O integritetu geografskog omotača i biosfere. Biosfera Zemlje

Predavanje 1. Mjesto nauke o pejzažu

Među geoznanostima. Nauka o pejzažu i geoekologija

Mjesto nauke o pejzažu među naukama o Zemlji. Nauka o pejzažu i geoekologija.

Korelacija pojmova" geografska omotnica", "pejzažni omotač, "biosfera".

Definicija pojma „pejzaž“, „prirodno teritorijalni kompleks(PTK)" i "geosistem".

Ekosistem i geosistem.

Nauka o pejzažu je dio fizičke geografije, dio sistema fizičkog geografske nauke(opšta geografija, regionalne studije, paleogeografija, specijalne fizičke i geografske nauke), koja čini jezgro ovog sistema.

Nauka o pejzažu, čiji je predmet proučavanja pejzažna sfera, ima svoj niz nauka o pejzažu: opšta nauka o pejzažu, morfologija pejzaža, geofizika pejzaža, geohemija pejzaža, mapiranje pejzaža.

Nauka o pejzažu je najbliža veza sa posebnim fizičko-geografskim naukama (geomorfologija, klimatologija, hidrologija, nauka o tlu i biogeografija).

Pored sopstvenih geografskih disciplina, nauci o pejzažu su bliske i druge nauke o Zemlji, posebno geologija, geofizika i geohemija. Tako su nastale nauke pejzažna geofizika (proučava energiju geosistema) i geohemija pejzaža (proučava migracije) hemijski elementi u pejzažu)

Pored toga, nauka o pejzažu se zasniva na osnovnim prirodnim zakonima koje su ustanovili fizika, hemija i biologija.

Pogledajmo posljednji aspekt ove teme - vezu između nauke o pejzažu i geoekologije. Izraz "ekologija" u doslovnom prijevodu s grčkog znači "nauka o staništima". Predložio ga je davne 1866. godine njemački biolog Ernst Haeckel i počeo se koristiti za karakterizaciju odnosa biljaka i životinja sa prirodnim okruženjem. Tada je u okviru biologije nastala doktrina ekologije, koja se počela ubrzano razvijati na osnovu proučavanja odnosa između organizama i životne sredine, zajednica i populacija ovih organizama, a od 30-ih godina prošlog veka - ekosistema kao prirodni kompleksi koji se sastoje od skupa živih organizama i njihovog okruženja. Nešto kasnije, od 50-ih do 60-ih godina 20. vijeka, svi problemi odnosa ljudskog društva i životne sredine počeli su da se svrstavaju u ekološke. Ekologija je prevazišla biologiju i pretvorila se u interdisciplinarni kompleks naučnih oblasti. Klasična ekologija se počela nazivati ​​bioekologijom. Zbog činjenice da je pojam “ekologija” postao polisemantičan, dodavanjem korijena “geo” u njega se naglašava povezanost s geografijom. Termin "geoekologija" nastao je na Zapadu 30-ih godina prošlog vijeka. Iako se interesovanje geografije za takve probleme pojavilo mnogo ranije. Zapravo, upravo se geografija od samog početka svog postojanja bavila proučavanjem čovjekove okoline, odnosa čovjeka i prirode.

Od sovjetskih geografa, prvi koji je skrenuo pažnju na potrebu proučavanja odnosa geografije i ekologije bio je akad. V.B. Sochava 1970. Postupno se pojavila moderna ideja geoekologije kao sastavni dio velikog interdisciplinarnog kompleksa ekoloških problema i sfere preklapanja geografije i ekologije. Geoekologija se može definisati kao nauka koja proučava nepovratne procese i pojave u prirodnom okruženju i biosferi koji su nastali kao rezultat intenzivnog antropogenog uticaja, kao i neposrednih i daljih posledica ovih uticaja.

Na osnovu ove definicije geoekologije, njena povezanost sa naukom o pejzažu prvenstveno se vidi u sledećem. Nauka o pejzažu proučava strukturu, morfologiju, dinamiku prirodnih pejzaža, a geoekologija proučava odgovor prirodnih sistema na antropogeni uticaj, koristeći dostignuća nauke o pejzažu. Međutim, između geoekologije i nauke o pejzažu može se uočiti i područje preklapanja interesa, jer Pored prirodnih, predmet nauke o pejzažu izučava i prirodno-antropogene pejzaže nastale uz direktnu participaciju ljudi. Do danas se doktrina geoekologije ne može smatrati utemeljenom. Još uvijek postoje mnoge nejasnoće u definiranju njegovih zadataka i granica i u formiranju njegovog konceptualnog aparata.

Korelacija pojmova

"geografski omotač", "pejzažni omotač", "biosfera"

Termin „geografski omotač“ predložio je akademik A.A. Grigorijeva 30-ih godina prošlog vijeka. Geografski omotač je poseban prirodni sistem u kojem Zemljina kora, hidrosfera, atmosfera i biosfera međusobno djeluju i nalaze se u jedinstvu. Uz detaljniju definiciju, geografska ljuska (GE) se shvata kao složen, ali uređen hijerarhijski sistem, koji se razlikuje od ostalih školjki po tome što materijalna tela u njemu mogu biti u tri agregatna stanja – čvrstom, tečnom i gasovitom. Fiziografski procesi u ovoj ljusci odvijaju se pod uticajem sunčevih i unutrašnjih izvora energije. Istovremeno, sve vrste energije koje ulaze u njega prolaze kroz transformaciju i djelimično se čuvaju. Unutar GO postoji kontinuirana i složena interakcija, razmjena materije i energije. To se odnosi i na žive organizme koji ga nastanjuju. Različiti naučnici na različite načine crtaju gornju i donju granicu geografskog omotača. Prema najopćeprihvaćenoj tački gledišta, gornja granica GO se poklapa sa ozonskim omotačem, koji se nalazi na nadmorskoj visini od 20 - 25 km. Donja granica GO je kombinovana sa Mohorovičićevom granicom (Moho), odvajajući zemljinu koru od plašta. Granica Moho nalazi se u prosjeku na dubini od 35-40 km, a ispod planinskih lanaca - na dubini od 70-80 km. Dakle, debljina geografske ljuske iznosi 50-100 km. Nakon toga, pojavili su se prijedlozi za zamjenu termina „geografski omotač“. Dakle, A.G. Isachenko (1962) je predložio da se geografska školjka nazove epigeosferom (epi - na vrhu), naglašavajući da je to vanjski omotač zemlje. I.B. Zabelin je terminom "biogenosfera" naglasio njenu najvažniju osobinu - život u omotaču. Yu.K. Efremov (1959) je predložio da se geografski omotač nazove pejzažom.

Prihvatili smo da pejzažna školjka (sfera) nije identična geografskoj, već ima uži okvir. Pejzažna školjka (sfera) - Najznačajniji dio geografske ljuske nalazi se u blizini zemljine površine na dodiru atmosfere, litosfere i hidrosfere, svojevrsno žarište za koncentraciju života (F.N. Milkov). Pejzažni omotač je kvalitativno nova formacija koja se ne može pripisati nijednoj sferi. U poređenju sa GO, pejzažna školjka je veoma tanka. Debljina mu se kreće od nekoliko desetina metara do 200 - 250 m i zavisi od debljine kore vremenskih uticaja i visine vegetacionog pokrivača.

Pejzažna sredina igra važnu ulogu u ljudskom životu. Svi proizvodi organskog porijekla dobijaju se iz pejzažne školjke. Osoba može samo privremeno biti izvan okvira pejzaža (u svemiru, pod vodom).

Već ste upoznati sa konceptom biosfere. Glavne tačke koje se tiču ​​nastanka, razvoja ovog pojma i same doktrine biosfere vrlo su dobro obrađene u priručniku B.V. Poyarkova i O.V. Babanazarova “Doktrina o biosferi” (2003). Samo da vas podsjetim da se sama riječ "biosfera" prvi put pojavila u radovima J.-B. Lamarka, ali je u to stavio potpuno drugačije značenje. Pojam biosfera povezao je sa živim organizmima austrijski geolog E. Suess 1875. godine. Tek 60-ih godina prošlog veka, istaknuti ruski naučnik V.I. Vernadsky je stvorio harmoničnu doktrinu o biosferi kao sferi distribucije života i posebanškoljka naše planete.

Prema V.I. Vernadskog, biosfera je opšta planetarna ljuska, ona oblast Zemlje u kojoj postoji ili je postojao život i koja je bila i na koju utiče. Biosfera pokriva cijelu površinu kopna, cijelu hidrosferu, dio atmosfere i gornji dio litosfere. Prostorno, biosfera se nalazi između ozonskog omotača (20 - 25 km iznad površine Zemlje) i donje granice distribucije živih organizama u zemljinoj kori. Položaj donje granice biosfere (otprilike 6 - 7 km dubine zemljine kore) je manje siguran od gornjeg, jer naše znanje o distribuciji života postepeno se širi i primitivni živi organizmi se nalaze na dubinama gdje nisu trebali postojati zbog visoke temperature stijene.

Dakle, biosfera zauzima gotovo isti prostor kao i geografski omotač. I tu činjenicu neki naučnici smatraju osnovom za sumnju u prikladnost postojanja pojma „geografski omotač“; bilo je prijedloga da se ova dva pojma spoje u jedan. Drugi naučnici smatraju da su geografski omotač i biosfera različiti koncepti, jer Koncept biosfere fokusira se na aktivnu ulogu žive materije. Slična je situacija i sa pejzažnim omotačem i biosferom. Mnogi naučnici smatraju da je omotač pejzaža koncept jednak biosferi.

Nesumnjivo, termin „biosfera“ ima veću težinu za svjetsku nauku, koristi se u raznim granama znanja i poznat je svakom manje ili više obrazovanom čovjeku, za razliku od pojma „geografski omotač“. Ali kada se proučavaju discipline geografskog ciklusa, čini se da je preporučljivo koristiti oba ova koncepta, jer Termin „geografski omotač” podrazumeva jednaku pažnju svim oblastima koje čine njen sastav, a kada se koristi termin „biosfera” naglasak se u početku stavlja na proučavanje žive materije, što nije uvek pravedno.

Važan kriterij za podjelu ovih sfera može biti vrijeme njihovog nastanka. Prvo je nastao geografski omotač, zatim se diferencirala pejzažna sfera, nakon čega je biosfera počela dobivati ​​sve veći utjecaj među ostalim sferama.

3. Definicija pojmova "pejzaž",

"prirodno-teritorijalni kompleks (NTC)" i "geosistem"

Termin "pejzaž" je široko međunarodno priznanje.

Riječ "pejzaž" je posuđena iz njemački jezik(zemlja - zemlja, schaft - odnos). IN engleski jezik ova riječ označava sliku prirode, na francuskom odgovara riječi "pejzaž".

Termin „pejzaž” je u naučnu literaturu 1805. godine uveo nemački geograf A. Gommener i označavao je skup oblasti vidljivih iz jedne tačke, smeštenih između obližnjih planina, šuma i drugih delova Zemlje.

Trenutno postoje 3 opcije za tumačenje sadržaja pojma "pejzaž":

1. Pejzaž - opšti koncept, slično kao što su tlo, reljef, organizam, klima;

2. Pejzaž - stvarno postojeći dio zemljine površine, geografska jedinka i, prema tome, prvobitna teritorijalna jedinica u fizičko-geografskom zoniranju;

Unatoč svim razlikama u definicijama krajolika, među njima postoji sličnost u najvažnijem – prepoznavanju pejzažnih odnosa između elemenata prirode u kompleksima koji stvarno postoje na površini zemlje.

Pejzaž - relativno homogeno područje geografskog omotača, koje karakterizira prirodna kombinacija njegovih komponenti i pojava, priroda odnosa i karakteristike kombinacije i povezanosti manjih teritorijalnih jedinica (N.A. Solntsev). Prirodni sastojci - glavne komponente prirodnih sistema (od facija do pejsažne školjke, uključujući pejsaž), međusobno povezane procesima razmene materije, energije i informacija. Prirodni sastojci znače:

1) mase čvrste zemljine kore;

2) mase hidrosfere (površinske i podzemne vode na kopnu);

3) vazdušne mase atmosfera;

4) biota - zajednice organizama;

Dakle, pejzaž ima pet komponenti. Često se umjesto mase čvrste zemljine kore kao komponenta naziva reljef, a umjesto vazdušnih masa naziva se klima. Ovo je sasvim prihvatljivo, ali treba imati na umu da i reljef i klima nisu materijalna tijela. Prvi je vanjski oblik zemlje, a drugi je skup određenih meteoroloških karakteristika u zavisnosti od toga geografska lokacija teritorija i karakteristike opšte cirkulacije atmosfere.

Za karakterizaciju pejzaža, pejzažnom naučniku su potrebne informacije iz geomorfologije, hidrologije, meteorologije, botanike, nauke o tlu i drugih posebnih geografskih disciplina. Dakle, nauka o pejzažu „radi“ na integraciji geografskog znanja.

Prirodno-teritorijalni kompleks (NTC) može se definisati kao prostorno-vremenski sistem geografskih komponenti, međusobno zavisnih u svom rasporedu i razvijaju se kao jedinstvena celina.

PTC ima složenu organizaciju. Karakterizira ga vertikalna slojevita struktura, koju stvaraju komponente, i horizontalna, koja se sastoji od prirodnih kompleksa nižeg ranga.

U mnogim slučajevima, pojmovi „pejzaž” i „prirodno-teritorijalni kompleks” su zamenljivi i sinonimi, ali postoje i razlike. Konkretno, termin “PTK” se ne koristi za fizičko-geografsko zoniranje, tj. nema hijerarhijsku i prostornu dimenziju.

Termin PTC, za razliku od pejzaža, mnogo se rjeđe koristi kao opći pojam.

Godine 1963. V.B. Sochava je predložio nazivanje objekata koje proučava fizička geografija geosistema. Koncept "geosistema" pokriva čitav niz hijerarhijskih prirodno-geografskih jedinstva - od geografske ljuske do njegove elementarne strukturne podjele. Geosistem je širi pojam od PTC-a, jer ovo drugo je primjenjivo samo na pojedine dijelove geografskog omotača, njegove teritorijalne podjele, ali se ne odnosi na civilnu odbranu u cjelini.

Ovaj odnos između geosistema i PTC-a posljedica je činjenice da je koncept sistema širi po prirodi od kompleksa.

Sistem - skup elemenata koji su u međusobnim odnosima i vezama i čine određeni integritet, jedinstvo. Integritet sistema se takođe naziva emergence.

Svaki kompleks je sistem, ali se za svaki sistem ne može reći da je kompleks.

Da bismo govorili o sistemu, dovoljno je imati barem dva objekta sa kojima postoji neka vrsta odnosa, na primjer tlo - vegetacija, atmosfera - hidrosfera. Isti objekat može učestvovati u različitim sistemima. Različiti sistemi se mogu preklapati, a to otkriva vezu između različitih objekata i pojava. Koncept "kompleksa" (od latinskog "pleksus, vrlo bliska veza dijelova cjeline") pretpostavlja ne bilo koji, već strogo definiran skup međusobno povezanih blokova (komponenti). PTC mora uključivati ​​neke obavezne komponente. Odsustvo barem jednog od njih uništava kompleks. Dovoljno je zamisliti PTC bez geološke osnove ili bez tla. Kompleks može biti samo potpun, iako je za potrebe naučnog istraživanja moguće selektivno razmatrati pojedine veze između komponenti u bilo kojoj kombinaciji. A ako elementi sistema mogu biti, takoreći, nasumični jedan u odnosu na drugi, onda elementi kompleksa, barem prirodno-teritorijalnog, moraju biti u genetskoj vezi.

Bilo koji PTC se može nazvati geosistemom. Geosistemi imaju svoju hijerarhiju, svoje nivoe organizacije.

F.N. Milkov razlikuje tri nivoa organizacije geosistema:

1) Planetarni- odgovara geografskom omotaču.

2) Regionalne – fizičko-geografske zone, sektori, zemlje, pokrajine i dr.

3) Lokalni - relativno jednostavni PTC od kojih se grade regionalni geosistemi - trakti, facije.

Geosistem i PTC karakteriše niz svojstava i kvaliteta.

Najvažnija osobina svakog geosistema je njegova integritet . Iz interakcije komponenti nastaje kvalitativno nova formacija, koja nije mogla nastati zbog mehaničkog dodavanja reljefa, klime, prirodnih voda itd. Poseban kvalitet geosistema je njihova sposobnost proizvodnje biomase.

Tlo je svojevrsni "proizvod" kopnenih geosistema i jedna od najsjajnijih manifestacija njihovog integriteta. Da sunčeva toplina, voda, matične stijene i živi organizmi nisu međusobno djelovali, tada ne bi bilo tla.

Integritet geosistema se manifestuje u njegovoj relativnoj autonomiji i otpornosti na spoljašnje uticaje, prisustvu objektivnih prirodnih granica, uređenoj strukturi i većoj bliskosti unutrašnjih veza u odnosu na spoljašnje.

Geosistemi spadaju u kategoriju otvorenih sistema, što znači da u njih prodiru tokovi materije i energije koji ih povezuju sa spoljašnjim okruženjem.

U geosistemima postoji stalna razmjena i transformacija materije i energije. Čitav skup procesa kretanja, razmene i transformacije energije, materije, kao i informacija u geosistemu može se nazvati funkcioniranje. Funkcionisanje geosistema sastoji se od transformacije sunčeve energije, cirkulacije vlage, geohemijske cirkulacije, biološkog metabolizma i mehaničkog kretanja materijala pod uticajem gravitacije.

Struktura Geosistemi su složen koncept. Definiše se kao prostorno-vremenska organizacija ili kao relativni raspored dijelova i načina njihovog povezivanja.

Prostorni aspekt strukture geosistema sastoji se u urednosti relativnog rasporeda njegovih delova. Postoje vertikalne (ili radijalne) strukture I horizontalno (ili bočno). Ali koncept strukture pretpostavlja ne samo relativni raspored sastavnih dijelova, već i načine njihovog povezivanja. Shodno tome, u PTC-u postoje dva sistema unutrašnjih veza - vertikalni, tj. interkomponentni, i horizontalni, tj. intersistem.

Primjeri vertikalnih sistemskih veza (tokova) u geosistemu:

1) Gubitak atmosferske padavine i njihovo filtriranje u tlo i podzemne vode.

2) Odnos između sadržaja hemijskih elemenata u zemljištu i zemljišnim rastvorima i u biljkama koje na njima rastu.

3) Taloženje različitih suspenzija na dnu rezervoara.

Primjeri horizontalnih tokova materije u geosistemu:

1) Voda i čvrsti oticaji iz različitih vodotoka.

2) Eolski prijenos prašine, aerosola, spora, bakterija itd.

3) Mehanička diferencijacija čvrstog materijala duž kosine.

Koncept strukture geosistema treba da uključuje i određeni regularni skup njegovih stanja, koji se ritmički menjaju u određenom vremenskom intervalu ( sezonske promjene). Ovaj vremenski period se zove karakteristika vrijeme geosistemi a to je jedna godina: minimalni period tokom kojeg se mogu posmatrati svi tipični strukturni elementi i stanja geosistema.

Svi prostorni i vremenski elementi strukture geosistema čine njegovu invarijantu. Invarijantno - Ovo je skup stabilnih karakteristika sistema koji omogućava razlikovanje ovog sistema od svih ostalih. Još kraće, možemo reći da je invarijanta okvir ili matrica pejzaža (A.G. Isachenko).

Na primjer, Srednjorusko uzvišenje karakterizira tip kraških vrtača. Invarijanta ove vrste urochisha je njegova dijagnostička karakteristika - oštro izražena on zatvorenom prostoru negativan oblik reljef u obliku lijevka u obliku konusa.

Ove vrtače mogu biti formirane u naslagama krede ili krečnjaka, a mogu biti pošumljene ili prekrivene livadskom vegetacijom. U ovim slučajevima imamo drugačije opcije ili varijacije iste invarijante - kraška ponornica.

U procesu funkcionisanja varijante vrsta mogu se međusobno zamenjivati ​​– kredna vrtača koja nije obrasla vegetacijom može se transformisati u livadsko-stepsku, a livadsko-stepska u šumsku, dok je invarijantna (kraška vrtača kao takva) ) će ostati nepromijenjena.

Ali pod određenim uslovima, primećuje se i promena invarijante. Kao rezultat mulja, kraška ponora u jednom slučaju može se pretvoriti u jezero, u drugom - u plitku stepsku depresiju. Ali ova promjena invarijante također znači promjenu iz jednog tipa trakta u drugi. U lokalni geosistemi Dimenzija trakta ili facija je najčešće invarijantna u odnosu na litogenu bazu.

Dinamika geosistema- promjene u sistemu koje su reverzibilne i ne dovode do restrukturiranja njegove strukture. Dinamika uglavnom uključuje ciklične promjene koje se dešavaju unutar jedne invarijante (dnevne, sezonske), kao i restaurativne promjene stanja koje nastaju nakon što je geosistem poremećen vanjskim faktorima (uključujući ljudske ekonomske aktivnosti). Dinamičke promjene ukazuju na određenu sposobnost geosistema da se vrati u prvobitno stanje, tj. o njegovoj održivosti. Treba razlikovati od dinamike evolucijske promjene geosistemi, tj. razvoj . Razvoj - usmjerena (nepovratna) promjena koja vodi do radikalnog restrukturiranja strukture, tj. do pojave novog geosistema. Progresivni razvoj je svojstven svim geosistemima. Restrukturiranje lokalnih PTC-a može se desiti pred ljudskim očima - zarastanje jezera, zamočvarivanje šuma, pojava jaruga, isušivanje močvara itd.

U procesu svog razvoja, PTC prolaze kroz 3 faze. Prvu fazu – nastanak i formiranje – karakteriše prilagođavanje žive materije na supstrat, a uticaj biote na supstrat je mali. Druga faza je aktivan i snažan uticaj žive materije na uslove njenog staništa. Treća faza je duboka transformacija supstrata, koja dovodi do pojave novog PTC-a (prema K.V. Pashkangu).

Pored unutrašnjih razloga, on Na razvoj PTC-a utiču i spoljni faktori: kosmički, globalni (tektonika, opšta cirkulacija atmosfere) i lokalni (uticaj susednih PTC-a). Kombinovana aktivnost spoljašnjih i unutrašnjih faktora na kraju dovodi do zamene jednog PTC-a drugim.

Ljudska aktivnost je počela da ima veliki uticaj na PTC. To dovodi do toga da se PTC mijenjaju, čak se pojavio i pojam prirodno-antropogeni kompleks (tehnogeni kompleks) u kojem se, uz prirodne komponente, pojavljuju društvo i fenomeni povezani s njegovim djelovanjem. Trenutno se PTC često smatra složenim sistemom koji se sastoji od 2 podsistema: prirodnog i antropogenog.

Razvojem ideja o uticaju čoveka na životnu sredinu nastao je koncept prirodno-proizvodnog geosistema, gde se u tandemu proučavaju prirodne i proizvodne komponente u prirodno-antropogenim predelima. Ovdje se osoba razmatra u društvenoj, kulturnoj, ekonomskoj i tehnološkoj sferi.

Ekosistem i geosistem

Jedna od karakteristika moderne geografije je njena ekologizacija, Posebna pažnja proučavanju problema interakcije između čovjeka i prirodnog okruženja.

Ekosistem - svaka zajednica živih bića i njeno stanište, ujedinjena u jedinstvenu funkcionalnu cjelinu zasnovanu na međuzavisnosti pojedinih komponenti životne sredine. Ekosisteme proučava ekologija, koja je dio disciplina biološkog ciklusa. Postoje mikroekosistemi (koš u močvari), mezoekosistemi (livada, bara, šuma), makroekosistemi (okean, kontinent), postoji i globalni ekosistem - biosfera. Ipak, ekosistem se često smatra sinonimom za biogeocenozu biogeocenoza - dio biosfere, homogeni prirodni sistem funkcionalno povezanih živih organizama sa abiotskom sredinom.

Kao rezultat aktivnih ekonomskih aktivnosti društva, nastaju značajne promjene u ekosistemima i njihova transformacija u tehnogene (isušene močvare, poplavna zemljišta, krčene šume).

Prirodni sistem koji proučava geografija naziva se geosistema - posebna vrsta materijalnog sistema koji se sastoji od prirodnih i socio-ekonomskih komponenti, teritorija.

Ekosistem i geosistem imaju sličnosti i razlike. Sličnost je u istom sastavu biotičkih i abiotičkih komponenti uključenih u oba ova sistema.

Razlike između ovih sistema izražene su u prirodi veza. U geosistemu, veze između komponenti su ekvivalentne, tj. reljef, klima, voda, tlo i biota su podjednako proučavani. Ekosistem se zasniva na ideji fundamentalne nejednakosti komponenti koje su u njemu uključene. U centru proučavanja ekosistema proučavaju se biljne i životinjske zajednice i sve veze u ekosistemu na liniji biljnih i životnih zajednica – abiotičke komponente prirode. Veze između abiotskih komponenti ostaju van vidokruga.

Druga razlika između ekosistema i geosistema je u tome što je ekosistem naizgled bezdimenzionalni, tj. nema strogi obim. Ekosistem takođe uključuje medvjeđu jazbinu, lisičju rupu i ribnjak. S obzirom na tako širok i neizvjestan opseg, neke kategorije ekosistema se možda neće poklapati sa geosistemima.

Posljednja razlika može se očitovati u činjenici da se u geosistemu, za razliku od ekosistema, pojavljuju nove komponente, kao što su populacija, ekonomski objekti itd.

Vazdušne mase i klima.

Prirodne vode i odvod.

Traktati i odlomci.

4. Geografsko područje kao najveći morfološki dio pejzaža.

Planetarni, regionalni i lokalni nivoi geosistema.

Prirodni sistemi mogu biti tvorevine različitih veličina, bilo vrlo obimne, složeno raspoređene, do pejzažne ljuske, ili relativno male površine i iznutra homogenije. Svi prirodni geosistemi, prema svojoj veličini i složenosti, dijele se na tri nivoa: planetarni, regionalni i lokalni.

Planetarni nivo geosistema obuhvata geografski omotač u celini, kontinente, okeane i fizičko-geografske pojaseve. Tako Šubajev u svojoj knjizi o opštoj geonauci razlikuje geografski omotač na kontinentalne i okeanske zrake: tri kontinentalne - evropsko-afričke, azijsko-australske, američke i tri okeanske - atlantske, indijske i pacifičke. Zatim razmatra geografske zone. Drugi geografi (D.L. Armand, F.N. Milkov) počinju da računaju planetarni nivo geosistema od pejzažne ljuske (sfere), a zatim slede geografske zone, kontinenti i okeani. Geosistemi na planetarnom nivou su sfera naučnih interesovanja opštih geonauka.

Regionalni nivo geosistema obuhvata fizičko-geografske zemlje, regione, provincije, za neke geografe fizičko-geografske pojaseve, zone, podzone. Sve ove jedinice se predaju u okviru regionalnih kurseva fizičke geografije i pejzaža.

Lokalni nivo geosistema obuhvata prirodne komplekse, obično ograničene na mezo- i mikrooblike reljefa (jaruge, jaruge, riječne doline) ili njihove elemente (padine, vrhovi, dna). Iz hijerarhijskog niza geosistema na lokalnom nivou izdvajaju se facije, trakti i lokaliteti. Ovi geosistemi su predmet proučavanja nauke o predelu, posebno njenog dela koji se tiče morfologije pejzaža.

Glavni izvor prijema nove informacije o PTC je terensko istraživanje sa pejzažom u središtu. Ali na Zemlji postoji veliki broj specifičnih pojedinačnih pejzaža. Prema grubim procjenama, njihov ukupan broj bi trebao biti peto-šestocifreni. Šta tek reći o lokalitetima, traktovima, facijama! Stoga, kao i svaka druga nauka, geografija ne može bez klasifikacije predmeta koji se proučava. Trenutno je široko prihvaćena grupacija geosistema u kojoj je nekoliko geosistemskih taksona (rangova) popisano od vrha do dna, a svaki niži je uključen kao strukturni element u viši. Ovaj način raspoređivanja objekata naziva se hijerarhija (od grčke "ljestvice karijere").

Regionalni geosistemi

(fiziografske pokrajine, regije i zemlje)

Osnovni predmet proučavanja u okviru regionalne fizičke geografije je fizičko-geografska zemlja. Fiziografska zemlja - ovo je ogroman dio kontinenta, koji odgovara velikoj tektonskoj strukturi i prilično ujednačen u orografskom smislu, karakterizira ga klimatsko jedinstvo (ali u širokim granicama) - stepen kontinentalnosti klime, klimatski režim, originalnost spektra geografskog zoniranja na ravnicama. A u planinama - sistem tipova visinskih zona. Zemlja pokriva površinu od nekoliko stotina hiljada ili miliona kvadratnih kilometara. Primjeri fiziografskih zemalja u Sjevernoj Evroaziji su Ruska ravnica. Ural Planinska zemlja, Zapadnosibirska ravnica, alpsko-karpatska planinska zemlja. Sve zemlje se mogu ujediniti u dvije grupe: planinske i ravničarske.

Sljedeća geografska jedinica u hijerarhiji geosistema je fiziografska regija - dio fizičko-geografske zemlje, izoliran uglavnom u neogeno-kvartarnom vremenu pod utjecajem tektonskih kretanja, kontinentalnih glacijacija, sa istim tipom reljefa i klime i osebujnim ispoljavanjem horizontalne zonalnosti i visinske zonalnosti. Primjeri fiziografskih regija su Meshchera Lowland. Centralno rusko uzvišenje. Oka-Donska nizina, stepska zona Ruske ravnice, zona tajge Zapadno-sibirske nizije, Kuznjeck-Altajska oblast.

Dalje, prilikom zoniranja teritorije, oni dodjeljuju fiziografska provincija - dio regije, koji karakterizira zajednički reljef i geološka struktura, kao i bioklimatske karakteristike. Obično se pokrajina poklapa sa velikom orografskom jedinicom: visoravni, nizije, grupa planinskih lanaca, itd. Primjeri: provincija Meshchera mješovite šume Ruska ravnica, šumsko-stepska provincija Osko-Donske ravnice, provincija Salairo - Kuznjeck.

Fiziografsko (pejzažno) područje - relativno veliki, geomorfološki i klimatski izolovan deo pokrajine, u okviru kojeg je očuvana celovitost i specifičnost pejzažne strukture. Svaka regija se odlikuje određenom kombinacijom mezorelefnih oblika sa svojom karakterističnom mikroklimom, sortama tla i biljnim zajednicama. Okrug je najniža jedinica regionalnog nivoa diferencijacije geografskog omotača. Primjeri: Kuznjecki basen, Salair, Mountain Shoria, Kuznetsk Alatau.

Prilikom analize kartografskog materijala izračunate su približne veličine geosistema na različitim nivoima. Općenito, što je viši hijerarhijski nivo geosistema, to je veća njegova površina (Tabela 2).

tabela 2

Približne dimenzije geosistemi različitog ranga u ravničarskim područjima

Vertikalna debljina geosistema V.B. Sochava procjenjuje sljedeće vrijednosti:

Facies - 0,02 - 0,05 km

Pejzaž -1,5- 2,0 km

Pokrajina - 3,0 - 5,0 km

Fiziografska zona - 8,0 - 18,0 km

Ali u takvim procjenama ima dosta nesigurnosti, jer ne postoje sveobuhvatni podaci, pa čak ni teorijski jasno razrađeni kriterijumi za utvrđivanje i gornjih i donjih granica geosistema različitih hijerarhijskih nivoa.

Pejzažno zoniranje.

3. Geografska sektoralnost i njen uticaj na regionalne pejzažne strukture.

4. Visinska zonalnost kao faktor diferencijacije pejzaža.

I. Erozijsko-denudacijske raščlanjene nizije sa širokim ravnim slivovima, vrhovima u obliku kupole ili pojedinačnim zaravnjenim grebenima sa tamnim četinarskim i mješovitim šumama na planinskim šumskim smeđim, rjeđe buseno-podzolistim tlima.

24. Tamni četinari i mješovite šume na planinskim šumskim buseno-podzolistim, podzolskim i smeđim tlima.

25. Tamne četinarske šume na planinskim šumskim smeđim, rjeđe buseno-podzolskim tlima.

II. Površine sliva sa širokim konveksnim i grebenastim slivovima, sa stijenama, vrhovima sa rijetkim mješovitim (jelovo-kedrovo-sitnolisnim) šumama na planinsko-šumskim smeđim zemljištima.

26. jelovo-kedrove, brezovo-kedrove šume na planinsko-šumskim smeđim zemljištima.

27. kedrovo-jelove šume sa brezom na planinsko-šumskim smeđim i planinskim buseno-podzolskim tlima.

D. Riječne doline.

I. Terasaste doline sastavljene od pješčano-šljunkovitog, ilovasto-šljunkovito-šljunčanog materijala sa šumama šumice i vrbe-topole, koje se izmjenjuju sa poplavnim livadama, šikarama i močvarama na aluvijalno-livadskim i močvarnim tlima.

28. ariš-smrekove šume na tresetno-gledičastim tlima, u kombinaciji sa močvarnim brezovim, smrče-brezovim šumama (sogras) na tresetno-blestim, humusno-glejevitim tlima.

29. kombinacija sitnolisnih-četinarskih šuma, močvara, šikara, livada na travnato livadskim, tresetno-humusnim, a ponegdje i tresetno-bledim tlima.

30. raznotravne livade koje se izmjenjuju sa šumama vrbe i topole na aluvijalnom travnjaku i livadskim tlima.

31. trava, mahovina sa kombinacijom močvarnih šuma na humusno-tresetastim zemljištima.

32. Granica Kemerovske oblasti

33. Pejzažna granica

Srednjoplaninski pejzaži eksaracije i erozije-denudacije.

Glacijalni pejzaži na visoravni Alatau-Shor zauzimaju relativno male površine. U ovom planinskom području otkriven je 91 glečer ukupne površine 6,79 km2. Područje distribucije glečera proteže se od planine Bolshoy Taskyl na sjeveru do grebena Teren-Kazyr na jugu Kuznetsk Alatau unutar planinskog lanca Tegir-Tysh. Glečeri se nalaze u grupama, formirajući odvojene centre glacijacije, koji se zauzvrat mogu kombinirati u regije. Sjeverni - glečeri u blizini planine Bolshoy Taskyl ukupne površine 0,04 km 2. Centralni - glečeri u blizini planine Krestovaya, planine Middle Kanym, planine Bolshoi Kanym, planine Cheksu ukupne površine 2,65 km 2. Južni - glečeri koji leže sjeverno i južno od planinskog lanca Tigirtish ukupne površine 4,1 km 2.

Glavna fizička i geografska karakteristika Kuznjeckog Alataua je izuzetno nizak hipsometrijski nivo glacijalnih pejzaža. Većina ih se nalazi na nadmorskoj visini od 1400-1450 m. Neki glečeri završavaju na nadmorskoj visini od 1200-1250 m. U južnom regionu se pojedinačni glečeri spuštaju na 1340-1380 m. Nagibni glečeri leže najniže. Neki od njih se nalaze unutar gornje granice šume. Glečeri Kuznjeckog Alataua leže niže nego u drugim unutrašnjim planinskim regijama sjeverne hemisfere na istoj geografskoj širini.

Odlučujući faktor u postojanju glacijalnih krajolika Kuznjeckog Alataua je preraspodjela vjetra i koncentracija snijega snježne oluje na zavjetrinim padinama planina. Glečeri zauzimaju zavjetrine planinskih terasa, zavjetrine padine iza ogromnih područja slivova i vrhova nalik visoravni, formiraju se u karasima i na zasjenjenim zidovima, u podnožju strme padine i u erozijsko-nivalnim depresijama. U Kuznjeckom Alatau glečeri se ne spuštaju u doline, već se nalaze na padinama, pa su najčešći tip glečera na ovom području padine glečera.

Postojanje modernih glečera u Kuznjeckom Alatauu objašnjava se kombinacijom klimatskih i orografskih činjenica pogodnih za glacijaciju.

Predmet fizičke geografije je geografska ljuska, odnosno pejzažna sfera, budući da je to šuplja lopta (tačnije, elipsoid revolucije), a pejzažna geografija - jer se sastoji od pejzaža ili pejzaža, shvaćenih kao ukupnost zemljine kore. , vodeni omotač (hidrosfera), donji dijelovi vazdušnog omotača (troposfera) i organizmi koji ih nastanjuju. Geografski omotač ima visok stepen jedinstva; prima energiju i od Sunca i od unutarzemaljskih izvora - radioaktivnih elemenata sadržanih u zemljinoj kori. Sve vrste materije i energije prodiru jedna u drugu i međusobno djeluju. Život u svojim prirodnim manifestacijama (dakle, astronauti se ne računaju) na Zemlji je moguć samo unutar geografskog omotača, samo se odlikuje gore navedenim svojstvima, a druge sfere Zemlje, koje leže i unutar i izvan nje, ne posjeduju ih.

Geografski omotač (pejzažna sfera) je vrlo tanak film, ali je njegov značaj za čovjeka nemjerljivo velik. U njoj je rođen, usavršavao se, stekao počasnu titulu „kralja prirode“, a donedavno nije izlazio iz njenih granica. Stoga je prirodno da ljudi posebno dobro poznaju sferu pejzaža i da joj posvete posebnu nauku - fizičku geografiju. Moraju ga upoznati u potpunosti, u njegovim glavnim manifestacijama, u općim obrascima, raznolikosti, svim lokalnim kombinacijama uvjeta, svim oblicima koje poprima, odnosno svim vrstama pejzaža. Stoga je fizička geografija podijeljena na dva dijela – opću geonauku i nauku o pejzažu.

Granica između dva dela fizičke geografije ne može se precizno povući; postoje posredne oblasti nauke koje se mogu klasifikovati kao jedna ili druga.

Opća geonauka i nauka o pejzažu su srž fizičke geografije koja je ostala nakon izdvajanja privatnih ili granskih nauka iz nje.

D.L. Armand (1968) shvatio je zbunjenost geologa oko toga kako geologija, što je od većeg značaja za Nacionalna ekonomija nego sve geografske nauke zajedno, zapišite to u geografske nauke. Zaista, praktični značaj geologije je veoma značajan i može biti nezavisna nauka, ali prema zakonima logike i sistematike i dalje ostaje geografska nauka, budući da proučava zemljinu koru, a zemljina kora je jedna od četiri geosfere uključene u pejzažnu sferu (geografski omotač) i predmet je fizičkog geografija. Kupite čamce na naduvavanje, čamce sa okvirom i sve ostalo potrebnu opremu za brodove možete posjetiti web stranicu moto-mir.ru. Postoji i mogućnost izbora ranije korištene opreme.

Moguća zbunjenost kopnenih geografa (ili „fizičkih regionalnih geografa“) je takođe razumljiva. Njihova nauka uopšte nije uključena u ovu šemu. Opisujući „države“, odnosno države ili njihove administrativne dijelove, prisiljeni su da se uklope u granice koje su tuđe prirodi, umjetne i koje se stalno mijenjaju. Oni rade nešto korisno za obrazovni proces, za referentne publikacije, za turizam, gdje su hitno potrebni opisi unutar državnih granica. Ali praviti naučne generalizacije u odnosu na bilo koju zemlju koja na dijelove dijeli planine i ravnice među kojima se nalazi je nelogično, zasnovano na zajedničkom razvoju komponenti geografskog okruženja. Drugačija je situacija u ekonomskoj geografiji. Sa stanovišta ekonomskog geografa, državne granice predstavljaju stvarne granice raznih ekonomskih sistema. Stoga su ekonomske regionalne studije svakako logična grana nauke.

Pitanje vanjskih granica fizičke geografije, zapravo, njenih „kontroverznih“ granica sa geofizikom i geohemijom, također zahtijeva jasnoću. Prvo, sa prostorne tačke gledišta, ove nauke proučavaju čitav globus, protežući se i prema van i prema unutra neizmerno izvan tankog sloja preko kojeg se prostire fizička geografija. Drugo, unutar ovog sloja fizička geografija razmatra i živu i mrtvu prirodu, dok su geofizika i geohemija uglavnom ograničene na ovu drugu. Treće, geofizika, odnosno, u manjoj meri, geohemija, proučavaju opšte fizičke i hemijske pojave bez obzira na mesto i vreme u kojima se manifestuju, a fizičku geografiju zanima upravo dato mesto i vreme i poseban otisak koji specifični kombinacije lokalnih uslova ostavljaju na njima. Naravno, postoje geofizičari i geohemičari koji, prelazeći granicu, razvijaju čisto geografske probleme, na čemu bismo im mi geografi trebali biti samo zahvalni. U principu, pitanje granice između geografije i biologije rješava se na isti način (s izuzetkom prve tačke). Samo, naravno, biologija rješava isključivo pitanja življenja i nežive prirode zajedno.

U brojnim naukama koje proučavaju materijalne sisteme ugniježđene jedni u druge, fizička geografija je čvrsto našla svoje mjesto. Ova serija (dijeleći astronomiju na tri nauke od kojih se sastoji) je sljedeća:

Pitanje prihvatanja astrogeografije (ili planetologije) u geografske nauke postavljalo se više puta. Oba ova imena prema D.L. Armand (1988) su neuspješni. Prvi je zato što uopće ne govorimo o zvijezdama, drugi je zato što je razumno planetologiju nazvati naukom sličnom geologiji koja proučava unutrašnjost i čvrsta tijela planeta. A nauku sličnu geografiji treba nazvati "planetografijom", imajući na umu da njeni zadaci nisu ograničeni samo na opis, već na sveobuhvatno proučavanje pejzažnih sfera planeta, kao što zadaci geografija odavno više nisu ograničeno na opisivanje Zemlje.

Planetografija se dijeli na lunarografiju, marsografiju itd., iako se iz nekog razloga nazivaju selenologija, areologija itd., primjenjujući grčka imena na planete koje u europskim jezicima imaju imena izvedena iz latinskih korijena. Ali kako god da se zovu, proučavanje pejzažnih sfera planeta je tako grandiozan zadatak da svakako zaslužuje da bude istaknut u odvojena nauka. Iako će, nesumnjivo, upravo geografi biti ti koji će biti prvi snabdjevači kadrom za mjerenje Mjeseca, barem dok se na našim univerzitetima ne stvore lunarni odjeli.

Također nema sumnje da je lokalna historija vezana za sve grane geografije, ali i za etnografiju, historiju i arheologiju. Ovako širok front interesa sprečava ga da se uzdigne na nivo prave nauke, zadržavajući za njega veoma važnu „titulu“ društvenog pokreta i veoma neophodnu zadaću popularizacije znanja. Učešće u zavičajnom pokretu, u svom geografskom dijelu, odlična je primijenjena oblast rada geografa.

Uprkos zajedničkim karakteristikama, postoji razlika između geografskog omotača i pejzažne sfere.

Geografski omotač predstavlja relativno moćnu (20-35 km) zonu međusobnog prožimanja i interakcije litosfere, atmosfere i hidrosfere, koju karakterišu manifestacije organskog života. Fizička geografija proučava geografski omotač Zemlje, njenu strukturu i razvoj. Pejzažna sfera je vertikalno ograničena (od nekoliko do 200-300 m) zona direktnog kontakta i aktivne interakcije litosfere, atmosfere i hidrosfere, koja se poklapa sa biološkim fokusom geografskog omotača. Na okeanima, pejzažna sfera dobija dvoslojnu strukturu. Proučavanjem pejzažne sfere Zemlje bavi se posebna nauka - pejzažna nauka. Nauka o pejzažu je jedna od posebnih fizičko-geografskih nauka, slična geomorfologiji, klimatologiji i hidrologiji, i nije sinonim za regionalnu geografiju.

Geografsko okruženje je onaj dio pejzažne ljuske Zemlje unutar kojeg je nastao i razvijao se život ljudskog društva (Anučin, 1960).

Elementi međusobnog prožimanja i interakcije atmosfere, hidrosfere i litosfere, kao i manifestacije organskog života, karakteristični su za cijelu debljinu geografske ljuske, ali je njihov neposredan, neposredan dodir, praćen izbijanjem životnih procesa, karakterističan za samo jedna pejzažna sfera.

Pejzažna sfera je skup pejzažnih kompleksa koji oblažu kopno i okeane. Za razliku od geografske ljuske, pejzažna sfera ima malu debljinu - ne više od nekoliko stotina metara. Pejzažna sfera obuhvata: modernu koru vremenskih uslova, tlo, vegetaciju, životinjske organizme i prizemne slojeve vazduha. Kao rezultat direktnog kontakta i aktivne interakcije atmosfere, litosfere i hidrosfere, ovdje nastaju specifični prirodni kompleksi - pejzaži.

Debljina Zemljine pejzažne sfere se procjenjuje različito, ali konsenzus je da se ona povećava od polova do ekvatora. Sa jedne tačke gledišta, U tundri i arktičke pustinje njegova debljina u prosjeku ne prelazi 5-10 m pod vlažnim hilijama, gdje ide do dubine od 50-60 m, a iznad površine tla krošnja drveća se uzdiže na istu visinu ili više, što je debljina pejzažne sfere dostiže 100-150 m. U ovom slučaju povećanje snage od polova prema ekvatoru je dobro poznata analogija između pejzažne sfere i geografskog omotača Zemlje.

Sa druge tačke gledišta, gornja granica pejzažne sfere (kao predmeta fizičke geografije) je tropopauza - površina kontakta između troposfere i stratosfere. U slojevima ispod tropopauze sastav vazduha je konstantan, temperatura uglavnom opada sa visinom, duvaju promenljivi vetrovi, ovde se nalaze oblaci vodene pare, a javlja se i velika većina meteoroloških pojava. Sve ovo ne postoji iznad, u stratosferi i jonosferi. Tropauza se nalazi na nadmorskoj visini od

9 km (blizu polova) do 17 km (blizu ekvatora) iznad nivoa okeana.

Shodno tome, unutrašnja granica zemljine kore, takozvana Mohorovičićeva granica (granica), uzima se kao donja granica pejzažne sfere. Iznad nje se dešavaju procesi miješanja zemljine debljine prilikom izgradnje planina, kruže juvenilne vode (koje potiču iz dubokih stijena), formiraju se lokalni centri topljenja, iz kojih nastaje većina vulkana i izvori lokalnih potresa. Mohorovičićev presjek je plastična zona, u kojoj je supstanca Zemlje u viskoznom stanju i prigušeni su vanjski poremećaji, sa izuzetkom longitudinalnih talasa zemljotresa. Mohorovičićeva granica je na dubinama od

3 km (ispod okeana) do 77 km (pod planinskim sistemima).

Neobična dvoslojna verzija pejzažne sfere nastaje u Svjetskom oceanu, gdje ne postoje uvjeti za direktan kontakt i aktivnu interakciju sve četiri glavne Zemljine ljuske odjednom: litosfere, atmosfere, hidrosfere i biosfere. U okeanu postoji direktna interakcija između samo tri geosfere i to, za razliku od kopna, na dva vertikalno odvojena mjesta: na površini okeana (atmosfera sa hidrosferom i biosferom) i njegovom dnu (hidrosfera sa litosferom i biosferom). Međutim, elementi litosfere su prisutni i na površini okeana u obliku otopljenih i suspendiranih čestica.

Kao rezultat interakcije hidrosfere sa atmosferom i biosferom, gornji slojevi vode u Svjetskom okeanu su zasićeni atmosferskim plinovima i prodiru sunčevom svjetlošću, što stvara povoljne uvjete na površini okeana za razvoj života. Apsorpcija sunčeve svjetlosti, a posebno crvenog dijela njenog spektra, neophodnog za fotosintezu, događa se u morska voda relativno brzo, zbog čega se čak iu morima koja se razlikuju cista voda, biljni organizmi nestaju na dubinama od 150-200 m, a mikroorganizmi i životinje žive dublje, kojima gornji sloj fitoplanktona služi kao glavni izvor ishrane. Upravo ovu donju granicu fotosinteze treba smatrati donjom granicom površinskog sloja pejzažne sfere u okeanima.

Donji, donji sloj pejzažne sfere u okeanima formira se čak iu dubokomorskim depresijama i rovovima. U životnim procesima donjeg sloja pejzažne sfere okeana, bakterije, koje imaju ogromnu biohemijsku energiju, igraju izuzetno važnu ulogu.

Uz rubove okeana, unutar kontinentalnih plićaka i u gornjem dijelu kontinentalne padine, gornji i donji slojevi pejzažne sfere spajaju se jedni s drugima, čineći jednu pejzažnu sferu, zasićenu organskim životom.

Pejzažna sfera je predmet proučavanja posebne fizičko-geografske nauke - nauke o pejzažu, koja je u rangu sa posebnim fizičko-geografskim naukama (hidrologija, klimatologija, geomorfologija, biogeografija). Svi oni imaju pojedinačne komponente kao predmet proučavanja - komponente geografske ljuske: hidrosferu, atmosferu, pejzažnu sferu, reljef, organski svijet. Stoga se ne možemo složiti sa raširenim mišljenjem da je pejzažna nauka sinonim za regionalnu (privatnu) fizičku geografiju.

Stepen varijabilnosti prirodnih komponenti pejzaža varira tokom vremena. Litogenu bazu odlikuje najveća konzervativnost, posebno njena geološka osnova, najveće karakteristike reljefa - geoteksture, koje svoj nastanak duguju silama planetarnog (kosmičkog) razmjera, te morfostrukture koje su nastale kao rezultat interakcije endogenih i egzogene sile, sa vodećom ulogom prvih - kretanja zemljine kore. Morfoskulptorske karakteristike reljefa, zbog njihovog porekla egzogenih procesa, u interakciji s drugim faktorima koji stvaraju reljef, podložni su mnogo bržim promjenama. Klima, tlo, a posebno biocenoze također pokazuju brzu varijabilnost tokom vremena. Savremeni izgled ovih komponenti rezultat je zbivanja uglavnom iz posljednje geološke epohe.

Karakteristike pejzažne sfere

Pejzažna sfera ima još jednu karakterističnu osobinu - složenu i pokretnu strukturu: debljina zemljine kore, vode okeana i vazdušne mase se stalno mijenjaju u prostoru i vremenu. Osim toga, u organskom svijetu (biljno i životinjsko carstvo) uočavaju se manifestacije najsloženije materije - žive tvari. Supstanca unutar sfere pejzaža je izuzetno raznolika; mnoga hemijska jedinjenja postoje u ovom tankom filmu pod najkritičnijim uslovima temperature i pritiska. Iznad i ispod sfere pejzaža, uočava se drugačija slika: homogene mase i uvjeti se prostiru ovdje na velikim prostorima, njihove granice su malobrojne i postupne.

Iako su u pejzažnoj sferi čvrsta, tečna i gasovita tela prilično oštro razdvojena, ona stalno prodiru jedno u drugo: prašina i vodena para zasićuju atmosferu, podzemne vode i juvenilne vode i vazduh prodiru u zemljinu koru, sedimente, rastvorene čvrste materije i isto. vazduh se nalazi u vodi svih okeana. A život prodire u sve sfere. Nije ni čudo A.A. Grigorijev je pejzažnu sferu nazvao „sferom interakcije atmosfere, litosfere, hidrosfere, biosfere, zračenja i drugih kategorija energije...“.

Što se tiče energije, postoje dvije glavne vrste: elektromagnetna (radijantna) energija Sunca, koja teče do vanjske granice Zemlje intenzitetom od 2 cal/cm 2 min, i energija radioaktivnog zračenja stijene koje čine zemljinu koru, čiji tok kroz površinu kopna i oceana, usmjeren prema gore, dostiže 0,0001 cal/cm 2 min. Kao što vidimo, drugi tok je izuzetno mali u odnosu na prvi, ali su manifestacije unutrašnje energije Zemlje velike i uporedive sa aktivnošću sunčeve energije. Sve je u uslovima u kojima se energija oslobađa. Unutarzemaljska energija, oslobođena u obliku topline u debljini masivnih stijena, proizvodi temeljne promjene u njima. Topi neke, uzrokuje širenje drugih, a budući da su komprimirani od strane gornjih slojeva, oni se savijaju, formiraju nabore, bubre, ponekad polako, tokom miliona godina, ponekad nasilno, oslobađajući unutrašnje napone razorni zemljotresi. Istovremeno stvaraju reljef zemljine površine, kontinenata i okeana, planina i tektonskih udubljenja. Gotovo uvijek rade protiv gravitacije, podižući trilione tona stijena kilometrima.

Energija zračenja, po svojoj prirodi, nije u stanju da direktno prodre u neprozirne medije. Stoga ulazi u čvrstu koru samo do dubine od

20 m, zbog toplinske provodljivosti stijena, a dublje - zajedno sa zakopanim zapaljivim fosilima. Na površini Zemlje zagrijava mase vode i zraka, koje plutaju do gornjih slojeva, uzrokujući, zauzvrat, struje koje ih zamjenjuju u atmosferi i oceanu. Ove struje u obliku vjetra, morskog talasa i sedimenata koji se odnose zračnim strujama i ponovno prebacuju neprestano melju i prerađuju zemljinu koru. Njihovi napori su uvijek izraženi u denudaciji ovog posljednjeg, odnosno zaglađivanju, zaravnjavanju planina, popunjavanju i muljenju basena i okeana. Uvek radeći u pravcu gravitacije, oni nastoje da Zemlji daju jednoličan sferoid rotacije.

Ali tektonski pokreti iznova i iznova narušavaju ravnu površinu, sprečavajući sunčevu energiju da završi svoj rad. Štaviše, unutrašnje (endogene) sile podižu zemljinu koru u velikim masama bez narušavanja integriteta njene površine (s izuzetkom, međutim, vulkana), a vanjske (egzogene) sile teže da je izravnaju, neprestano obnavljajući ovu površinu.

Postoje i drugi izvori energije na Zemlji: energija plime i oseke - pretvorena energija Zemljine rotacije u gravitacionom polju Mjeseca i Sunca, koja, stalno se troše, usporava ovu rotaciju, energija najtežih stijena tone u centar Zemlje, energija egzotermnih (toplotnih) hemijskih reakcija, koja djeluje zajedno sa radioaktivnim raspadom, i neke druge koje ne igraju veliku ulogu.

Tokom 20. vijeka, naše ideje o raspodjeli topline po površini Zemlje bile su rafinirane. Kroz radove V.V. Dokuchaeva, A.I. Voeikova i L.S. Berg ne samo da je spojio sliku toplinskih zona zonske strukture Zemlje, već je objasnio uglavnom porijeklo svake zone, povezano s distribucijom sunčeve energije po površini lopte i općom cirkulacijom atmosfere.

Sljedeće pojašnjenje teorije zoniranja uveo je A.A. Grigorijev, skrećući pažnju na izmjenu vlažnih i suhih zona na Zemlji. Zone visoke vlažnosti se ponavljaju tri puta na svakoj hemisferi. Posebno velike količine padavina padaju oko 70º i 30º, kao i blizu ekvatora (sl. 2). A temperatura od pola do ekvatora raste gotovo neprekidno. Različite kombinacije toplote i vlage određuju različite uslove za razvoj vegetacije, a ona se razvija što je bolje, što je bogatija i obilnija, što je veća korespondencija između toplote i vlage, a i što je veća ukupna količina energije koju dobija područje. M.I. Budyko je pronašao kvantitativni izraz za ovaj obrazac. Pokazao je da prosperitet vegetacije zavisi od vrijednosti indeksa radijacijske suhoće R/Lr, gdje je R sunčevo zračenje, r padavine, L koeficijent latentne topline isparavanja. Od polova prema ekvatoru ovaj omjer prvo raste (zbog povećanja sunčevog zračenja R), zatim opada (gdje počinje zona pojačanih padavina i r raste), a zatim ponovo raste na nivo viši nego u prethodnom slučaju, ponovo pada, itd. itd. Štaviše, tamo gde je omjer manji od jedinice, tj. dovedeno je manje toplote nego što može ispariti (R Lr), tj. dolazi više topline nego što je potrebno da se ispari sva voda koja pada. Višak topline uzrokuje previše topline zemljine površine, dolazi kraljevstvo pustinja. Zajedno sa vegetacijom, životinjski svijet ili postaje bogatiji ili ponovo nestaje, plodna i siromašna tla se smjenjuju, buja i postaje siromašnija. Poljoprivreda. I to se ponavlja sa sve većom silom u svakoj termalnoj zoni kako se približava ekvatoru. AA. Grigoriev i M.I. Budyko je fenomen koji su otkrili nazvao "periodični zakon zonacije". Naravno, ovo je samo dijagram, a na stvarnoj Zemlji mnoge stvari iskrivljuju ovo jednostavno pravilo. To je svojstvo svih geografskih zakona, koji nisu nepromjenjivi kao zakoni fizike, pa je možda zato bolje govoriti samo o geografskim zakonima.

Ali šta je sa Svjetskim okeanom? Postoji li tamo geografsko zoniranje? Naravno, postoje termičke zone, ali se teško može identificirati frakcijska podjela, ali je vertikalno slojevitost jasno izražena. Život se proteže na mnogo veću dubinu nego na kopnu, a neki od njegovih oblika nalaze se iznad drugih. Donekle slična situacija postoji i u planinama, ali tamo su visinski pejzaži postavljeni, takoreći, na različite stepenice ljestava i još uvijek se mogu prikazati na karti, dok se morski pejzaži mogu prikazati samo na profilu.

Geograf I.M. Zabelin savjetuje da uvijek zapamtite da je sfera pejzaža (po njegovoj terminologiji biogenosfera) trodimenzionalna jer ima dubinu. On ga dijeli na volumetrijske, a ne jedinice površine; posebno mnogo I.M. Zabelin ih pronalazi u moru.

Nažalost, geografi su još uvijek malo uključeni u volumetrijsko zoniranje oceana, iako budućnost oceana, kao glavnog hranitelja čovječanstva, podložna pažljivom očuvanju, zaslužuje veću pažnju. U međuvremenu, interesi geografa odnose se prvenstveno na zemljište koje dijele, odnosno zoniraju ga na prvu aproksimaciju, kao dvodimenzionalno područje.

Zoniranje zemljišta je jedno od najvažnijih važnih zadataka fizička geografija u oblasti proučavanja pejzaža. Više se nije moguće ograničiti samo na podjelu Zemlje na prirodne zone, jer nisu svi faktori u prirodi zonalni. Na primjer, zajedničke karakteristike reljef ili sastav stijena mogu biti isti poprijeko daleko na sjeveru i ispod ekvatora. Kada prirodno područje prođe kroz planinski lanac, sva njegova svojstva se mijenjaju. Ako su planine visoke, može čak ustupiti mjesto drugoj prirodnoj zoni, koja se na ravnici prostire na mnogo višim geografskim širinama. Kada prirodna zona pređe pješčane prostore, mijenja se njena tla, postaju pjeskovita, vegetacija se mijenja, na primjer, smrčeve šume zamjenjuju se borovim šumama, pojavljuje se blaga brežuljkastost - rezultat formiranja dina, cjelokupnog izgleda područja postaje sušniji, zbog činjenice da kišnica ne stagnira pijesak Ukratko, ulazimo u pješčanu verziju istog prirodnog područja. U ovom slučaju kažu da su azonalni faktori bili superponirani na zonske faktore. Djelovanje potonjih također se mora proučiti, a za to ih je potrebno prvo mapirati. Prilikom zoniranja potrebno je pridržavati se određenog reda, određenog podređenošću komponenti (komponenti) krajolika. Promjena u nekim komponentama ima izuzetno snažan učinak na druge; naprotiv, obrnuti efekat je samo slab i indirektan. Stoga, nemaju sve komponente jednaku važnost u prirodi, dijele se na određujuće (vodeće) i određene (slave).

Komponente pejzaža mogu se smjestiti u otprilike takav niz. Svaki gornji element ove šeme je odlučujući u odnosu na osnovni. Zemljina kora i atmosfera imaju jednaka prava, jer svaki od njih ima samostalan izvor energije i formira se relativno nezavisno. Tlo se nalazi na samom dnu pod životinjskim svijetom, jer otprilike 9/10 ovog potonjeg čine niži organizmi koji žive u tlu i stvaraju ga u toku svog metabolizma.

U fizičko-geografskom zoniranju uvijek se identificiraju područja koja su donekle slična, više povezana u prirodnim uvjetima. Za svaki privredni poduhvat potrebno je znati na koju se teritoriju može proširiti ova ili ona djelatnost i gdje leže njene prirodne granice. Fizičko-geografsko zoniranje je neophodno, na primjer, za plasman poljoprivrednih kultura i rasa stoke u cijeloj zemlji, za dodjelu zemljišta za melioraciju, za odabir šuma za sječu, za borbu protiv erozije, za izgradnju odmarališta, za odabir područja za novo naselje, u naučne svrhe i još mnogo toga. Za svaki događaj morate obratiti pažnju na njegove posebne karakteristike prirode. Bilo bi smiješno izabrati klimatskim uslovima za bolesnike sa tuberkulozom iz istih razloga kao i za uzgoj lubenica. Stoga će zoniranje za svaku pojedinačnu svrhu biti različito u svakom slučaju.

Neki geografi misle da je zoniranje svojstveno samoj prirodi, da samo trebate pažljivo pogledati da biste "primijetili" granice. Ovo je zabluda koja se temelji na prirodnoj želji ljudi da shematiziraju i pojednostave prirodu. Mnoge promjene u prirodi, poput klimatskih, ne nastaju naglo, već postupno. Stoga se postepeno mijenjaju i sve zonske karakteristike: tla, vegetacija, ovisno o klimi. Reljef je azonalan i na najnepredvidljiviji (hirovit) način se nadograđuje na tu zonalnost. Mnoge njegove granice su također postupne: na primjer, područja glečera ili mora. A one granice koje izgledaju oštre pokažu se samo u maloj mjeri. Kada uvećate mape, one postaju zamagljene; na primjer, obale - granice mora - prikazane su kao linija samo na onim kartama na kojima se zona oseke i oseke može zanemariti. U takvim uslovima nemoguće je sa sigurnošću reći gdje prestaje jedan tip pejzaža, a gdje počinje drugi, da li je potrebno u prostoru razlikovati 5 tipova ili 7. Da bi se izbjegla nesigurnost, pribjegavaju se kvantitativnim karakteristikama. Dogovoreno je, na primjer, da se kao poseban tip područja izdvajaju nizine bez drveća prekrivene crnom zemljom. Područja u kojima šuma ne zauzima više od 3% površine smatraju se bez drveća; nizije su ravnice ne veće od

200 m nadmorske visine, a černozemi su tla koja sadrže najmanje 4% humusa. Tada odabrana teritorija dobija sigurnost i može se utvrditi sa tačnošću koja zavisi samo od stepena njenog proučavanja. Naravno, to se postiže zahvaljujući konvencijama koje smo uveli. Da smo se dogovorili da donjom granicom bogatstva černozema smatramo ne 4, već, recimo, 5%, tada bi granica koju iscrtavaju tlo i cijela zonska karta ispala nešto drugačija. Obično se kao granične brojke biraju one koje imaju ekonomski ili drugi značaj, a ako su nepoznate, onda jednostavno okrugle brojke.

Po pravilu se granice za karakteristike koje smo uzeli ne poklapaju jedna s drugom i moramo ih zonirati u fazama - recimo, prvo odvojiti nizije od visoravni (1. faza), zatim unutar nizina identificirati područja bez drveća, odvajajući ih od šume (2. stadijum ), zatim se po zemljištu dijele na černozeme, kestena tla, soloneze itd. (3. etapa). Nakon što smo završili ove operacije, čini se da postepeno prerastemo u pejzaž. Ako je objekt zoniranja cijeli globus, onda idemo otprilike od definirajućih komponenti do onih koje se mogu odrediti. Prvo identifikujemo pojaseve koji imaju jedinstvo samo u termičkom smislu, zatim unutar svojih granica - zemlje koje imaju jedinstvo i u termičkom i tektonskom smislu, zatim segmente zona unutar zemalja - to je jedinstvo toplote, vlage i tektonike, zatim provincije prema geomorfološkim karakteristikama; Ovdje se na broj komponenti koje su se ujedinile pridodaje reljef, zatim vegetacija, tla itd., dok ne dobijemo potpuno složene pejzažne cjeline.

Dakle, priroda postoji objektivno, a njena podjela je uvijek generalizacija koju je napravio čovjek, rezultat aktivnosti njegovog uma. To, naravno, ne isključuje mogućnost da na nekim mjestima priroda kaže geografu koje vrste pejzaža ima smisla razlikovati. Kada se neki lokalitet, relativno homogen, proteže na veliku udaljenost, jasno je da zaslužuje da bude izdvojen kao poseban tip, relevantan za većinu svrha koje se mogu formulisati. Tada možemo pouzdano mapirati fokus ili jezgro datog tipa, a zatim se možemo dogovoriti oko karakteristike po kojoj povlačimo granicu između ovog i susjednih tipova.

Međutim, ne postupaju svi geografi kako je gore opisano. Ponekad se granice povlače odmah, „prema skupu karakteristika“. Ali kompleks je neodređen pojam; zoniranje se ispostavlja nedosljednim i proizvoljnim, ovisno o autorovoj intuiciji i oku.

Drugi nesporazum se odnosi na takozvane "veće" i "najmanje" taksonomske jedinice. Postoji ideja da je Zemljin pejzaž poput popločanog poda. Mogu biti velike ili male, ali su uvijek istog ranga i pristaju jedna uz drugu. Granice većih četvrti, koje spajaju nekoliko susjednih "pločica" i onih manjih u koje su razbijene, nisu toliko važne i nisu toliko vidljive. Istovremeno, oni se pozivaju na analogiju: svi organizmi su izgrađeni od ćelija, a hemijske supstance su napravljene od molekula. Štaviše, postoji granica podjele ispod koje geografi ne idu. One prihvaćaju neke jedinice kao dalje nedjeljive i zatvaraju oči pred unutrašnjim razlikama koje postoje u njima. Ove ideje su opet pojednostavljenje. Poređenje nije dokaz, ćelije se ovdje ne uklapaju. Pejzažna sfera se sastoji od zemljine kore, svjetskih okeana i atmosfere, koji nemaju ćelijsku strukturu. A ako ga nemaju odvojeno, onda ga sigurno neće imati zajedno, preplićući se u složene kombinacije koje čine krajolik. Njihova tkanja variraju po veličini, stepenu složenosti i ozbiljnosti, te stepenu jasnoće granica. Stoga je nemoguće izdvojiti bilo koji „glavni“ nivo zoniranja na Zemlji; na karti su i najveći i najmanji objekti podjednako važni, svi zaslužuju proučavanje i zajedno čine šareni tepih, koji nazivamo lice Zemlje.

Što se tiče najmanjih jedinica, dijelovi najmanjih se uvijek na neki način razlikuju jedan od drugog. U močvari se mogu identifikovati humovi, prozori vodene površine, područja sa osebujnom vegetacijom, a na padini jaruge svaki horizont se razlikuje od drugog po stepenu vlažnosti, količini materijala koji se ispira ili ispira . Poznati šumski naučnik i botaničar V.N. Sukačev je u početku smatrao biogeocenozu najmanjom homogenom i nedjeljivom jedinicom, a kada ju je detaljnije proučio, morao je uvesti novu jedinicu - "parcelu", a takvih jedinica u biogeocenozi je bilo desetak i više. Naravno, u pravu su oni naučnici koji kažu da treba negdje stati. Ali gde tačno, opet ne određuje sama priroda, već samo stepen razvoja nauke i zahtevi prakse, čiji zahtevi za detaljnim proučavanjem prirode su sve veći.

Biosfera je jedinstvena ljuska naše planete. Sve prethodne školjke koje smo smatrali postoje u ovom ili onom stepenu na drugim planetama, ali, očigledno, ne postoje ni na jednoj od njih osim na Zemlji. Moguće je da s obzirom da postoji život na našoj planeti, postoji i u drugim kutovima Univerzuma, takođe je vjerovatno da je ovo vrlo česta pojava, ali do sada naučnici još uvijek traže život izvan naše planete i jedini gde je otkriven život je Zemlja. Ko zna, možda je ovo jedina planeta na kojoj je život nastao na neki nepoznat način?

Odakle je došao na Zemlji, još niko nema pojma. Život je previše složen fenomen da bi nastao slučajno, a mi još uvijek ne znamo ništa o procesima koji mogu dovesti do njegove pojave. Ali ostaje činjenica da život postoji i napreduje na Zemlji. Naučnici su cijelu istoriju postojanja naše planete, koja traje 4,5 milijardi godina, podijelili na dva velika dijela - dva eona: kriptozoik i fanerozoik. Kriptozojski eon je eon “skrivenog života”. U geološkim slojevima ovog perioda nisu pronađeni nikakvi tragovi života na planeti. To ne može jasno ukazivati ​​na to da u to vrijeme uopće nije postojao, ali nema dokaza o njegovom prisustvu; možda je dugo bio previše primitivan - na nivou jednoćelijskih organizama koji nisu sačuvani u obliku fosili. Eon fanerozoika započeo je prije 570 miliona godina, obilježen takozvanom "kambrijskom eksplozijom". Tokom ovog perioda završava se prekambrijska ili arhejska geološka era i počinje paleozoik. Paleozojska era je era "drevnog života". U ovom trenutku pojavljuju se gotovo sve vrste živih bića: mekušci, brahiopodi, crvi, bodljikaši, člankonošci, hordati i drugi - stoga ovog trenutka i nazvana je "eksplozija". Unutar 100 miliona godina pojavili su se prvi kičmenjaci, a prije 400 miliona godina život je počeo da se probija na kopno - pojavili su se vodozemci. Želio bih napomenuti da je život nastao u okeanu i dugo vremena nije mogao doći na kopno, jer sve dok se nisu formirali kisik i ozonski omotač, koji su štitili sva živa bića od smrtonosnog sunčevog zračenja, kopno je bilo neprikladno za život. U istom periodu počele su cvjetati kopnene biljke - pojavile su se mahovine, preslice, paprati, a nakon biljaka pojavilo se tlo. Paleozojska era završava prije 251 milion godina najvećim masovnim izumiranjem živih bića u svojoj istoriji. Šta se dogodilo u tom periodu ostaje nepoznato; očigledno je da su se na planeti dogodile kolosalne klimatske promjene. Neki paleontolozi vjeruju da je na Zemlji nastupilo veliko ledeno doba koje je zahvatilo cijelu planetu. Međutim, nakon paleozoika došao je mezozoik i život na planeti je ponovo obnovljen. Mezozoik je bila era dinosaurusa, koji su vladali planetom oko 200 miliona godina. Ali prije 65 miliona godina to se ponovilo masovno izumiranje vrste. Svi dinosaurusi su nestali sa lica planete. Pretpostavlja se da je veliki meteorit pao na Zemlju, radikalno promijenivši klimu. Od tog trenutka počinje kenozojska era, koja traje do danas. Kenozoik je postao era, a prije oko 2 miliona godina među njima se pojavio čovjek.

Danas je život prodro u sve krajeve zemaljske kugle; nalazi se na samom dnu okeana, u toplim izvorima, na najvišim planinama, u vulkanima i ispod leda. Prodrla je svuda, gdje život iz nekog razloga nestaje, ubrzo se ponovo obnavlja, prilagođavajući se sve novim i težim uvjetima okoline. Raznolikost živih organizama na planeti je ogromna, broji milione životinja, biljaka, gljiva i mikroorganizama. Sama biosfera je u suštini neprekidan prostor u kojem se nalaze sve ove vrste. Oni međusobno komuniciraju kroz ogroman broj bioloških veza, formirajući jedinstven globalni ekosistem. Naravno, različiti živi organizmi su se prilagodili različitim prirodnim uslovima, zbog čega je na Zemlji formirano nekoliko prirodnih zona koje karakterišu posebne prirodni uslovi i vrste koje ih naseljavaju.

Ekologija je značajno proširila obim svojih istraživanja i sada razmatra obrasce ekosistema u bliskoj vezi sa geografijom i ljudskim aktivnostima. Ovo dovodi do opštih geoekoloških obrazaca na nivou biosfere.

Osnova geografskih obrazaca je reljef, jedinstvo (cjelovitost) biosfere, očuvanje ravnoteže u prirodi, zonalnost i azonalnost, polarna asimetrija i metabolizam.

Godine 1974. poznati američki ekolog B. Commoner spojio je navedene obrasce u četiri zakona:

1. Sve je povezano sa svime. Mala promena na jednom mestu u ekološkom sistemu dovodi do neželjenih posledica po ceo ekosistem.

2. Ništa ne nestaje bez traga i nestaje u nigdje. Supstanca ulazi u metabolizam i prelazi iz jednog oblika u drugi.

3. Priroda zna najbolje.Čovjek ne zna da, “poboljšavajući” prirodu, može poremetiti zakone razvoja u njoj.

4. Morate platiti za sve.Čovjek, slobodno i nepismeno koristeći prirodne resurse, zagađuje zrak, vodu i tlo. Mora postojati granica za loše upravljanje ljudima. O svim ljudskim postupcima treba odlučivati ​​pod jednakim uslovima u korist prirode. Budućnost biosfere direktno zavisi od inteligencije ljudi koji u njoj žive. Samo očuvanjem kvaliteta životne sredine ljudi se mogu zaštititi kao vrsta.

Drugi način očuvanja čovječanstva je sposobnost prilagođavanja nepovoljnim uvjetima okoline. Prema biološkim zakonima prirode, u nedostatku ova dva uslova, ljudsko društvo će postepeno nestati. Stoga, održavanje ravnoteže na planeti i proučavanje obrazaca jedinstva geografskog omotača pomažu u provođenju životnih procesa unutar biosfere.

Biosfera- oblast ekoloških istraživanja, najveća ekološki sistem globus. Za dublje proučavanje geografskog omotača i biosfere, zadržimo se na nekim geoekološkim konceptima.

Biosfera- povoljno okruženje za postojanje živih organizama na Zemlji. Njena područja se protežu od malih jazbina, ptičjih gnijezda i mravinjaka do velikih dolina, biocenoza i ekosistema (Sl. 64).

Rice. 64. Cvijet je stanište leptira

Geografski omotač- jedinstven teritorijalni sistem koji zauzima cijeli vanjski sloj zemaljske kugle. Pokriva sve komponente biosfere. Ukupna dubina geografske ljuske je 35-40 km.

Struktura, karakteristike i područje proučavanja geografskog omotača i biosfere su slični; to su međusobno komplementarni sistemi. Iako je biosfera po volumenu i veličini inferiorna u odnosu na geografsku ovojnicu, u njoj su koncentrisani svi organizmi koji trenutno žive na Zemlji. Dva velika ekosistema su predmet ekoloških istraživanja. Termin „geografski omotač“ je u nauku uveo A. A. Grigorijev (1932), a „biosfera“ E. Suess (1875).

Jedno od glavnih svojstava geografske ljuske je heterogenost prostora. Prostorni raspored zemljine kore rezultat je dugotrajnih i složenih geobioloških procesa. Na primjer, glavni pokazatelj geografskog omotača su geosistemi, ili prirodni pejzaži.

Ekosistemi- prirodni kompleks formiran skupom živih organizama i kontinuiranim protokom tvari i energije na Zemlji.

Veličina i biomasa ekosistema mogu uvelike varirati - od malih do ogromnih područja. Pokrivaju nadzemnu (atmosferu), podzemnu (litosferu) i vodu (hidrosferu) životne sredine. Na primjer, koncept "ekosistema" je primjenjiv od kapi vode do okeana. Po svojoj prirodi ekosistemi se dijele na prirodne i antropogene.

Jedno od glavnih svojstava “ekosistema” je njegova raznolikost veličina. Biosfera je najviši ekosistem na globalnom nivou. Jednostavne ekosisteme (biogeocenoze) karakteriše relativna homogenost. Kako jedan ekosistem interaguje u njemu? biljne zajednice, faunu, fizičko-geografske uslove, kao i stalan protok energije i metabolizma.

Biogeocenoza odgovara geografskom konceptu "facija". Na primjer: ekosistemi breza, dolina, stepa, itd.

Glavna svojstva karakteristična za ekosistem su cirkulacija supstanci i stabilnost biološke produktivnosti.

Geosistem (geografski sistem)- jedinstven kompleks prirodnih komponenti koje se razvijaju u bliskoj vezi u vremenu i prostoru i međusobno se dopunjuju kao materijalni sistem. Iako su geosistem i ekosistem bliski jedan drugom, geosistemi, u poređenju sa ekosistemima, pokrivaju proizvodnju, teritorijalne komplekse i područje distribucije proizvodnih lokacija.

Najviši prirodni sistem geografskog omotača je pejzaž (sl. 65, 66).

Rice. 65. Planinske livade

Rice. 66. Okzhetpes. Planinski pejzaž

Pejzaž- teritorije koje su homogene po poreklu i istoriji razvoja, sa jedinstvenim geografskim periodom formiranja, ujednačenim zemljištem, topografijom, klimom, hidrotermalnim uslovima i biocenozom.

Postoje sličnosti i razlike između ekosistema i geosistema (pejzaža). Zasnovan je na konceptima koji opisuju prirodne komplekse. Ali ekosistem nema čvrste teritorijalne granice, one su proizvoljne. Na primjer, šume Charyn, Ili, ekosistem Zhetysu (Dzhungar) Alatau, itd.

U okviru geografskog omotača izdvaja se pejzažno okruženje. Ovo je sloj zemlje koji pokriva floru i faunu, donje slojeve vazduha, nadzemne i podzemne vode. Samo u ovom sloju stvara se povoljno okruženje za sve žive organizme. Ako pejzažno okruženje u zoni tundre zauzima 5-10 m, onda u tropskim zonama dostiže 100-150 m. Glavni razlozi za to su povezani sa razvojem reljefa i debljinom organskog sloja.

Dakle, koje su glavne razlike između geosistema i ekosistema? Geosistem obavlja policentralnu funkciju, a ekosistem biocentralnu, pri čemu osnovu čine živi organizmi.

Završeno naučna definicija geografske pejzaže dao je i opisao poznati ruski naučnik P. P. Semenov-Tyan-Shansky.

Prema svojoj taksonomiji izdvajaju se primarni, djelomično prirodni, kulturni i restauratorski pejzaži.

Ako uzmemo savremene pejzaže na primjer Kazahstana, možemo pronaći prirodne, antropogene i kulturne pejzaže.

Prirodni pejzaži- netaknuti prirodni kompleksi u koje možda niko nije kročio. Takvi pejzaži u Kazahstanu mogu se naći u području visokih planina, u stepskim pustinjskim i polupustinjskim prirodnim zonama.

Antropogeni pejzaži- to su izmijenjena zemljišta povezana sa ljudskim uticajem na prirodne komplekse direktno i indirektno, na primjer, pojavom pašnjaka na mjestu iskrčenih šuma. Ponekad se takvi antropogeni pejzaži mogu obnoviti. Ali nepismeno korištenje pejzaža od strane ljudi ih pretvara u pustinje i takire. Prema naučnim podacima, najveći pustinjski ekosistemi na planeti su Sahara, Gobi, Taklamakan, Centralna Azija- rezultat direktnog ili indirektnog uticaja čoveka. Ovo uključuje hiljade hektara neprikladnog zemljišta u centralnom Kazahstanu, regionima Aralskog mora i južnom Kazahstanu sa zemljištem podložnim eroziji (Sl. 67).

Rice. 67. Aralsko zemljište podložno eroziji

Najveći ekosistem na zemlji je biosfera (sfera života). Njegova razvojna evolucija i budućnost povezani su samo sa Zemljom. Zasluga stvaranja holističke doktrine o biosferi pripada akademiku V. I. Vernadskom (1863-1945).

Osnove njegove doktrine o biosferi, iznesene 1926. godine u knjizi "Biosfera", zadržavaju svoj značaj u modernoj nauci.

U knjizi je naučnik istraživao razvoj, formiranje i budućnost života u biosferi, gdje je glavna pokretačka snaga života energija Sunca. Općenito, formiranje, razvoj i metabolizam u biosferi razmatraju se sa stanovišta nastanka organskih tvari.

Geografski omotač. Ekosistem. Geosistem. Pejzaž.

1. Geografski omotač i biosfera su međusobno komplementarni pojedinačni ekosistemi.

2. Postoje prirodni obrasci razvoja geografskog omotača i biosfere.

3. B. Commonerovi zakoni.

1. Šta su geografski obrasci?

2. Kakav je značaj V. Commonerovih zakona?

3. Šta je prirodna ravnoteža?

1. Koji je opšti opis biosfere i njene pokretačke sile?

2. Šta obuhvata geografski omotač?

3. Koje vrste ekosistema poznajete?

1. Koje su sličnosti i razlike između geo- i ekosistema?

2. Navedite vrste pejzaža i njegove funkcije.

3. Ima li budućnosti za neupotrebljivo zemljište?

PREDAVANJE 11

BIOSPHERE. POJAM GEOGRAFSKOG PEJZAŽA.

Učenje V.I. Vernadsky o biosferi. Biosfera, njene granice, sastav. Biostrom. Biološki ciklus. Koncept geografskog pejzaža. Prirodni i antropogeni pejzaži.

biosfera -školjka planete nastanjena živom materijom. Živa materija je jedno od najstarijih prirodnih tela poznatih na Zemlji. U hemijskoj strukturi biosfere glavnu ulogu imaju kiseonik, ugljenik i vodonik, koji čine 96,5% mase žive materije, kao i azot, fosfor i sumpor, koji se nazivaju biofilnim.

Koncept biosfere pojavio se u biologiji u 18. veku, ali je u početku imao potpuno drugačije značenje nego sada. Biosfera je naziv za male hipotetičke globule (jezgre organske materije), koje navodno čine osnovu svih organizama. Do sredine 19. vijeka, u biologiji su se pojavile pozicije naučnih ideja o stvarnom organske ćelije, a termin "biosfera" gubi svoje prijašnje značenje. J.-B. je došao do ideje o biosferi u njenoj modernoj interpretaciji. Lamarck (1744-1829), osnivač prvog holističkog koncepta evolucije žive prirode, ali ovaj termin nije koristio. Po prvi put u bliskom modernom smislu pojam "biosfere" uveo je austrijski geolog E. Suess, koji ju je u svojoj knjizi "Postanak Alpa" (1875) definisao kao posebnu ljusku Zemlje. formirani od strane organizama. Trenutno se za označavanje ove školjke koriste pojmovi "biota", "bios", "živa tvar", a koncept "biosfera" tumači se onako kako ga je tumačio akademik V.I. Vernadsky (1863-1945). Glavni rad V.I. Vernadskyjeva "Hemijska struktura Zemljine biosfere i njenog okruženja" objavljena je nakon njegove smrti.

Holistička doktrina biosfere predstavljena je u njegovom klasičnom djelu “Biosfera” (1926). IN AND. Vernadsky je definisao biosferu kao posebna ljuska Zemlje ispunjena životom. U fizičko-hemijskom sastavu biosfere V.I. Vernadsky identifikuje sljedeće komponente:

-živa materija– ukupnost svih živih organizama;

-inertna supstanca– neživa tijela ili pojave (atmosferski plinovi, stijene magmatskog, neorganskog porijekla, itd.);

-bioinertna supstanca– heterogena prirodna tijela (tla, površinske vode, itd.);

-nutrijent– otpadni proizvodi živih organizama (humus u zemljištu, ugalj, treset, nafta, škriljac itd.);

-radioaktivna supstanca(nastaju kao rezultat raspada radioaktivnih elemenata radijuma, uranijuma, torija itd.);

-rasuti atomi(hemijski elementi koji se nalaze u raspršenom stanju u zemljinoj kori);

-organska supstanca(meteoriti kosmičke prašine).

Učenje V.I. Vernadsky je imao za cilj proučavanje živih, inertnih i bioinertnih tijela u njihovom neraskidivom jedinstvu, što je odigralo značajnu ulogu u pripremi prirodnih naučnika za holističku percepciju prirodnih sistema.

Uzimajući u obzir savremene koncepte, biosfera uključuje ljusku Zemlje, koja sadrži cjelokupnu cjelinu živih organizama i dio supstancije planete, koja je u stalnoj razmjeni s tim organizmima. Drugim riječima Biosfera je područje aktivnog života koje pokriva donji dio atmosfere, cijelu hidrosferu i gornje horizonte litosfere.

Struktura biosfere je skup gasovitih, vodenih i čvrstih ljuski planete i žive materije koja ih naseljava. Masa biosfere je otprilike 0,05% mase Zemlje, a njen volumen je 0,4% zapremine planete. Granice biosfere određene su distribucijom živih organizama u njoj. Unatoč različitoj koncentraciji i raznolikosti žive tvari u različitim dijelovima svijeta, vjeruje se da biosfera nema horizontalne granice. Gornja vertikalna granica postojanja života određena je ne toliko niskim temperaturama koliko destruktivnim djelovanjem ultraljubičastog zračenja i kosmičkog zračenja sunčevog i galaktičkog porijekla, od kojih je živa tvar planete zaštićena ozonskim ekranom. Maksimalna koncentracija molekula ozona (triatomski kiseonik) javlja se na nadmorskoj visini od 20-25 km, gde je debljina ozonskog omotača 2,5-3 km. Ozon intenzivno apsorbuje zračenje u sunčevom spektru sa talasnom dužinom manjom od 0,29 mikrona.

Budući da je granica biosfere određena poljem postojanja života, gdje je reprodukcija moguća, ona se poklapa sa granicom troposfere (donji sloj atmosfere), čija je visina od 8 km iznad polova do 18 km iznad Zemljinog ekvatora. Međutim, u troposferi se dešava samo kretanje živih organizama, koji provode čitav ciklus svog razvoja, uključujući razmnožavanje, u litosferi, hidrosferi i na granici ovih sredina sa atmosferom (samo spore i bakterije se prenose u visine do 20 km, u debljini litosfere na dubini od 4,5 km u bunarima su pronađene samo anaerobne bakterije).

Biosfera u potpunosti obuhvata čitavu hidrosferu (okeani, mora, jezera, rijeke, podzemne vode, glečeri), čija je debljina 11 km. Najveća koncentracija života koncentrirana je na dubini od 200 m, u tzv eufotična zona, gdje sunčeva svjetlost prodire i fotosinteza je moguća. Dublje počinje disfotična zona, gdje vlada mrak i nema fotosintetskih biljaka, ali se predstavnici životinjskog svijeta aktivno kreću, mrtve biljke i životinjski ostaci tonu na dno u kontinuiranom toku.

Donja granica biosfere unutar litosfere leži u proseku na dubini od 3 km od površine kopna i 0,5 km ispod okeanskog dna (gornji sloj zemljine kore sa pritiskom od 4 x 10 7 Pa i temperaturom od 100 0 C).

Pojava života i biosfere predstavlja najveći problem savremene prirodne nauke. Možemo govoriti o dvije hipoteze – o nastanku (spontanom nastanku) života i o nastanku života iz svemira.

Prema prva hipoteza o spontanom nastanku života na Zemlji Na površini beživotne planete odvijala se spora abiogena sinteza organskih supstanci koje su nastale iz vulkanskih gasova tokom munje. Primitivni organizmi nastali su iz proteinskih struktura na kraju ranog arheja, prije oko 3 milijarde godina. Prvi jednoćelijski organizmi sposobni za fotosintezu nastali su prije oko 2,7 milijardi godina, a prvi višećelijski organizmi pojavili su se najmanje milijardu godina kasnije. U nedostatku ozonskog zaslona, ​​život bi se mogao razviti samo u obalnim dijelovima mora i unutarnjim vodama, do čijeg dna je prodirala sunčeva svjetlost. Multimolekularni sistemi su nastali iz organskih jedinjenja, u interakciji sa okolinom, zahvaljujući evoluciji, stekli su svojstva živih organizama.

Sada je na prvom mjestu kosmohemijska hipoteza o poreklu života u Sunčevom sistemu(teorija panspermije). Postoje dokazi da je život na Zemlji postojao mnogo ranije od 3 milijarde godina (prema A.I. Oparinu). Najstariji dio zemljine kore je kompleks Isua u zapadnom Grenlandu, koji je star najmanje 3,8 milijardi godina. IN stijene Isua je otkrio očigledne tragove geohemijske prirode, što ukazuje na prisustvo biosfere sa fotoautotrofnim organizmima, a samim tim i na postojanje života u to vrijeme. Međutim, autotrofnim organizmima moraju prethoditi heterotrofni, jer su oni primitivniji, pa je početak života pomeren iza datuma od 4 milijarde godina, odnosno moguće je da život na Zemlji postoji koliko i planeta. sebe. Dobijeni su podaci koji ukazuju na postojanje života u svemirskim uslovima - organska jedinjenja su otkrivena u meteoritima i fragmentima asteroida, istraživanja su potvrdila njihovo biogeno poreklo... verovatno, formiranje organskih jedinjenja u Sunčevom sistemu u ranim fazama njegovog evolucija je bila tipičan i rasprostranjen fenomen.

Dugo se život na planeti nalazio na „mrljama“; „film života“ je bio isprekidan. Široko i brzo širenje života na Zemlji olakšano je zadivljujućom prilagodljivošću organizama njihovom okruženju, raznolikošću vrsta i nevjerovatnim potencijalom za reprodukciju. Raznolikost vrsta živih organizama osigurala je popunjavanje svih ekoloških niša. Mikroorganizmi se nalaze u zemljištu koje se smrzava iu vodi sa temperaturom od 100 0 C, podnose visoke koncentracije kiselina, postoje u alkalnoj sredini, mikroorganizmi se nalaze u rashladnim tečnostima nuklearnih reaktora.

Biostrom. Na granici atmosfere, hidro i litosfere, koncentrisana je najveća masa žive materije na planeti, a ova Zemljina ljuska se zove biostrome (biogeosfera), ili film života. Samo u njegovim granicama mogući su ljudski život i postojanje. Sinonimi za biogeosferu su "epigenema" (R.I. Abolin), "vitasfera" - sfera života (A.N. Tjurjukanov i V.D. Aleksandrov), "biostrom", "fitogeosfera" (E.M. Lavrenko), "fitosfera" (V.B. Sočava), "biogeokoenotička omot" (V.N. Sukachev) i drugi pojmovi slični po sadržaju.

Strukturno, biostrom se sastoji od fitostroma, zoostroma i mikrobiostroma. Zoostrom ne učestvuje u stvaranju organske materije. Uloga mikrobiostroma u ovom procesu je mali i odvija se uz pomoć nekih, uglavnom vodenih, fotosintetskih bakterija, kemosintetskih bakterija (rastu zbog kemijske oksidacije anorganske tvari) i bakterija koje oksidiraju sumporovodik (žive u ili blizu hidrotermalnih izvora na različitim dubinama okeana, uključujući ponor). Glavni proizvođač, tvorac primarne organske materije, bio je i ostao fitostrom Stvara ga tokom procesa fotosinteze tokom dana, fiksirajući dio energije sunčeve svjetlosti u obliku potencijalne energije hrane.

IN AND. Vernadsky je identificirao dva oblika koncentracije žive tvari: vitalne filmove i kondenzacije života. Životni filmovi, koji zauzimaju ogromne prostore, ograničeni su na granice faza. Konkretno, karakteristična karakteristika okeanski biostrom je prisustvo dva filma života u njemu: vodena površina (eufotična ili planktonska) I dnu. Plankton film je ograničen na eufotičnu zonu Svjetskog oceana, granicu kontakta između atmosfere i hidrosfere, gdje uz pomoć fotosinteze fitoplankton stvara organsku tvar - hranu za veliku većinu organizama na svim dubinama oceana. Donji film života zauzima dno (bental) okeana (naseljeno bentosom), smješteno na granici između tekuće i čvrste faze materije. Vodeni površinski i donji slojevi biostroma u blizini obala, u plitkim vodama, spajaju se, formirajući ovdje jedan okeanski biostrom, koji se odlikuje jednako bogatim i raznolikim planktonom i bentosom.

Postoje dva filma o životu na kopnu - tlo i tlo. Ground film(kopneni biostrom) nalazi se na površini tla i u potpunosti obuhvata biljni pokrivač (fitostrom) i životinjsku populaciju zemljišta (zoostrom i mikrobiostrom). Film tla ograničen na tanak površinski sloj litosfere, transformiran procesima formiranja tla. Sa stanovišta analize strukturnih delova GO, tlo predstavlja gornji sloj savremene kore vremenskih uticaja transformisan biostromom. To je kontejner za podzemni dio biostroma, mjesto gdje su koncentrisani korijenski sistemi i stanište za bogatu i raznoliku faunu - od krtica i krtica, do mnogih beskičmenjaka i mikroorganizama. Na kopnu su filmovi života u direktnom kontaktu i između njih nema oštre granice.

Živa materija u biosferi je neravnomjerno raspoređena ne samo vertikalno, već i po cijelom području, formirajući koncentracije života. Na kopnu su takve koncentracije života šume, močvare, poplavne ravnice i jezera; u okeanu se razlikuju sljedeći tipovi koncentracije života: obalni (javlja se tamo gdje se preklapaju planktonski i pridneni filmovi života - obala, estaura i estuari rijeka); sargassum (ograničeno na područja okeana koja zauzimaju smeđe alge sargassum); pukotina (masivno naselje plitkih voda koralni polipi i drugi morski organizmi sa tvrdim krečnjačkim skeletom - Veliki koralni greben u Tihom okeanu); upwelling (nastaje kada vjetrovi odbacuju toplu površinsku vodu od obalne padine u suptropskim i tropskim geografskim širinama, što rezultira hladnom dubokom vodom bogatom nutrijentima koja se diže na površinu; najčešće se opaža kod zapadnih obala kontinenata); ponorski rascjep (male oaze unutar i izvan dubokomorskih rovova, naseljene riftidama, polihetama, školjkama, slijepim rakovima i ribama u potpunom odsustvu biljaka - otkrivene sjeveroistočno od ostrva Galapagos, na dubini od 2450 m).

Funkcije žive materije u biosferi. Ukupna biomasa živa materija biosfere iznosi 2-3 triliona. t, a 98% je biomasa kopnenih biljaka. Biosferu naseljava oko 1.500.000 životinjskih vrsta i 500.000 (350.000 biljaka i 1.700.000 životinja prema F.N. Milkovu, 1990.) biljnih vrsta (G.V. Voitkevič, V.A. Vronski, 1989.). U procesima samoorganizacije biosfere živa materija igra vodeću ulogu i obavlja sljedeće funkcije:

Energija – preraspodjela sunčeve energije između komponenti biosfere;

Stvarajući okoliš (gas) - u procesu vitalne aktivnosti žive tvari stvaraju se glavni plinovi: dušik, kisik, ugljični dioksid, metan itd.; živi organizmi učestvuju u migracijama gasova i njihovim transformacijama; dijele se na kisik-ugljični dioksid, ugljični dioksid, dušik, ugljovodonik, ozon i vodikov peroksid),

Koncentracija – ekstrakcija i akumulacija od strane živih organizama biogenih elemenata (kiseonik, ugljenik, vodonik, azot, natrijum, magnezij, kalij, aluminijum, sumpor, itd.) u koncentracijama stotinama hiljada puta većim od njihovog sadržaja u životnoj sredini (u ugljevi sadržaj ugljika je veći od prosjeka za zemljinu koru, karbonati su koncentrisani u koraljima, formira se organogeni krečnjak, silicijum je koncentrisan u dijatomejima, jod je koncentrisan u algama morskih algi);

Destruktivno (manifestira se u mineralizaciji organske materije);

Redox (sastoji se u hemijskoj transformaciji supstanci u biosferi);

Biohemijski (povezan sa vitalnom aktivnošću živih organizama - njihovom ishranom, disanjem, razmnožavanjem, smrću i naknadnim uništavanjem tela; kao rezultat toga dolazi do hemijske transformacije žive materije, prvo u bioinertnu, a zatim, nakon umiranja, u inertnu)

Biogeohemijska aktivnost čovečanstva (dovodi do modifikacije cele planete).

Funkcija vode žive materije u biosferi povezana je sa biogenim ciklusom vode, koji ima bitan u ciklusu vode na planeti.

Obavljajući gore navedene funkcije, živa materija se prilagođava okruženje i prilagođava je svojim biološkim (a ako govorimo o osobi onda društvenim) potrebama. U ovom slučaju živa materija i njeno okruženje razvijaju se kao jedinstvena celina, ali kontrolu nad stanjem životne sredine vrše živi organizmi.

Proces stvaranja organske materije u biosferi odvija se istovremeno sa suprotnim procesima potrošnje i razgradnje od strane heterotrofnih organizama u početna mineralna jedinjenja (voda, ugljen-dioksid itd.). Tako se odvija ciklus organske materije u biosferi uz učešće svih organizama koji je nastanjuju, a tzv. mala, ili biološki (biotički), ciklus supstanci za razliku od solarnih indukovanih veliki, ili geološka, ​​cirkulacija, najjasnije se očituje u ciklusu vode i atmosferskoj cirkulaciji. Veliki ciklus se dešava kroz čitav geološki razvoj Zemlje i izražava se u prenosu vazdušnih masa, produkata vremenskih uslova, vode, rastvorenih mineralnih jedinjenja, zagađivača, uključujući i radioaktivne.

Mali (biološki) ciklus počinje nastankom organske tvari kao rezultat fotosinteze zelenih biljaka, odnosno stvaranjem žive tvari iz ugljičnog dioksida, vode i jednostavnih mineralnih spojeva uz pomoć zračeće energije Sunca. Fotosintezu provode kopnene biljke, slatkovodne alge i okeanski fitoplankton. Organske tvari nastale u listu prelaze u stabljike i korijenje, gdje se u sintezu uključuju mineralna jedinjenja koja dolaze iz tla - dušikove soli, sumpor, kalij, kalcij, fosfor. Biljke ( proizvođači) izdvajaju sumpor, fosfor, bakar, cink i druge elemente iz tla u rastvorenom obliku. Biljojedi ( potrošači prvog reda) apsorbuju spojeve ovih elemenata u obliku hrane biljnog porijekla. Predatori ( potrošači drugog reda) hrane se biljojedima, konzumirajući hranu složenijeg sastava, uključujući proteine, masti, aminokiseline itd. Životinjske ostatke i mrtve biljke prerađuju insekti, gljive, bakterije ( razlagači), pretvarajući se u mineralne i jednostavne organske spojeve koji ulaze u tlo i ponovno ih konzumiraju biljke. Tako počinje novi krug biološkog ciklusa.

Za razliku od velikog kruga, mali vrtlog ima različito trajanje: razlikuju se sezonski, godišnji, višegodišnji i sekularni mali krugovi. Biološki ciklusi materije nisu zatvoreni. Kada organska tvar umre, u tlo se ne vraćaju samo oni elementi koji su iz nje uzeti, već i novi koje je formirala sama biljka. Neke tvari napuštaju cikluse dugo vremena, zadržavajući se u tlu ili formirajući sedimentne stijene.

Formiranje i uništavanje organske materije su suprotni, ali neodvojivi procesi. Ubrzanje ili odsustvo jednog od njih neizbježno će dovesti do izumiranja života. Ako se akumulira samo organska tvar, atmosfera će uskoro biti lišena ugljičnog dioksida, litosfera - fosfora, sumpora i kalija. Posljedično, fotosinteza će prestati i biljke će umrijeti. S druge strane, ako se stopa razgradnje poveća, sve organska materija brzo će se razgraditi u mineralna jedinjenja i život će prestati.

Koncept biogeohemijskog ciklusa. Razmjena tvari i energije koja se odvija između različitih strukturnih dijelova biosfere i određena je vitalnom aktivnošću mikroorganizama naziva se biogeohemijski ciklus. Bilo je to uvođenjem V.I. Vernadskyjev koncept "biogeohemijskog ciklusa" prestao je da postoji ideja o ciklusu supstanci kao zatvorenom sistemu. Svi biogeohemijski ciklusi čine modernu dinamičku osnovu za postojanje života, međusobno su povezani i svaki od njih igra svoju ulogu u evoluciji biosfere.

Pojedinačni ciklični procesi koji čine opći ciklus tvari u biosferi nisu potpuno reverzibilni. Jedan dio supstanci u ponovljenim procesima transformacije i migracije raspršuje se ili vezuje u nove sisteme, drugi se vraća u ciklus, ali sa novim kvalitativnim i kvantitativnim karakteristikama. Neke tvari se također mogu izdvojiti iz ciklusa, krećući se kao rezultat fizičkih i geoloških procesa u niže horizonte litosfere ili se raspršuju u svemiru. Trajanje ciklusa cirkulacije pojedinih supstanci je izuzetno različito. Vrijeme dovoljno za potpuni promet atmosferskog ugljičnog dioksida fotosintezom je oko 300 godina, atmosferskog kisika također fotosintezom je 2000 - 2500, vode isparavanjem je oko 1 milion godina.

Mnogi hemijski elementi i njihova jedinjenja uključeni su u velike i male cikluse, ali najvažniji od njih su oni koji određuju sadašnju fazu razvoja biosfere, povezana sa ljudskom ekonomskom aktivnošću. To uključuje cikluse ugljika, sumpora i dušika (njihovi oksidi su glavni zagađivači atmosfere), kao i fosfora (fosfati su glavni zagađivač kopnenih voda). Ciklusi toksičnih elemenata - žive (zagađivač hrane) i olova (komponenta benzina) - su od velike važnosti.

Ljudska intervencija u prirodne cikluse dovodi do ozbiljnih promjena u stanju biosfere. Vraćajući se učenju V.I. Vernadskog, treba napomenuti da je on pojavu čovjeka na Zemlji ocijenio kao ogroman korak u evoluciji planete. Naučnik je vjerovao da s pojavom čovjeka i razvojem njegovih proizvodnih aktivnosti, čovječanstvo postaje glavni geološki faktor svih promjena koje se dešavaju u biosferi planete, poprimajući globalni karakter: „Čovječanstvo, uzeto u cjelini, postaje moćan geološka sila.” Daljnji nekontrolirani razvoj ljudske aktivnosti prepun je velike opasnosti i stoga, smatra V.I. Vernadskog, biosfera bi se postepeno trebala pretvoriti u noosfera, ili sfera uma (od grčkog noos - um, spheria - lopta).

Osnivačima koncepta noosfere mogu se smatrati tri naučnika - istaknuti francuski matematičar, antropolog i paleontolog E. Leroy (1870-1954), francuski teolog, paleontolog i filozof P. Teilhard de Chardin (1881-1955) i istaknuti ruski prirodnjak V.I. Vernadsky.

Pod konceptom "noosfere" V.I. Vernadsky je mislio najviši oblik razvoja biosfere, određen harmonično postojećim procesima razvoja društva i prirode. Učenje Vernadskog potvrđuje princip zajedničke evolucije čovečanstva i prirodnog okruženja (sada se ovaj proces naziva koevolucija), ima za cilj pronalaženje praktičnih načina da se osigura društvena i prirodna ravnoteža.

Koncept "noosfere" odražava buduće stanje racionalno organizovane prirode, novu fazu u razvoju biosfere, era noosfere, kada će dalja evolucija planete biti vođena razumom kako bi se osigurao neophodan sklad u suživotu prirode i društva.

Kvalitativne razlike GO u noosferskoj fazi razvoja:

Ljuska se odlikuje raznolikim materijalnim sastavom, transformiše se primarna tvar, nastaju nova tla, stijene i minerali, kultivirane biljke i životinje;

Količina mehanički ekstrahiranog materijala litosfere se povećava, već premašuje masu materijala koji se odnosi riječnim otjecanjem;

Postoji velika potrošnja proizvoda fotosinteze iz prošlih geoloških era, uglavnom u energetske svrhe; u noosferi, sadržaj kisika počinje opadati i povećava se ugljični dioksid, povećava se prosječna godišnja temperatura planete (za oko 1-1,5 0), što uzrokuje zagrijavanje planete;

Prisutne su različite vrste energija, koriste se nuklearna i termonuklearna energija;

Unutar noosfere postoji bliska interakcija svih komponenti, što dovodi do stvaranja novih sistema: prirodno-teritorijalnih i antropogenih;

U noosferi se manifestuje inteligentna ljudska aktivnost, zahvaljujući nastanku razuma nastaje društvo (skup pojedinaca, ličnosti sposobnih za zajednički rad);

Noosfera nadilazi biosferu zbog ogromnog napretka naučne i tehnološke revolucije: pojavljuje se kosmonautika koja osigurava izlazak čovjeka izvan planete.

Dakle, biosfera je formacija u razvoju, au procesu njenog razvoja mogu se razlikovati sljedeće faze:

sama biosfera (ljudski uticaj na prirodnu sredinu nije dobio globalne razmere);

biotehnosfera - biosfera današnjice, rezultat dugotrajnog transformativnog uticaja tehnički naoružanog ljudskog društva na prirodu Zemlje;

noosfera je stanje biosfere koje karakteriše sklad i jedinstvo prirode i društva zasnovano na pozitivnoj i kreativnoj naučnoj misli.

Diferencijacija GO. Prirodni kompleks. Koncept geografskog pejzaža.

GO diferencijacija– podjela jednog planetarnog kompleksa na objektivno postojeće prirodne komplekse različitog ranga. Diferencijacija zavisi od zonskih i azonalnih razloga.

Prirodni kompleks (NC) je samoregulirajući i samoreproducirajući sistem međusobno povezanih komponenti i kompleksa nižeg ranga (definicija F.N. Milkova). Prirodni kompleksi se dijele na prirodno-teritorijalne(PTK) i prirodni vodeni(PACK). PTC sušija je najviše proučavan. PC karakterizira relativno homogena površina, čije je jedinstvo određeno njegovim geografskim položajem, jedinstvenom istorijom razvoja i prirodnim procesima koji se odvijaju unutar njegovih granica.

Svi računari nastaju interakcijom komponenti: kamenja, vode, vazduha, biljaka, životinja, tla. Naučnici različito ocenjuju ulogu komponenti u računaru. NA. Solntsev pripisuje litogenoj osnovi (kompleks geoloških i geomorfoloških karakteristika područja proučavanja, uključujući stratigrafiju, litologiju stijena, tektoniku, reljef) ulogu vodećeg faktora u formiranju i stabilnosti PC-a. Po prvi put ideju o ​ekvivalentnosti svih komponenti iznio je V.V. Dokučajev, u odnosu na tlo. Naučnik je vjerovao da je tlo rezultat međusobne aktivnosti klime, vegetacije, životinja i tla.

Računari se prema njihovoj veličini i složenosti dijele na planetarno(KREĆI), regionalni(kontinenti, fizičko-geografske zemlje i regije, geografske zone i zone), lokalni(ograničeno na mezo- i mikrooblike reljefa - jaruge, riječne doline, morenske brežuljke).

Predlaže se da se pejzaž smatra glavnom jedinicom u nauci o pejzažu, tj. tako potpuni PTC, čija struktura direktno uključuje sve glavne komponente, počevši od zemljine kore pa do životinja koje nastanjuju ovaj PTC.

Termin "pejzaž ima" međunarodno priznanje. Preuzeto je iz njemačkog jezika (Land - land and schaft - interconnection).

Pojam pejzaž je u naučnu literaturu uveo 1805. godine njemački naučnik A. Gommeier. Pod pejzažom je mislio na skup područja vidljivih iz jedne tačke, zatvorenih između obližnjih planina, šuma i drugih dijelova zemlje. U našoj zemlji razvoj nauke o pejzažu povezan je sa radovima istaknutih geografa L.S. Berga, A.A. Grigorieva, S.V. Kalesnika, F.N. Milkova i drugi.

Postoje tri poznata tumačenja geografskog pejzaža.

Pejzaž je teritorijalno ograničeno područje zemljine površine, koje karakterizira genetsko jedinstvo i bliska međusobna povezanost njegovih komponenti (A.A. Grigoriev, N.A. Solntsev, S.V. Kalesnik, A.G. Isachenko).

Pejzaž je generalizovani tipološki koncept fizičko-geografskih kompleksa. Ova tačka gledišta razvijena je u radovima B.B. Polynova N.A. Gvozdetski. Teritorijalno izolirani, ali slični relativno homogeni kompleksi uključeni su u jednu tipološku cjelinu. Pejzaž karakteriše ista vrsta vegetacije i vlage, ali se geografski može nalaziti na različitim kontinentima (stepski pejzaž postoji na različitim kontinentima u Severnoj Americi i Evroaziji).