Функціонування геосистем. Кругообіги речовин та енергії.
Функціонування – вся сукупність процесів переміщення, обміну і трансформації енергії, речовини та інформації в геосистемі (інтегральний природний процес). Воно здійснюється за законами механіки, фізики, хімії та біології і складається з багатьох елементарних процесів (трансформації сонячної енергії (перетворення в результаті процесів фотосинтезу), геохімічного колообігу, біологічного метаболізму та фізико-механічного пересування матеріалу під дією сили тяжіння). Вологообіг – одна з найважливіших функціональних ланок ландшафту. Іншою ланкою є мінеральний обмін, або геохімічний колообіг. У сукупності вони охоплюють всі речовинні потоки в геосистемі, але вони супроводжуються енергообміном, який також слід розглядати у якості особливої функціональної ланки ландшафту. У кожній з названих ланок необхідно розрізняти біотичну та абіотичну складові.
Найважливішим енергетичним фактором функціонування геосистем є промениста енергія Сонця і внутрішня енергія Землі. Внутрішня енергія Землі полягає у виділенні тепла і механічних переміщеннях речовини (сейсмізм, вулканізм, ендогенні процеси, гравітаційні процеси, приливне тертя та інші). Екзогенна енергія, яка надходить на земну поверхню, на 97% складається з променистої енергії Сонця, інші 3% припадає на радіохвильове випромінення, волого обіг, біогеохімічний колообіг (малий біологічний колообіг – фотосинтез), абіотична міграція, енергообмін та інтенсивність функціонування.
|
|
|
Стани геосистем.
Середовище ландшафту визначає його життєдіяльність – безперервне надходження речовини та енергії у ландшафтні системи приводить до постійної їх зміни. Зміни пов’язані з сезонами року – зимові, літні, осінні, весняні стани; з різними типами погоди – сонячною, дощовою, пасмурною та ін. Певному стану геосистеми властива своя структура та певні процеси життєдіяльності (функціонування). Наприклад, взимку змінюється вертикальна структура ландшафту – з’являється сніговий покрив, відсутні процеси фотосинтезу та розкладу органічних речовин.
Під станом ландшафту розуміють тип структури і тип функціонування, характерний для певного періоду часу. Стани бувають внутрішньодобові, добові, погодні, внутрішньосезонні, сезонні, річні, багаторічні. Зміна станів відбувається тому, що в ландшафт надходять нові речовини та енергія. При цьому зміни можуть бути як кількісні, так і якісні, які приводять до зміни одного ландшафту іншим. У відповідності з цим розрізняють динаміку та розвиток ландшафту.
Динаміка і розвиток природних геосистем.
Процеси функціонування викликають певні зміни у ландшафтах – зворотні (динаміка) та незворотні (розвиток). Динаміка – зміни ландшафту, які не супроводжуються зміною його структури. Динаміка є проміжним поняттям у ланцюгу “функціонування -динаміка – розвиток (еволюція)”. До динаміки слід віднести сукцесійні зміни, зміни станів ландшафтів, серійні ряди фацій.
|
|
|
Розвиток (еволюція) ландшафту – перехід від одного якісного стану ландшафту до іншого, яке супроводжується незворотними поступальними змінами і приводять до зміни структури ландшафту, до зміни одного інваріанту іншим. Розвиток відбувається під впливом як природних (землетрус, виверження вулкану), так і антропогенно-техногенних впливів (будівництво, сільськогосподарське виробництво). Незворотне погіршення властивостей ландшафту свідчить про його деградацію.
Під динамікою ландшафту розуміють зміни в ландшафті, які не приводять до корінної перебудови його структури. Такі зміни пов’язані зі зміною добових, погодних, сезонних, річних станів. Добова динаміка пов’язана із зміною інтенсивності освітлення (осьовий рух Землі) – біологічна активність, температурний режим, режим вологості, повітряний режим (бризи). Сезонна динаміка пов’язана з положенням Землі відносно Сонця (орбітальний рух Землі) – надходження сонячної енергії і зміна сезонів року, мусонна циркуляція атмосфери.
|
|
|
Динамічні зміни також обумовлені багатьма природними циклічними явищами: ритмами сонячної активності (11-річні, 30-річні, вікові 80-90-річні, і більш тривалі). З ними пов’язані періодичні зміни особливостей циркуляції, а слід за нею – розподіл на Землі температур повітря та води в океані, зволоження території. Це, в свою чергу, обумовлює коливання рівня води у водоймах, льодовитості північних морів, відступання чи наступання льодовика, зміна рівня Світового океану та ін.
Стійкість ландшафту – властивість зберігати структуру та характер функціонування під впливом зовнішніх (природних та антропогенних) впливів. Стійкість – це період відносного покою ландшафту, при якому спостерігається зворотність процесів та часових змін його структури.
Усі види змін у ландшафті часто накладаються одна на одну і відбуваються одночасно. Для прийняття рішень про вибір природокористування часто необхідні знання про цілеспрямовані зміни ландшафтів. Ці знання особливо необхідно враховувати у тих випадках, коли спрямовані природні зміни співпадають із змінами, пов’язаними з господарською діяльністю людини, що може призвести до розвитку несприятливих процесів.
|
|
|
5. Саморегулювання ландшафтних систем.
Ландшафт обмінюється речовиною та енергією з навколишнім середовищем. При цьому він не руйнується, а спрямований на збереження стабільного і стійкого стану. Така властивість геосистем забезпечується негативними зворотними зв’язками, про які йшла мова раніше. Негативний зворотний зв’язок приводить до саморегулювання ландшафту, тобто здібності зберігати свою початкову структуру при зовнішньому впливі. Механізмом саморегуляції є характер інтенсивності внутрішніх зв’язків та утворення нових. Наявність негативного зворотного зв’язку у ландшафті зумовлює його динамічну рівновагу. Негативні зворотні зв’язки проявляються у тому випадку, коли реакція ПТК спрямована на погашення зовнішнього імпульсу та відновлення рівноваги. Зв’язки такого типу найчастіше зустрічаються у ландшафті і саме вони забезпечують саморегуляцію і стійкість ПТК.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!