при извержениях вулканов. Видимо, не меньшие количества вещества поступают в водную оболочку при подводных извержениях, особенно в зонах спрединга, вулканических островных дуг и в отдельных горячих точках. Суммарное годовое количество углеродных соединений, поступающих из недр в океан и атмосферу, соизмеримо с массой годового карбонатообразования в водоемах и, по-видимому, превосходит объем накопления органического углерода растениями суши.

Естественное потепление климата и его антропогенное усиление должны вызывать смещение границ географических зон и поясов и способствовать видоизменению отдельных ландшафтов.

Однако развитие человеческого общества и расширение его потребностей и возможностей ведут к искусственной перестройке природных комплексов разных масштабов и формированию культурных ландшафтов, которые воздействуют на функционирование географической оболочки, нарушая естественный ход. Среди таких воздействий наиболее очевидны следующие:

Заметим, что суммирование годовых выбросов загрязнителей, теоретически и практически не вполне аргументировано, так как по мере поступления в географическую среду они ассимилируются, трансформируются под воздействием друг друга и функционируют уже по-другому. Важно анализировать каждый серьезный антропогенный выброс, учитывая его реакции с уже имеющимися соединениями.

Изменение энергетики географической оболочки или ее частей обусловливает перестройку внутренней структуры и процессов функционирования геосистемы и связанных с ними явлений. Процесс этот сложный и регулируется множественными прямыми и обратными связями (рис. 9.4). Антропогенные воздействия на географическую оболочку обусловливают изменение состава и состояния окружающей среды, нарушают количественный и качественный состав живого вещества (вплоть до мутаций), видоизменяют сложившиеся системы энерго-, массо- и влагообмена. Однако имеющиеся в настоящее время фактические данные свидетельствуют о том, что антропогенные изменения кардинально не отражаются на географической оболочке. Относительная уравновешенность ее существования и устойчивость развития в основном обеспечиваются естественными причинами, масштаб которых превосходит воздействие человека. Из этого не следует, что географическая оболочка сама и всегда преодолеет возрастающий антропогенный пресс. Вмешательства в природу должны быть регламентированы с точки зрения целесообразности их проявлений - с пользой для человечества и без существенного вреда для природной среды. Разрабатываемые в этом направлении концепции получили название устойчивого (сбалансированного) развития. В их основу должны быть заложены общие землеведческие закономерности и особенности современного состояния и развития географической оболочки.

В заключение коснемся появившегося утверждения о том, что современная географическая оболочка становится антропосферой, или частью возникающейноосферы. Заметим, что понятие «ноосфера» носит во многом философский характер. Воздействия человека на окружающую среду и вовлечение в нее продуктов жизнедеятельности явления несомненные. Важно понимать, что чаще всего человек изменяет среды своего обитания не сознательно, а через непредвиденные последствия. Причем эти внедрения направлены не на все составляющие географической оболочки, а только на необходимые людям компоненты (лес, почву, сырье и др.). Таким образом, существуют только очаги изменений, хотя подчас очень значительные и серьезные, и, несмотря на то, что активность людей возрастает, природа все еще развивается главным образом под воздействием естественных процессов. Поэтому в настоящее время следует говорить об отдельных участках географической оболочки, где естественная среда в значительной степени изменена и развивается под воздействием регулируемых человеком процессов.

Рис. 9.4. Некоторые обратные связи, регулирующие глобальный климат

Природно-ресурсный потенциал ландшафтов

Ландшафт согласно современному представлению выполняет средообразующие, ресурсосодержащие и ресурсовоспроизводящие функции. Природно-ресурсный потенциал ландшафта является мерой возможного выполнения им этих функций. Определив природно-ресурсный потенциал, можно оценить способность ландшафта удовлетворять потребности общества (сельскохозяйственные, водохозяйственные, промышленные и т.д.). Для чего выделяют частные природно-ресурсные потенциалы ландшафта: биотический, водный, минерально-ресурсный, строительный, рекреационный, природоохранный, самоочищения.

Природно-ресурсный потенциал - это не максимальный запас ресурсов, а только тот, который используется без разрушения структуры ландшафта. Изъятие из геосистемы вещества и энергии возможно столько, сколько не приведет к нарушению способности саморегулирования и самовосстановления.

Биотический потенциал характеризует способность ландшафта продуцировать биомассу. Мерой биологического потенциала геосистем считается величина ежегодной биологической продукции. Биотический потенциал поддерживает почвообразование или восстанавливает плодородие почвы. Предел биологического потенциала определяет допустимую нагрузку на геосистему. Вмешательство человека в биологический круговорот геосистем снижает потенциальные биологические ресурсы и плодородие почв.

Водный потенциал выражается в способности ландшафта использовать получаемую воду не только растительностью, но и образовывать относительно замкнутый круговорот воды, пригодный для нужд человека. Водный потенциал и свойства ландшафта влияют на биологический круговорот, почвенное плодородие, распределение составляющих водного баланса. Границы между внутриландшафтными геосистемами одновременно являются границами территорий с характерным водным балансом.

Минерально-ресурсным потенциалом ландшафта считают накопленные в течение геологических периодов отдельные вещества, строительные материалы, минералы, энергоносители, которые используют для нужд общества. Такие ресурсы в ходе геологических циклов могут быть возобновимыми (леса) и невозобновимыми (несоизмеримы с этапами развития человеческого общества и скоростью их расхода).

Строительный потенциал предусматривает использование природных условий ландшафта для размещения строящегося объекта и выполнения им заданных функций.

Рекреационный потенциал - совокупность природных условий ландшафта, положительно влияющих на человеческий организм. Выделяют рекреационные ресурсы и рекреационные ландшафты. Рекреационные ресурсы используют для отдыха, лечения, туризма, а рекреационные ландшафты выполняют рекреационные функции (зеленые зоны, лесопарки, курорты, живописные места и т.д.).

Природоохранный потенциал обеспечивает сбережение биологического разнообразия, устойчивость и восстановление геосистем.

Потенциал самоочищения определяет способность ландшафта разлагать, выносить загрязняющие вещества и устранять их вредное воздействие.

Ландшафт - многофункциональное образование, т. е. пригоден для выполнения разного вида деятельности, но выбор исполняемых функций должен соответствовать его природным свойствам, ресурсному потенциалу.

Измененные ландшафты

Воздействие на любой компонент ландшафта по цепочке вертикальных связей передастся на другие компоненты, а по горизонтальным связям - на другие геосистемы. Воздействия прямо или косвенно изменяют многие природные процессы: теплового баланса, влагооборота, биологического и геохимического круговорота, перемещения материала.

Так, изменения литогенной основы могут быть связаны с прямым или косвенным воздействием человека: добыча полезных ископаемых, земляные работы. Образуются карьеры, выемки, отвалы пустой породы, терриконы и другие техногенные формы рельефа, которые способствуют обвалам, осыпям, оползням, размывам, развеиванию, проседаниям, провалам. Образовавшиеся формы рельефа формируют новые природные комплексы, перемещение пород нарушает естественный режим поверхностных, почвенных, грунтовых вод, возможно образование поверхностных водоемов, заболачивание территории. Сведение традиционного растительного покрова, распашка земель, выпас скота приводят к эрозии и смыву земель, образуются вторичные формы рельефа (овраги, балки, промоины и т. д.). Ежегодно эрозия и дефляция выносят из ландшафтов суши миллиарды тонн гумусовых частиц. Эти процессы, как правило, необратимы.

Изменения условий поверхностного, внутрипочвенного, грунтового стока оказывают влияние на влагооборот ландшафта. Воздействуя на физические факторы режимов стока рек, искусственное регулирование стока и русл рек за многолетний период изменяет водный баланс водосбора. Преобразование составляющих водного баланса на водосборе изменяет функционирование всех сопряженных с ним геосистем. Осушение, орошение, агротехнические мероприятия, застройка территорий, искусственное покрытие, изменение инфильтрационной и фильтрационной способности почв, условий поверхностного стока, запасов влаги и других факторов изменяют водный баланс и влагооборот ландшафта.

Замещение естественных биоценозов искусственными снижает общую биологическую продуктивность, обедняет почвы, снижает интенсивность биологического круговорота веществ. В тундре, лесах, степях, пустыне сведение растительного покрова сопровождается разрушением почвенной структуры, изменением условий почвообразования, истощением, смывом и развеиванием почв. Культурные растения ежегодно выносят из почвы сотни миллионов тонн азота, фосфора, калия, кальция, зольных элементов. Так, за счет получения урожая почвы со средним содержанием минеральных веществ могут быть полностью истощены за 15...50 лет. С полей с эродированными почвами азота, фосфора и калия смывается в 100 раз больше, чем вносится с удобрениями. Внесение удобрений не восполняет всех потерь, так как до 40...50 % питательных веществ, вносимых в почву, выносится с полей и вовлекается в неконтролируемую миграцию. Пестициды через питательные цепи, накапливаясь в тканях организмов, распространяются от низших звеньев цепи к высшим.

В процессе хозяйственной деятельности человека в геохимический круговоротвовлекается много соединений, самостоятельно не существующих в природе. Большая часть их - это отходы производства, использованные изделия, результат хозяйственной деятельности: удобрения, гербициды, пестициды, отбросы и др. В атмосферу попадают газы (углекислый газ, окись углерода) от сжигания на промышленных предприятиях топлива, от двигателей внутреннего сгорания (оксиды углерода, сернистый ангидрид) при сжигании нефти и угля (окислы азота, углеводороды). Твердые продукты сгорания топлива (копоть, сажа), пыль, радиоактивные выбросы распространяются на тысячи километров, попадают в почву, поверхностные и грунтовые воды, в питательные цепи. Со сточными водами распространяются кислоты, фенолы, нефтепродукты, хозяйственные и бытовые выбросы. Их источниками являются промышленные и бытовые свалки отходов (с токсичными веществами), животноводческие фермы, сельскохозяйственные поля, загрязненные удобрениями и ядохимикатами. Загрязнения распространяются с талыми водами и жидкими осадками, попадая в каналы, реки, озера и моря; необратимо загрязняют Мировой океан. Накопление или удаление элементов, участвующих в геохимическом круговороте в геосистемах, зависит от климатических условий ландшафта. Растительность в геохимическом круговороте может играть роль буфера или захватывающего концентратора.

Воздействие на ландшафт хозяйственной деятельности человека

Хозяйственная деятельность человека приводит к непреднамеренному изменению теплового баланса. Сюда относятся: поступление тепла в атмосферу при сжигании топлива, парниковый эффект при увеличении концентрации углекислого газа в атмосфере, повышение содержания аэрозолей в атмосфере, изменение отражательных характеристик деятельной поверхности и т. п. Перечисленные непреднамеренные воздействия вызывают нагрев атмосферы и тем самым приводят к необратимым изменениям в природе.

Измененные геосистемы с позиций природопользования можно классифицировать: на преднамеренно или непреднамеренно измененные; сельскохозяйственные, лесохозяйственные, промышленные, городские, рекреационные, заповедные, средозащитные в зависимости от выполняемых социально-экономических функций; слабоизмененные, измененные, сильноизмененные по сравнению с исходным состоянием; культурные, акультурные по последствиям изменения; системы с преобладанием процесса саморегуляции и с преобладанием управляющего воздействия со стороны человека в зависимости от соотношения процессов саморегуляции геосистем и управления.

По степени изменения ландшафты подразделяют: на условно неизмененные, которые не подвергали непосредственному хозяйственному использованию и воздействию. В этих ландшафтах можно обнаружить лишь слабые следы косвенного воздействия, например осаждение техногенных выбросов из атмосферы в нетронутой тайге, в высокогорьях, в Арктике, Антарктике; слабоизмененные, подвергающиеся преимущественно экстенсивному хозяйственному воздействию (охота, рыбная ловля, выборочная рубка леса), которое частично затронуло отдельные «вторичные» компоненты ландшафта (растительный покров, фауна), но основные природные связи при этом не нарушены и изменения носят обратимый характер. К таким ландшафтам относят: тундровые, таежные, пустынные, экваториальные; среднеизмененные ландшафты, в которых необратимая трансформация затронула некоторые компоненты, особенно растительный и почвенный покров (сводка леса, широкомасштабная распашка), в результате чего изменяется структура водного и частично теплового баланса; сильноизмененные (нарушенные) ландшафты, которые подверглись интенсивному воздействию, затронувшему почти все компоненты (растительность, почвы, воды и даже твердые массы твердой земной коры), что привело к существенному нарушению структуры, часто необратимому и неблагоприятному с точки зрения интересов общества. Это главным образом южно-таежные, лесостепные, степные, сухостепные ландшафты, в которых наблюдаются обезлесивание, эрозия, засоление, подтопление, загрязнение атмосферы, вод и почв; широкомасштабная мелиорация (орошение, осушение) также сильно изменяет ландшафты; культурные ландшафты, в которых структура рационально изменена и оптимизирована на научной основе, с учетом вышеизложенных принципов, в интересах общества и природы - ландшафты будущего.