Геосистема - Рефераты по географии
«Инвариант» - в известной мере абстрактное понятие, а «динамическое состояние»- конкретное воплощение модификации геосистем с ее повидовыми морфологическими и функциональными особенностями. Динамика в отличие от эволюции проявляется в пределах определенной структуры геосистемы. Между понятиями «динамика» и «структура» существует непосредственная связь – они взаимообусловлены. С другой стороны, по трактовке некоторых философов, структура – это инвариантный аспект системы. Если следовать этой формуле, то структура геосистемы и есть инвариантное начало.
Динамика проявляется в рамках определенного «кадра» в эволюционном ряду развития геосистемы. Последний можно для образности сравнить с кинематографической лентой. Каждый кадр такой ленты соответствует определенному инварианту и содержит некое множество переменных структур. Переход одного инварианта в другой (смена кадра) – это уже проявление эволюционного развития природной среды, для которого динамические явления представляют одну из движущих сил .
Ландшафтной сфере свойственно множество динамических состояний, полную типизацию которых в настоящее время мы еще можем предложить. Все же рационально отличить два вида состояний:
1) эквифинальное 2) переменное.
К эквифиальным геосистемам относится коренные, условно-коренные и квази (ложно) коренные.
Коренные геосистемы – это устойчивые геомеры и геохоры с прочно установившимися внутрисистемными и внешними связями. Это понятие соответствует общеизвестному представлению о климаксе, или заключительном природном комплексе. Условнокоренные геосистемы обычно близки к коренным и отличаются от последних лишь тем, что за недостатком времени еще не пришли в равновесие как внутри себя, так и с внешней средой. Растительность условнокоренных геосистем соответствует понятию плезиоклимакса по Г. Госсену (Gaussen, 1954) или потенциальной растительности по Р. Тюксену (Tuxen, 1957). Квазикоренные геосистемы по сравнению с коренными видоизменены в результате гипертрафии или гипотрофии одного из компанентов системы (например, избытка влаги и недостатка кислорода на торфяных болотах, скопления солей в грунтах солончаках и прочие).
Все геосистемы эквифинального вида – коренные, условнокоренные и квазикоренные – представляют собой своего рода материнские ядра многочисленных серийных геосистем, ряды которых исходят от эквифинала, когда сукцессия начинает прогрессировать, и всходят к нему, когда коренное (или условно-, или квази-) состояние начинает восстанавливаться.
Природа серийных рядов во многом зависит от причин, вызвавших отклонение от эквифинального состояния, выявление которых нередко представляет трудность.
Различного типа факторальные, динамические и прочие ряды серийных геосистем соответствуют сукцессионным рядам в понимание экологов , они заключают серию сменяющих друг друга состояний в ходе спонтанного развития или в результате воздействия человека. Каждой геосистеме свойственны ритмы изменчивые по годам, они входят в понятия ее состояния и должны учитываться при его определении. Состояние геосистемы – это не моментальный снимок геосистемы; оно может выявляться в интервале, например около 10 лет, если при этом не действуют какие – либо обстоятельства, удлиняющие или укорачивающие этот срок.
Необходимо иметь в виду, что в любое время сколько – нибудь значительный участок ландшафтной сферы состоит из многих разнокачественных геосистем – не только по морфологическим и функциональным особенностям , но и по динамическому состоянию. Так, почти каждую геохору, например мезогеохору , мы можем рассматривать как мозаику геомеров с различными динамическими тенденциями. От, того как сочетаются динамические категории геомеров в пределах геохоры, зависят многие ее существенные особенности. Коренные, квазикоренные и разных ступеней серийные биогеоцинозы граничат друг с другом, и образуемые при этом рубежи неравнозначны в структурно – динамическом отношении. Так, в случае спонтанных геомеров могут быть выявлены следующие виды примыкания их друг к другу (Сагава, 1967):
1) геосистема, относящаяся к коренной фации, примыкает к геосистеме другой коренной фации;
2) геосистема той же категории примыкает к серийной геосистеме, находящейся с ней в одном ряду развития;
3) геосистема той же категории примыкает к серийной геосистеме другого ряда развития;
4) серийные геосистемы одного и того же ряда развития примыкают друг к другу (в этом случае нередко рубежи нечетки и создается впечатление континуума);
5) контактируют серийные геосистемы разных рядов развития.
Существуют и другие виды примыкания геомеров друг к другу, например контакты перечисленных категорий геосистем с квазикоренными, в частности с различными кратковременно - и длительнопроизводными модификациями. Из сказанного следует, что анализ рубежей геосистем возможен только с учетом динамического состояния контактирующих друг с другом биогеоценозов.
1.2.2. Саморегуляция геосистем.
Наряду с повсеместно очевидными тенденциями к изменению структуры геосистем, при ближайшем анализе выявляется присущее им стабилизирующее начало, которое вместе с другими причинами определяется процессами соморегуляции. Таким образом, понятие о нем должно входить составной частью в содержании понятия о динамики геосистем вообще и в частности той ее категории, которую И. И. (1968) назвал стабилизирующей динамикой. Понимание стабилизирующей динамики соответствует совершенному представлению о гомеостазе. Этот термин, как известно, введен в обиход физиологами для обозначения относительного динамического постоянства внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма. Но в последнее время термин «гомеостаз» начинает получать и более широкое толкование, а именно в кибернетики по отношению к любому саморегулирующемуся явлению. В этом смысле термин «гомеостаз» может применятся и к геосистемам. (Сочава, 1978)
Стабилизирующая динамика природной среды – чрезвычайно существенная особенность физико-географического процесса. Она способствует тому, что вдовые и родовые признаки фаций и геомов удерживаются во времени, несмотря на многочисленные воздействия извне на структуру геосистемы.
Гомеостаз – одно из главнейших условий, определяющих восстанавливаемость природных ресурсов и свойств окружающей среды ( самоочищение воздушного бассейна, водных масс, почв и прочее). Изучение механизма стабилизирующей динамики имеет большое практическое значение, если мы хотим рационально управлять воспроизводством природных богатств. Стабилизирующая динамика геосистем не менее значима, чем преобразовательная, однако до сих пор она мало изучена.
Под саморегулирующей геосистемы понимается приведение ее в устойчивое состояние в процессе функционирования – круговорота субстанции и излучение тепла, жизнедеятельности биоты и другое. Саморигуляция обеспечивает относительное равновесие всей системы. Саморигуляция и определяемое ею стабилизирующие начало обеспечивает относительное равновесие всей системы. Саморегуляция и определяемое ею стабилизирующее начало – это важнейший фактор организации геосистем . Сморегуляция удерживает на некоторый период времени переменные структуры геосистем в серийном ряду развития. Долговечность серийных фаций (а также их растительных, почвенных и других компонентов) во многом зависит от присущего им стабилизирующего начала. Саморегуляция в зависимости от сопровождающих ее условий определяет в одних случаях дискретность, в других – непрерывность изменения структуры на определенном пространстве (но это не значит, что тип природных рубежей зависит только от саморигуляции).
Саморегуляция обуславливает относительное равновесие геосистемы при спонтанном ее развитии. Она заметно проявляется и при рациональной мере воздействия, например антропогенного, на геосистему извне (сенокошение, выпас, нормированная рубка деревьев, рациональное водопользование и другое). При значительных нарушениях структуры геосистемы роль саморегуляции снижается, но в полной мере она не может быть устранена. Всегда остается радиационный фактор и региональные особенности климата, под влиянием которых коренная структура природной среды имеет шансы в той или иной степени восстановится, что требует разного и нередко большого промежутка времени.
Геосистемы с нарушенной структурой делятся, по крайней мере, на две категории:
1) геосистемы, относительно сохранившие свои спонтанные потенции и способные произвести первоначальную структуру за счет факторов саморгуляции;
2) Геосистемы коренным образом изменившие свою структуру, восстановление которой возможно лишь через длительный срок и только при воздействии планетарно – региональных движущих сил.
Таким образом, саморегуляция – это составная часть сложного процесса восстановления нарушенной структуры геосистемы. Причем действенность ее тем больше, чем меньше нарушена структура (Сочава, 1978)
Саморегуляция – свойство, проявляющееся в разных геосистемах по-разному в зависимости от их структурных особенностей. В основном, саморегуляция наиболее действенна в оптимальных условиях тепла и влаги. Например, в южных районах тайги она выражена сильнее чем в северо-таежных.
В спонтанных условиях саморегуляции направлена главным образом на обеспечении равновесия геосистемы, которое нарушается различными отклонениями воздействующих факторов среды от средней их нормы по ходу временных циклов (периоды засухи; резкие случающиеся раз в десятилетия похолодания; колебания уровня грунтовых вод).
