Розділ 2. Геосистема як предмет вивчення ландшафтної екології.

Зміст: Природні системи. Розвиток топічної ландшафтної екології: основні положення, способи декомпозиції. Поняття про територіальну структуру ландшафтів. Типи територіальних структур. Межі між геосистемами. Вертикальна і горизонтальна структура екосистем. Міжелементні стосунки та процеси в геосистемах: потік і трансформація речовини і енергії, кругообіги води, як і ерозійні процеси мінеральних речовин. Елементи та компоненти ландшафту. Способи опису ландшафтних територіальних структур. Факторіальна ландшафтна екологія. Поняття про екологічну нішу як елемент геосистеми. Об’єм та перекриття екологічних ніш.

Тема 1. Природні системи. Геосистема, як предмет вивчення ландшафтної екології.

План:

1. Природні системи.

2. Геосистема, як об’єкт вивчення ландшафтної екології.

3. Підходи до систематики ландшафтів.

4. Універсальні географічні закономірності.

1. Природні системи.

Під природною системою будемо розуміти певну множину елементів природного походження, існуючі зв’язки між якими зумовлюють прояв природи в таких якостях та реалізації нею таких функцій, які без взаємодії елементів були б неможливими.

Природні системи надмірно різноманітні. Серед них виділяють такі, до складу яких входять елементи з усіх компонентів природного середовища, а саме, маси земної кори, атмосфери, поверхневих і ґрунтових вод, ґрунту, рослинного і тваринного світів та мікроорганізмів. До цього класу систем належать: геосистеми – предмет сучасного ландшафтознавства (вчення про геосистеми); екосистеми – предмет біогеоценології. Ландшафтна екологія досліджує природні полігеосистеми переважно топічного та регіонального рівнів. Природні системи або природні територіальні комплекси (ПТК), а за термінологією школи В.Б. Сочави („Учение о геосистемах”,1975) – геосистеми – об’єкт вивчення ландшафтознавства, тобто як вони реагують на зовнішні впливи, зокрема антропогенні. При розробці теорії ландшафтознавства і в результаті стандартних досліджень було виявлено багато геосистем різних рівнів, тому виникла потреба її впорядкування.

2. Геосистема, як об’єкт вивчення ландшафтної екології.

Ландшафтна екологія, як природнича наука розглядає лише природні геосистеми. Під геосистемами ми розуміємо частки географічної оболонки Землі, які обмежені природними кордонами і яким притаманна єдність природних, виробничих і суспільних процесів, що відбуваються в геосистемі.

Геосистема – це клас полігеокомпонентних природних систем, які виділяються з реального тривимірного фізичного простору як його певний об’єм (реальний чи уявний) у межах якого протягом деякого інтервалу часу природні елементи й процеси завдяки існуючим між ними та з зовнішнім середовищем відношенням певного типу (генетико-еволюційним, позиційним, речовинно-потоковим та ін.) упорядковуються у відповідні цим відношенням структури з характерними інваріантними ознаками та динамічними змінами.

В ієрархії геосистем досить багато ступенів. Так, наприклад до одної з них ми можемо віднести солончакову впадину в пустині або тростинове болото і масив горбистих пісків з рідкими чагарниками-псамофітами( пісколюбами) в тій же зоні, до другої – пустелю в цілому як геосистему більш високого порядку, яка складається з багатьох підпорядкованих геосистем, що утворюють в рамках пустелі закономірну сукупність.

В ієрархії геосистем слід розрізняти три головні рівні: нижній (локальний), регіональні системи, глобальний рівень.

Нижній (локальний) рівень утворюють геосистеми, формування яких пов’язано з місцевими факторами, які мають невеликий радіус дії, наприклад з окремими елементами рельєфу. До нього перш за все відноситься фація. Це елементарна неподільна географічна одиниця, тобто однорідна геосистема. Для фації характерні розміщення в рамках одного елементу рельєфу однорідного мікроклімату і водного режиму, однієї ґрунтової різновидності і одного фітоценозу. Фації в більш складні територіальні системи різних локальних рівнів (підурочища, урочища, місцевості), які при дальшій послідовності інтеграцій досягають принципово нового рівня – регіонального.

Регіональні системи, тобто, ландшафти, ландшафтні провінції, області, зони, сектори і ін., формуються в результаті впливу факторів з більш широким радіусом дії, нерівномірного (по широті) розподілу на поверхні землі сонячної радіації і тектонічних рухів, які створюють різноманітні структури земної кори і форми макрорельєфу.

На кінець, – глобальний рівень ієрархії геосистем представлений на нашій планеті географічною, або ландшафтною оболонкою, яка охоплює взаємопроникаючі і постійно взаємодіючі, тропосферу, гідросферу, верхні шари літосфери і живу речовину. Геосистема регіонального і локального рівнів служать структурними частинами ландшафтної оболонки.Багато ландшафтознавців рахують, що в ієрархії геосистем повинна бути основа, вузлова ступінь, і в якості неї виділяють ландшафт.

Ландшафт розуміється як геосистема з єдиним походженням, загальною історією розвитку, яка формується в умовах однорідного фундаменту, одного переважаючого типу рельєфу, однакового типу, характерним співвідношенням грунтів, рослинних угрупувань і геосистем локального рівня. Отже, ландшафт – це територіальна інтеграція локальних геосистем, які створюють його характерний внутрішній малюнок або морфологію. Разом з тим ландшафт – це початкова ступінь регіонального рівня. Ландшафтні провінції, області і т.д. Можна розглядати як об’єднання ландшафтів. Так що ландшафт дійсно займає вузлове положення в системі територіальних фізико-географічних одиниць. Практикою доказано особливу важливість ландшафту як опорної територіальної системи при комплексному обліку природних ресурсів, оцінці природного середовища для його раціонального використання, організації природоохоронних територій та ін.

Цілісність ландшафту обумовлена потоками речовини і енергії, які об’єднують і компоненти ландшафту, і його морфологічні частини в єдину систему. Розрізняють вертикальні і горизонтальні (латиральні) потоки. В якості прикладу можна привести кругообіг води в ландшафті. З одного боку він проводить між компонентний обмін по вертикалі, з атмосфери на земну поверхню випадають опади, частина яких знову повертається в атмосферу, випаровуючись з поверхні грунту і рослинного покриву; друга частина просочується в грунт, всмоктується корінням рослин і бере участь в створенні органічної речовини; транспірується в атмосферу і т.д. З іншого боку, в цьому потоці є горизонтальна складова – стік, або переміщення води під дією сили тяжіння з вершин і схилів в пониження, русла рік, тобто із фації в фацію. В результаті при одній і тій же кількості опадів в одному і тому ландшафті ми спостерігаємо велику різноманітність умов зволоження. Крім того, стік виконує ряд інших обмінних функцій по переносу тепла, мінеральної і органічної речовини, тим самим пов’язує різні фації в єдину систему. Всю сукупність процесу обміну і перетворення енергії і речовини в ландшафті називають функціонуванням ландшафту.

Ландшафт, представляючи собою деяку організовану систему, повинен мати певну структуру, яку теж слід розглядати по вертикалі і горизонталі. Вертикальна структура виражена в його ярусній будові, у впорядкованому розміщенні компонентів – від твердого фундаменту до повітряного шару при максимальній концентрації живої речовини на контакті твердого, рідкого і газоподібного середовищ. Горизонтальна ( в плані), або морфологічна, структура полягає у взаємному розміщенні підпорядкованих локальних геосистем і способах їх зєднання, або в їх суміщеннях яка забезпечується не тільки стоком, але і схиловим переміщенням матеріалу, місцевою циркуляцією повітря, вітровим переносом пилу і солей, міграцією організмів.