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地理的エンベロープと生物圏の完全性について。 地球の生物圏

講義1. 景観科学の現場

地球科学の中でも。 景観科学と地生態学

地球科学の中でも景観科学の位置。 景観科学と地生態学。

概念の相関関係」 地理的範囲"、"風景エンベロープ、"生物圏"。

「風景」、「自然」という用語の定義 領土複合体(PTK)」と「ジオシステム」。

生態系と地質系。

景観科学は自然地理学、物理システムの一部です。 地理科学(一般地理学、地域研究、古地理学、特殊物理地理科学)は、このシステムの中核を成します。

景観領域を研究対象とする景観科学には、一般景観科学、景観形態学、景観地球物理学、景観地球化学、景観地図作成など、独自の数の景観科学があります。

景観科学は、特殊な自然地理科学 (地形学、気候学、水文学、土壌科学、生物地理学) と最も密接な関係があります。

独自の地理分野に加えて、他の地球科学、特に地質学、地球物理学、地球化学は景観科学に近いものです。 このようにして、景観地球物理学 (地球システムのエネルギーを研究する) と景観地球化学 (移住を研究する) の科学が誕生しました。 化学元素風景の中で)

さらに、景観科学は、物理学、化学、生物学によって確立された基本的な自然法則に基づいています。

このトピックの最後の側面、つまり景観科学と地生態学の関係を調べてみましょう。 「エコロジー」という用語はギリシャ語から直訳すると「生息地の科学」を意味します。 これは 1866 年にドイツの生物学者エルンスト ヘッケルによって提案され、動植物と自然環境の関係を特徴付けるために使用され始めました。 その後、生物学の枠組みの中で生態学という学説が生まれ、生物と環境、それらの生物の群集と個体群との関係の研究に基づいて急速に発展し始めました。そして、前世紀の30年代以降、生態系は生物の集合体とその環境から構成される自然複合体。 それから少し経って、20 世紀の 50 年代から 60 年代にかけて、人間社会と環境との関係に関するすべての問題が環境として分類され始めました。 エコロジーは生物学を超え、科学分野の学際的な複合体となっています。 古典的な生態学は生物生態学と呼ばれるようになりました。 「エコロジー」という用語は多義的になっているため、それに「ジオ」という語根を追加することで地理とのつながりが強調されます。 「地生態学」という用語は、前世紀の 30 年代に西洋で生まれました。 このような問題に対する地理学の関心はずっと以前から現れていましたが。 実際、地理学はその存在の初期から、人間環境、人間と自然の関係の研究に従事していました。

ソビエトの地理学者の中で、地理と生態学の関係を研究する必要性に最初に注目を集めたのはアカドであった。 V.B. 1970年のソチャバ。 徐々に、地球生態学の現代的な考え方が、環境問題と地理と生態学の重複領域からなる大規模な学際的複合体の不可欠な部分として出現しました。 地質生態学は、人為的な強い影響の結果として生じた自然環境と生物圏における不可逆的なプロセスと現象、およびこれらの影響の直接的および遠方の影響を研究する科学として定義できます。

地生態学のこの定義に基づいて、地質生態学と景観科学との関係は主に次のように見られます。 景観科学は自然景観の構造、形態、動態を研究し、地生態学は景観科学の成果を利用して人為的影響に対する自然システムの反応を研究します。 ただし、地質生態学と景観科学の間には、関心が重複する領域も見られます。 景観科学コースでは、自然景観に加えて、人間の直接の参加によって形成された自然・人為的景観も研究します。 現在に至るまで、地球生態学の学説は確立されたとは考えられません。 そのタスクと境界の定義、およびその概念的な装置の形成には、依然として多くの曖昧な点があります。

概念の相関関係

「地理的包絡線」、「景観包絡線」、「生物圏」

「地理的エンベロープ」という用語は、学者 A.A. によって提案されました。 前世紀の30年代のグリゴリエフ。 地理的エンベロープは、地球の地殻、水圏、大気、生物圏が相互作用し、一体となっている特別な自然システムです。 より詳細に定義すると、地理的シェル (GE) は、複雑ではあるが順序付けられた階層システムとして理解されます。これは、その中の物質体が 3 つの集合状態 (固体、液体、気体) になる可能性があるという点で他のシェルとは異なります。 この殻における物理学的プロセスは、太陽エネルギー源と内部エネルギー源の両方の影響下で発生します。 同時に、そこに入るあらゆる種類のエネルギーは変換を受け、部分的に保存されます。 GO 内では、継続的かつ複雑な相互作用、物質とエネルギーの交換が行われます。 これはそこに生息する生物にも当てはまります。 さまざまな科学者がさまざまな方法で地理的包絡線の上限と下限を描きます。 最も一般的に受け入れられている観点によれば、GO の上部境界は高度 20 ~ 25 km に位置するオゾン層と一致します。 GO の下部境界はモホロヴィチッチ境界 (モホ) と結合しており、地殻とマントルを分離しています。 モホ境界は平均して深さ35〜40 km、山脈の下 - 深さ70〜80 kmに位置しています。 したがって、地理的シェルの厚さは50〜100 kmです。 その後、「地理的エンベロープ」という用語を置き換える提案がありました。 それで、A.G. Isachenko (1962) は、地理的な殻をエピジオスフェア (epi - on top) と呼ぶことを提案し、それが地球の外殻であることを強調しました。 I.B. ザベリン氏は、その最も重要な特徴である封筒の中の生命を強調するために「生物圏」という用語を使用しました。 Yu.K. Efremov (1959) は、地理的エンベロープをランドスケープと呼ぶことを提案しました。

私たちは、風景のシェル (球) が地理的なシェル (球) と同一ではなく、より狭い枠組みを持つことを受け入れました。 風景シェル(球体) -大気圏、岩石圏、水圏の接触面の地表近くに位置する地理的殻の最も重要な部分であり、生命の集中の一種の焦点です(F.N. ミルコフ)。 風景のエンベロープは、どの球体にも帰することができない質的に新しい形成です。 GOと比べると、ランドスケープシェルは非常に薄いです。 その厚さは数十メートルから200〜250メートルの範囲にあり、風化地殻の厚さと植生の覆いの高さに依存します。

景観環境は人間の生活に重要な役割を果たしています。 オーガニック由来の製品はすべて景観貝殻から得られます。 人は一時的に(宇宙や水中など)風景の殻の外に出ることしかできません。

生物圏の概念についてはすでによくご存じでしょう。 この用語の起源、発展、そして生物圏の教義そのものに関する主要な点は、B.V. のマニュアルに非常に詳しく記載されています。 ポヤルコ​​ワとO.V. ババナザロワ「生物圏の教義」(2003年)。 「バイオスフィア」という言葉自体が、J.-B. の作品で初めて登場したことを思い出してください。 ラマルクですが、彼はそこにまったく異なる意味を込めました。 生物圏という用語は、1875 年にオーストリアの地質学者 E. Suess によって生きている有機体と関連付けられました。 前世紀の60年代になって初めて、傑出したロシアの科学者V.I。 ベルナツキーは、生命の分布領域としての生物圏の調和のとれた教義を作成しました。 特別私たちの惑星の殻。

V.Iによると、 ベルナツキーによれば、生物圏とは一般的な惑星の殻であり、生命が存在する、または生命が存在し、その影響を受けてきた地球の領域です。 生物圏は、地表全体、水圏全体、大気の一部、および岩石圏の上部をカバーします。 空間的には、生物圏はオゾン層(地表から 20 ~ 25 km)と地殻内の生物の分布の下限との間に位置します。 生物圏の下限の位置(深さ約6~7km) 地球の地殻) は、上のものよりも確実性が低いため、 生命の分布に関する私たちの知識は徐々に拡大しており、原始的な生物が存在すると想定されていない深さで発見されています。 高温岩。

したがって、生物圏は地理的エンベロープとほぼ同じ空間を占めます。 そして、この事実は一部の科学者によって「地理的エンベロープ」という用語の存在の適切さを疑う根拠として考えられており、これら 2 つの用語を 1 つに結合するという提案があります。 他の科学者は、地理的エンベロープと生物圏は異なる概念であると信じています。 生物圏の概念は、生物の積極的な役割に焦点を当てています。 状況は景観エンベロープと生物圏でも同様です。 多くの科学者は、景観エンベロープを生物圏と同等の概念として考えています。

間違いなく、「地理的包絡線」という用語とは対照的に、「生物圏」という用語は世界科学にとってより大きな重要性を持っており、知識のさまざまな分野で使用されており、多かれ少なかれ教育を受けたすべての人によく知られています。 しかし、地理的サイクルの分野を研究するときは、これらの概念の両方を使用することをお勧めします。 「地理的包絡線」という用語は、その構成を構成するすべての領域に平等に注意を払うことを意味し、「生物圏」という用語を使用する場合、最初は生物物質の研究に重点が置かれますが、これは必ずしも公平ではありません。

これらの球体を分割するための重要な基準は、それらの出現時期である可能性があります。 まず地理的エンベロープが発生し、次に景観領域が分化し、その後、生物圏が他の領域の間で影響力を増し始めました。

3.「風景」という用語の定義

「自然領域複合体(NTC)」と「ジオシステム」

「風景」という用語は国際的に広く認識されています。

「風景」という言葉の由来は、 ドイツ語(土地 - 地球、シャフト - 関係)。 で 英語この言葉は自然の絵を指し、フランス語では「風景」という言葉に相当します。

「風景」という用語は、1805 年にドイツの地理学者 A. ゴメナーによって科学文献に導入され、近くの山、森林、地球の他の部分の間に位置する、ある一点から見える一連の領域を意味しました。

現在、「風景」という用語の内容を解釈するには 3 つの選択肢があります。

1. 風景 - 一般的な概念、土壌、起伏、生物、気候などに似ています。

2. 景観 - 地表の実際に存在する部分、地理的個人、したがって物理的地理的ゾーニングにおける元の領土単位。

景観の定義にはさまざまな違いがありますが、最も重要なこと、つまり実際に地球の表面に存在する複合体における自然の要素間の景観の関係を認識するという点では、それらの間には類似点があります。

風景 -地理的包絡線の比較的均質な領域。その構成要素と現象の自然な組み合わせ、関係の性質、およびより小さな領土単位の組み合わせと接続の特徴によって特徴付けられます(N.A. Solntsev)。 天然成分 -物質、エネルギー、情報の交換プロセスによって相互に接続されている自然システムの主要な構成要素(顔相から景観シェルまで)。 天然成分とは次のことを意味します。

1) 固体の地殻の塊。

2) 水圏の塊(陸上の地表水および地下水)。

3) 気団雰囲気;

4) 生物相 - 生物のコミュニティ。

したがって、風景には 5 つの要素があります。 多くの場合、固体の地殻の塊の代わりに起伏が構成要素として呼ばれ、気団の代わりに気候が呼ばれます。 これは十分に許容できますが、起伏も気候も物質的なものではないことを覚えておく必要があります。 1 つ目は地球の外形であり、2 つ目は地球の環境に応じた一連の気象学的特徴です。 地理上の位置大気の大循環の領域と特徴。

景観の特徴を明らかにするには、景観科学者は地形学、水文学、気象学、植物学、土壌科学、その他の特殊な地理分野からの情報を必要とします。 したがって、景観科学は地理的知識を統合するために「機能」します。

自然領域複合体 (NTC)地理的構成要素の時空間システムとして定義でき、それらの配置が相互に依存し、単一の全体として発展します。

PTC は複雑な組織を持っています。 それは、コンポーネントによって作成される垂直の階層構造と、より低いランクの自然な複合体で構成される水平の階層構造によって特徴付けられます。

多くの場合、「景観」と「自然と領土の複合体」という用語は交換可能で同義語ですが、違いもあります。 特に、「PTK」という用語は、物理的・地理的なゾーニングには使用されません。 階層的および空間的次元はありません。

PTC という用語は、景観とは異なり、一般的な概念として使用されることはあまりありません。

1963 年に V.B. Sochava は、物理地理学によって研究されたオブジェクトをジオシステムと呼ぶことを提案しました。 「地球システム」の概念は、地理的な殻からその基本的な部分に至るまで、一連の自然地理的単位の階層全体をカバーします。 構造上の分割。 ジオシステムは PTC よりも広い概念です。 後者は、地理的範囲の個々の部分、その領土区画にのみ適用され、民間防衛全体には適用されません。

地球システムと PTC の間のこの関係は、システムの概念が複合体よりも本質的に広いという事実の結果です。

システム -互いに関係とつながりを持ち、一定の完全性、統一性を形成する一連の要素。 システム整合性とも呼ばれます 出現。

すべての複合体はシステムですが、すべてのシステムが複合体であるとは言えません。

システムについて話すには、土壌 - 植生、大気 - 水圏など、何らかの関係がある少なくとも 2 つのオブジェクトがあれば十分です。 同じオブジェクトが異なるシステムに参加することができます。 異なるシステムが重なり合う可能性があり、これによりさまざまなオブジェクトや現象の間のつながりが明らかになります。 「複合体」(ラテン語の「神経叢、全体の一部の非常に密接なつながり」に由来)の概念は、単なる相互接続されたブロック(コンポーネント)ではなく、厳密に定義された一連のブロックを前提としています。 PTC には、いくつかの必須コンポーネントを含める必要があります。 それらのうちの少なくとも 1 つが欠如すると、複合体は破壊されます。 地質学的基礎や土壌のない PTC を想像するだけで十分です。 複合体は完全なものでなければなりませんが、科学研究の目的では、コンポーネント間の特定の接続を任意の組み合わせで選択的に検討することが可能です。 そして、システムの要素が、いわば、別の要素との関係でランダムである可能性がある場合、複合体の要素、少なくとも自然領域の要素は、遺伝的つながりにあるに違いありません。

どの PTC もジオシステムと呼ぶことができます。 ジオシステムには独自の階層、独自のレベルの組織があります。

F.N. ミルコフは、地球システムの組織化を 3 つのレベルで区別しています。

1) 惑星- 地理的範囲に対応します。

2) 地域 - 物理的地理的ゾーン、部門、国、地方など。

3) 局所 - 地域の地質系が構築される比較的単純な PTC - 地層、相。

地球システムと PTC は、多くの特性と品質によって特徴付けられます。

あらゆる地球システムの最も重要な特性は、 誠実さ . 構成要素の相互作用から、起伏、気候、自然水などの機械的な追加によっては生じ得ない、質的に新しい地層が生じます。 ジオシステムの特別な性質は、バイオマスを生産する能力です。

土壌は地球の地球システムの一種の「産物」であり、その完全性の最も輝かしい現れの 1 つです。 太陽熱、水、母岩、生物が相互作用しなければ、土壌は存在しないでしょう。

地球システムの完全性は、相対的な自律性と外部の影響に対する抵抗力、客観的な自然境界の存在、秩序ある構造、外部と比較して内部のつながりの緊密さなどに現れます。

地球システムは開放系のカテゴリーに属しており、外部環境と接続する物質とエネルギーの流れが地球を貫いていることを意味します。

地球システムでは、物質とエネルギーの交換と変換が継続的に行われます。 地球システムにおけるエネルギー、物質、情報の移動、交換、変換の一連のプロセスを次のように呼ぶことができます。 機能しています。 地球システムの機能は、太陽エネルギーの変換、水分循環、地球化学循環、生物学的代謝、重力の影響下での物質の機械的運動で構成されます。

構造ジオシステムは複雑な概念です。 それは、時空間的な組織、または部品の相対的な配置とそれらの接続方法として定義されます。

地球システムの構造の空間的側面は、その部分の相対的な配置の秩序にあります。 垂直(または放射状)構造がある そして水平(または横)。 しかし、構造の概念は、構成部品の相対的な配置だけでなく、それらを接続する方法も前提としています。 したがって、PTC には垂直方向の 2 つの内部接続システムがあります。 コンポーネント間、水平方向、つまり インターシステム。

地球システム内で垂直システムを形成する接続 (フロー) の例:

1) 損失 大気中の降水量そして土壌や地下水への濾過。

2) 土壌および土壌溶液中の化学元素の含有量と、その上で生育する植物の化学元素含有量との関係。

3) 貯留層の底でのさまざまな懸濁液の沈降。

地球システムにおける物質の水平方向の流れの例:

1) さまざまな水路からの水と固体の流出。

2) 粉塵、エアロゾル、胞子、細菌などの風力移動。

3) 斜面に沿った固体材料の機械的分化。

地球システムの構造の概念には、特定の時間間隔内でリズミカルに変化する、一定の規則的な状態セットも含まれる必要があります ( 季節の変化)。 この期間はと呼ばれます 特性 時間 ジオシステムそしてそれは 1 年であり、地球システムのすべての典型的な構造要素と状態を観察できる最小期間です。

地球システム構造のすべての空間的および時間的要素は、その不変要素を構成します。 不変 -これは、このシステムを他のシステムと区別できるようにする、システムの安定した特徴のセットです。 さらに簡単に言うと、不変条件は風景のフレームワークまたはマトリックスであると言えます (A.G. Isachenko)。

たとえば、中央ロシア高地はカルスト陥没穴の種類によって特徴付けられます。 このタイプのウロキッシュの不変条件は、その診断上の特徴です - はっきりと表現されています の上閉鎖されたエリア 否定形円錐形の漏斗の形のレリーフ。

これらの陥没穴はチョークまたは石灰岩の堆積物に形成される場合があり、森林に覆われているか、草原の植生で覆われている場合もあります。 このような場合には、別の方法があります。 オプションまたは同じ不変条件のバリエーション - カルストシンクホール地域。

機能する過程で、種の変異体は互いに入れ替わる可能性があります。植物が生い茂っていない白亜の陥没穴は草原草原に、草原草原は森林草原に変化しますが、不変種(カルスト陥没穴自体)は、 )は変更されません。

しかし、特定の条件下では、不変式の変化も観察されます。 沈泥の結果、カルストの陥没穴は、ある場合には湖に、別の場合には浅い草原の窪地に変わることがあります。 しかし、この不変条件の変化は、ある種類の自然境界から別の種類の自然境界への変化も意味します。 U ローカルジオシステム区域または相の寸法は、ほとんどの場合、岩石生成基盤に対して不変です。

地球システムのダイナミクス- 可逆的であり、その構造の再構築をもたらさないシステムの変更。 力学には主に、1 つの不変条件内で発生する周期的変化 (毎日、季節) と、地球システムが外部要因 (人間の経済活動を含む) によって混乱した後に発生する状態の修復的変化が含まれます。 動的変化は、地球システムが元の状態に戻る一定の能力を示しています。 その持続可能性について。 ダイナミクスとは区別する必要があります 進化的変化ジオシステム、つまり 発達 . 発達 - 構造の根本的な再構築につながる方向性のある(不可逆的な)変化。 新しい地球システムの出現まで。 進歩的な開発はすべての地球システムに内在しています。 湖の繁茂、森林の湿地帯、峡谷の出現、湿地の排水など、地元の PTC の再構築が人間の目の前で起こる可能性があります。

PTC は開発の過程で 3 つのフェーズを経ます。 第 1 段階である起源と形成は、生物の基質への適応を特徴とし、基質に対する生物相の影響は小さいです。 第 2 段階は、生物がその生息地の状態に与える活発かつ強い影響です。 第三段階は基板の深い変化であり、新しい PTC の出現につながります (K.V. パシュカン氏による)。

内部的な理由に加えて、 の上 PTC の発展は、宇宙、地球規模 (テクトニクス、大気大循環)、局地的 (近隣の PTC の影響) などの外部要因にも影響されます。 外部要因と内部要因の活動が組み合わさると、最終的にはある PTC が別の PTC に置き換わります。

人間の活動が PTC に大きな影響を与え始めました。 これは、PTCが変化するという事実につながり、自然-人為複合体(技術複合体)という用語さえ登場し、自然の構成要素とともに、社会とその活動に関連する現象が現れます。 現在、PTC は、自然サブシステムと人為起源の 2 つのサブシステムから構成される複雑なシステムとみなされることがよくあります。

人間が環境に及ぼす影響に関する考え方の発展に伴い、自然人為的景観における自然構成要素と生産構成要素が並行して研究される、自然生産ジオシステムの概念が生まれました。 ここでは、人は社会、文化、経済、技術の領域で考慮されます。

生態系と地球システム

現代の地理学の特徴の 1 つは、その生態学化です。 特別な注意人間と自然環境の間の相互作用の問題の研究に。

生態系 - 個々の生態学的構成要素間の相互依存に基づいて、単一の機能的な全体に統合された、生物とその生息地のあらゆるコミュニティ。 生態系は、生物循環の分野の一部である生態学によって研究されます。 ミクロ生態系(沼地のタソック)、メソ生態系(草原、池、森林)、マクロ生態系(海洋、大陸)があり、地球規模の生態系、つまり生物圏もあります。 生態系は生物地殻変動と同義であると考えられることがよくありますが、 生物地殻変動 - 生物圏の一部であり、非生物的環境と機能的に相互接続された生物からなる均質な自然システムです。

社会の活発な経済活動の結果、生態系に重大な変化が起こり、生態系が技術的なもの(干上がった沼地、浸水した土地、森林の伐採)に変わります。

地理学によって研究される自然システムは次のように呼ばれます。 地球系 - 自然および社会経済的要素からなる特別な種類の物質システム、領域。

生態系と地球システムには類似点と相違点があります。 類似点は、これらのシステムの両方に含まれる生物成分と非生物成分の同じ組成にあります。

これらのシステム間の違いは、接続の性質に現れます。 ジオシステムでは、コンポーネント間の接続は同等です。 地形、気候、水、土壌、生物相も同様に研究されています。 エコシステムは、それに含まれるコンポーネントの根本的な不平等という考えに基づいています。 生態系研究の中心では、植物と動物の群集と生態系におけるすべてのつながりが、自然の非生物的要素である植物と生物群集に沿って研究されます。 非生物的な構成要素間のつながりは見えないままです。

生態系と地球システムのもう 1 つの違いは、生態系が一見無次元であることです。 厳密な範囲はありません。 生態系には、クマの巣穴、キツネの穴、池も含まれます。 このように広範囲かつ不確実な範囲を考慮すると、生態系の一部のカテゴリは地球システムと一致しない可能性があります。

最後の違いは、地球システムでは生態系とは対照的に、人口や経済対象などの新しい構成要素が現れるという事実に現れるかもしれません。

気団と気候。

天然水そして排水します。

トラクトとサブトラクト。

4. 景観の最大の形態的部分としての地理的領域。

地球システムの惑星、地域、ローカルレベル。

自然システムはさまざまなサイズの地層で構成され、非常に広大で複雑に配置され、景観の殻に達するものや、面積が比較的小さく内部がより均質なものなどがあります。 すべての自然の地球システムは、そのサイズと複雑さに応じて、惑星、地域、局所の 3 つのレベルに分けられます。

地球システムの惑星レベルには、全体としての地理的エンベロープ、大陸、海洋、および物理地理的ベルトが含まれます。 したがって、シュバエフは、一般地球科学に関する著書の中で、地理的エンベロープを大陸線と海洋線に区別しています。3 つの大陸線 - ヨーロッパ-アフリカ線、アジア - オーストラリア線、アメリカ線と 3 つの海洋線 - 大西洋、インド、太平洋です。 次に彼は地理的ゾーンを検討します。 他の地理学者 (D.L. アルマンド、F.N. ミルコフ) は、地形シェル (球体) から地球システムの惑星レベルを数え始め、次に地理ゾーン、大陸、海洋を数えます。 惑星レベルの地球系は、地球科学一般の科学的関心の範囲です。

ジオシステムの地域レベルには、物理​​地理的な国、地域、州が含まれます。地理学者によっては、物理地理的なベルト、ゾーン、サブゾーンが含まれます。 これらの単元はすべて、地域自然地理学および景観科学コースの一部として教えられます。

地質系の局所レベルには、通常、メソおよびミクロの起伏 (渓谷、峡谷、川の谷) またはその要素 (斜面、頂上、底) に限定される自然の複合体が含まれます。 局所レベルでの一連の階層的な地球システムから、相、地域、および地域が区別されます。 これらの地球システムは、景観科学、特に景観形態学に関するセクションの研究の対象です。

主な収入源 新情報 o PTC は、景観を中心としたフィールドリサーチです。 しかし、地球上には非常に多くの特定の個別の風景が存在します。 大まかに見積もると、その総数は 5 ~ 6 桁になるはずです。 地域、地域、相について何を言うことができますか。 したがって、他の科学と同様に、地理も研究対象の分類なしでは成り立ちません。 現在、広く受け入れられている地球システムのグループ分けは、いくつかの地球体系分類群 (ランク) が上から下にリストされ、下位の分類群がそれぞれ上位の分類群に構造要素として含まれるというものです。 オブジェクトを配置するこの方法はと呼ばれます 階層 (ギリシャ語の「キャリアラダー」から)。

地域の地球システム

(地理学上の州、地域、国)

地域自然地理学の主な研究対象は自然地理国家です。 地理学の国 - これは大陸の広大な部分であり、大規模な地殻構造に対応し、地形学的には非常に均一であり、気候の大陸性の程度、気候体制、スペクトルの独自性などの気候の統一性(ただし広い範囲内)によって特徴付けられます。平野における緯度のゾーニング。 そして山では、高度ゾーンの種類のシステムです。 この国の面積は数十万または数百万平方キロメートルです。 ユーラシア北部の地理学上の国の例としては、ロシア平原があります。 ウラル 山の国、西シベリア平原、アルプス・カルパチア山岳地帯。 すべての国は、山岳地帯と低地地帯の 2 つのグループに分類できます。

地球システムの階層における次の地理単位は、 地理学領域 - 主に新第三紀から第四紀の地殻変動、大陸氷河の影響を受けて孤立した自然地理国家の一部で、同じ種類の起伏と気候、そして水平帯状と高度帯状の独特の現れを持っています。 地理的領域の例は次のとおりです。 メシュチェラ低地。 中央ロシア高地。 オカドン低地、ロシア平原の草原地帯、西シベリア平原のタイガ地帯、クズネツク・アルタイ地域。

さらに、領土をゾーニングするとき、彼らは割り当てます 地理学的な県 - この地域の一部は、共通の起伏と地質構造、生物気候的特徴によって特徴付けられます。 通常、州は高地、低地、山脈群などの大きな地形単位と一致します。例: メシュチェラ州 混交林ロシア平原、オカドン平原の森林草原州、サライロ - クズネツク州。

地理学(景観)領域 - 州の中でも比較的広く、地形学的にも気候的にも孤立した地域であり、その中には景観構造の完全性と特異性が保たれている。 各地域は、特徴的な微気候、土壌の種類、植物群落とメソレリーフの形状の特定の組み合わせによって区別されます。 地区は、地理的エンベロープの地域差別化レベルの最低単位です。 例: クズネツク盆地、サラール、ショリア山、クズネツク アラタウ。

地図作成資料を分析する際、さまざまなレベルの地球システムのおおよそのサイズが計算されました。 一般に、地球システムの階層レベルが高くなるほど、その面積は大きくなります (表 2)。

表2

おおよその寸法平坦なエリアにあるさまざまなランクのジオシス​​テム

地球システムの垂直方向の厚さ V.B. Sochava は次の値を推定しています。

ファシーズ - 0.02 - 0.05 km

風景 -1.5~2.0km

州 - 3.0 - 5.0 km

地理学ゾーン - 8.0 - 18.0 km

しかし、そのような評価には多くの不確実性が存在します。 包括的なデータはなく、さまざまな階層レベルの地球システムの上限と下限の両方を確立するための理論的に明確に開発された基準さえありません。

景観ゾーニング。

3. 地理的セクター性とそれが地域の景観構造に及ぼす影響。

4. 景観の差別化要因としての高度帯状化。

I. 浸食露出により、広く平らな分水界、ドーム型の頂上、または山林上の暗い針葉樹林と混交林のある個々の平らな尾根を備えた低地が切り裂かれ、茶色の、あまり頻繁ではない湿地ポゾル質の土壌が見られます。

24. 暗い針葉樹と 混交林山林の湿地-ポドゾリック土壌、ポドゾリック土壌、茶色の土壌。

25. 暗い針葉樹林山林の茶色の、あまり頻繁ではない湿地-ポドゾリック土壌。

II. 広い凸面と尾根状の分水界を持つ分水界の表面には岩があり、山と森林の褐色土壌にまばらな混交林(モミ、スギ、小葉)がある山頂。

26. 山林の褐色の土壌にあるモミ杉、シラカバ杉の森。

27.山林の褐色土壌と山の芝質ポドゾリック土壌に白樺のあるスギモミ林。

D. 川の渓谷。

I. 砂 - 小石 - 岩、ローム質 - 砂利 - 小石の素材で構成され、ソグローブとヤナギ - ポプラの森林があり、沖積草原と湿地土壌上の氾濫原の牧草地、低木、湿地と交互にある段状の谷。

28. 泥炭灰色土壌上のカラマツ・トウヒ林と、泥炭灰色・腐植灰色土壌上の湿地樺・トウヒ・樺林(ソグラ)の組み合わせ。

29. 小さな葉と針葉樹林、沼地、藪の茂み、芝生の牧草地、泥炭質の腐植土、そして時には泥炭灰色の土壌の組み合わせ。

30. 沖積芝と牧草地土壌上のヤナギとポプラの森と交互に広がるフォーブグラスの牧草地。

31. 腐植泥炭質土壌に湿地林が組み合わさった草、苔沼。

32. ケメロヴォ地域の国境

33. 風景の境界線

山中腹の調査と浸食露出の風景。

アラタウ・ショール高原の氷河景観は比較的狭い地域を占めています。 この山岳地帯では、総面積6.79平方キロメートルの91の氷河が発見されました。 氷河の分布地域は、テギル・ティシュ山脈内の北のボリショイ・タスキル山からクズネツク・アラタウ南部のテレン・カズィル尾根まで広がっています。 氷河はグループとなって位置し、別々の氷河形成中心を形成し、それらを組み合わせて領域を形成することができます。 北部 - 総面積0.04 km 2のボリショイ・タスキル山近くの氷河。 中央 - クレストヴァヤ山、カニム中山、ボリショイ カニム山脈、チェクス山脈近くの総面積 2.65 km 2 の氷河。 南部 - ティギルティシュ山脈の南北に横たわる氷河で、総面積は4.1平方キロメートルです。

クズネツク アラタウの主な物理的および地理的特徴は、氷河景観の標高が非常に低いことです。 ほとんどの氷河は標高 1400 ~ 1450 m にあり、一部の氷河は標高 1200 ~ 1250 m で終わります。南部地域では、個々の氷河が標高 1340 ~ 1380 m まで下がります。斜面氷河が最も低くなります。 それらのいくつかは森林の上部境界内に位置しています。 クズネツク アラタウの氷河は、同じ緯度にある北半球の他の内陸山岳地帯よりも低い位置にあります。

クズネツク アラタウの氷河景観の存在を決定づける要因は、風の再分布と吹雪による山の風下側の斜面への雪の集中です。 氷河は、山岳段丘の風下側の棚、広大な分水界の後ろの風下側の斜面、および高原のような山頂を占め、麓のカラや日陰の壁に形成されています。 急な坂そして侵食ニバルの窪地でも。 クズネツク アラタウでは、氷河は谷には下がらず、斜面に位置しているため、この地域で最も一般的なタイプの氷河は斜面氷河です。

クズネツクアラタウにおける現代の氷河の存在は、氷河形成に有利な気候と地形学的事実の組み合わせによって説明される

物理地理学の主題は、中空の球体(より正確には回転楕円体)であるため、地理的殻、または風景球体であり、地殻の全体として理解される風景または景観で構成されるため、風景地理学です。 、水の殻(水圏)、空気の外皮の下部(対流圏)、そしてそこに生息する生物。 地理的エンベロープには高度な統一性があります。 それは太陽と地球内源、つまり地殻に含まれる放射性元素の両方からエネルギーを受け取ります。 あらゆる種類の物質とエネルギーは相互に浸透し、相互作用します。 自然の現れでの生命(したがって、宇宙飛行士はカウントされません)は、地理的エンベロープ内でのみ地球上で可能であり、それのみが上記の特性によって区別され、地球の内側と外側の両方にある地球の他の球体は区別されません。それらを所有してください。

地理的エンベロープ(景観球体)は非常に薄い膜ですが、人間にとってその意味は計り知れないほど大きいです。 彼はその中で生まれ、自分自身を完成させ、「自然の王」という名誉ある称号を獲得し、比較的最近までその境界を離れることはありませんでした。 したがって、人々が景観領域を特によく知り、それに特別な科学、つまり自然地理学を捧げるのは当然のことです。 彼らは、その主な現れ方、一般的なパターン、多様性、あらゆる条件の局所的な組み合わせ、それがとるすべての形態、つまりあらゆる種類の景観において、それを完全に知らなければなりません。 したがって、自然地理学は一般地球科学と景観科学の 2 つの部分に分かれています。

自然地理の 2 つの部分の境界を正確に引くことはできませんが、科学にはどちらか一方に分類できる中間領域があります。

一般地球科学と景観科学は、自然地理学の中核であり、私立科学や分科科学が分離された後に残ったものです。

DL Armand (1968) は、地球にとってより重要な地質学がどのように行われるかについての地質学者の混乱を理解しました。 国民経済すべての地理科学を組み合わせたものよりも、地理科学の中に書き留めてください。 実際、地質学の実際的な重要性は非常に重要であり、 独立した科学しかし、論理と体系の法則によれば、地球の地殻を研究するものであるため、依然として地理科学であり、地球の地殻は景観領域(地理的包絡線)に含まれる 4 つの地圏の 1 つであり、物理的な対象です。地理。 インフレータブルボート、フレームボートなどあらゆるものを購入する 必要な装備ボートについては、ウェブサイト moto-mir.ru をご覧ください。 以前に使用した機器を選択する可能性もあります。

土地地理学者 (または「物理的な地域地理学者」) が当惑する可能性も理解できます。 彼らの科学はこの計画にはまったく含まれていません。 「国」、つまり国家やその行政区域を説明する際、それらは自然とは異質で、人工的で、常に変化する境界内に収まらざるを得ません。 彼らは何か役に立つことをします 教育プロセス、参考出版物、州境内での記述が緊急に必要とされる観光関連。 しかし、地理的環境の構成要素の共通の発展に基づいて、その国が位置する山と平野を部分に分割している国に関して科学的一般化を行うことは非論理的です。 経済地理では状況が異なります。 経済地理学者の観点から見ると、 州境さまざまな現実の境界を表す 経済システム。 したがって、地域経済研究は確かに科学の論理的な分野です。

物理地理の外部境界の問題、実際、地球物理学や地球化学との「物議を醸す」境界の問題も、明確にする必要があります。 第一に、空間的な観点から、これらの科学は地球全体を研究しており、物理地理学が広がる薄い層を超えて外側にも内側にも計り知れないほど広がっています。 第二に、この層内では、物理地理学は生きている自然と死んだ自然の両方を考慮しますが、地球物理学と地球化学は主に後者に限定されます。 第三に、地球物理学と、程度は低いが地球化学は、それぞれ、それが現れる場所と時間に関係なく、一般的な物理的および化学的現象を研究します。また、物理地理学は、特定の場所と時間、および特定の場所と時間に特有の痕跡に正確に興味を持っています。地域の状況の組み合わせが影響を及ぼします。 もちろん、国境を越えて純粋に地理的な問題を展開する地球物理学者や地球化学者もいますが、私たち地理学者は彼らに感謝するだけです。 原則として、地理と生物学の境界の問題は、(最初​​の点を除いて)同じ方法で解決されます。 もちろん、生物学だけが、生きていく上での問題をもっぱら解決します。 無生物の自然一緒に。

相互に入れ子になった物質システムを研究する多くの科学において、自然地理学はその地位をしっかりと確立しています。 このシリーズ (天文学を構成する 3 つの科学に分割する) は次のとおりです。

天体地理学 (または惑星学) を地理科学に受け入れるかどうかという問題は、これまでに何度も提起されてきました。 DL によれば、これらの名前は両方とも Armand (1988) は失敗に終わった。 1 つ目は、私たちは星についてまったく話していないためであり、2 つ目は、惑星学を惑星の内部と固体を研究する地質学に似た科学と呼ぶのが合理的であるためです。 そして、地理に似た科学は「惑星学」と呼ばれるべきです。地理学の任務が長い間もはや行われていないのと同じように、その任務は単なる記述に限定されず、惑星の景観領域の包括的な研究であることに留意してください。地球の説明に限定されます。

惑星学は月測法、火星学などに分類されますが、何らかの理由でそれらはセレノロジー、アレオロジーなどと呼ばれ、ヨーロッパの言語ではラテン語のルーツに由来する名前を持つ惑星にギリシャ語の名前を適用します。 しかし、それらが何と呼ばれるものであれ、惑星の景観領域の研究は非常に壮大な仕事であるため、間違いなく強調されるに値します。 個別の科学。 ただし、少なくとも私たちの大学に月面学科が設立されるまでは、月面調査要員を最初に供給するのは地理学者であることは疑いありません。

地元の歴史が地理学のあらゆる分野に関連していることは疑いの余地がありませんが、民族誌、歴史、考古学にも関連しています。 このように幅広い関心の対象が、科学が現実の科学のレベルにまで上昇することを妨げ、社会運動の非常に重要な「称号」と、知識を普及させるという非常に必要な任務を保持しています。 地理的な部分における郷土史運動への参加は、地理学者にとって優れた応用分野です。

共通の特徴にもかかわらず、地理的包絡線と景観領域の間には違いがあります。

地理的エンベロープは、有機生命体の発現を特徴とする、岩石圏、大気圏、水圏の相互浸透と相互作用の比較的強力な (20 ~ 35 km) ゾーンを表しています。 自然地理学は、地球の地理的包絡、その構造、発展を研究します。 景観圏は、岩石圏、大気圏、水圏が直接接触し、活発に相互作用する垂直方向に限定された(数メートルから 200 ~ 300 メートル)ゾーンであり、地理的エンベロープの生物学的焦点と一致しています。 海洋では、景観球体は 2 層構造になります。 特別な科学は、地球の景観領域の研究、つまり景観科学を扱います。 景観科学は、地形学、気候学、水文学と同様の特殊な自然地理科学の 1 つであり、地域地理学と同義ではありません。

地理的環境は、人間社会の生命がその中で誕生し、発展していく地球の景観の殻の一部です(アヌチン、1960)。

大気、水圏、岩石圏の相互浸透と相互作用の要素、および有機生命体の発現は、地理的殻の厚さ全体の特徴であるが、生命過程の発生を伴うそれらの即時的で直接的な接触は、その特徴である。風景の球体は 1 つだけです。

景観圏は、陸地と海洋に沿って並ぶ一連の景観複合体です。 地理的シェルとは異なり、景観球の厚さは薄く、数百メートル以下です。 景観領域には、現代の風化地殻、土壌、植生、動物有機体、および空気の地上層が含まれます。 ここでは、大気、岩石圏、水圏の直接接触と活発な相互作用の結果、特定の自然複合体、つまり景観が形成されます。

地球の景観球の厚さはさまざまに評価されますが、極から赤道に向かって厚くなるということは共通の認識です。 ある観点から見ると、ツンドラ地帯と 北極の砂漠その厚さは平均して湿ったハイリアの下では5〜10メートルを超えず、そこでは50〜60メートルの深さに達し、土壌表面の上では樹冠は景観球の厚さと同じ高さ以上に上昇します。この中で、極地から赤道までの力の増加は、景観領域と地球の地理的包絡線の間のよく知られた類似点です。

別の観点から見ると、(物理地理の主題としての)景観球の上部境界は、対流圏界面、つまり対流圏と成層圏の間の接触面です。 対流圏界面の下の層では、空気の組成は一定で、気温は一般に高度とともに低下し、さまざまな風が吹き、水蒸気の雲がここに位置し、気象現象の大部分が発生します。 これらすべては上層の成層圏や電離層には存在しません。 対流圏界面は高度にあります

海抜 9 km (極付近) ~ 17 km (赤道付近)。

したがって、地球の地殻の内側の境界、いわゆるモホロビチッチ限界(境界)が景観球の下限とみなされます。 その上では、造山中に地球の厚さの混合プロセスが発生し、幼水(深い岩石から生じる)が循環し、局所的な溶融中心が形成され、ほとんどの火山が発生し、局地的な地震の原因になります。 モホロヴィチッチセクションは塑性領域であり、地球の物質は粘性状態にあり、地震の縦波を除いて外部からの擾乱が減衰されます。 モホロビッチ限界はからの深さにあります。

3 km (海中) から 77 km (山岳地帯の下)。

世界の海洋では、景観圏の独特な 2 層バージョンが発生します。そこでは、地球の 4 つの主な殻 (リソスフェア、大気圏、水圏、生物圏) が一度に直接接触したり、活発に相互作用したりする条件がありません。 海洋では、陸上とは異なり、海洋の表面 (水圏と生物圏を含む大気圏) とその底部 (リソスフェアと生物圏を含む水圏) の 2 つの垂直に離れた場所で、わずか 3 つの地圏の間で直接的な相互作用が存在します。 しかし、リソスフェアの要素は、溶解粒子や浮遊粒子の形で海洋表面にも存在します。

水圏と大気および生物圏との相互作用の結果、世界の海洋の水の上層は大気ガスで飽和し、太陽光が浸透し、海洋の表面に生命の発達に好ましい条件を作り出します。 太陽光、特に光合成に必要なスペクトルの赤色部分の吸収は、 海水比較的迅速に、その結​​果、異なる海域であっても 清水、植物生物は深さ150〜200メートルで消滅し、微生物や動物はその深層に生息し、その上にある植物プランクトンの層が主な栄養源として機能します。 この光合成の下限は、海洋の景観圏の表層の下限と考えるべきである。

海洋の景観圏の最下層は、深海の窪地や海溝でも形成されます。 海洋景観圏の下層における生命活動においては、膨大な生化学的エネルギーを有する細菌が極めて重要な役割を果たしている。

海洋の縁に沿って、大陸の浅瀬内と大陸の斜面の上部では、景観圏の上部と下部の層が互いに融合し、有機生命体で満たされた 1 つの景観圏を形成しています。

景観領域は、特殊な自然地理科学(水文学、気候学、地形学、生物地理学)と同等の特殊な自然地理科学である景観科学の研究対象です。 それらはすべて、研究の対象として、地理的シェルの構成要素である水圏、大気、景観圏、起伏、有機世界などの個別の構成要素を持っています。 したがって、景観科学は地域(民間)自然地理学と同義であるという広く普及している意見には同意できません。

景観の自然構成要素の変動の程度は時間の経過とともに変化します。 岩石生成基盤は、最大の保守主義、特にその地質学的基盤、レリーフの最大の特徴、つまり惑星(宇宙)スケールの力に由来するジオテクスチャー、および内生物質の相互作用の結果生じた形態構造によって区別されます。そして外生力、前者の主役は地殻の動きです。 その起源によるレリーフの形態彫刻的特徴 外因性プロセス、他のレリーフ形成要素と相互作用する、より急速な変化にさらされます。 気候、土壌、特にバイオセノーシスも時間の経過とともに急速に変動します。 これらのコンポーネントの現代の外観は、主に最後の地質時代の出来事の結果です。

景観球体の特徴

Landscape Sphere にはもう 1 つの特徴があります。それは複雑で動く構造です。地殻の厚さ、海洋の水、気団は空間と時間の中で常に変化します。 さらに、有機世界(植物界と動物界)では、最も複雑な物質である生命物質の発現が観察されます。 景観球内の物質は非常に多様であり、温度と圧力という最も重要な条件下では、多くの化合物がこの薄膜中に存在します。 景観球の上下では、異なる状況が観察されます。均質な塊と条件がここでは広い空間に広がり、その境界はほとんどなく、緩やかです。

景観領域では、固体、液体、気体ははっきりと分離されていますが、常に相互に浸透しています。塵と水蒸気は大気を飽和させ、地下水と未生成の水と空気は地殻、堆積物、溶解固体などに浸透します。空気はすべての海洋の水に含まれています。 そして生命はあらゆる領域に浸透します。 不思議ではありません、A.A. グリゴリエフは景観圏を「大気圏、岩石圏、水圏、生物圏、放射線、その他のカテゴリーのエネルギーの相互作用の圏」と呼んだ。

エネルギーに関しては、主に 2 つの種類があります。1 つは地球の外側の境界に 2 cal/cm 2 min の強度で流れる太陽の電磁 (放射) エネルギー、もう 1 つはエネルギーです。 放射性放射線地殻を構成する岩石で、地表と海洋の表面を上向きに流れる岩石の流量は 0.0001 cal/cm 2 分に達します。 ご覧のとおり、2 番目の流れは最初の流れに比べて非常に小さいですが、地球の内部エネルギーの発現は大きく、太陽エネルギーの活動に匹敵します。 すべてはエネルギーが放出される条件に関係します。 巨大な岩石の厚さの中に熱の形で放出される地球内エネルギーは、岩石に根本的な変化を引き起こします。 それは一部を溶かし、他のものを膨張させ、上の層によって圧縮されるため、時にはゆっくりと、何百万年もかけて、時には激しく、内部応力を解放しながら、曲がり、ひだを形成し、膨張します。 壊滅的な地震。 同時に、それらは地球の表面、大陸と海洋、山と地殻の窪みの起伏を作り出します。 それらはほとんど常に重力に逆らって動作し、数兆トンの岩石を数キロメートルにわたって持ち上げます。

放射エネルギーは、その性質上、不透明な媒体を直接透過することができません。 したがって、固体地殻の深さまでしか入りません。

岩石の熱伝導率により20メートル、さらに深くには可燃性の化石が埋まっています。 地球の表面では、水と空気の塊が加熱され、それらが上層に浮かび上がり、次に大気と海洋でそれらを置き換える流れを引き起こします。 風、波、堆積物の形をしたこれらの流れは、気流によって運び去られ、再び覆され、絶えず地球の地殻を粉砕し、加工します。 彼らの努力は常に後者の露出、つまり山をならし、平らにし、盆地や海洋を埋めて沈泥させるという形で表現されます。 彼らは常に重力の方向に働き、地球に均一な回転楕円体を与えようと努めています。

しかし、地殻変動により平らな表面が何度も破壊され、太陽エネルギーがその働きを完了することが妨げられます。 さらに、内部(内生)力は地表の完全性を損なうことなく地殻を大量に持ち上げ(ただし火山は除く)、外部(外生)力は地殻を平らに平らにしようとする傾向があり、この表面は常に更新されます。

地球上には他にもエネルギー源があります。 潮汐エネルギー - 月と太陽の重力場における地球の回転エネルギーに変換されたもので、絶えず消費され、この回転を遅くし、最も重い岩石のエネルギーが海底に沈みます。地球の中心、放射性崩壊とともに作用する発熱(熱放出)化学反応のエネルギー、および大きな役割を果たさないその他のエネルギー。

20 世紀の間に、地球表面の熱分布に関する考えが洗練されました。 V.V.の作品を通して ドクチャエワ、A.I. ヴォエイコワとL.S. バーグは、地球の帯状構造の熱帯の図をまとめただけでなく、球の表面上の太陽エネルギーの分布と大気の大循環に関連した各帯の起源を主に説明しました。

ゾーニング理論に対する次の説明は、A.A. によって導入されました。 グリゴリエフは、地球上の湿潤地帯と乾燥地帯が交互に存在することに注目を集めています。 高湿度のゾーンが各半球で 3 回繰り返されます。 特に降水量が多いのは、気温 70 度および 30 度付近、および赤道付近です (図 2)。 そして極地から赤道までの温度はほぼ継続的に上昇します。 熱と水分の組み合わせが異なると、植生の発達のさまざまな条件が決まります。植生はより良く、より豊かに、より豊富に発達し、熱と水分の対応が大きくなり、その地域が受け取るエネルギーの総量も大きくなります。 M.I. Budyko は、このパターンの定量的表現を発見しました。 彼は、植生の繁栄は放射乾燥指数 R / Lr の値に依存することを示しました。ここで、R は日射量、r は降水量、L は蒸発潜熱係数です。 極から赤道にかけて、この比率は最初に増加し(太陽放射 R の増加により)、次に減少し(降水量増加ゾーンが始まり r が増加する)、その後再び増加して前のケースよりも高いレベルになります。さらに、比率が 1 より小さい場合、つまり、蒸発できる熱量よりも少ない熱量が供給されます (R Lr)、つまり、落下する水をすべて蒸発させるのに必要な以上の熱が入ります。 過剰な熱は過剰な熱を引き起こす 地球の表面、砂漠の王国がやって来ます。 植物とともに、動物の世界も豊かになるか再び衰退し、肥沃な土壌と貧しい土壌が交互に現れ、繁栄したり貧しくなったりします。 農業。 そして、赤道に近づくにつれて、各熱ゾーンで力が増大しながらこれが繰り返されます。 A.A. グリゴリエフとM.I. ブディコ氏は、彼らが発見した現象を「周期的帯状分布の法則」と呼んだ。 もちろん、これは単なる図であり、実際の地球では、多くのことがこの単純なルールを歪めます。 これはすべての地理法則の特性であり、物理法則ほど不変ではありません。おそらくそれが、地理法則についてのみ話す方がよい理由です。

しかし、世界の海はどうでしょうか? そこには緯度のゾーニングはありますか? もちろん、熱ゾーンはありますが、より細分化された区分はほとんど識別できませんが、垂直の層状は明確に表現されています。 生命は陸上よりもはるかに深いところまで広がり、その形態の中には他の形態の上に位置するものもあります。 似たような状況が山にも存在しますが、そこでは高地の風景はいわばはしごの別の段に配置されており、それでも地図上に描くことができますが、海の風景は横顔でしか描くことができません。

地理学者 I.M. ザベリン氏は、景観圏(彼の用語では生物圏)は奥行きがあるため三次元であることを常に覚えておくようアドバイスしています。 彼はそれを面積単位ではなく容積単位に分割します。 特に多くの I.M. ザベリンは海で彼らを見つけます。

残念ながら、地理学者は依然として海洋の体積ゾーニングにはほとんど関与していませんが、人類の主な稼ぎ手である海洋の将来は注意深く保護されるべきであり、細心の注意を払う価値があります。 一方、地理学者の関心は主に土地に関係しており、土地を分割し、二次元の領域として一次近似にゾーン分けします。

土地区画は最も重要なものの一つです 重要なタスク景観研究の分野における自然地理学。 自然界のすべての要素が帯状であるわけではないため、単に地球を自然帯に分割することに限定することはもはや不可能です。 例えば、 共通の特徴レリーフや岩石の構成はどの地域でも同じである可能性があります はるか北方そして赤道直下。 自然地域が山脈を通過すると、そのすべての特性が変化します。 山が高い場合、平野でははるかに高い緯度にある別の自然地帯に道を譲ることさえあるかもしれません。 自然地帯が砂地を横切ると、土壌が変化し、砂質ロームになり、植生が変化します。たとえば、トウヒ林が松林に置き換わり、わずかな丘陵が現れます。これは砂丘の形成の結果であり、その地域全体の外観が変化します。雨水が砂に滞留しないため、より乾燥します。 つまり、私たちは同じ自然地域の砂地版に入りつつあるのです。 この場合、帯状因子に帯状因子が重なったと言われています。 後者の作用も研究する必要があり、そのためにはまずそれらをマッピングする必要があります。 ゾーニングするときは、景観の構成要素(コンポーネント)の従属によって決定される特定の順序に従う必要があります。 一部の構成要素の変化は他の構成要素に非常に強い影響を与えますが、逆に、その逆の影響は弱く間接的なものにすぎません。 したがって、本質的にすべてのコンポーネントが同じ重要性を持つわけではなく、決定 (主導) と決定 (スレーブ) に分けられます。

風景の構成要素は、ほぼこのような列に配置できます。 このスキームの上位要素はそれぞれ、基礎となる要素との関係で決定的です。 地球の地殻と大気は、 平等の権利、それぞれが独立したエネルギー源を持ち、比較的独立して形成されるためです。 土壌は動物界の最下層に位置します。なぜなら、動物界の約9/10は土壌に生息し、その代謝の過程で土壌を作り出す下等生物で構成されているからです。

物理的地理的ゾーニングでは、自然条件においてある程度類似し、より関連性の高いエリアが常に特定されます。 いかなる経済事業においても、その活動をどの領域まで拡張できるのか、またその自然な境界がどこにあるのかを知る必要があります。 物理地理的ゾーニングは、たとえば、全国的な農作物や家畜の品種の配置、埋め立てのための土地の割り当て、伐採される森林の選択、浸食との闘い、森林の建設のために必要です。リゾート、新しい定住地を選択するため、科学的な目的など。 それぞれのイベントごとに、自然の独自の特徴に注意を払う必要があります。 選ぶのがバカバカしいだろう 気候条件スイカ栽培と同じ理由で結核患者のために。 したがって、個別の目的に応じたゾーニングはそれぞれのケースで異なります。

地理学者の中には、ゾーニングは自然そのものに固有のものであり、境界を「気づく」ためには注意して観察するだけでよい、と考える人もいます。 これは、自然を図式化して単純化したいという人々の自然な欲求に基づいた誤解です。 気候変動などの自然界の変化の多くは突然起こるのではなく、徐々に起こります。 したがって、気候に応じて、土壌、植生など、すべての地域特性も徐々に変化します。 このレリーフは帯状であり、最も予測不可能な (気まぐれな) 方法でその帯状に重畳されています。 氷河や海の後退地域など、その境界の多くは緩やかなものでもあります。 そして、明確に見える境界線は、小規模な場合にのみ明確であることが判明します。 地図を拡大するとぼやけてしまいます。 たとえば、海の境界である海岸は、干満帯を無視できる地図上でのみ線として描かれています。 このような状況では、あるタイプの景観がどこで終わり、別のタイプがどこから始まるのか、その地域で 5 つのタイプを区別する必要があるのか​​、それとも 7 つのタイプを区別する必要があるのか​​を確実に言うことは不可能であり、不確実性を避けるために、彼らは定量的な特性に頼ります。 たとえば、黒い土で覆われた木のない低地を特別なタイプの地域として区別することが合意されています。 森林が面積の 3% 以下を占める地域は樹木がないと見なされ、低地は高さ以下の平地になります。

海抜 200 m、チェルノーゼムは少なくとも 4% の腐植質を含む土壌です。 そうすれば、選択された領域は確実性を獲得し、研究の程度にのみ依存する正確さで確立できます。 もちろん、これは私たちが導入した規則のおかげで達成されます。 もし我々がチェルノーゼムの豊かさの下限として4%ではなく、例えば5%を考慮することに同意していたら、土壌によって引かれた境界線とゾーニングマップ全体は多少異なったものになっていただろう。 通常、経済的またはその他の重要性を持つものが限界値として選択され、それらが不明な場合は単純に四捨五入されます。

原則として、取得した特徴の境界は互いに一致せず、段階的にゾーニングする必要があります。たとえば、まず低地と高地を分離し(第 1 段階)、次に低地内で樹木のない地域を特定し、それらを高地から分離します。森林(第 2 段階)、次に土壌ごとにチェルノーゼム、栗の土壌、ソロネッツェなどに細分化します(第 3 段階)。 これらの作業が完了すると、徐々に風景が広がっていくようです。 ゾーニングの対象が地球全体である場合、定義するコンポーネントから定義可能なコンポーネントにほぼ進みます。 まず、熱の面でのみ統一性のあるベルトを特定し、次にその国境内で、熱と地殻変動の両方の面で統一性のある国々を特定し、次に国内のゾーンのセグメントを特定します。これは熱、湿気、地殻変動の統一であり、次にそれに応じて州を特定します。地形学的特徴へ。 ここでは、統合されたコンポーネントの数にレリーフが追加され、次に植生、土壌などが追加され、完全に複雑な景観ユニットが得られます。

このように、自然は客観的に存在し、その分割は常に人間によって一般化されたものであり、人間の精神活動の結果である。 もちろん、これは、場所によっては自然が地理学者に、どのような種類の地形を区別するのが理にかなっているかを教えてくれる可能性を排除するものではありません。 比較的均質な地域が長距離にわたって広がっている場合、それは定式化できるほとんどの目的に関連する特別なタイプとして区別されるに値することは明らかです。 その後、特定のタイプの焦点またはコアを自信を持ってマッピングすることができ、このタイプと隣接するタイプの間の境界を引く特徴について合意することができます。

ただし、すべての地理学者が上記のように行動するわけではありません。 場合によっては、「一連の特性に従って」すぐに境界線が引かれることもあります。 しかし、複合施設は不定の概念であり、ゾーニングは作者の直観と目次第で一貫性がなく恣意的であることが判明します。

もう 1 つの誤解は、いわゆる「主要」および「最小」分類単位に関するものです。 地球の風景はタイル張りの床に似ているという考えがあります。 それらは大きくても小さくても構いませんが、常に同じランクであり、互いに正確に隣接して収まります。 いくつかの隣接する「タイル」を組み合わせた大きな地区の境界と、それらが分割された小さな地区の境界は、それほど重要ではなく、あまり目に見えません。 同時に、すべての生物は細胞から作られ、化学物質は分子から作られるというアナロジーにも言及しています。 さらに、地理学者がそれを下回らない分割限界があります。 彼らは一部の単位をさらに分割できないものとして受け入れ、その中に存在する内部の違いには目をつぶっています。 これらのアイデアもまた単純化されたものです。 比較は証拠ではありません。セルがここに適合しません。 景観球体は、細胞構造を持たない地殻、世界の海洋、大気で構成されています。 そして、それを別々に持たないなら、一緒に持つことは絶対になく、複雑に絡み合って風景を形成します。 それらの織り目は、サイズ、複雑さと厳しさの程度、境界の明確さの程度が異なります。 したがって、地球上のゾーニングの「主要な」レベルを 1 つだけ選び出すことは不可能です。地図上では、最大の物体も最小の物体も同様に重要であり、それらはすべて研究に値し、それらが一緒になって雑多な絨毯を形成しており、それを私たちは「地球の顔。

最小単位に関しては、その最小単位の部分は常に何らかの形で互いに異なります。 沼地、ハンモック、水面の窓、独特の植生が見られるエリアが確認でき、渓谷の斜面では、各地平線で湿気の程度、流されたり打ち上げられたりする物質の量が異なります。 。 有名な森林科学者で植物学者の V.N. スカチェフは当初、生物地球消滅を均質で分割できない最小の単位であると考えていましたが、それをより詳細に研究したとき、彼は新しい単位である「区画」を導入する必要があり、生物地球消滅には十数個のそのような単位が存在していました。 もちろん、どこかで立ち止まる必要があると言う科学者たちの意見は正しいです。 しかし、やはり正確にどこにあるかは、自然そのものによってではなく、科学の発展のレベルと、自然の詳細な研究に対する需要がますます高まっている実践の要求によってのみ決定されます。

生物圏は私たちの惑星のユニークな殻です。 私たちがこれまでに考えた貝殻は、ある程度他の惑星にも存在すると考えられていましたが、どうやら地球以外のどの惑星にも存在しないようです。 私たちの惑星に生命が存在するので、宇宙の他の隅にも生命が存在する可能性があり、これは非常に一般的な現象である可能性もありますが、これまでのところ、科学者たちは依然として私たちの惑星を超えて唯一の生命を探しています。生命が発見された場所は地球です。 おそらくこれは、未知の方法で生命が誕生した唯一の惑星なのではないでしょうか?

それが地球上のどこから来たのか、まだ誰も本当のところは知りません。 生命は偶然に生じるにはあまりにも複雑な現象であり、その出現に至るプロセスについてはまだ何もわかっていません。 しかし、地球上に生命が存在し、繁栄しているという事実は変わりません。 科学者たちは、45億年続く地球の存在の歴史全体を、未生代と顕生代という2つの大きな部分に分けました。 隠生代は「隠れた生命」の時代です。 この時代の地層では、地球上の生命の痕跡は見つかりません。 これは、当時それがまったく存在していなかったということを明確に示すことはできませんが、その存在の証拠は指摘されていません;おそらく、それは長い間原始的すぎた - 形で保存されていない単細胞生物のレベルでした化石。 顕生代は、いわゆる「カンブリア爆発」を特徴とする 5 億 7,000 万年前に始まりました。 この期間中に、先カンブリア紀または始生代の地質時代が終わり、古生代が始まります。 古生代は「古代生物」の時代です。 現時点では、軟体動物、腕足類、線虫、棘皮動物、節足動物、脊索動物など、ほぼすべての種類の生き物が出現しています。 この瞬間そして「爆発」と呼ばれました。 1 億年以内に最初の脊椎動物が出現し、4 億年前には生命が陸上に進出し始め、両生類が出現しました。 生命は海で誕生し、酸素とオゾン層が形成され、すべての生き物を致命的な太陽放射から守るまで、陸地は生命に適していなかったため、長い間陸地に到達できなかったことに注意したいと思います。 同じ時期に、陸生植物が繁栄し始めました-コケ、スギナ、シダが現れ、植物の後に土壌が現れました。 古生代は 2 億 5,100 万年前に、その史上最大の生物の大量絶滅とともに終わります。 この期間に何が起こったのかは不明のままですが、明らかに地球上で巨大な気候変動が発生しました。 一部の古生物学者は、地球上で大規模な氷河期が起こり、地球全体を覆ったと信じています。 しかし、古生代の後に中生代が到来し、地球上の生命は再び回復しました。 中生代は恐竜の時代で、約2億年間地球上に君臨しました。 しかし6500万年前に再び同じことが起こった 大量絶滅種。 すべての恐竜が地球上から姿を消しました。 おそらく、大きな隕石が地球に衝突し、気候が根本的に変化したと考えられます。 この瞬間から新生代が始まり、それは次まで続きます。 今日。 新生代がその時代となり、約200万年前にその中から人類が出現しました。

今日、生命は地球の隅々まで浸透しており、海の底、温泉、最も高い山、火山、氷の下で見られます。 それはあらゆる場所に浸透しており、何らかの理由で生命が消滅しても、すぐに再び回復し、ますます新しく困難な環境条件に適応します。 地球上の生物の多様性は膨大で、その数は何百万もの動物、植物、菌類、微生物に及びます。 生物圏自体は本質的に、これらすべての種が存在する連続した空間です。 それらは膨大な数の生物学的つながりを通じて相互作用し、単一の地球規模の生態系を形成します。 もちろん、さまざまな生物がさまざまな自然条件に適応してきたため、地球上には特別な特徴を持ついくつかの自然地帯が形成されています。 自然条件そしてそこに生息する種。

生態学はその研究範囲を大幅に拡大し、現在では地理や人間の活動と密接に関連して生態系のパターンを考慮しています。 これにより、生物圏レベルでの一般的な地生態学的パターンが生じます。

地理的パターンの基礎は、起伏、生物圏の統一(完全性)、自然界のバランスの維持、ゾーン性とゾーン性、極性の非対称性と代謝です。

1974 年、有名なアメリカの生態学者 B. コモンナーは、列挙されたパターンを 4 つの法則に統合しました。

1. すべてはすべてにつながっています。生態系内の 1 か所での小さな変化が、生態系全体に予期せぬ結果をもたらします。

2. 跡形もなく消えたり、どこにも消えたりするものはありません。物質は代謝に入り、ある形態から別の形態に移行します。

3. 自然が一番よく知っています。人間は、自然を「改善」する一方で、自然の発展の法則を破壊することができることを知りません。

4. すべての料金を支払わなければなりません。人間は天然資源を自由に、そして無学に利用し、空気、水、土壌を汚染しています。 人間の誤った管理には限界があるはずです。 人間の行動はすべて、自然を尊重して平等な条件で決定されるべきです。 生物圏の将来は、そこに住む人々の知性に直接依存します。 環境の質を維持することによってのみ、人間は種として自らを守ることができます。

人類を保存する 2 番目の方法は、不利な環境条件に適応する能力です。 生物学的な自然法則によれば、これら 2 つの条件が欠如すると、人間社会は徐々に消滅します。 したがって、地球上のバランスを維持し、地理的エンベロープの統一パターンを研究することは、生物圏内で生命プロセスを実行するのに役立ちます。

生物圏- 最大規模の生態研究分野 生態系グローブ。 地理的エンベロープと生物圏をより深く研究するために、いくつかの地生態学的概念について詳しく見てみましょう。

生物圏- 地球上の生物の存在にとって好ましい環境。 その領域は、小さな巣穴、鳥の巣、蟻塚から大きな谷、生物群集、生態系まで広がっています(図64)。

米。 64. 花は蝶の生息地

地理的範囲- 地球の外層全体を占める単一の領土システム。 生物圏のすべての構成要素をカバーします。 地理的な殻の合計の深さは35〜40 kmです。

地理的エンベロープと生物圏の構造、特性、研究領域は類似しており、これらは相互に補完的なシステムです。 生物圏は、体積と大きさにおいて地理的エンベロープより劣っていますが、現在地球上に生息するすべての生物がその中に集中しています。 2 つの大きな生態系が生態学の研究の対象となっています。 「地理的エンベロープ」という用語は A.A. グリゴリエフ (1932 年) によって科学に導入され、「生物圏」という用語は E. スース (1875 年) によって導入されました。

地理的シェルの主な特性の 1 つは、空間の不均一性です。 地殻の空間分布は、長期にわたる複雑な地球生物学的プロセスの結果です。 たとえば、地理的エンベロープの主な指標は、地球システム、つまり自然の景観です。

生態系- 地球上の生物の集合体と物質とエネルギーの継続的な流れによって形成される自然の複合体。

生態系のサイズと生物量は、小規模な地域から巨大な地域まで大きく異なります。 地上(大気圏)、地下(岩石圏)、水(水圏)をカバーします。 生活環境。 例えば「生態系」という概念は、一滴の水から海まで当てはまります。 生態系はその性質上、自然と人為に分けられます。

「生態系」の主な特性の 1 つは、そのサイズの多様性です。 最も高度な地球規模の生態系は生物圏です。 単純な生態系 (生物地理) は、相対的な均質性によって特徴付けられます。 単一のエコシステムはその中でどのように相互作用するのでしょうか? 植物群落、動物相、物理的および地理的条件、ならびにエネルギーと代謝の一定の流れ。

生物地球温暖化は、「相」という地理的概念に対応します。 例: 白樺、谷、草原などの生態系。

生態系の主な特徴は、物質の循環と生物生産性の安定性です。

ジオシステム (地理システム)- 時間と空間の密接な関係で発達し、物質システムとして相互に補完する自然の成分の単一の複合体。 地球システムと生態系は互いに近いですが、生態系と比較すると、地球システムは生産、領土複合体、および生産地の分布領域をカバーします。

地理的エンベロープの最も高度な自然システムは風景です(図65、66)。

米。 65. 山の草原



米。 66. オクヘトペス。 山の風景

風景- 起源と開発の歴史が均質で、単一の地理的形成期間、均一な土壌、地形、気候、熱水条件、および生物群集を有する地域。

生態系と地球システム (景観) の間には類似点と相違点があります。 それは自然の複合体を説明する概念に基づいています。 しかし、生態系には明確な領土境界線はなく、恣意的なものです。 例えば、イリ州チャリンの森、ジェティス(ジュンガル)アラタウの生態系など。

地理的エンベロープ内では、景観環境が際立っています。 これは、動植物、空気の下層、地上および地下水を覆う地球の層です。 この層にのみ、すべての生物にとって好ましい環境が作られています。 ツンドラ地帯の景観環境が5〜10メートルを占める場合、熱帯地帯では100〜150メートルに達しますが、その主な理由は、起伏の発達と有機層の厚さに関連しています。

では、地球システムと生態系の主な違いは何でしょうか? 地球システムは多中心的な機能を果たし、生態系は生物中心的な機能を果たし、その基盤は生物で構成されています。

完了 科学的な定義地理的景観は、有名なロシアの科学者 P.P. セミョノフ-ティアン-シャンスキーによって与えられ、説明されました。

その分類によれば、原始的な、部分的に自然な、文化的、修復的な景観が区別されます。

カザフスタンを例にして現代の景観を取り上げると、自然景観、人為的景観、文化的景観を見つけることができます。

自然景観- おそらく人間が足を踏み入れたことのない未開の自然の複合体。 カザフスタンのこのような風景は、高山地域、草原砂漠、半砂漠の自然地帯で見られます。

人為的景観- これらは、例えば伐採された森林の代わりに牧草地が出現するなど、自然複合体に対する人間の直接的および間接的影響に関連する改変された土地です。 このような人為的景観は復元できる場合があります。 しかし、人間による文盲な風景の利用により、風景は砂漠やタキルに変わってしまいます。 科学データによると、地球上で最大の砂漠生態系はサハラ砂漠、ゴビ砂漠、タクラマカン砂漠、 中央アジア- 直接的または間接的な人間の影響の結果。 これには、カザフスタン中部、アラル海の地域、土壌が侵食されやすいカザフスタン南部の数千ヘクタールの不適当な土地が含まれます(図67)。

米。 67. 侵食を受けるアラルの土地

地球上で最大の生態系はバイオスフィア(生命圏)です。 その発展と未来は地球とのみつながっています。 生物圏の全体的な教義を作成するメリットは、学者 V.I. ヴェルナツキー (1863-1945) に属します。

1926 年に著書『バイオスフィア』で述べられた彼の生物圏に関する教義の基礎は、現代科学においてもその重要性を保っています。

この本の中で科学者は、生命の主な原動力は太陽のエネルギーである生物圏における生命の発達、形成、未来を探求しました。 一般に、生物圏における形成、発達、代謝は有機物の出現という観点から考えられます。

地理的なエンベロープ。 生態系。 ジオシステム。 風景。

1. 地理的エンベロープと生物圏は、相互に補完的な単一の生態系です。

2. 地理的エンベロープと生物圏の発展には自然なパターンがあります。

3. B. 庶民の法律。

1. 地理的パターンとは何ですか?

2. V. 平民法の重要性は何ですか?

3. ナチュラルバランスとは何ですか?

1. 生物圏とその原動力の一般的な説明は何ですか?

2. 地理的範囲には何が含まれますか?

3. どのような種類の生態系を知っていますか?

1. 地理的生態系と生態系の類似点と相違点は何ですか?

2. 景観の種類とその機能に名前を付けます。

3. 利用できない土地に未来はあるのでしょうか?

講義 11

バイオスフィア。 地理的景観の概念。

V.I.の教え 生物圏についてのベルナツキー。 生物圏、その境界、構成。 ビオストローム。 生物学的サイクル。 地理的景観の概念。 自然と人為的景観。

生物圏 –生物が生息する惑星の殻。 生命体は、地球上で知られている最も古い自然体の 1 つです。 生物圏の化学構造において、主な役割は酸素、炭素、水素であり、生物物質の重量の 96.5% を構成します。また、生体親和性と呼ばれる窒素、リン、硫黄も同様です。

生物圏の概念は 18 世紀に生物学に登場しましたが、当初は現在とはまったく異なる意味を持っていました。 生物圏は、すべての生物の基礎を形成すると考えられる、仮説上の小さな小球 (有機物の核) に与えられた名前です。 19 世紀半ばまでに、生物学における現実の科学的考え方の立場は確立されました。 有機細胞そして「生物圏」という用語は以前の意味を失います。 J.-B.は、現代的な解釈で生物圏という考えにたどり着きました。 ラマルク (1744-1829) は、生きた自然の進化に関する最初の全体論的概念の創始者ですが、彼はこの用語を使用しませんでした。 現代に近い意味で初めて「生物圏」の概念がオーストリアの地質学者 E. スースによって導入され、彼は著書『アルプスの起源』(1875 年)の中で、生物圏を地球の特別な殻として定義しました。生物によって形成されます。 現在、この殻を指定するために「生物相」、「生物」、「生物」という概念が使用されており、「生物圏」という概念はアカデミアン V.I. によって解釈されたとおりに解釈されています。 ヴェルナツキー(1863-1945)。 V.Iの主な作品。 ヴェルナツキーの「地球の生物圏とその環境の化学構造」は彼の死後に出版されました。

生物圏の全体論的な教義は、彼の古典的な著作「生物圏」(1926 年)で提示されています。 と。 ベルナツキーは生物圏を次のように定義しました。 生命に満ちた特別な地球の殻。 生物圏の物理化学的組成では、V.I。 Vernadsky は次のコンポーネントを特定します。

-生き物– すべての生物の全体。

-不活性物質– 無生物または無生物現象(大気ガス、火成岩、無機起源の岩石など)。

-生体不活性物質– 異質な自然物体(土壌、地表水など)。

-栄養素– 生物の廃棄物(土壌腐植、石炭、泥炭、石油、頁岩など)。

-放射性物質(放射性元素ラジウム、ウラン、トリウムなどの崩壊の結果として形成されます)。

- 散乱原子(地殻中に分散した状態で見られる化学元素)。

-有機物(宇宙塵隕石)。

V.I.の教え ベルナツキーは、自然科学者が自然システムの全体的な認識を準備する上で重要な役割を果たした、生きた、不活性な、そして生体不活性な物体の不可分の一体性の研究を目的としていました。

現代の概念を考慮すると、生物圏には地球の殻が含まれます。地球の殻には、生物全体と、これらの生物と継続的に交換している地球の物質の一部が含まれています。 言い換えると 生物圏は、大気の下部、水圏全体、および岩石圏の上層地平線を覆う活動的な生命の領域です。

生物圏の構造 地球の気体、水、固体の殻と、そこに生息する生物の集合体です。 生物圏の質量は地球の質量の約 0.05%、その体積は惑星の体積の 0.4% です。 生物圏の境界は、その中の生物の分布によって決まります。 地球上のさまざまな地域で生物物質の濃度や多様性が異なるにもかかわらず、生物圏には水平方向の境界がないと考えられています。 生命の存在の垂直方向の上限は、低温によって決まるというよりは、太陽や銀河由来の紫外線や宇宙放射線の破壊的な影響によって決まります。地球の生命体はオゾンスクリーンによって保護されています。 オゾン分子(三原子酸素)の最大濃度は高度 20 ~ 25 km で発生し、オゾン層の厚さは 2.5 ~ 3 km になります。 オゾンは、太陽スペクトル内の波長 0.29 ミクロン未満の放射線を集中的に吸収します。

生物圏の境界は、繁殖が可能な生命の存在領域によって決まるため、極上8kmから上空8kmまでの対流圏(大気の下層)の境界と一致します。地球の赤道上空18km。 しかし、対流圏では生物の移動のみが起こり、生物は、岩石圏、水圏、およびこれらの環境と大気の境界で、生殖を含む生物の発達サイクル全体を実行します(胞子と細菌だけが地球に運ばれます)。深さ 4.5 km の岩石圏の厚さで、高さ 20 km までの井戸では嫌気性細菌のみが見つかりました。

生物圏には水圏(海洋、海、湖、川、地下水、氷河)全体が完全に含まれており、その厚さは11 kmです。 生命が最も集中するのは深さ200メートル、いわゆる「深海」です。 有光ゾーン太陽光が差し込み光合成が可能な場所。 より深く始まります 異視ゾーン暗闇が支配し、光合成植物は存在しませんが、動物界の代表者が活発に動き、死んだ植物や動物の死骸が連続的な流れとなって底に沈んでいます。

リソスフェア内の生物圏の下限は、平均して地表から深さ 3 km、海底 (圧力 4 x 10 7 Pa、温度 1000 ℃の地殻の上層) から 0.5 km の深さにあります。 100℃)。

生命と生物圏の出現は、現代の自然科学の最大の問題を表しています。 私たちは、生命の出現(自然発生)と宇宙からの生命の出現についての 2 つの仮説について話すことができます。

によると 地球上の生命の自然発生に関する最初の仮説生命のない惑星の表面では、雷の放電中に火山ガスから形成された有機物質のゆっくりとした非生物的合成が行われました。 約30億年前の始生代前期の終わりにタンパク質構造から形成された原始的な生物。 光合成が可能な最初の単細胞生物は約 27 億年前に誕生し、最初の多細胞生物は少なくとも 10 億年後に出現しました。 オゾンスクリーンが存在しない場合、生命は、太陽光が底まで差し込む海の沿岸部と内陸水域でのみ発生する可能性があります。 有機化合物から誕生した多分子系は環境と相互作用し、進化のおかげで生物としての性質を獲得しました。

今では1位です 太陽系内の生命の起源に関する宇宙化学的仮説(パンスペルミア理論)。 30億年よりずっと昔に地球上に生命が存在していたという証拠があります(A.I.オパーリンによる)。 地殻の最も古い部分はグリーンランド西部のイスア複合体で、少なくとも 38 億年前のものです。 で イスアは地球化学的性質の明らかな痕跡を発見し、光合成独立栄養生物が存在する生物圏の存在、したがって当時の生命の存在を示しました。 しかし、独立栄養生物はより原始的であるため、従属栄養生物が先行する必要があります。したがって、生命の始まりは40億年を超えて延期されます。つまり、地球上の生命は地球と同じくらい長い間存在していた可能性があります。自体。 宇宙環境における生命の存在を示すデータが得られています - 有機化合物が隕石や小惑星の破片から発見され、研究によりそれらの生物起源が確認されました... おそらく、太陽系の初期段階での有機化合物の形成進化は典型的で広範な現象でした。

長い間、生命は地球上に「点々」に存在し、「生命の膜」は断続的でした。 地球上での生命の広範囲かつ急速な拡散は、環境に対する生物の驚くべき適応力、種の多様性、そして驚くべき繁殖​​の可能性によって促進されました。 生物種の多様性により、すべての生態学的ニッチが確実に満たされました。 微生物は凍った土壌や温度100℃の水の中に存在し、高濃度の酸に耐え、アルカリ性の環境に存在し、原子炉の冷却材にも存在します。

ビオストローム. 大気圏、水力圏、岩石圏の境界には、地球上で最も大きな生命物質が集中しており、この地球の殻はこう呼ばれています。 バイオストローム (生物地球圏)、または 人生の映画。その限界内でのみ、人間の生命と生存は可能です。 生物地球圏の同義語は、「エピジェ​​ネマ」(R.I. アボリン)、「バイタスフィア」 - 生命の圏(A.N. チュリュカノフおよび V.D. アレクサンドロフ)、「バイオストローム」、「植物地圏」(E.M. ラヴレンコ)、「植物圏」(V.B. ソチャヴァ)、「生物地球共生論」です。カバー」(V.N.スカチェフ)および内容が類似したその他の用語。

構造的には、バイオストロームは植物ストローム、動物ストローム、微生物ストロームで構成されます。 ズーストローム有機物の生成には関与しません。 役割 微生物間質このプロセスは小規模で、主に水生の光合成細菌、化学合成細菌(無機物の化学的酸化によって増殖する)、硫化水素酸化細菌(さまざまな深さの熱水噴出孔内またはその近くに生息する)の助けを借りて行われます。深海を含む海洋の)。 主な生産者、一次有機物の創造者は、今も昔も フィトストローム日中の光合成の過程でそれを生成し、太陽光のエネルギーの一部を潜在的な食物エネルギーの形で固定します。

と。 ベルナツキーは、生命物質の集中の 2 つの形態、すなわち生命膜と生命の凝縮を特定しました。 広大な空間を占める生命膜は、相の境界に限定されています。 特に特徴的なのは、 海洋バイオストロームそこには2つの人生のフィルムが存在します。 水面(受光性または浮遊性)そして . プランクトンフィルム地球は、大気と水圏の境界である世界海洋の有光地帯に限定されており、そこでは植物プランクトンが光合成の助けを借りて、海洋のあらゆる深さにいる大多数の生物の食料である有機物を生成します。 人生の底辺の映画物質の液相と固相の界面に位置する(底生動物が生息する)海の底(底生動物)を占めています。 浅瀬の海岸近くのバイオストロームの水面層と底層が融合して、ここに単一の海洋バイオストロームを形成し、同様に豊富で多様なプランクトンと底生動物によって区別されます。

陸上生活を描いた映画が 2 つあります - 地面と土. 地面 映画(陸上生物圏)は土壌表面に位置し、植物被覆(植物圏)と土地の動物個体群(動物圏および微生物圏)を完全に含みます。 土壌膜リソスフェアの薄い表層に限定され、土壌形成プロセスによって変化したもの。 GO の構造部分を分析する観点から見ると、土壌はバイオストロームによって変化した現代の風化地殻の上層を表します。 それはバイオストロームの地下部分の入れ物であり、根系が集中している場所であり、モグラやデバネズミから多くの無脊椎動物や微生物に至るまで、豊かで多様な動物の生息地です。 陸上では、生命の膜は直接接触しており、それらの間に明確な境界はありません。

生物圏内の生物は垂直方向だけでなく、領域全体に不均一に分布し、生命の集中を形成しています。 陸上では、森林、沼地、氾濫原、湖などに生命が集中しています。 海洋では、次の種類の生命の集中が区別されます。 沿岸(浮遊生物と底の生命の膜が重なる場所で発生します - 海岸、棚、川の河口)。 ホンダワラ(褐藻類ホンダワラが占める海洋地域に限定される)。 地溝帯(大規模な浅海沈下) サンゴのポリプおよび硬い石灰岩の骨格を持つ他の海洋生物 - 太平洋のグレートバリアリーフ)。 湧昇(亜熱帯および熱帯の緯度において、風が暖かい地表水を海岸斜面から遠ざける場所で形成され、その結果、栄養分が豊富な冷たい深層水が地表に上昇する。最も頻繁に大陸の西海岸沖で観察される)。 深海亀裂(深海溝の内外にある小さなオアシス。植物がまったく存在せず、亀裂、多毛類、二枚貝、盲目のカニ、魚が生息する。ガラパゴス諸島の北東、深さ2450メートルで発見)。

生物圏における生物の機能。総バイオマス 生物圏の生物 2~3兆です。 そしてその98%は陸生植物のバイオマスです。 生物圏には、約 1,500,000 種の動物種と 500,000 種 (F.N. Milkov、1990 によると 350,000 種の植物と 1,700,000 種の動物) の植物種が生息しています (G.V. Voitkevich、V.A. Vronsky、1989)。 生物圏の自己組織化のプロセスにおいて、生物は主導的な役割を果たし、次の機能を果たします。

エネルギー – 生物圏の構成要素間での太陽エネルギーの再分配。

環境形成(ガス) - 生物の生命活動の過程で、窒素、酸素、二酸化炭素、メタンなどの主要なガスが生成されます。 生物はガスの移動とその変化に参加します。 酸素、二酸化炭素、二酸化炭素、窒素、炭化水素、オゾン、過酸化水素に分けられます)、

濃度 - 環境中の含有量(単位:石炭は炭素含有量が地殻の平均よりも高い、炭酸塩はサンゴに集中し、有機質石灰岩が形成される、ケイ素は珪藻に集中、ヨウ素は昆布藻に集中する)。

破壊的(有機物の石化で現れる)。

酸化還元(生物圏における物質の化学変化で構成されます)。

生化学的(生物の栄養、呼吸、生殖、死、その後の体の破壊など、生物の生命活動に関連しています。その結果、生物の化学的変化が起こり、最初は生体不活性になり、次に死後は不活性になります)

人類の生物地球化学的活動 (地球全体の改変につながる)。

生物圏における生物の水の機能は、生物起源の水循環と関連しています。 重要地球上の水循環の中で。

上記の機能を実行することにより、生物は環境に適応します。 環境そしてそれを生物学的(人間の場合は社会的)ニーズに適応させます。 この場合、生物物質とその環境は単一の全体として発展しますが、環境の状態の制御は生物によって行われます。

生物圏で有機物を生成するプロセスは、従属栄養生物による初期の鉱物化合物(水、二酸化炭素など)への消費および分解という反対のプロセスと同時に発生します。 このようにして、生物圏に生息するすべての生物が参加して、生物圏で有機物の循環が発生します。 小さい、 または 生物学的(バイオティック)、物質の循環太陽誘起とは対照的に 大きい、または 地質、循環、最も明確に現れるのは水循環と大気循環です。 大循環は地球の地質学的発展全体を通して起こり、気団、風化生成物、水、溶存鉱物化合物、放射性物質を含む汚染物質の移動として表れます。

小さな(生物学的)サイクルは、緑色植物の光合成の結果としての有機物の出現から始まります。つまり、太陽の放射エネルギーを使用して、二酸化炭素、水、および単純な鉱物化合物から生命物質が形成されます。 光合成は陸上植物、淡水藻、海洋植物プランクトンによって行われます。 葉で形成された有機物質は茎と根に移動し、そこで土壌からのミネラル化合物(窒素塩、硫黄、カリウム、カルシウム、リン)が合成に含まれます。 植物 ( プロデューサー) 土壌から硫黄、リン、銅、亜鉛、その他の元素を溶解した形で抽出します。 草食動物( 一次注文の消費者)植物由来の食物の形でこれらの元素の化合物を吸収します。 プレデターズ ( 二次消費者)草食動物を食べ、タンパク質、脂肪、アミノ酸などを含むより複雑な組成の食物を消費します。 動物の死骸や死んだ植物は、昆虫、菌類、細菌によって処理されます( 分解者)、鉱物や単純な有機化合物に変わり、土壌に入り、再び植物によって消費されます。 これが、生物学的サイクルの新しいラウンドが始まる方法です。

大循環とは異なり、小循環は異なる期間を持ち、季節性、一年生、多年性、永年性の小さな循環が区別されます。 物質の生物学的循環は閉じられていません。 有機物が死ぬと、そこから取り出された要素だけでなく、植物自体によって新たに形成された要素も土壌に戻ります。 一部の物質は長期間サイクルを離れ、土壌中に残留したり、堆積岩を形成したりします。

有機物の生成と破壊は相反するものですが、分離できないプロセスです。 それらのうちの1つが加速または欠如すると、必然的に生命の絶滅につながります。 有機物だけが蓄積すると、すぐに大気から二酸化炭素、リソスフェア(リン、硫黄、カリウム)が失われます。 その結果、光合成が止まり、植物は枯れてしまいます。 一方、分解速度が上がると、 有機物すぐに鉱物化合物に分解され、生命は消滅します。

生物地球化学サイクルの概念。生物圏のさまざまな構造部分の間で行われ、微生物の生命活動によって決定される物質とエネルギーの交換は、生物地球化学サイクルと呼ばれます。 それはV.I.の紹介によるものでした。 ベルナツキーの「生物地球化学サイクル」の概念は、閉鎖系としての物質の循環という考えを廃止しました。 すべての生物地球化学サイクルは、生命の存在に関する現代の動的な基盤を構成しており、相互に関連しており、それぞれが生物圏の進化において独自の役割を果たしています。

生物圏における物質の全体的な循環を構成する個々の循環プロセスは、完全に可逆的ではありません。 変化と移動が繰り返される過程において、物質の一部は新しい系に分散または結合し、もう一方は新しい質的および量的特性を伴って循環に戻ります。 一部の物質はサイクルから抽出され、物理的および地質学的プロセスの結果としてリソスフェアの下層地平線に移動したり、宇宙空間に散逸したりすることもあります。 特定の物質の循環サイクルの期間は大きく異なります。 光合成による大気中の二酸化炭素の完全な代謝に十分な時間は約 300 年、光合成による大気中の酸素は 2000 ~ 2500 年、蒸発による水は約 100 万年です。

多くの化学元素とその化合物が大小のサイクルに関与していますが、それらの中で最も重要なものは、人間の経済活動に関連した生物圏の発展の現在の段階を決定するものです。 これらには、炭素、硫黄、窒素(それらの酸化物が大気の主な汚染物質である)、およびリン(リン酸塩が陸水の主な汚染物質である)のサイクルが含まれます。 有毒元素である水銀(食品汚染物質)と鉛(ガソリンの成分)のサイクルは非常に重要です。

自然のサイクルに対する人間の介入は、生物圏の状態に深刻な変化をもたらします。 V.I.の教えに戻ります。 ヴェルナツキー氏は、地球上の人類の出現を地球の進化における大きな一歩として評価したことに注目すべきである。 科学者は、人類の出現とその生産活動の発展により、人類は地球の生物圏で起こるすべての変化の主な地質学的要因となり、地球規模の性格を獲得すると信じていました。地質学的力。」 人間の活動がさらに制御されずに発展すると、大きな危険が伴うため、V.I.は信じました。 ベルナツキー、生物圏は徐々に変化するはずです ヌースフィア、または心の球体(ギリシャ語のヌース(心)、スフェリア(球)から)。

ヌースフィアの概念の創始者は、フランスの著名な数学者、人類学者、古生物学者の E. ルロワ (1870-1954)、フランスの神学者、古生物学者、哲学者の P. テイヤール ド シャルダン (1881-1955) の 3 人の科学者であると考えられます。傑出したロシアの博物学者 V.I. ヴェルナツキー。

「ヌースフィア」のコンセプトのもと、V. ヴェルナツキーが言いたかったのは、 社会と自然の調和のとれた既存の発展プロセスによって決定される、生物圏の発展の最高の形態。ヴェルナツキーの教えは、人類と自然環境の共同進化の原則を肯定しています(現在、このプロセスはと呼ばれています) 共進化)、社会と自然のバランスを確保するための実践的な方法を見つけることを目的としています。

「ヌースフィア」の概念は、合理的に組織された自然の将来の状態、生物圏の発展における新たな段階を反映しています。 ヌースフィアの時代、自然と社会の共存に必要な調和を確保するために、地球のさらなる進化が理性によって導かれるとき。

発達のヌースフェア段階におけるGOの質的違い:

貝殻はさまざまな物質組成によって特徴付けられ、主要な物質が変化し、新しい土壌、岩石、鉱物、栽培された植物や動物が生じます。

機械的に抽出されるリソスフェア物質の量は増加しており、その量はすでに川の流出によって運び去られる物質の質量を超えています。

過去の地質時代の光合成産物は、主にエネルギー目的で大量に消費されています。 新圏では、酸素含有量が減少し始め、二酸化炭素が増加し、惑星の年間平均気温が(約 1 ~ 1.5 ℃)上昇し、これにより惑星が温暖化します。

さまざまな種類のエネルギーが存在し、核エネルギーと熱核エネルギーが使用されます。

ヌースフィア内では、すべての構成要素の密接な相互作用があり、新しいシステムの創造につながります。自然の領土と人為的なシステムです。

ヌースフィアでは、理性の出現のおかげで、知的な人間の活動が現れ、社会が生じます(個人の集合、一緒に働くことができる人格)。

科学と技術革​​命の巨大な進歩により、ヌースフィアは生物圏を超え、宇宙航行学が出現し、人類は惑星を越えて脱出することが保証されます。

したがって、生物圏は発展途上の地層であり、その発展の過程では次の段階を区別できます。

    生物圏そのもの(自然環境に対する人間の影響は地球規模に達していない)。

    バイオテクノスフィア - 今日の生物圏。技術的に武装した人間社会が地球の性質に長期的に変革的な影響を及ぼした結果です。

    ヌースフィアとは、積極的で創造的な科学的思想に基づいた自然と社会の調和と統一を特徴とする生物圏の状態です。

GOの差別化。 天然コンプレックス。 地理的景観の概念。

GOの差別化– 単一の惑星複合体を、客観的に存在するさまざまなランクの自然複合体に分割する。 区別は帯状および帯状の理由によって異なります。

天然複合体(NC)は、相互接続されたコンポーネントと低ランクの複合体の自己調整および自己再生システムです(F.N. Milkovによる定義)。 自然の複合体は次のように分類されます。 自然の領土(PTK) と 自然の水生生物(パック)。 寿司の PTC が最も研究されています。 PC は比較的均質な表面積によって特徴付けられ、その統一性はその地理的位置、単一の開発の歴史、およびその境界内で発生する自然プロセスによって決定されます。

すべての PC は、岩石、水、空気、植物、動物、土壌などの構成要素の相互作用によって形成されます。 PC 内のコンポーネントの役割は科学者によってさまざまに評価されます。 で。 Solntsev は、岩石形成基盤 (層序、岩石学、テクトニクス、レリーフを含む、研究地域の地質学的および地形学的特徴の複合体) が PC の形成と安定性における主要な要因の役割を割り当てています。 すべてのコンポーネントが同等であるという考えが、V.V. によって初めて表現されました。 ドクチャエフ、土壌に関して。 科学者は、土壌は気候、植生、動物、土壌の相互作用の結果であると信じていました。

PC はサイズと複雑さに応じて次のように分類されます。 惑星の(行く)、 地域的な(大陸、物理地理的な国と地域、地理的ゾーンとゾーン)、 地元(峡谷、川の渓谷、モレーンの丘など、レリーフのメソおよびマイクロフォームに限定されます)。

景観科学の主要な単位として景観を考えることが提案されています。 このような完全な PTC の構造には、地殻から始まり、この PTC に生息する動物に至るまで、すべての主要な構成要素が直接関与しています。

「風景」という用語は国際的に認知されています。 それはドイツ語(Land - 土地とschaft - 相互接続)から取られています。

風景という用語は、1805 年にドイツの科学者 A. ゴマイヤーによって科学文献に導入されました。 彼が言う風景とは、近くの山、森林、地球の他の部分に囲まれた、ある一点から見える一連の領域を意味しました。 我が国では、景観科学の発展は、優れた地理学者L.S.の業績と関連しています。 ベルガ、A.A. グリゴリエヴァ、S.V. カレズニカ、F.N. ミルコバなど。

地理的景観については 3 つの解釈が知られています。

景観は地表の領土的に限られた領域であり、遺伝的統一性とその構成要素の密接な相互関係を特徴としています(A.A.グリゴリエフ、N.A.ソルンツェフ、S.V.カレスニク、A.G.イサチェンコ)。

景観は、物理的・地理的複合体の一般化された類型的概念です。 この視点は、B.B. の作品で発展しました。 ポリノバ NA グヴォズデツキー。 領域的には孤立しているが、類似した比較的均質な複合体は、1 つの類型単位に含まれます。 この景観は同じ種類の植生と湿気によって特徴付けられますが、地理的には異なる大陸に位置する場合があります(草原の景観は北アメリカとユーラシアの異なる大陸に存在します)。