О целостности географической оболочки и биосферы

Экология значительно расширила сферу своих исследований и в настоящее время рассматривает закономерности экосистемы в тесной связи с географией и деятельностью человека. Отсюда возникают общие геоэкологические закономерности на уровне биосферы.

Основу географических закономерностей составляют рельеф, единство (целостность) биосферы, сохранение равновесия в природе, зональность и азональность, полярная асимметрия и обмен веществ.

В 1974 г. известным американским экологом Б. Коммонером перечисленные закономерности были объединены в четыре закона:

1. Все связано со всем. Небольшой сдвиг в одном месте экологической системы приводит к непредвиденным последствиям всей экосистемы.

2. Ничто не исчезает бесследно и не исчезает в никуда. Вещество вступает в обмен веществ и переходит из одной формы в другую.

3. Природа знает лучше. Человек не знает, что, "улучшая" природу, может нарушить в ней закономерности развития.

4. За все приходится платить. Человек, безвозмездно и неграмотно используя природные ресурсы, загрязняет воздух, воду, почву. Должен быть предел бесхозяйственной деятельности человека. Все действия человека на равных условиях должны решаться в пользу природы. Будущее биосферы напрямую зависит от разума живущих в ней людей. Только сохраняя качество окружающей среды, человек может защитить себя как биологический вид.

Второй путь сохранения человечества — это возможность приспособления к неблагоприятным условиям среды. По биологическим законам природы, в случае отсутствия названных двух условий человеческое общество постепенно исчезнет. Поэтому сохранение равновесия на планете, изучение закономерностей единства географической оболочки помогают осуществлять жизненные процессы в пределах биосферы.

Биосфера — область исследования экологии, самая крупная экологическая система земного шара. Для более глубокого изучения географической оболочки и биосферы остановимся на некоторых геоэкологических понятиях.

Биосфера — благоприятная среда для существования живых организмов на Земле. Площади ее простираются от небольших нор, гнезд птиц и муравейников до крупных долин, биоценозов и экосистем (рис. 64).

Рис. 64. Цветок — место обитаиия бабочки

Географическая оболочка — единая территориальная система, занимающая весь внешний слой земного шара. Она охватывает все составные части биосферы. Общая глубина географической оболочки составляет 35—40 км.

Строение, характеристика и область исследования географической оболочки и биосферы сходны, это взаимодополняющие друг друга системы. Хотя биосфера уступает географической оболочке по объемам и размерам, в ней сосредоточены все живущие ныне на Земле организмы. Две крупные экосистемы являются объектом исследования экологии. Термин "географическая оболочка" введен в науку А. А. Григорьевым (1932), а "биосфера" — Э. Зюссом (1875).

Одним из основных свойств географической оболочки является неоднородность пространства. Пространственное распределение земной коры — результат длительных и сложных геобиологических процессов. Например, основной показатель географической оболочки — геосистемы, или природные ландшафты.

Экосистемы — природный комплекс, образованный совокупностью живых организмов и непрерывным потоком веществ и энергии на Земле.

Размеры и биомасса экосистемы могут быть самыми разными — от небольших до огромных территорий. Они охватывают надземную (атмосфера), подземную (литосфера) и водную (гидросфера) жизненные среды. Например, понятие "экосистема" применимо, начиная от капли воды до океана. По своей природе экосистемы делятся на естественные и антропогенные.

Одно из основных свойств "экосистемы" — разнообразие размеров. Высшей, глобального масштаба, экосистемой является биосфера. Простые экосистемы (биогеоценозы) характеризуются относительной однородностью. Как единая экосистема взаимодействуют в ней растительные сообщества, животный мир, физико-географические условия, а также постоянный поток энергии и обмен веществ.

Биогеоценоз соответствует географическому понятию "фация". Например: экосистемы берез, долин, степей и т. д.

Основные свойства, характерные для экосистемы, — это круговорот веществ и устойчивость биологической продуктивности.

Геосистема (географическая система) — единый комплекс природных компонентов, развивающихся в тесной взаимосвязи во времени и пространстве и взаимодополняющих друг друга как материальная система. Хотя геосистема и экосистема близки между собой, геосистемы по сравнению с экосистемами охватывают производственные, территориальные комплексы и область распространения производственных мест.

Высшая природная система географической оболочки — это ландшафт (рис. 65, 66).

Рис. 65. Горные луга

Рис. 66. Окжетпес. Горный ландшафт

Ландшафт — территории, однородные по происхождению и истории развития, обладающие единым географическим периодом формирования, однообразными почвой, рельефом, климатом, гидротермическими условиями, биоценозом.

Между экосистемами и геосистемами (ландшафты) существуют сходство и различия. В основе — понятия, описывающие природные комплексы. Но экосистема не имеет твердых территориальных границ, они условны. Например, леса Чарына, Или, экосистема Жетысуского (Джунгарского) Алатау и др.

В пределах географической оболочки выделяют ландшафтную среду. Это слой земли, охватывающий растительный и животный мир, нижние слои воздуха, надземные и подземные воды. Только в данном слое создана благоприятная среда для всех живых организмов. Если ландшафтная среда в зоне тундры занимает 5—10 м, то в тропических зонах достигает 100—150 м. Основные причины этого связаны с развитием рельефа и толщиной органического слоя.

Таким образом, в чем главные отличия геосистемы от экосистемы? Геосистема выполняет полицентральную функцию, а экосистема — биоцентральную, где основу составляют живые организмы.

Полное научное определение географических ландшафтов дал и описал их известный российский ученый П. П. Семенов-Тян-Шанский.

По его систематике различают первичный, частично природный, культурный и восстанавливающий ландшафты.

Если взять современные ландшафты на примере Казахстана, то можно встретить природные, антропогенные и культурные ландшафты.

Природные ландшафты — целинные природные комплексы, где, возможно, не ступала нога человека. Такие ландшафты в Казахстане можно встретить в районе высоких гор, в степных пустынных и полупустынных природных зонах.

Антропогенные ландшафты — это измененные земли, связанные с воздействием человека на природные комплексы непосредственно и косвенно, например появление пастбищ на месте вырубленных лесов. Иногда такие антропогенные ландшафты можно восстановить. Но неграмотное использование ландшафтов человеком превращает их в пустыни и такыры. По научным данным, крупнейшие экосистемы пустынь планеты Сахара, Гоби, Такламакан, Средней Азии — результат непосредственного или косвенного влияния человека. Сюда можно отнести тысячи гектаров непригодных земель Центрального Казахстана, районы Арала, Южного Казахстана с подверженными эрозии почвами (рис. 67).

Рис. 67. Приаральские земли, подверженные эрозии

Самая крупная экосистема земного шара—биосфера (сфера жизни). Ее эволюция развития и будущее связаны только с Землей. Заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит академику В. И. Вернадскому (1863—1945).

Основы его учения о биосфере, изложенные в 1926 г. в книге "Биосфера", сохраняют свое значение и в современной науке.

В книге ученый исследовал развитие, формирование и будущее жизни в биосфере, где основной движущей силой жизни является энергия Солнца. В целом образование, развитие и обмен веществ в биосфере рассматриваются с точки зрения возникновения органических веществ.

Географическая оболочка. Экосистема. Геосистема. Ландшафт.

1.   Географическая оболочка и биосфера — взаимодополняющие единые экосистемы.

2.    Существуют природные закономерности развития географической оболочки и биосферы.

3.    Законы Б. Коммонера.

1.  Что относится к географическим закономерностям?

2.  В чем значение законов В. Коммонера?

3.   Что такое природное равновесие?

1.  Каково общее описание биосферы и ее движущей силы?

2.  Что включает в себя географическая оболочка?

3.   Какие виды экосистемы вы знаете?

1.  В чем сходство и отличие гео- и экосистем?

2.  Назовите типы ландшафта и его функции.

3.  Есть ли будущее у не пригодных к использованию земель?