Связи между компонентами комплекса. Природные компоненты и природно-территориальные комплексы (ПТК). Ландшафты

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ГЕОСИСТЕМ

3.1. Геосистемы – структура и свойства;

3.2. Природные компоненты как составные части ландшафта, понятие «природные факторы».

3.3. Компоненты ландшафта (свойства, характеристики, влияющие на особенности ландшафтной организации).

3.4. Понятие «природный территориальный комплекс» (ПТК) и «геосистема», типы связей между компонентами ландшафтов.

3.5. Вертикальная и горизонтальная структура ландшафтов.

3.1. Геосистемы – структура и свойства

Важнейшим свойством всякой геосистемы является ее целостность.

Геосистемы относятся к категории открытых систем. Это значит, что они пронизаны потоками энергии и вещества, связываю­щими их с внешней средой.

В геосистемах происходит непрерывный обмен и преобразование вещества и энергии.

Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием.

Структура геосистемы – сложное, многоплановое понятие. Ее определяют как пространственно-временную организацию (упорядоченность), или как взаимное расположение частей и способы их соединения.

Различаются две системы внутренних связей в ПТК – вертикальная, т.е. межкомпонентная, и горизонтальная, т.е. межсистемная.

Составные части геосистемы упорядочены не только в пространстве, но и во времени. Таким образом, в понятие структуры геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы.

Инвариант – это совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специ­фичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных.

Устойчивость и изменчивость – два важных качества геосистемы, находящиеся в диалектическом единстве.

Особого внимания заслуживает вопрос выделения в таксономическом ряду ПТК узловой единицы, служащей связующим звеном между геосистемами регионального и локального уровней. Такой единицей, по мнению многих географов, является ландшафт.

3.2. Природные компоненты как составные части ландшафта, понятие «природные факторы».

Природные компоненты - это основные со­ставные части природного территориального комплекса (природ­ной геосистемы), взаимосвязанные процессами обмена веществом, энергией, информацией. Каждый компонент материален, представ­ляет собой определенную вещественную субстанцию.

Природными компонентами являются: литогенная – геоло­го-геоморфологическая основа (верхняя часть земной коры в пределах зоны гипергенеза и рельеф ее поверхности), приземные воздушные массы, природные воды, почвы, растительность и животный мир. Иногда, помимо названных, в число природных компонентов вклю­чают снежный покров и льды, которые, по сути дела, представля­ют собой природные воды в особых фазовых состояниях.

Со времен В. В. Докучаева все природные компоненты при­нято было разделять на так называемую "мертвую" и "живую" при­роду. Теперь их группируют в три подсистемы. Совокупность не­органических природных компонентов – литогенная основа, воз­душные массы, природные воды ("мертвая" природа) – образует геоматическую (геому) подсистему; растительность и животный мир ("живая" природа) – биотическую (биоту) подсистему. Почвы рассматриваются как промежуточная или биокосная (органо-ми-неральная) подсистема.

Каждый природный компонент обладает своими неповтори­мыми свойствами, изменяющимися в ландшафтном пространстве-времени. Различают свойства вещественные (например, минералогический состав горных пород, газовый состав воздуха, гумусированность почв), энергетические (например, температура воздуха, энергия водного потока, запасы питательных элементов в почве), информационные.

Вещественные и энергетические свойства природных компонентов выступают в геосистеме в качестве фак­торов, обеспечивающих их взаимодействие. В общенаучном плане фактор понимается как движущая сила какого-либо процесса, яв­ления. Природными факторами в связи с этим называют те свой­ства природных компонентов, а также внешней природной среды, которые оказывают определенное влияние на другие природные компоненты и на геосистему в целом.

Наиболее сильными природными факторами, определяющи­ми обособление одной природной геосистемы от другой, их струк­турную и функциональную специфику, принято считать рельеф земной поверхности, ее геологическое строение, местный климат, обводненность (гидроморфизм) территории, характер раститель­ного покрова. Эти факторы действуют внутри ландшафтной обо­лочки и потому относятся к категории внутренних ландшафтообразующих факторов.

Но так как природные геосистемы являются открытыми, на них оказывают воздействие факторы внешней среды. К внешним факторам ландшафтогенеза относятся макроклимат, глубинные тек­тонические структуры и тектонические движения земной коры, вещественно-энергетические влияния смежных или отдаленных природных геосистем (например, селевые потоки, низвергающие­ся вниз по долинам вплоть до подножья гор; пыльные бури, заро­дившиеся в пустыне и достигающие оазисов предгорий; абразионно-аккумулятивная деятельность моря на побережье). Географичес­кое положение геосистемы, ландшафта – особый внешний фактор. Он называется позиционным. Его анализ необходим для понимания роли и места геосистемы среди других. Характеристи­ка любого ландшафта обязательно начинается с оценки его геогра­фического положения, его позиции в системе объемлющих ландтшафтно-географических единиц.

Антропогенные компоненты ландшафта – это разно­образные «следы» и объекты производствен­ной и непроизводственной деятельности че­ловека – различного рода сооружения, планта­ции.

По значимости в процессе формирования ландшафтов природные компоненты принято располагать в следующей последовательности: рельеф земной поверхности, ее геологическое строение, местный климат, обводненность (гидроморфизм) территории, характер раститель­ного покрова.

3.3. Понятие «природный территориальный комплекс» (ПТК) и «геосистема», типы связей между компонентами ландшафтов.

Природный территориальный комплекс – участки земной поверхности характеризующиеся общностью происхождения, развития и однотипностью взаимодействия природных компонентов: горных пород, рельефа, нижних слоев тропосферы с климатическими характеристиками, поверхностных и подземных вод, почв, растительности и животного мира.. Понятие «природный территориальный комплекс» (ПТК) употребляется в нескольких значениях:

1) как синоним терминов ландшафт при­родный, природная геосистема;

2) в последние годы в ряде стран для обозначения природной соста­вляющей (Naturraum), природной части ланд­шафта (антропогенного ландшафта), т.е. сложных геосистем, включающих природную составляющую в качестве подсистемы. Иногда это же понятие передается термином геокомплекс.

Геосистема – «это особый класс управляющих систем; земное пространство всех размерностей, где от­дельные компоненты природы находятся в си­стемной связи друг с другом и как определен­ная целостность взаимодействуют с космиче­ской сферой и человеческим обществом» (Сочава, 1978, с. 292). Данная трактовка близка по содержанию к понятию ландшафт при­родный. Некоторые авторы предложили огра­ничить сферу применения термина «геосистема» лишь теми природными системами, эле­менты которых связаны однонаправленным потоком вещества.

В ландшафте различают вертикальные и го­ризонтальные связи. Связи вертикальные это связи между компонентами ландшафта – между климатом, горными породами, подзем­ными и поверхностными водами, почвами, растительным и животным миром. Изучение вертикальных связей привело к фор­мированию представлений о моносистемной модели геосистемы . Анализ верти­кальных связей – начальный шаг к познанию ландшафта и его морфологической струк­туры. Анализ вертикальных связей необходим в практических целях, во-первых, для предска­зания последствия изменений в плохо наблю­даемых компонентах на основе анализа изме­нений и последствий в легко наблюдаемых компонентах (например, по изменению харак­тера растительности дать заключение об изме­нении режима увлажнения); во-вторых, для управления воздействием на один компонент (или их группу) с целью получения положи­тельного эффекта от других (например, регу­лирование водно-теплового режима почв для повышения биопродуктивности).

Связи горизонтальные (латеральные) – между соседними геосистемами (более низкого и рав­ного рангов). Они проявляются в формирова­нии пространственной структуры ланд­шафтных образований, таких, как геохора, катена, парагенетические ландшафты, геохи­мические ландшафты и т. д. Эти связи про­являются также во влиянии одного ландшафта на другой, в формировании океанических и континентальных типов ландшафтов. Изучение горизонтальных связей привело к формированию полисистемной или хорической модели ландшафтов.

Различают связи прямые, направленные от более «активного» объекта или явления к дру­гому, более «пассивному», объекту или явле­нию (таковы, например, связи, возникающие при воздействии какого-либо сооружения на грунтовые воды), и связи обратные, возникаю­щие как ответная реакция «пассивного» объек­та и влияющие на состояние «активного» объекта.

Межкомпонентные связи в ландшафте не являются абсолют­но жесткими. Они носят вероятностный характер. Природные ком­поненты обладают некоторой степенью свободы в своем поведе­нии. Благодаря этому, ландшафт может более или менее пластично реагировать на возмущающие импульсы внешней среды.

Ландшафт способен существовать только при условии "дви­жения через него потока вещества, энергии и информации" . Вещественные, энергетические и информационные свой­ства природных компонентов теснейшим образом взаимосвязаны и отдельно друг от друга в природе не существуют. Поэтому веще­ственно-энергетический и информационный обмен между компо­нентами и геосистемами в целом немыслим в их раздельности. Однако в ходе ландшафтного анализа удается различать его виды.

Можно привести немало примеров вещественно-энергетичес­ких связей в ландшафте. Начнем с самого простого: горный речной поток, порожденный атмосферными осадками и таянием высоко­горных нивально-гляциальных покровов, низвергается вниз по ущелью, благодаря потенциалу гравитационной энергии горного рельефа, который был создан тектоническим вздыманием страны. Размывая скальные породы и обломочный материал осыпей и об­валов, поток превращает их в валунно-галечный аллювий. Его вод­ная масса насыщается влекомым, взвешенным и растворенным материалом. Одновременно происходит жидкий, твердый и ион­ный сток. Ущелье со временем превращается в террасированную долину. В деятельности горного потока интегрируются многие фак­торы абиотической природы горного ландшафта: поверхностный сток, атмосферные осадки, снежно-ледовые покровы, горный ре­льеф, слагающие ландшафт горные породы.

Особенно ярко межкомпонентные вещественно-энергетичес­кие связи прослеживаются в биогеохимическом (малом биологи­ческом) круговороте, наиболее важном в превращении ландшафта в целостную геосистему. Растительность выступает в нем самым активным компонентом. Недаром В. Б. Сочава назвал ее критичес­ким компонентом ландшафта. Непременными и незаменимыми факторами жизни растений служат, как известно, свет, тепло, воздух, вода и элементы минерального питания. Даже из простого их перечня видно, что для существования растительного покрова не­обходимы все природные компоненты ландшафта. Под биологи­ческим круговоротом понимается сложный циклический, много­ступенчатый процесс. Он включает поступление химических эле­ментов (С, N, О, Са, К, Mg, Na, P, S, Si, Cl, Fe и др.) из почвы, воды и воздуха в живые организмы главным образом в зеленые растения и превращение их под воздействием лучистой энергии Солнца в ходе фотосинтеза в сложные органические соединения. Ежегодно на Земле образуется около 170 млрд т первичного органического вещества. При этом усваивается 300-320 млрд т СО, из воздуха и выделяется около 200 млрд т свободного кислорода.

Часть созданного растениями-продуцентами биогенного ве­щества-энергии используется в трофических цепях животными. В результате минерализации растительного опада и отмерших орга­низмов происходит возвращение химических элементов в среду: почвы, воздух и воду. Этот круговорот вещества и энергии почти замкнут. Малая доля отмершей органики захороняется или выно­сится за пределы геосистемы путем вещественно-энергетического обмена с ландшафтной средой. Примерно 0,004% годичной био­логической продукции резервируется. Живое вещество высту­пает как аккумулятор солнечной энергии. В итоге за многие мил­лионы лет в ландшафтной оболочке накопились большие запа­сы свободной биогенной энергии (каустобиолиты, почвенный гумус), исчисляемые в тг10 32 ккал. Однако в настоящее время человечество за одни только сутки расходует столько ископае­мого органического топлива, сколько его откладывалось когда-то в среднем за 300-350 лет.

Информационные связи в ландшафтах прослеживаются как в пространстве, так и во времени. Суть их состоит в передаче тер­риториального и временного упорядоченного разнообразия одним природным компонентом другому компоненту, и наоборот. Таким образом, компоненты как бы стремятся запечатлеть свою простран­ственно-временную организацию в других компонентах и геосис­теме в целом. В отношении пространственной организации очень сильное информационное давление на другие природные компо­ненты оказывает литогенная основа. Разнообразие горных пород, а главное, неровности рельефа дневной поверхности находят соответствующее отражение в пространственной смене почвенного и растительного покрова, водного режима и микроклимата. Как терри­ториально дифференцирована литогенная основа, так в главных чертах устроен в плане и ландшафт в целом.

Классическим примером информационного влияния релье­фа на ландшафт является известное правило предварения В. В. Але­хина (1882-1946), известного геоботаника, профессора МГУ. Со­гласно правилу предварения, на склонах северной экспозиции раз­вивается растительность более северных зон, подзон, а на скло­нах южной экспозиции – более южных. В лесостепной зоне, на­пример, склоны долин и балок, обращенные на север, как правило, заняты широколиственными лесами, а склоны южной экспозиции -степными ценозами.

В информационных ландшафтных связях можно видеть ана­логию с известным принципом симметрии П. Кюри (1859-1906), согласно которому симметрия причины сохраняется в симметрии следствия. Если в указанной формуле вместо слова "симметрия" поставить слово "организация", то она в полной мере будет харак­теризовать суть трансляционной информации в ландшафте.

Межкомпонентные связи в ландшафте не являются абсолют­но жесткими. Они носят вероятностный характер. Природные ком­поненты обладают некоторой степенью свободы в своем поведе­нии. Благодаря этому, ландшафт может более или менее пластично реагировать на возмущающие импульсы внешней среды. До опре­деленных пороговых нагрузок он способен оставаться относитель­но устойчивым. Н. Винер писал, что "...любое строение выдержи­вает нагрузку только потому, что оно не является стопроцентно жестким" . Сравнивая ландшафт с другими природны­ми системами, А. И. Перельман говорил: "По степени совершен­ства связей ландшафт сильно уступает таким системам, как крис­таллы, атомы, организмы. Ландшафт – это система не только с дру­гой природой связей, но и с более "расшатанными" связями, более слабой интеграцией" .

К тем определениям ландшафтоведения как науки, которые были уже даны, можно добавить еще одно: ландшафтоведение -наука о внутриландшафтных и межландшафтных системных свя­зях. Знание таких связей позволяет обоснованно решать многие проблемы природопользования.

3.4. Вертикальная и горизонтальная структура ландшафтов .

Структура ландшафта (от лат. stru – ctura – строение, расположение, порядок) – «от­носительно устойчивое единство элементов, их отношений и целостности объекта; инвариантный аспект системы».

Структура ландшафта – основное понятие теории ландшафта, тесно связанное с предста­влениями об устойчивости и изменениях ланд­шафтов, исходное при разработке мероприя­тий по охране природы.

Первоначально термин «структура ландшаф­та» употреблялся только в смысле «простран­ственное строение», «морфология ландшаф­та»: «порядок взаимного совершенно опреде­ленного расположения морфологических ча­стей ландшафта – фаций, урочищ, местностей». По мере развития научных представлений это понятие трансформировалось и приобрело такой вид: «строение ландшафта, выражаю­щееся в характере внутренних взаимосвязей между слагающими его компонентами, в про­странственном расположении и обособленно­сти более мелких ландшафтных комплексов» (Мильков, 1970, с. 131). Эти определения ха­рактеризовали лишь вертикальный и горизон­тальный пространственные аспекты структуры ландшафтов. Существенным дополнением ста­ло введение в определение «структуры ланд­шафтов» представления о временных ее аспек­тах. В. Б. Сочава (1963, с. 58) предложил рассматривать структуру ландшафтов как «...совокупность элементарных геосистем (с различными взаимосвязями между их компо­нентами), характеризующихся сезонным рит­мом и образующих серии и ряды трансформа­ции, а также различные мозаичные сочетания». В этом определении удачно сочетаются пред­ставления о компонентной, пространственной и временной сущности понятия «структура ландшафтов».

Вертикальное (ярусное) строение ландшафта может быть охарактеризовано как верти­кальный разрез ландшафта природного, как главный вертикальный ярус (Hauptstockwerk), представляющий собой сочетание взаимосвя­занных ярусов отдельных геосфер – атмосферы, литосферы, гидросферы, педосферы и т.д. В вертикальном строении ландшафта значе­ние имеют своеобразные производные со­вместного развития названных выше от­дельных геосфер – рельеф как производное ли­тосферы, с ее тектоническими движениями, гидросферы, атмосферы, а нередко и биоты, почва – продукт взаимодействия биоты и ли­тосферы в определенных климатических усло­виях, местный климат (микро- и мезоклимат) – режим состояний атмосферы, обусловленный взаимодействием общих атмосферных процес­сов, рельефа, биоты и т.д.

Изучение вертикального строения (верти­кальной морфологии) ландшафта является предпосылкой изучения связей между компо­нентами, а также обмена веществом и энер­гией между ними.

Горизонтальное (территориальное) строение ландшафта – сочетание входящих в его состав ландшафтов более низкого таксономического уровня и «ландшафтных элементов». Оно от­ражено на картах в виде мозаики или тек­стуры, являющейся важным свойством ланд­шафтов, особенно при ландшафтном деши­фрировании аэро- и космических снимков. Устойчиво повторяющееся, обусловленное ге­незисом или обменом веществом и энергией сочетание более мелких единиц называют (не очень точно) «морфологией ландшафта» или «морфологической структурой ландшафта» (см. также – ландшафт элементарный, катена). Го­ризонтальное строение служит основанием ие­рархических классификаций ландшафтов.

Каждая элементарная геосистема обладает своей вертикаль­ной структурой. Закономерно сменяясь в пространстве, они обра­зуют горизонтальную структуру ландшафта.

Изучение содержания параграфа предоставляет возможность:

Ø углубить понимание сущности понятия «компоненты природы» и взаимосвязей между ними;

Ø изучить структуру, основные свойства ПТК и ландшафта

Природный компонент – это составная материальная часть природы, представляющая одну из сфер географической оболочки Земли (литосферу, гидросферу, атмосферу и др.). Природные компоненты на поверхности Земли представлены горными породами, воздухом, поверхностными и подземными водами, почвами, растительным и животным миром . Климат (многолетний режим погоды) и рельеф не являются компонентами природы, так как они не являются материальными телами, а отражают свойства воздушных масс и земной поверхности.

Выделяют три группы природных компонентов: литогенные, гидроклиматогенные и биогенные (Рис.).

Все компоненты природы находятся в тесной взаимосвязи и изменение одного, приводит к изменению других.

Наиболее тесное взаимодействие компонентов характерно для приповерхностного (почвенного) и ближайшего надповерхностного слоя Земли, так как именно здесь происходит соприкосновение всех сфер географической оболочки Земли (литосферы, гидросферы, атмосферы и др.).Например, на климатические особенности территории оказывает влияние рельеф. Климат и рельеф воздействуют на формирование вод, почв, растительности и животного мира. В свою очередь растительный и животный мир объединены системой взаимодействия между собой и оказывают влияние на другие компоненты природы. Взаимосвязи между компонентами природы необходимо учитывать при организации хозяйственной деятельности. Например, осушение приводит к понижению грунтовых вод территории, а это оказывает влияние на, почвы, растительность и животный мир и т.д.

Природные компоненты, тесно взаимодействуя между собой на определенной территории, образуют комплексы, которые называются природно-территориальными комплексами. Под природно-территориальным комплексом (ПТК) понимается относительно однородный участок земной поверхности, который отличается своеобразным сочетанием природных компонентов. По величине территории выделяют ПТК трех уровней: планетарный, региональный и локальный

Наиболее крупный – планетарный или глобальный уровень ПТК представлен на планете географической оболочкой.

ПТК регионального уровня: материки, природные зоны, физико-географические страны, являются структурными частями географической оболочки. ПТК локального уровня представлены ландшафтами (фации, урочища).

Границы ПТК, как правило, ярко не выявлены и переход от одного комплекса к другому идет постепенно. На картах границы природных комплексов наносятся линиями, которые являются условным знаком. Для каждого природного комплекса характерна своя структура. Структура ПТК – это сочетание компонентов природы образующих ПТК.

Свойства ПТК. Главным свойством ПТК разного ранга следует считать его целостность. Целостность означает тесную взаимосвязь компонентов ПТК.

Еще одно важное свойство природного комплекса – устойчивость , которая заключается в возможности ПТК возвращаться в исходное состояние при воздействии на него внешних сил (вырубка лесов, мелиорация и т.д.).

Устойчивость природных комплексов имеет огромное значение в связи с усилением воздействия человека на природу. Кризисные явления в природе возникают, когда нарушается устойчивость и способность ПТК к самовосстановлению. Устойчивость обеспечивается разнообразием взаимосвязей между компонентами природного комплекса. Чем сложнее ПТК, тем он устойчивее, т.е. имеет больше возможностей для самовосстановления и противодействия хозяйственной деятельности человека.

ПТК постоянно развиваются, т.е. обладают таким свойством как изменчивость . Это можно видеть на примере локальных комплексов, когда идут процессы зарастания озер, возникновения оврагов, заболачивание лесов и т.д. Считается, что в естественных условиях эволюция природных комплексов происходит в направлении повышения их устойчивости. В этой связи основная проблема при антропогенном воздействии на природу заключается в том, чтобы не снижать естественной устойчивости природно-территориальных комплексов.

Понятие ландшафт. Структура ландшафта. С развитием географии изменялось представление о ПТК. На основе учения о природно-территориальных комплексах сформировалось новое направление – ландшафтоведение, объектом изучения которого является ландшафт (от нем. land– земля, schaft - суффикс, выражающий взаимосвязь).

Ландшафт является однородным природным образованием в пределах природной зоны и отражает ее основные особенности. Ландшафт может приниматься как основная единица при физико-географическом районировании. Для формирования представлений о территории, достаточно изучить ее в пределах ландшафта. Каждый ландшафт является частью более крупных территориальных географических единиц.

Ландшафт – относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся закономерным сочетанием его компонентов и характером взаимосвязей между ними.

Ландшафт включает не только природные компоненты, но и мелкие ПТК - фации и урочища, которые составляют его морфологическую структуру.

Самым простым (элементарным) комплексом является фация, которая характеризуется наибольшей однородностью природных компонентов. Примером может быть участок небольшой речной долины, ложбины, небольшая западина и др., которые имеют однородные геологические отложения и почвы, одинаковые микроклимат, водный режим и состав биоценоза.

Фации объединяются в урочища. Урочище - это система фаций, приуроченных к отдельной крупной форме рельефа или водоразделу на однородном субстрате и общей направленности физико-географических процессов. Примерами урочищ могут служить ПТК в пределах оврага, холма. Более крупной единицей ландшафта является местность, которая представляет собой сочетание урочищ, закономерно повторяющихся в пределах ландшафта. Выделение местностей обусловлено в первую очередь особенностями геологического строения и рельефа.

Антропогенные ландшафты. В результате преобразующей деятельности человека на месте естественных ландшафтов возникают преобразованные - антропогенные.

В ландшафтоведении, в зависимости от степени антропогенного воздействия, выделяют первичные природные ландшафты , которые образованы действием лишь природных факторов; природно-антропогенные ландшафты , которые образованы действием как природных, так и антропогенных факторов, и антропогенные ландшафты , существование которых поддерживается лишь за счет деятельности людей. Степень их изменения зависит от интенсивности хозяйственного использования. Наибольшие изменения происходят при промышленном, транспортном и сельскохозяйственном использовании ландшафтов.

Под антропогенным ландшафтом понимается географический ландшафт, преобразованный деятельностью людей и отличающийся по строению и свойствам от естественных. Так как деятельность человека, вызывающая образование антропогенных ландшафтов, может быть целенаправленной и нецеленаправленной (непреднамеренной), формируются разные антропогенные ландшафты. Выделяют слабоизмененные, измененные и сильноизмененные ландшафты.

Целенаправленное воздействие на ландшафты ведет к их преобразованию и формированию ландшафтов с заданными параметрами и функциями. Образуются сельскохозяйственные, промышленные, рекреационные, урбанизированные и другие, которые иногда называют окультуренными, или культурными. Под культурным ландшафтом понимается территория, на которой в результате деятельности человека ландшафт приобрел новые свойства по сравнению с прежним своим состоянием (Рис…).

Ландшафтам, в течение времени, присущи изменения качественных и количественных параметров. Такие преобразования носят название – развитие ландшафта . Факторы, вызывающие процессы развития ландшафта делятся на внутренние и внешние. В результате развития одни ландшафты могут преобразовываться и исчезать, другие, наоборот, формироваться. Задачей рационального природопользования является предотвращение нежелательного разрушения (деградации) ландшафтов, т.е. управлять развитием ландшафта.

Вопросы и задания

1. Что такое ПТК и какие природные компоненты в них выделяются?

2. Что означает понятие «устойчивость ПТК» и, какие факторы ее обеспечивают?

3. В результате какой хозяйственной деятельности могут разрушаться взаимосвязи ПТК?. Приведите примеры.

Изучение содержания параграфа предоставляет возможность:

Ø углубить понимание сущности понятия «компоненты природы» и взаимосвязей между ними;

Ø изучить структуру, основные свойства ПТК и ландшафта

Природный компонент – это составная материальная часть природы, представляющая одну из сфер географической оболочки Земли (литосферу, гидросферу, атмосферу и др.). Природные компоненты на поверхности Земли представлены горными породами, воздухом, поверхностными и подземными водами, почвами, растительным и животным миром . Климат (многолетний режим погоды) и рельеф не являются компонентами природы, так как они не являются материальными телами, а отражают свойства воздушных масс и земной поверхности.

Выделяют три группы природных компонентов: литогенные, гидроклиматогенные и биогенные (Рис.).

Все компоненты природы находятся в тесной взаимосвязи и изменение одного, приводит к изменению других.

Наиболее тесное взаимодействие компонентов характерно для приповерхностного (почвенного) и ближайшего надповерхностного слоя Земли, так как именно здесь происходит соприкосновение всех сфер географической оболочки Земли (литосферы, гидросферы, атмосферы и др.).Например, на климатические особенности территории оказывает влияние рельеф. Климат и рельеф воздействуют на формирование вод, почв, растительности и животного мира. В свою очередь растительный и животный мир объединены системой взаимодействия между собой и оказывают влияние на другие компоненты природы. Взаимосвязи между компонентами природы необходимо учитывать при организации хозяйственной деятельности. Например, осушение приводит к понижению грунтовых вод территории, а это оказывает влияние на, почвы, растительность и животный мир и т.д.

Природные компоненты, тесно взаимодействуя между собой на определенной территории, образуют комплексы, которые называются природно-территориальными комплексами. Под природно-территориальным комплексом (ПТК) понимается относительно однородный участок земной поверхности, который отличается своеобразным сочетанием природных компонентов. По величине территории выделяют ПТК трех уровней: планетарный, региональный и локальный

Наиболее крупный – планетарный или глобальный уровень ПТК представлен на планете географической оболочкой.

ПТК регионального уровня: материки, природные зоны, физико-географические страны, являются структурными частями географической оболочки. ПТК локального уровня представлены ландшафтами (фации, урочища).

Границы ПТК, как правило, ярко не выявлены и переход от одного комплекса к другому идет постепенно. На картах границы природных комплексов наносятся линиями, которые являются условным знаком. Для каждого природного комплекса характерна своя структура. Структура ПТК – это сочетание компонентов природы образующих ПТК.

Свойства ПТК. Главным свойством ПТК разного ранга следует считать его целостность. Целостность означает тесную взаимосвязь компонентов ПТК.

Еще одно важное свойство природного комплекса – устойчивость , которая заключается в возможности ПТК возвращаться в исходное состояние при воздействии на него внешних сил (вырубка лесов, мелиорация и т.д.).

Устойчивость природных комплексов имеет огромное значение в связи с усилением воздействия человека на природу. Кризисные явления в природе возникают, когда нарушается устойчивость и способность ПТК к самовосстановлению. Устойчивость обеспечивается разнообразием взаимосвязей между компонентами природного комплекса. Чем сложнее ПТК, тем он устойчивее, т.е. имеет больше возможностей для самовосстановления и противодействия хозяйственной деятельности человека.

ПТК постоянно развиваются, т.е. обладают таким свойством как изменчивость . Это можно видеть на примере локальных комплексов, когда идут процессы зарастания озер, возникновения оврагов, заболачивание лесов и т.д. Считается, что в естественных условиях эволюция природных комплексов происходит в направлении повышения их устойчивости. В этой связи основная проблема при антропогенном воздействии на природу заключается в том, чтобы не снижать естественной устойчивости природно-территориальных комплексов.

Понятие ландшафт. Структура ландшафта. С развитием географии изменялось представление о ПТК. На основе учения о природно-территориальных комплексах сформировалось новое направление – ландшафтоведение, объектом изучения которого является ландшафт (от нем. land– земля, schaft - суффикс, выражающий взаимосвязь).

Ландшафт является однородным природным образованием в пределах природной зоны и отражает ее основные особенности. Ландшафт может приниматься как основная единица при физико-географическом районировании. Для формирования представлений о территории, достаточно изучить ее в пределах ландшафта. Каждый ландшафт является частью более крупных территориальных географических единиц.

Ландшафт – относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся закономерным сочетанием его компонентов и характером взаимосвязей между ними.

Ландшафт включает не только природные компоненты, но и мелкие ПТК - фации и урочища, которые составляют его морфологическую структуру.

Самым простым (элементарным) комплексом является фация, которая характеризуется наибольшей однородностью природных компонентов. Примером может быть участок небольшой речной долины, ложбины, небольшая западина и др., которые имеют однородные геологические отложения и почвы, одинаковые микроклимат, водный режим и состав биоценоза.

Фации объединяются в урочища. Урочище - это система фаций, приуроченных к отдельной крупной форме рельефа или водоразделу на однородном субстрате и общей направленности физико-географических процессов. Примерами урочищ могут служить ПТК в пределах оврага, холма. Более крупной единицей ландшафта является местность, которая представляет собой сочетание урочищ, закономерно повторяющихся в пределах ландшафта. Выделение местностей обусловлено в первую очередь особенностями геологического строения и рельефа.

Антропогенные ландшафты. В результате преобразующей деятельности человека на месте естественных ландшафтов возникают преобразованные - антропогенные.

В ландшафтоведении, в зависимости от степени антропогенного воздействия, выделяют первичные природные ландшафты , которые образованы действием лишь природных факторов; природно-антропогенные ландшафты , которые образованы действием как природных, так и антропогенных факторов, и антропогенные ландшафты , существование которых поддерживается лишь за счет деятельности людей. Степень их изменения зависит от интенсивности хозяйственного использования. Наибольшие изменения происходят при промышленном, транспортном и сельскохозяйственном использовании ландшафтов.

Под антропогенным ландшафтом понимается географический ландшафт, преобразованный деятельностью людей и отличающийся по строению и свойствам от естественных. Так как деятельность человека, вызывающая образование антропогенных ландшафтов, может быть целенаправленной и нецеленаправленной (непреднамеренной), формируются разные антропогенные ландшафты. Выделяют слабоизмененные, измененные и сильноизмененные ландшафты.

Целенаправленное воздействие на ландшафты ведет к их преобразованию и формированию ландшафтов с заданными параметрами и функциями. Образуются сельскохозяйственные, промышленные, рекреационные, урбанизированные и другие, которые иногда называют окультуренными, или культурными. Под культурным ландшафтом понимается территория, на которой в результате деятельности человека ландшафт приобрел новые свойства по сравнению с прежним своим состоянием (Рис…).

Ландшафтам, в течение времени, присущи изменения качественных и количественных параметров. Такие преобразования носят название – развитие ландшафта . Факторы, вызывающие процессы развития ландшафта делятся на внутренние и внешние. В результате развития одни ландшафты могут преобразовываться и исчезать, другие, наоборот, формироваться. Задачей рационального природопользования является предотвращение нежелательного разрушения (деградации) ландшафтов, т.е. управлять развитием ландшафта.

Вопросы и задания

1. Что такое ПТК и какие природные компоненты в них выделяются?

2. Что означает понятие «устойчивость ПТК» и, какие факторы ее обеспечивают?

3. В результате какой хозяйственной деятельности могут разрушаться взаимосвязи ПТК?.. Приведите примеры.

Окружающая нас природа состоит из частей, или, как их еще называют, компонентов. К природным компонентам относятся рельеф, климат, воды, растения, животные и почвы. Все эти компоненты прошли длительный путь развития, поэтому их сочетания не случайны, а закономерны. Благодаря своему взаимодействию они тесно связаны друг с другом, и это взаимодействие объединяет их в единую систему, где все части одна от другой зависят и одна на другую влияют. Такая единая система называется природно-территориальным комплексом, или ландшафтом.

Основоположником отечественного ландшафтоведение заслуженно считается Л. С. Берг. Он определял природно-территориальные комплексы как области, сходные по преобладающему характеру рельефа, климата, вод, растительности и почвенного покрова. Можно выделить природные комплексы пустынь, лесов, степей и т.д. Л. С. Берг писал, что ландшафт (или природно-территориальный комплекс) есть как бы организм, в котором части обуславливают целое, а целое влияет на части.

Размеры природно-территориальных комплексов различны. Самым крупным может считаться вся географическая оболочка, более мелкими - материки и океаны. К самым мелким природно-территориальным комплексам могут относиться овраги, поляны, пруды. Важно то, что независимо от размера все компоненты этих комплексов тесно взаимосвязаны друг с другом.

Сочетания компонентов природы не случайны, а закономерны. Между ними существует множество связей, взаимодействий. Например, в условиях умеренного климата на рыхлых песчаных почвах растут сосновые леса, а если почвы глинистые, то будет преобладать ель. Взаимодействие между компонентами объединяет их в единую систему, где все части одна от другой зависят и одна на другую влияют. В результате образуются природные комплексы. Слово «комплекс» в переводе с латинского означает «сплетение». Это сплетение компонентов природы суши показано на схеме. Что же такое природный комплекс?
Природно-территориальный комплекс (сокращенно - природный комплекс, или ПК) - это участок земной поверхности, который отличается особенностями природных компонентов, находящихся в сложном взаимодействии. Этот участок имеет более или менее четко выраженные границы, обладает природным единством, проявляющимся и в его внешнем облике.

Разнообразие ПК на суше зависит от состава горных пород, рельефа и климата, оказывающих большое влияние на другие компоненты.
Между компонентами природы существует взаимообмен веществом. Например, растения обмениваются с почвой и воздухом, и минеральными, и органическими веществами, водой, кислородом и углекислым газом. Этот обмен обусловливает единство и целостность ПК, поэтому достаточно повлиять на один компонент, чтобы изменился весь комплекс.

Причиной формирования природно-территориальных комплексов выступают природные компоненты. Их принято подразделять на две группы:

Зональные. Это внешние факторы, которые зависят от неравномерного нагрева Земли Солнцем. (Неравномерный нагрев объясняется шарообразностью нашей Земли.) Он изменяется в зависимости от географической широты: при движении от экватора к полюсам нагрев земной поверхности уменьшается. Благодаря зональным факторам образовались зональные природно-территориальные комплексы: географические пояса и природные (географические) зоны. Эти комплексы хорошо выражены на равнинах, где границы их простираются параллельно широтам. В горах и в глубинах океана зональные природно-территориальные комплексы изменяются с высотой или глубиной. Примером зональных природно-территориальных комплексов являются тундра, степи, тайга, зона смешанных лесов, альпийские луга в горах;

Незональные (или азональные). Это внутренние факторы, которые зависят от процессов, протекающих в недрах Земли. Результатом их является геологическое строение, рельеф. Благодаря незональным (азональным) факторам возникли азональные природно-территориальные комплексы, которые называются физико-географическими странами. Они выделяются по геологическому строению и рельефу, связанному с ним. Примерами азональных природно-территориальных комплексов (природных районов) являются Восточно-Европейская равнина, Уральские горы, Амазонская низменность, Кордильеры, Гималаи и др.
Таким образом, наша Земля представляет собой систему зональных и азональных комплексов, причем азональные комплексы вместе с рельефом представляют собой основание, а зональные, словно покрывалом, перекрывают их. Соприкасаясь и проникая друг в друга, они образуют ландшафт - часть единой географической оболочки.

Природно-территориальным комплексам (ландшафтам) свойственно изменение во времени. Больше всего на них влияет хозяйственная деятельность человека. В последнее время (в рамках развития Земли) на планете начинают возникать комплексы, созданные человеком, - антропогенные (греч. anthropos - человек, genes - рождение) ландшафты. По степени изменения они дифференцируются на:
- слабоизмененные - охотничьи угодья;
- измененные - пашни, мелкие поселения;
- сильноизмененные - городские поселения, крупные разработки полезных ископаемых, крупная распашка, вырубка лесов;
- улучшенные -- санитарная расчистка лесов, парковая зона, «зеленая зона» вокруг крупных городов.

Воздействие человека на ландшафты выступает сейчас как важный природообразующий фактор. Конечно, деятельность человека в наш век не может не изменять природу, но необходимо помнить, что преобразование ландшафтов должно происходить с учетом взаимосвязи всех компонентов природно-территориального комплекса. Только тогда можно избежать нарушения природного равновесия.



И их особенности

Экспедиционные исследования дают возможность наблюдать и | изучать ПТК в определенный фиксированный момент времени, [т.е. в статике. О существовании взаимосвязей и взаимодействий [ между различными компонентами природы и между более мелки-[ ми комплексами, слагающими изучаемый ПТК, которые опреде-I ляют его существование как целостного образования, исследова-I тель судит по совокупному эффекту, отражающемуся во внешнем I облике самого ПТК и различных компонентов, в пространствен-|ной структуре комплекса и т.д. Эти внешние, физиономические I признаки ПТК являются индикаторами протекающих в нем про-I цессов и скрытых внутренних связей, но не позволяют достаточно I глубоко познать сами связи и взаимодействия.

Взаимодействие между различными структурными частями ПТК I и взаимосвязи комплекса с окружающей средой осуществляются в |.виде разнообразных процессов, посредством которых происходит I обмен веществом, энергией и информацией, лежащий в основе I целостности ПТК, его функционирования. Поэтому для глубокого

■ познания сущности ПТК, его свойств, характерных черт и реакции
I на изменение внешних воздействий и тенденций дальнейшего раз-
1вития нужно изучение многообразных процессов, протекающих в

■ природе. Эти процессы характеризуются разной продолжитель­
ностью, направленностью и интенсивностью, существенно варь-
1 ируют в пространстве (от комплекса к комплексу) и во времени
■(от года к году, по сезонам и даже в течение суток).

Естественно, что кратковременные экспедиционные исследо-

I вания, фиксирующие состояние изучаемой территории на момент

[ посещения, не могут дать необходимого материала для познания

взаимосвязей между компонентами комплекса и самого комплек-

Са с окружающей средой, так как о связях между различными струк-

[турными частями ПТК и ее характере нельзя судить по единич-

|ным наблюдениям. Для этого нужен массовый материал, нужны

[многолетние круглогодичные наблюдения над протекающими в

IПрироде процессами и характером взаимосвязей во времени, т.е.

I Необходимо стационарное изучение ПТК.

Стационарные наблюдения. Их проводят на сравнительно неболь-1 ших участках в условиях по возможности типичных для более или] менее обширной территории. На стационарах ведут наблюдения за процессами двух видов: за направленным, поступательным изме­нением, за развитием природы, т.е. за эволюционными процесса­ми; за сезонными изменениями, происходящими ежегодно, и су-; точной ритмикой, т. е. за динамикой. Длительные регулярные на­блюдения позволяют проследить не только характер и интенсив­ность этих изменений, определить их количественно, но и устано­вить относительное значение различных связей и факторов в слож- \ ных и многообразных взаимодействиях, отделить существенные j связи от второстепенных и проследить своеобразные взаимовлия-1 ния, выделить главные, определяющие направление и скорость 1 изменения и развития комплекса.

Программа работ стационаров может быть различной в зависи-1 мости от тематики, природных условий территории и обеспечен-1 ности кадрами. Оборудование стационаров зависит от программы работ, а также от материальных возможностей организации, со-1 здавшей стационар.

В настоящее время существует довольно много стационаров, \ ведущих изучение отдельных компонентов природы или процес­сов (климата, стока, эрозии и т.д.). К таким стационарам относят-1 ся метеостанции, гидрологические станции и посты, воднобалан- j совые, лимнологические, агрометеорологические, эрозионные, ] снеголавинные, селестоковые, опытно-мелиоративные, агрохими- ] ческие, лесные опытные станции и т.д. Все эти стационары ведут \ наблюдения по своей методике, разработанной соответствующей отраслевой географической дисциплиной. Более комплексные ис-| следования проводят на биогеоценологических стационарах, где ] основное внимание концентрируется вокруг биотических связей (И. П. Герасимов и др., 1972; А. Г. Исаченко, 1980). В круг их наблю- I дений входят состав и строение биоты, трофические связи, био-.] продуктивность, биологический круговорот веществ. Однако свя- j зям между биогеоценозами уделяется недостаточно внимания, как: и изучению абиогенных факторов (климата, рельефа, отложений, вод). Недостатком этих исследований, с точки зрения физико-гео- I графа, является и то, что из-за своей трудоемкости их выполняют лишь для отдельных объектов, часто не связанных между собой (И.И.Мамай, 1992).

Среди стационаров особое место принадлежит заповедникам, где до относительно недавнего времени занимались главным обра-зом изучением, охраной и восстановлением отдельных видов рас- j тений и животных. Ныне некоторые из них расширили свои задачи до изучения и охраны ПТК, приближаясь тем самым к комплекс- 1 ным физико-географическим стационарам. Во многих заповедни- I ках ведутся наблюдения по программе «Летопись природы». В био- 3

сферных заповедниках (а их сейчас в России 21), включенных в сеть мониторинга, ведутся наблюдения за изменениями природы, за современными природными и антропогенными процессами. Программа работ некоторых заповедников приближается к про­граммам биогеоценологических стационаров.

В изучении отдельных компонентов природы и природных про­цессов или их групп (климатических, гидрологических, биологиче­ских, почвенных) на отраслевых стационарах достигнуты значи­тельные успехи, но взаимосвязи между различными природными процессами, проявляющимися совместно в пределах определенного ПТК, их суммарный эффект, который является движущей силой саморазвития ПТК, остаются нераскрытыми или анализируются недостаточно. Однако при решении вопросов рационального ис­пользования природных ресурсов, регулирования природных про­цессов или преобразования природы необходимо хорошо знать именно суммарный эффект многочисленных и разнообразных про­цессов, протекающих в ПТК, закономерности саморазвития раз­личных комплексов и особенности их реакции на антропогенные воздействия, т. е. необходимо изучение всей совокупности природ­ных процессов в их взаимовлиянии, изучение функционирования ПТК, его динамических и эволюционных изменений. Подобное изучение возможно лишь на комплексных физико-географических стационарах, которых пока еще слишком мало, но они представ­ляют наибольший интерес с точки зрения изучения природы.

Заметное возрастание интереса физико-географов к стационар­ным исследованиям наблюдалось в 60 - 70-х гг. XX столетия одно­временно с обращением к функциональному аспекту изучения ПТК. Это было связано прежде всего с участием географов в решении практических задач, требующих конкретной количественной ин­формации о ПТК для обоснования различных проектных разрабо­ток, и с постановкой проблемы комплексного географического прогнозирования. Кроме того, усиление системной ориентации в научных исследованиях требовало максимально полного анализа и синтеза связей, формирующих ПТК и определяющих его специ­фику как целостного образования. Для решения этой задачи также необходим большой объем разнообразной количественной инфор­мации о ПТК. Таким образом, интересы дальнейшего развития географии и практического использования результатов географи­ческих исследований все настоятельнее требовали постановки ста­ционарных исследований для углубленного изучения ПТК. Неуди­вительно, что в Институте географии Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР, где активно развивалось функционально-динами­ческое направление изучения ПТК, было создано больше всего стационаров (шесть) в разных регионах Сибири.

Программа работ комплексного географического стационара включает в себя наблюдения над отдельными компонентами, пре-

Досматриваемые обычно и отраслевыми стационарами, а также изу- i чение различных процессов, протекание которых обусловлено бла-,| гоприятным сочетанием свойств ряда компонентов. Программа рас-; считана на круглогодичные наблюдения, характер которых изменя-ется в соответствии с сезонными изменениями в природе (образо­вание снежного покрова и снеготаяние, вегетация растений, осен-1 ний листопад и т.д.). Все наблюдения ведут многократно на одной и той же территории по единой программе, составленной таким об­разом, чтобы наблюдения за различными природными процесса­ми были легко сопоставимы и направлены на раскрытие взаимо­действия, взаимообусловленности и суммарного эффекта. Таким образом, важнейшей задачей комплексных физико-географичес-< ких стационаров, которая не решается на отраслевых стационарах, является познание закономерностей интеграции природных процессов ■ в ПТК и возникающего в результате этого суммарного эффекта.

В настоящее время на большинстве стационаров ведется изуче- " ние функционирования ПТК и лишь на некоторых из них (Март-копский, Лесуново) изучаются состояния ПТК.

В отличие от экспедиционных исследований, фиксирующих пространственные изменения ПТК, стационарные наблюдения направлены главным образом на изучение временнш связей, по­этому в процессе их основное внимание акцентируется на наибо­лее подвижных компонентах, на мобильных и биотически актив­ных элементах.

Основным объектом изучения на стационарах являются прежде всего гомогенные ПТК - фации. Это обусловлено двумя причина-ми. Во-первых, относительной простотой структуры фации, все внутренние связи которой представлены лишь одним типом - вер-] тикальными связями и взаимодействиями между компонентами природы. Все горизонтальные связи с одноранговыми ПТК (фация­ми) и вмещающими его гетерогенными комплексами различного ранга выступают как внешние связи, связи фации с окружающей средой и могут рассматриваться в своей совокупности, без расчле-нения на составляющие. Это облегчает разработку методики изу­чения ландшафтообразующих связей на начальном этапе.

Во-вторых, фации в силу их минимальной функциональной обособленности и сильного воздействия внешней среды являются обычно самыми динамичными, самыми изменчивыми комплек­сами. И в этом отношении представляют собой наиболее подходя­щий объект для изучения временных изменений, так как требуют " самого короткого периода наблюдений для установления законо­мерностей функционирования и динамики по сравнению со все­ми другими более устойчивыми комплексами.

В процессе стационарного изучения фаций отрабатывается ме­тодика сопряженного количественного учета совокупности важней­ших составляющих ПТК, разрабатывается функционально-динами-

цеский метод исследования. Обращение к изучению с помощью количественных методов более крупных гетерогенных в простран­ственном отношении комплексов, по мнению А. А. Крауклиса (1979), на первых порах малоэффективно, ибо трудно охватить изучением сразу все многообразие формирующих эти комплексы связей. Позднее стали проводиться (Московским, Саратовским, Тбилисским и другими университетами) исследования и более сложных ПТК, правда, пока только полустационарными методами. Для познания ландшафтообразующих связей фации, определяе­мых характером и интенсивностью обмена веществом и энергией между компонентами, необходим дифференцированный подход и количественная оценка основных природных режимов фации. По определению В. Б. Сочавы (Южная тайга..., 1969. - С. 20), под «при­родным режимом понимается характерная для ПТК упорядоченность изменения природных явлений в годичном цикле в течение всего време­ни существования его современной структуры».

К числу основных природных режимов относится прежде всего радиационный режим фации, характеризующий ее энергетическую базу. Радиационный режим заметно варьирует вблизи физической поверхности Земли, поэтому каждой фации присущи свои пока­затели радиационного баланса, которые изменяются во времени. Изучение радиационного режима на стационарах должно быть на­правлено на вскрытие закономерностей формирования радиаци­онного баланса в различных фациях по сезонам года и количе­ственное определение суточной и сезонной ритмики.

Большую роль в динамике ПТК играет тепловой режим, кото­рый во многом определяется адвекцией тепла под влиянием вет­ров в приземном слое воздуха, промерзанием почвы зимой и про­должительностью безморозного периода. Для детального изучения расходной части теплового баланса необходимы режимные наблю­дения над другими компонентами, расходующими тепло, прежде всего, над водным режимом.

Радиационный, тепловой и водный режимы характеризуют мобильную составляющую ПТК, которая «выполняет обменные и транзитные функции, связывает внутренние части геосистемы и объединяет последние с ее внешним окружением» (А.А.Краук-лис, 1979. - С. 54). Изучение этих режимов базируется главным образом на использовании геофизических методов и разработан­ных гидрометеослужбой методик.

Более сложно изучение режима химического состава вещества, находящегося в обороте, так как вещество присутствует в комп­лексе в различных фазах (твердой, жидкой, газообразной и жи­вой) и проходит сложные пути преобразований в ходе динамики геосистем (В. А. Снытко, 1978). Круговорот химических элементов в различных фациях характеризуется достаточно четко выраженной сезонной динамикой, закономерности которой должны быть вскры-

Ты в процессе исследования. Одновременно выявляются и закономер-И ности динамики органического вещества, его биоты. Для изучения 1 внутренних механизмов перераспределения химических элементов! между компонентами фации на стационарах проводят специаль-1 ные ландшафтно-геохимические исследования (В.А.Снытко, 1978).!

Для познания закономерностей интеграции природных режи- 1 мов особое значение имеют биотические режимы: наземной расти- 1 тельной массы, наземных живых организмов, животного населе- 1 ния почвы, почвенных микроорганизмов. Высокая интегрирующая 1 роль биотических режимов обусловлена чисто биологическими качествами биоты и прежде всего высокой избирательностью жи-1 вых организмов к внешним условиям, благодаря чему биота вы- I ступает как важнейший внутренний фактор саморегуляции ПТК (В. Б. Сочава, 1974). Для изучения биоты наряду с геофизическими! и геохимическими методами широко используют биологические! методы исследования.

На ход природных процессов систематическое воздействие ока- 1 зывает человек. Спонтанные процессы в результате хозяйственной \ деятельности человека модифицируются и устанавливаются природ- | но-антропогенные режимы. Существование природно-антропоген- 3 ных режимов должно находить отражение и в программе режимных наблюдений на комплексных физико-географических стационарах. ]

Комплексный подход к изучению отдельных природных режи- j мов и взаимодействия различных режимов друг с другом требуют j четкой согласованности в выборе участков для наблюдения и сро- \ ков их проведения. Сами наблюдения над природными режимами должны быть поставлены так, чтобы в дальнейшем эти режимы можно было сопоставлять друг с другом, т.е. должны быть сопря- \ женными.

Необходимым условием для изучения интеграции природных режимов является точный количественный учет хода процессов и воздействующих на них сил. Для установления закономерностей интеграции проводится статистическая обработка и камеральный синтез массовых данных по количественной характеристике раз­личных природных режимов, в том числе и по самым изменчивым свойствам ПТК, полученных в процессе стационарных исследова- ; ний. Однако синтез данных по изучению режимов отдельных ком­понентов недостаточен для глубокого познания интеграции при­родных режимов. Для этой цели необходимы и некоторые допол­нительные наблюдения в поле, направленные на выявление тех свойств ПТК, которые не являются принадлежностью отдельных его компонентов, а возникают в результате их взаимодействия.

Сравнительный анализ организации стационарных исследова­ний географами Института географии РАН и Института геогра­фии Сибири СО РАН и результатов их работ провел в своей док­торской диссертации А. М. Грин.

Многолетние наблюдения в условиях стационаров дают надеж­ный материал для установления закономерностей сезонной рит­мики и динамики ПТК, позволяют судить о развитии ПТК во времени. Однако трудоемкость работ и необходимость привлече­ния к ним большого количества исследователей ограничивают воз­можности создания разветвленной сети комплексных физико-гео­графических стационаров, а радиус действия эмпирических зако­номерностей, полученных путем стационарных исследований, определяется границами тех ландшафтов, в которых проводились наблюдения, так как «фация сохраняет свои структурно-динами­ческие черты в пределах определенной макрогеохоры» (Топологи­ческие..., 1974. - С. 62). Поэтому в настоящее время целесообразно шире использовать в ходе экспедиционных работ полустационар­ные исследования (непродолжительные повторные наблюдения). Полустационарные исследования. Естественно, они не дают пол­ного представления о природных режимах в ПТК, так как фикси­руют лишь определенное состояние либо его изменение в какой-то краткий отрезок времени. Однако такие наблюдения обогащают характеристики комплексов, позволяют получить некоторые дан­ные о суточной цикличности и сезонной ритмике ряда процессов, поэтому их целесообразно проводить во всех случаях, когда име­ются соответствующие условия.

Полустационарные исследования бывают различными. Это мо­гут быть выезды экспедиционного отряда на отработанный летом ключевой участок в разные сезоны года для проведения снегомер­ной съемки, для наблюдения за весенними процессами (скоро­стью таяния снега, оттаиванием и подсыханием почвы, эрозией, солифлюкцией) и т.д. Такие сезонные наблюдения проводят не­которые университеты на базах студенческих практик. К этой же категории могут быть отнесены организованные в процессе летних полевых работ длительные микроклиматические наблюдения, на­блюдения над стоком и влажностью почв, над водной и ветровой эрозией и т.д. на ключевых участках.

В полевой период экспедиционных исследований полустацио­нарные наблюдения проводятся иногда на ландшафтных профи­лях. Линии таких профилей должны быть выбраны особенно тща­тельно, чтобы они были наиболее репрезентативными для опре­деленного вида ландшафтов.

Полустационарные исследования должны включать довольно разносторонний набор наблюдений, который позволил бы соста­вить достаточно полную характеристику ПТК и получить ряд ко­личественных показателей, но в то же время мог быть выполнен небольшой группой исследователей. Чаще всего в наиболее типич­ных точках по линии профиля ведут микроклиматические наблю­дения, определяют запасы и прирост надземной и подземной био­массы, влажность почв, отбирают образцы для геохимических ана-

Лизов и т.д. Продолжительность и частота наблюдений на точках 1 профиля зависят от временной изменчивости того компонента, j который изучают, обеспеченности отряда необходимыми для на- 1 блюдений приборами, численности сотрудников и тех задач, ко-1 торые решаются полустационарными наблюдениями. Например, 1 для определения сравнительной биологической продуктивности | разных фаций достаточно разовых наблюдений, а для изучения 1 зависимости прироста биомассы от климатических особенностей j необходим ряд наблюдений в одних и тех же точках.

Непременным условием массовости полустационарных наблю- | дений, их широкого внедрения в практику экспедиционных иссле- 1 дований является применение таких методов, которые обеспечи- I вали бы простоту и надежность выполнения всего комплекса pa- j бот, использование портативных приборов и экспресс-методов (по ] определению влажности почв, запасов надземной биомассы и т.д.). |

Правильно организованные полустационарные наблюдения | позволяют получить достаточно надежный фактический материал ■ с количественными показателями, что очень важно для понима- ] ния направленности и скорости ландшафтообразующих процес- I сов, хотя и не обеспечивают той глубины и полноты характери- j стики разнообразных связей ПТК, которая может быть получена при стационарных наблюдениях.