ЛІТЕРАТУРА

	Вид занять	Кількість занять	Максиму балів за 1 заняття	Максимальна сума балів
	Семінар (творча презентація, виступ)
	Семінар (електронне доповнення до презентацій)
	Лекція (бліц опитування)
	Контрольна робота (семінарське зняття)
	Залік (тест)
	Разом

 

 

Доцент Н.О. Риженко

 

 

Ландшафтна екологія

1. Вперше термін «екологія ландшафту» запропонував .... Троль (1939)

2. Термін «геосистема» запропонував... – Сочава В.Б (1963)

3. Як називається характеристика, яка виділяється як сукупність усіх елементів системи, пов’язаних безпосередніми відношеннями з якимось одним елементом або їх деякою фіксованою групою...

4. Основна відмінність геосистеми від екосистеми... – екосистема утворена живими організмами, геосистема-компоненти географічної оболонки, поліфункціональність.

5. Ландшафт складається з таких категорій... – природний і антропогенний. Ландшафт – це генетично-однорідний ПТК, що має однаковий геологічний фундамент, один тип рельєфу, клімат і складається із властивого тільки йому набору динамічно-сполучних і закономірно повторюваних у просторі основних і другорядних урочищ.

6. Морфологічну структуру ландшафту становлять... – фація, урочище, місцевість, підурочище

7. Фація як морфологічна одиниця ландшафту це... – найменша за розмірами і найбільш однорідна у просторовому відокремленні ПТК, ділянка території з характерними для неї однорідною літо генною основою, рельєфом, мікрокліматом, грунтами, рослиним і тваринним світом

8. Індикатором підурочища є.. природним територіальним комплексом, що складається з однієї групи фацій одного типу, тісно зв'язаних генетично і динамічно, розташованих на одній формі елементу рельєфу, одній експозиції.

Схил моренного горба південної експозиції з дерново-підзолистими суглинними грунтами, корінний схил долини річки, літологічно складений різними породами.

Виділяють наступні типи під урочищ: вододіл, плоска тераса, долина річки, частина заплави, яру, крутий схил північної експозиції, покритий заростями рододендрона на бурих лісових фунтах).

9. Який природний комплекс хоричної розмірності є максимально однорідною елементарною ландшафтно-екологічною одиницею... - фація

10. Вплив певної умови середовища на живий організм це... – екологічний фактор

11. Найближчим терміну «екосистема» є... – біоценоз (біорізноманіття)

12. Зв’язки у системах реалізуються завдяки енергії, речовині та... інформації

13. За походження серед екосистем розрізняють... природні, природно-антропогенні, антропогенні

14. Геосистема являє собою... – матеріальний об’єкт, який складають природні елементи, антропогенні та людина, географічне утворення, складається з цілісної множини взаємодіючих компонентів географічної оболонки

15. Локальні індивідуальні природні геосистеми це... ландшафти і їх структурні одиниці – місцевості, урочища, фації

17. Індикатором фації є...

18. Індикатором урочища є...- пагорб, улоговина, плакори між ярами. система фацій зв'язаних окремими опуклими або увігнутими формами рельєфу які об'єднані загальною спрямованістю руху вод та перенесення твердого матеріалу, а також міграцією хімічних елементів

19. Індикатором підурочища є... є природним територіальним комплексом, що складається з однієї групи фацій одного типу, тісно зв'язаних генетично і динамічно, розташованих на одній формі елементу рельєфу, одній експозиції

20. До просторових характеристик геосистеми відносяться... – вертикальні, горизонтальні

21. До часових типів структур геосистеми відносяться... – процесні, зміни станів

22. Системи, частина елементів яких мають зв’язки з елементами, що не належать до її структури відносяться до... - відкриті

23. Системи, які мають лише вхідні зовнішні зв’язки і практично не мають вихідних називаються... напівзакриті

24. Системи, у яких немає зовнішніх зв’язків, тобто які не залежать від зовнішнього середовища, називаються... закриті

25. Системи, значення характеристик яких змінюються в часі, відносяться до... - динамічних

26. В якому інтервалі часу досліджує ландшафтна екологія зміни геосистеми... від кількох хвилин до десятків тисяч років 10(2)-10(12)с.

27. До компонентів природних ландшафтів відносяться... повітря, поверхневі та підземні води, гірські породи, грунти, геологічні утворення, скелі, гори, пагорби

28. Змога (можливість) геосистеми протистояти зовнішнім впливам, зберігати при взаємодії із зовнішнім середовищем свою цілісність називається... стійкість геосистеми

29. Субдомінантні урочища - це урочища, які... – виникли на вихідній поверхні під впливом геологічних і геоморфологічних процесів, в основному ерозійних

30. До класу сільськогосподарських ландшафтів входять такі підкласи... – польовий, лугово-пасовищний, садовий, виноградниковий, змішаний

31. До класу антропогенних лісових ландшафтів входять такі підкласи... – лісокультурні, вторинні

32. До класу антропогенних водних ландшафтів відносяться такі підкласи... – водосховища, канали

33. До класу антропогенних промислових ландшафтів відносяться... карєрно-териконовий, промисловий, звалища і полігони

34. Белігеративний клас ландшафтів представлений... – сторожові кургани, оборонні вали, вирви, траншеї

35. До інфраструктурних антропогенних ландшафтів відносяться... агроекосистема

36. За походженням агроекосистеми відносяться до...?????????

37. За цілеспрямованістю виникнення антропогенні ландшафти розрізняють... – прямі і супутні

38. За тривалістю існування антропогенні ландшафти діляться... - довговічні, багаторічні, короткочасні

39. За ступенем господарської цінності антропогенні ландшафти діляться на... – культурні, акультурні

40. Часова динаміка ландшафтів представлена... - тривалістю і характером ритмічності і динамічних виявів

41. Механізми, що дозволяють геосистемі знешкодити забруднення або вивести його з

круговороту та з геосистеми взагалі...?????????

42. За ступенем засоленості ґрунтів виділяються такі геосистеми... гліпофітні, семігалофітні, субгалофітні, галофітні, супергалофітні

43. За величиною продуктивності геосистеми поділяються... непродуктивні, низькопродуктивні, середньо продуктивні, високопродуктивні

44. До генетико-морфологічної ландшафтної територіальної структури відносяться такі класифікаційні одиниці...?????????

45. До позиційно-динамічної ландшафтної територіальної структури відносяться такі класифікаційні одиниці... ландшафтні смуги паро динамічні райони, що виділяються з інтенсивністю та напрямком руху речовинно- енергетичних площинних потоків

46. До парагенетичної ландшафтної територіальної структури відносяться такі класифікаційні одиниці... системи суміжні, активно взаємодіючих регіональних або типологічних одиниць, що володіють спільністю походження

47. До басейнової ландшафтної територіальної структури відносяться такі класифікаційні одиниці...

48. До біоцентрично-мережевої ландшафтної територіальної структури відносяться такі класифікаційні одиниці...

49. Замкнена ділянка з природною або близькою до неї рослинністю, яка несе значення збереження генофонду ландшафту, що оптимізує вплив на прилеглі території з культурою рослинністю або позбавлених її це...

50. Видовжений ареал з природною або близькою до неї рослинністю, вздовж якого можливі міграції та розповсюдження рослин і тварин між біоцентрами це...

51. Лінійний ареал, зайнятий природною або близькою до неї рослинністю, який відгалужується від біоцентру або екологічного коридору і виконує функцію поширення їх дії на прилеглі геосистеми це...

52. За площею виділяються такі типи біоцентрів...

53. За площею карликовий біоцентр в агроландшафті та міському ландшафті відповідно становлять...

54. За площею малий біоцентр в агроландшафті та міському ландшафті відповідно становлять...

55. За площею середній біоцентр в агроландшафті ландшафті відповідно становлять...

56. За площею великий біоцентр в агроландшафті та міському ландшафті відповідно становлять...

57. Територіальними елементами Всеєвропейської та національних екомереж являються... природні осередки, екологічні коридори, райони відновлення порушених екосистем, буферні зони

58. Термін «екотон» в екологію ввів... – Клемент Ф.1928

59. Між геосистемами межі можуть мати такий вигляд...

60. Межі між геосистемами можна розділити...

61. Зона переходу між сусідніми екологічними системами, що має набір характеристик, який визначається просторовим і часовим масштабами та силою взаємодії між цими системами...

62. Термін «екологічна ніша» вперше ввів в екологію... – Грінелл або Елтон

63. Концепцію ніші запропонував... Хатчінсон 1957

64. Фундаментальна ніша - це... – об’єм багатовимірного простору, в якому може існувати вид

65. Реалізованою ландшафтно-екологічною нішею називається... – об’єм фундаментальної ніші, у межах якого геосистема може існувати за будь-якої комбінації факторів

66. Діапазон можливої ширини екотону для геосистем різних рангів змінюється від... це перехідні ландшафтні комплекси, граничні території між різними природними системами, різними середовищами

67. Характерна транзитна зона ознаки ландшафту це...????????

68. Поняття «характерний час» геосистеми був введений... – Армандом і Таргуліяном 1974

69. Поняття характерного часу це... – інтервал, протягом якого певна властивість чи процес геосистеми проявляє свої основні особливості

70. За величиною характерного часу динамічних процесів геосистеми прийнято розрізняти... – добову, сезонну, багаторічну

71. Екосистема являє собою... сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою і з фізичним середовищем існування, завдяки чому виникає потік енергії, який створює певну трофічну структуру і забезпечує коло обіг речовин у середині системи

72. Розрізняють такі класи техногенних геохімічних бар’єрів... окисно-відновні, лужні,сорбційні, сульфатно-фосфатні

73. Здатність ландшафту зберігати в основних рисах свою структуру і характер зв’язків між елементами, незважаючи на зовнішній вплив це... – стійкість (гомеостаз ландшафту)

74. Поступове зниження складності, енергетичного потенціалу і місткості системи, практично незворотне в реальних масштабах часу це...

75. Послідовна зміна станів ландшафту в напрямку до корінного або близького до нього динамічного стану це...

76. Напіввідкриті НП державного підпорядкування північно-американського типу... організовуються на базі державних земель, з метою збереження унікальних природних феноменів, ознайомлення з ними відвідувачів і забезпечення у відповідній рекреаційній зоні короткочасного відпочинку

77. Напіввідкриті НП державного підпорядкування африканського типу... створюються на державних землях і мають природно-охоронне, еколого-освітнє, значне туристичне і незначне рекреаційне значення

78. Закриті НП державного підпорядкування швейцарського типу – організовуються на державних землях для охорони унікальних природних екосистем з науковою та еколого-освітньою метою

79. Відкриті НП англійського типу... – створюються переважно на приватних землях, які відрізняються певними ландшафтно-естетичними та рекреаційними цінностями, а також на базі лісових та інших природних угідь, що охороняються

80. Науково-дослідна функція заповідних територій полягає в... можливості проведення в заповідних територіях систематичних стаціонарних досліджень екологічних процесів

 

ЛІТЕРАТУРА

Основна:

 

1 Білявський Г.О. та ін. Основи екології. – К.: Либідь, 2004. 408 с.

2 Білявський Л.І., Бутченко Л.І. Основи екології: теория та практикум. Навч. Просібник -Київ: Лібра, 2004. – 386 с.

3 Білявський Т.О., Фурдуй Р.С. Практикум із загальної екології. – К.: Либідь, 1997. – 160 с.3.

4 Г. Білявський, В. Бровдій Про класифікацію основних напрямків сучасної екології Рідна природа 1995. № 2 с.4-7.

5 Гродзинський М.Д. Основи ландшафтної екології. К.: Либідь, 1993 - 224 с.

6 Джигерей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища. – Львів: Афіша, 2000. – 272 с.

7 Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. – К.: Знання, 2004. 309 с.

8 Злобін Ю.А., Кочубей Н.В. Загальна екологія. – Суми: ВТД Університетська книга, 2003. – 416 с.

9 Кучерявий В.П. Екологія. – Львів: Світ, 2001. – 495с.

10 Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. – М.: Мысль, 1973. – 224 с.

11 Мусієнко М.М., Серебряков В.В., Байрон О.В. Екологія. Охорона природи: Словник-довідник. – К.: Знання КОО, 2002. – 550 с.

12 Основи екології. За ред. Ю.Д. Байчука і М.В. Шульги. – Суми: ВТД Університетська книга, 2004. - 352 с.

13 Основи соціальної екології. За ред. Г.О. Бачинського. - К.: Вища школа, 1995. – 238 с.

14 Чернова Н.М. Лабораторный праткикум по экологии. – М.: Просвещение, 1986. – 96 с.

15 Шевчук В.Я, Саталкін Ю.М., Білявський Г.О. та ін. Екологічне управління. – К.: Либідь, 2004. – 432 с.

 

ДОДАТКОВА

1 Андерсон Дж. Экология и науки об окружающей среде. Л.: Гидромет, 1985. – 165 с.

2 Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К.- Экология. Особи, популяции, сообщества. М.: Мир, 1989. - 667 с.

3 Боков В.А., Лущик А.В. Основы экологической безопасности.- Симферополь: Сонат, 1998. - 224 с.

4 Будыко М.И. Глобальная экология. М.: Мысль, 1977. 327 с.

5 Гайріх Д. Гергт М. Екологія: dtv-Atlas. К.: Знання-Прес, 2001.- 287 с.

6 Дажо Р. Основы экологии. - М.: Прогресс, 1975. – 415 с.

7 Дылис Н.В. Основы биогеоценологии.- М.: Мир, 1978. - 320.

8 Киселев Н.Н. Мировоззрение и экология. - К.: Наукова думка, 1990. – 215 с.

9 Корабльова А.І. Екологія: взаємодія людини і середовища. – Дніпропетрівськ: Поліграфіст, 1999. – 256 с.

10 Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты. М.: Мысль, 1978. – 86 с.

11 Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. - М. Молодая гвардия, 1990. 315 с.

12 Никитин Д.П. Новиков Ю. В. Окружающая среда и человек. - М.: Высшая школа, 1986. 415 с.

13 Новиков Г.А. Основы общей экологии и охраны природы.- Л.: ЛГУ, 1979. - 352 с.

14 Одум Ю. Основы экологии. - М.: Мир, 1986. 326 с.

15 Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь справочник. - М.: Мысль, 1990. – 637 с.

16 Розанов Б.Г. Основы учения об окружающей среде. - М.: Издательство МГУ, 1984. 375 с.

17 Червона книга України. Вони чекають на нашу допомогу / Упорядники О.Ю. Шапаренко - Х.: Торсінг, 2002 - 336

 

Тема І. Ландшафтна екологія як наука. Історія виникнення та розвитку

План

1.Коротка історія розвитку екології.

2.Історія ландшафтної екології

3.Визначення ландшафтної екології.

4.Поняття природної системи.

Література

1.Бурдіян Б.Г. та інші. Навколишне середовище та його охорона. – К.: Вища школа, 1993-227 с. 2.Г. Білявський, В. Бровдій Про класифікацію основних напрямків сучасної екології Рідна природа 1995. № 2 с.4-7. 3.Гродзинський М.Д. Основи ландшафтної екології. К.: Либідь, 1993 - 224 с. 4.Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь: Кишинев, 1990 – 408 с. 5.Екологічні проблеми України (проблеми ноогеніки). Навч. посібник/В.М. Бровдій, О.О. Гаца. За ред. В.М. Бровдія. К.: НПУ ім. М.П. Драгоманова. 2000. – 111с. 6.Микитюк О.М. Злотин.З. Словник з екології українсько-російсько-англґйсько-німецько-французський.-Харків: ХДПУ, 1995 – 668 с. 7 М'якушко В.К., Вольвач Ф.В., Екологія, К.: Вища школа, 1983 – 168с. 8.Національна доповідь про стан навколишнього середовища в України (за 1993- 1997 р.) 9.Новиков Ю.В. Природа и человек. -М.: Просвещение,1991 -223 с. 10.Охрана природы и природных ресурсов /Под ред. В.Д. Бондаренко. – Львов: Вища школа, Изд-во при Львовском университете, 1985 – 190 с.11.Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник, М.: Мысль, 1990 – 637 с. 12.Сытник К.М. Брайон О.В., Гордецький А.В., Брайон А.П., Словарь-справочник по экологии, К.: Наукова думка, 1994 – 668 с. 13.Чернова Н.М. Белова А.М. Экология, - М.: Просвещение., 1988-272 с. 14.Экологический словарь; Состав. С. Делятицкий и др. Конкорд Лтд, Экопром, М., 1993 – 208 с.

1. Коротка історія розвитку екології.

Етапи розвитку

1 - нагромадження знань про життя організмів і взаємин рослин і тварин у навколишнім їхньому середовищі; 2 - створення екологічного напрямку в границях ботанічної географії і зоогеографії в 1-й половині XIX століття; 3 - формування екології рослин і тварин як науки про адаптацію в 2-й половині XIX ст. і на початку ХХ ст.; 4 - становлення екології як загальбіологічної науки, об'єктом дослідження якої є экосистемы різних рівнів, починаючи з 30-х рр. ХХ ст.

Відомо, що одночасно з розвитком людського суспільства накопичувалися дані про розмаїтість живих істот на Землі, особливостях їхнього образа (способові) життя. Навіть первісні люди вже малі представлення про тварин, їхньому поводженні і способі життя. Алі перші спроби узагальнити цю інформацію знаходимо в роботах античних філософів (Аристотель, 384-322 р. до н.е. Теофраст, 371-280 р. до н.е.). Так, Аристотель описавши понад 500 видів тварин і розповів про їхнє поводження, наприклад, про липрациях і зимовищ спячке риб, перельотах птахів, будівельної діяльності тварин, паразитизмі зозулі і т.д. Теофраст привів зведення про своєрідність рослин у різних умовах, залежності їхньої форми й особливостей росту від ґрунту і клімату.

Великі географічні відкриття в епоху Відродження, колонізація нових країн, послужили поштовхом до розвитку систематики. Опис рослин і тварин, їх зовнішньої і внутрішньої будівлі, розмаїтості форм знайшло відображення в роботах А. Цезальпина (1519-1603), Д. Рея (1623-1702), Ж. Турнефора (1656-1708). У роботах С.П. Крашенниникова, И.И. Лепьохіна, П.С. Палласа й інших росіян географів, натуралістів указувалося на взаємозалежні зміни клімату, рослинності і тваринного світу в різних частинах Росії.

Таким чином, наприкінці XVIII ст. у зоології і ботаніку почали з'являтися елементи нового підходу до вивчення організмів - їхній спосіб життя вивчали в природних умовах. Так Ж. Бюффон (1707-1788) вивчав проблеми впливу зовнішніх розумів на будівлю тварин; Ж.Б. Ламарк (1744-1829) створив еволюційне навчання, відповідно до якого вплив зовнішніх розумів є основною причиною еволюції тварин і рослин.

Початок XIX в. привело до подальшого розвитку екологічного мислення, чому сприяла поява біогеографії. Професор Московського університету К.Ф. Рулье (1814-1858) пропагував необхідність вивчення і пояснення життя тварин, їхніх складних взаємин з навколишнім світом. Праця його учня Н.А. Северцева (1827-1888) "Періодичні явища в житті звірів, птахів і гадів Воронезької губернії" (1855) був першим у Росії глибоким екологічним дослідженням тваринного світу окремого регіону.

Великим поштовхом у підготовці ситуації для виникнення поняття " екологія " послужили роботи Ч. Дарвіна. У 1859 р. з'явилася книга Ч. Дарвіна "Походження видів шляхом природного добору, Ч. Дарвін показавши, що “боротьба за існування” у природі є рушійним чинником еволюції. Менш чим 10 років потому в роботі Э. Геккеля вперше офіційно з'являється поняття " екологія ". Проте, термін " екологія " прижився не відразу і лише до кінця XIX в. завоював визначену популярність. У другій половині ХIХ в. змістом екології було тільки вивчення способів життя тварин і рослин і їх адаптації до кліматичних розумів. У 1877 р. К. Мебиус обґрунтував уявлення про біоценоз як про глибоке і закономірне сполучення організмів у визначених умовах середовища.

Основні положення "фітоценології" були розроблені в працях Г.Ф. Морозова і В.Н. Сукачева на основі вчення про ліс.

У першій половині ХХ в. питаннями взаємини живих організмів з ОС займалися фахівці в області ботаніки, зоології, ґрунтознавства, географії, палеонтології, геохімії й ін. Разом з тім, автори робіт у цих галузях знань не вважали свої дослідження стосовними до області екології. На III ботанічному конгресі в Брюсселеві в 1910 р. екологія рослин офіційно розділилася на екологію особин (аутэкологию - “аутос" - "сам") і екологію угруповань (" синэкологию " - "син" - "разом") за пропозицією швейцарського ботаніка К. Шретера. Трохи пізніше цей розподіл поширився на екологію тварин і на загальну екологію. Спочатку цей розподіл відносився тільки до рослинності. Природно, що про людину мови не бути. У 1913-20 р. були організовані екологічні наукові товариства, засновані журнали, екологію почали викладати в університетах.

У 30-х м. сформувалася нова область екологічної науки - популяційна екологія, основоположником якої з'явився англійський вчений Ч. Элтон. Центральними проблемами стали проблеми внутрішньовидової організації і динаміки чисельності тварин. Розвиткові популяционных досліджень істотно сприяли запити практики - необхідність розробки основ боротьби зі шкідниками в сільському і лісовому господарствах, виснаження рядові коштовних промислов тварин і т.д. У цій області великий внесок внесли Н.А. Северцев, С. Шварц, Н.П. Наумов. Початок досліджень популяцій у рослин було покладено працями Е.М. Синской (1948). У 1938 р. Д.Н. Кашкаров створив перший російською мовою підручник по екології тварин.

До початку 40-х м. в екології виникає черговий новий підхід до дослідження природних систем. У 1935 р. А. Тенсли висунув поняття "экосистема", у 1942 р. В.Н. Сукачев обґрунтував уявлення про "біогеоценоз". У 1942 р. американський навчань Р. Линдеман виклав основні методи розрахунку енергетичного балансові экосистем. Так, для підтримки людської біомаси п'ятьом мільярдам землян потрібно 5.1015 ккал, а у світі щорічно виробляється біомаса, еквівалентна 6,7.1015 ккал продуктів харчування.

Трохи інший розподіл історії розвитку запропоноване А.М. Гиляровым (1981) викладене И.И. Дедю в “Єнциклопедическом єкологическом словнику” (1990). Згідно А.М. Гилярову (1981), весь період історичного розвитку екології можна розділити на 3 етапи: 1- аутэкологический редукционизм (починаючи з 1866 р. до 60-х рр. нашого століття); 2 - синэкологический редукционизм (до 70-х рр. ХХ в); 3 - системний підхід (з 70-х років). Нагадаємо, що редукционизм (фран. Reductionisme, від лат. Reductio – повернення, приведення назад), методологічний принцип, відповідно до якого вищі форми матерії можуть бути пояснені на основі закономірностей, властивих нижчим формам (напр. біологічні явища – за допомогою фізичних і хімічних законів; соціологічних - за допомогою біологічних і т.д.) Послідовний редукционизм, абсолютизирующий критерії редукції і игнорирующий специфіку умов (тобто те нове, що вносить перехід на більш вищий рівень організації), неприйнятний, вважає И.И. Дедю (1990), як комплект загальної методології наукового знання. Специфіка цілого, у порівнянні з частиною системи – у порівнянні з її елементами одержує пояснення в діалектичній концепції розвитку. Що стосується виділення згаданих етапів, те А.М. Гиляров (1981) рассматривыая екологія як самостоятельнуя екологічну науку вважає, що суть аутэкологического редукционизма полягає в тому, що, як вважають його прихильники всі явища, що стосуються поширення і чисельності яких або організмів, можуть бути пояснені на основі відомих реакцій на ті або інші абиотические фактори; екологія виступає тут як пряме продовження фізіології в природних умовах. На цьому етапі були класифіковано величезні комплекси даних, відкритий ряд фундаментальних законів факторіальної екології (аутэкологии), таких як закон мінімуму Либиха, закон толейрантности Шелфорда, закон Лундегарда – Полєтаєва й ін. У центрі синэкологического редукционизма лежить аналіз взаємодій організмів (популяцій). Корені цієї парадигми знаходяться в теорії еволюції Ч. Дарвіна. На цьому етапі зародився цілий науковий напрямок в екології – демэкология або екологія популяцій у якій приорететной проблемою є биотичні взаємодії. Але при цьому найчастіше існує прагнення до розкладання цілого на окремі компоненти. Тому на зміну синэкологическому подходуприходид интегрированны підхід. Заслуга формування інтегрованого підходу на біосферному рівні належить В.И. Вернадскому В такий спосіб методологічною основою екології на цьому етапі розвитку екології, як особливий напрямок дослідження, орієнтований на вивчення специфічних характеристик складних організованих об'єктів, різноманіття зв'язків між елементами їхня різноякісність і супідрядність. Ця періодизація також вимагає логічного осмислення і критичної оцінки.

2.Історія ландшафтної екології. Думки щодо доцільності інтеграції екологічного та комплексно-географічного підходів у рамках єдиної науки були висловлені майже разом з; появою екології та ландшафтознавства. Ще в 1911 р. X. К. Коулс пропонував інтегрувати концепцію В. Девіса про ерозійні цикли та екологію Ф. Клементса в науку «фізіографічна екологія». У цей же час у Європі ландшафтно-екологічні дослідження виконували представники швейцарської геоботанічної школи («хорологічна екологія» Е. Рюбеля). В Росії Л. Г. Раменський у 30-ті роки об­грунтував концепцію екотопології, або екології земель, у якій до­сить органічно зближені основні положення екології та ландшаф­тознавства. На жаль, ці його ідеї свого часу лишались маловідо­мими. Натомість більший інтерес викликала стаття німецького географа К. Троля (1939), у якій вперше запропоновано термінтокологія ландшафту», хоч визначення цієї науки та її зміст у¹ тій праці були лише окреслені.

У повоєнні роки зусиллями К.. Троля ідеї ландшафтної екології іначно поширилися спочатку в німецькомовних країнах, а з 60-х років і по всій Європі. Особливо грунтовно ландшафтно-екологіч-пі (геоекологічні) дослідження розвивалися в НДР (Е. Нееф, Г. Ріхтер, Г. Хаазе, Г. Ноймайстер та ін.), та Західній Німеччині (К. Троль, «геосинергетика» Ю. Шмітхюзена тощо). У концепту­альному і особливо в методичному базисі геоекології німецьких вчених співвідношення між ландшафтним та екологічним підхода­ми було явно на користь першого.

Більш збалансованими виявились теоретичні засади вчення про геосистеми, розвинутого В. Б. Сочавою. Він розумів цю науку як результат зближення ландшафтознавства та екології на базі си­стемного підходу, ввів у ландшафтознавство ряд важливих кон­цепцій екології (клімаксу, ординації, сукцесії). Віддаючи перевагу терміну «вчення про геосистеми», В. Б. Сочава (1978) визнавав практично повний збіг з нею ландшафтної екології західних географів.

Важливого значення для широкого розповсюдження та попу­ляризації ідей ландшафтної екології серед практиків та осіб, що приймають рішення, були праці голландського вченого А. П. А. Він­ка (1968, 1983 та ін.). Він вважав ландшафтну екологію резуль­татом взаємодії географії та екології у вирішенні практичних пи­тань раціональної організації території, регіонального та місце­вого управління. Чітко висловлене А. П. А. Вінком положення про ландшафтну екологію як науку прикладної спрямованості знай­шло відгук у агроекологів, біогеографів, ґрунтознавців та інших фахівців, які почали широко використовувати ландшафтно-еколо­гічні концепції та методи у своїй практичній діяльності.

З 80-х років ландшафтно-екологічні дослідження значно поши­рилися в Європі, Північній Америці, Японії, Індії, Бразилії та ін­ших країнах. Було організовано багато кафедр ландшафтної еколо­гії, видано університетські підручники (серед найбільш популярних слід назвати підручники 3. Наве, А. Лібермана, 1983; Р. Фор-мана, М. Годрона, 1986), проведено численні міжнародні симпо­зіуми та конференції, організовано міжнародні (світову та євро­пейську) асоціації ландшафтних екологів, почали виходити періо­дичні видання, присвячені виключно ландшафтно-екологічній тематиці.

 

3. Визначення ландшафтної екології. Карл Троль, який в 1939 р. вперше ввів термін «ландшафтна екологія», розумів під нею поєд­нання ландшафтно-просторового аналізу і дослідження взаємо­зв'язків між природними компонентами, які відбуваються в ме­жах елементарної територіальної одиниці (екотопу). З того часу розуміння цієї науки суттєво розширилось, проте не було сфор­мульовано загальноприйнятого її визначення. Щоб якоюсь мірою наблизитись до нього, доцільно проаналізувати існуючі погляди на її зміст.

На Першому міжнародному конгресі з ландшафтної екології в місті Вельдховепі (Нідерланди, квітень 1981 р.) голландський вчений І. Зонефельд опитав 20 ландшафтних екологів, аби з'ясу­вати, що вони розуміють під своєю наукою. Виявилося, що біль­шість учених сприймають її як науку, специфічну не за об'єктом аналізу, а за його аспектом.

Виділились основні групи визначень ландшафтної екології

1) науки, що досліджує взаємодії в ландшафті (ландшафтна екологія — екологія на рівні ландшафту»); 2) холістичної науки, предметом якої є територіальні одиниці як цілісні системи і основним науковим підходом до їх вивчення є не аналіз, а синтез; 3) застосування екологічних концепцій на практиці в реальному антропізованому ландшафті («ландшафтна екологія =прикладніа екологія»).

Більшість пізніших визначень ландшафтної екології підкрес­люють одну з цих трьох точок зору і зводяться до розуміння цієї науки як пограничної між екологією та географією (ландшафто­знавством), яка використовує їх теоретичні концепції та методи при дослідженні територіальних природних систем топічного та регіонального рівнів. Чіткіша дефініція ландшафтної екології по­винна ще виробитись, як, до речі, мають це зробити щодо себе і її «батьки» — екологія та ландшафтознавство.

Поряд з терміном «ландшафтна екологія» існує також термін «геоекологія». В англомовних країнах користуються майже вик­лючно першим, в Німеччині, Швейцарії — обома, що також поширено в літературі слов'яномовних країн. Фактично обидва ці терміни фік­сують одну науку (К. Троль використовував їх як рівнозначні; як синоніми подані вони і в тлумачному словнику термінів «Охорона ландшафтів», підготовленому міжнародним колективом географів східноєвропейських країн). Проте термін «ландшафтна екологія» набув більшого вжитку, зафіксований у назвах міжнародних асо­ціацій і регулярних конференцій. До того ж він більш конкретний і досить точно відповідає змісту науки, визначення якої було наведе­но раніше. Останнім часом термін «геоекологія» почали вживати геологи, розуміючи під ним вирішення природоохоронних проблем методами геології. У такому значенні ці терміни мають досить різний зміст.

 

4.Поняття природної системи. Під природною системою будемо розуміти певну множину елементів природного походження, існу­ючі зв'язки між якими зумовлюють прояв природи в таких яко­стях та реалізації нею таких функцій, які без взаємодії елементів були б неможливими.

Природні системи надзвичайно різноманітні. Серед них виділя­ються такі, до складу яких входять елементи з усіх компонентів природного середовища, а саме: маси земної кори, атмосфери, по­верхневих та ґрунтових вод, грунту, рослинного, тваринного світів та мікроорганізмів. До цього класу природних систем, які можна назвати полігеокомпонентними, належать: геосистеми — предмет-сучасного ландшафтознавства (вчення про геосистеми), екосисте­ми— предмет екології, біогеоценозі! — предмет біогеоценології. На планетарному рівні полігеокомпонентні системи вивчають загальне землезнавство (предметом його вивчення є географічна оболонка) та глобальна екологія (її предмет — біосфера).

Ландшафтна екологія досліджує полігеокомпонентні природні системи переважно топічного та регіонального рівнів (у діапазоні масштабів 10—¹—10⁵ км²). Історично склалися два основні науко­ві підходи до пізнання таких систем—ландшафтний та екологіч­ний. Результатом їх синтезу і став ландшафтно-екологічний підхід.

 

Питання до семінару 1

Етапи в історії розвитку екології по Г.И. Иоганзену (1959) і А.М. Гилярову (1981). Уміти пояснити причини існуючого розходження у виділенні різних етапів в історії розвитку.

Пояснити сутність перших спроб античних філософів узагальнити існуючу інформацію про тварин і рослини.

Визначити роль і значення великих географічних відкриттів у розвитку екології. Імена географів, натуралістів і т.д., внесших вагомий внесок у розвиток екологічних досліджень.

Чим відрізнявся кінець ХVІІІ сторіччя в зоологічних і ботанічних дослідженнях?

Автор і рік появи першого глибокого екологічного дослідження в Росії.

Коли термін "екологія” завоював визначену популярність?

Рік і автор обґрунтування поняття "біоценоз".

Рік і місце офіційного поділу екології. Автор терміна синэкология.

Період активної організації наукових суспільств, видання журналів, початку викладання екології в університетах.

Час оформлення нової області екологічної науки – популяційної екології, її основоположник та інші дослідники.

Автор першого підручника російською мовою.

Автор і рік появи терміна "екосистема".

Автор і рік обґрунтування уявлень про біогеоценоз.

Автор основних методів розрахунку енергетичного балансу экосистем. Обсяг щорічної біомаси (у ккал.) необхідної для підтримки людської біомаси землян і зіставлення з еквівалентом продуктів харчування, що збираються на Землі в даний час. Оцінка й аналіз цифр.

Автор і час виникнення концепції экотопологии або екології земель.

Автор і рік появи терміна “ландшафтна екологія”. Визначення.

Країни активного розвитку ландшафтної екології. Найбільш відомі дослідники в цій області.

Автор і рік виникнення терміна "геосистема".

Сутність внеску голландського вченого А. Вінка в навчання про геосистемах.

Коли ландшафтно-екологічні дослідження одержали широке поширення в Європі, Сев. Америці, Японії, Індії, Бразилії. Період активної організації кафедр, видання підручників, час організації міжнародної і європейської асоціації ландшафтних екологів.

Лекція 2. Геосистема як предмет ландшафтної екології

План

1.Становлення концепції геосистеми.

2.Загальні властивості геосистем.

1.Становлення концепції геосистеми.

З 60-х років у фізичній гео­графії та екології великої популярності набув системний підхід. Предмети своїх досліджень (ПТК та екосистеми) географи та екологи почали трактувати як системи, знаходити їх системні властивості і описувати в термінах системного підходу. Сочава в 1963 р. Ввів термін “геосистема”. Під нею він розумів ПТК, але як об¢єкт, який має всі основні властивості систем і тому має досліджуватися насамперед як система. Між терміном «геосистема» в такому трактуванні і ПТК пріїпципоноі рііииці не має. За В. Б. Сочавою, геосистема являє собою «особливий клас керованих систем; земний простір усіх розмірностей, де окремі компоненти природи знаходяться в системному зв'язку один і одним і як певна цілісність взаємодіють з космічною сферою та люд ським суспільством» (Сочава В. Б., 1978, с. 292).

В. Б. Сочава ключові позиції кон­цепції геосистеми: геосистема — матеріальний об'єкт; її складають природні елементи, а антропогенні та людина розглядаються як зовнішнє середовище; геосистемою вважається як елементарна ландшафтна одиниця (фація), так і геосфера в цілому; геосистема виділяється як об'єм простору, в межах якого геокомпоненти мають специфічний характер усіх типів зв'язків; існує тільки один об'єктивний варіант поділу простору на гео­системи; геосистема — категорія динамічна і проявляється за де--який проміжок часу.

1971 р. книга Р. Чорлі та Б. Кеннеді «Фізична географія: системний підхід». проголошено ідею про множинність типів систем, які мають бути предметами фізико-географічного аналізу. До цих типів вони віднесли системи морфологічні, кас­кадні, системи типу «процес — відгук», керовані (контрольовані). Геосистеми в трактуванні школи В. Б. Сочави за цим поділом на­лежать до типу морфологічних. Натомість М. О. Гвоздецький (1973) та К. М. Дьяконов (1975) запропонували вважати за гео­системи території, в межах яких діє односпрямований потік пев­ної речовини, наприклад води, тобто надавали їм тільки каскад­ного змісту. Як геосистеми в такому трактуванні розглядаються окремі схили, річкові басейни І—III порядків тощо.

Д. Л. Арманд (1975) надавав геосистемам функціонального значення і розумів під ними процеси, які пов'язують між собою окремі регіони або геокомпоненти. Як геосистеми він розглядав атмосферну циркуляцію, кругообіги води, органічної речовини то­що. Геосистеми Арманда належать до систем «процес — відгук» та керованих. Конструктивною рисою концепції Д. Л. Арманда є принцип виділення геосистем за певним процесом.

З кінця 70-х років усе більшого поширення набуває трактуван­ня геосистеми не як матеріального об'єкта, а як його моделі, абстрагованого відображення, розумової конструкції. (німецькі геоекологи (найбільш послідов­нії розвиває К. Аурада), О. Д. Арманд та багато інших. Згодом під терміном «геосистема» почали розуміти будь-яку ісриторіальну систему як природного, так і соціального походження Геоснстеми можуть бути неоднакових типів і виділяти їх можна іа різними принципами. Таке трактування геосистеми поділяють О. Д. Арманд і. В О. Боков, В. С. Преображенський, О. Ю. Ретеюм та ін-

Ландшафтна екологія як природнича наука розглядає лише природні геосистеми. Геосистема клас — полігеокомпонентних природних систем, які виділяються зреальног тривимірного фізичного простору як його певний об'єм (реальний чи уявний), у межах якого протягом деякого інтервалу часу природні елементи й процеси завдяки існуючим між ними та ззовнішнім середовищем відношенням певного типу (генетико-еволюційним, позиційним, речовинно-потоковим та ін.) упорядкову­ються у відповідні цим відношенням структури з характерними інваріантними ознаками та динамічними змінами.

1. Загальні властивості геосистем.

До основних загальних властивиостей геосистем належать територіальність-просторовість, поліструктурність, складність, цілісність, відкритість, динамічність, стіікість, стохастичність.

А.Територіальність-просторовість — це особливість геосистем, яка відрізняє їх від екосистем. Із зовнішнього середовища геосистеми виділяються як певні ділянки території. Кожну геосистему можна описати метричними показниками (площею, лінійними розмірами) і топологічними (характеризують положення даної геосистеми що­до інших геосистем або об'єктів іншої природи). Територіальність геосистем дає змогу ефективно використовувати картографічні методи при їх виділенні, зображенні та аналізі.

Фактично геосистеми виділяються не стільки як територіальні (двовимірні), скільки як просторові системи. Проте просторовість властива багатьом класам систем і взагалі не потребує залежності характеристик системи від місцеположення та розмірів території. Структурні, динамічні та інші особливості геосистеми дуже за­лежать від того, яку саме ділянку земної поверхні (території) вона має. Тому цю її властивість доцільно називати територіальність-просторовість

До геосистем належать природні системи лише певного просторового інтервалу. Лінійні розміри геосистем найменших рангів — декілька метрів, а географічної оболонки, якщо її вважати за геосистему, — 10⁷—10⁸ м по горизонталі та— 10³—10⁴ м по вертікалі. Таким чином, аналіз геосистем виконується в просторовому інтервалі від 10° до 10⁸ м. Як довів В. О. Боков, порівняно із величинами, відомими в природі (найменші досліджені відстані становлять 10~²² м, розміри найбільших галактик—10²¹ м), це дуже малий діапазон — тільки 10~³¹ % інтервалу відомих у прн роді лінійних відстаней.

Розмір геосистеми визначає особливості факторів її формуіип ня та динаміки, багато інших особливостей, а також методи до­слідження. На цій підставі розробляється концепція просторової розмірності геосистеми (Наазе, 1973). Згідно з нею, різні ранги геосистем мджна узагальнити до значно меншого числа класів розмірностей. Щодо числа цих класів єдиної думки у ландшафт­них екологів та ландшафтознавців немає. Ми схиляємося до виді­лення 6-ти класів (рівнів) просторового геосистемного аналізу: 1) субтопічний (просторовий масштаб 10°—10^і м²); 2) топічний (10²—10⁴ м²); 3) хоричний (10⁴—10,8 м²); 4) регіональний (10⁷— 10¹² м²); 5) субглобальний (10¹⁰—10¹⁴ м²); 6) глобальний (10¹⁴— 10¹⁶ м²). Ландшафтна екологія досліджує геосистеми лише перших чотирьох просторових рівнів, залишаючи субглобальний та глобальний ана­ліз вченню про геосистеми, землезнавству та глобальній екології. Таким чином, просторовий масштаб ландшафтної екології ще вужчий: 10°—10⁶ м.

Б. Поліструктурність. Під структурою системи здебільшого розуміють характер поєднання її елементів певного типу відношеннями. Оскільки в тій самій системі можуть мати місце відношення різних типів, то й поєднання ними елементів також буде неоднаковим, тобто в одній системі може бути кілька різних структур. Такі системи називаються поліструктурними. Ними, наприклад, є суспільні системи (у них виділяють статево-вікову, професійну, етнічну та інші структури, які не збігаються). Ці відношення визначають спосіб поділу системи на її елементи (декомпозицію системи), їх склад та поєднання у підсистеми.

Визначення типу відношень, які вважаються структуроформуючнми, тобто відносно яких виділяється структура геосистеми, за­лежить від аспекту аналізу останньої. Найбільш загальними ас­пектами аналізу геосистем є: 1) вертикальний (синонім — топіч­ний), де елементами виступають різні фізичні тіла геокомпонентів; а відношеннями — вертикальні потоки різних речовин та енергії, генетико-еволюційні тя ін.; 2) територіальний (синонім — хорич­ний), елементами якого є геосистеми нижчого рангу, ніж дослід­жувана, а відношеннями горизонтальні потоки між ними, позицінні залежності, генетико-еволюційні та ін.; 3) часовий (сино­нім — динамічний), елементи якого виділяються як окремі інтервали часу, а відношення — як послідовність їх змін.

Відповідно виділяються вертикальний, територіальний та ча­совий класи структур геосистеми.

Кожен із загальних аспектів аналізу геосистеми реалізується у більш конкретних формах. Так, у рамках територіального аспекту досліджуються такі різні типи відношень, як зв'язок геосистем потоками води, повітря, міграцією тварин, їх позиційні, генетико-еволюційні зв'язки тощо. Відповідно до цих типів відношень виді­ляються й різні типи територіальних структур геосистеми. Послі­довна конкретизація аспекту аналізу геосистеми веде до конкрети­зації поняття її структури. Взагалі в геосистемі можна виділити як мінімум стільки модулів, скільки в ній є елементів, тобто в межах однієї геосистеми можна аналізувати багато різних екосистем — грунту, певного виду рослин чи всього фітоценозу або грунтово-рослинного комплексу тощо.

В. Складність. Складними вважаються системи, сформовані багатьма елементами різних типів, між якими існують різнорідні зв'язки. Ознакою складності системи вважають також неоднозначність її реакції до зовнішніх впливів. Усі ці ознаки притаманні геосистемам. Так, елементи їх вертикальних структур різні за фа­зовим станом (тверді, рідинні, газові), хімічним складом, наяв­ністю та формою органічного життя, функцією, положенням у геосистемі тощо. Зв'язки між ними також різноманітні і прояв­ляються в таких процесах, як потоки різних речовин і енергії, трофічних, конкурентних та інших відношеннях. Аналогічні вла­стивості територіальних та часових структур геосистем.

Складність геосистем зумовлює специфічні підходи до їх ана­лізу. Справа в тому, що взаємодія між багатьма різнотипними еле­ментами, навіть за умови точних вимірів значень кожної з їх ба­гатьох характеристик, призводить до значної похибки при оцінці деяких інтегральних та безпосередньо не вимірюваних показників складної системи (таких, наприклад, як ступінь ефективності, стійкість, прогнозні оцінки). Л. Заде назвав це принципом несуміс­ності — неможливості сумістити значну складність системи з висо­кою точністю її опису — точно можна описати лише її окремі елементи та зв'язки, але не всю систему як ціле.

Г. Цілісність — властивість системи, яка проявляється в тому, що вилучення з неї,певного компоненту призводить до її карди­нальної перебудови або взагалі загибелі, а сам цей компонент окремо від системи існувати не може або ж він якісно змінюється. Геосистеми мають риси цілісності. Так, позбавлення геосистем грунту призводить до їх трансформації в цілому — вони не можуть мати і рослинності, практично щезає трофічна структура, фор­муються специфічні водний, радіаційний, геохімічний та інші ре­жими. Такої ж радикальної трансформації зазнає територіальна структура геосистеми. Наприклад, вилучення з неї елементів ло­кальної ерозійної сітки (геосистем лощин, ярів, балок) призводить до інтенсивного заболочення вододілів, зміни гідрологічного і лаидшафтпо-гсохімічпого режимів геосистеми в цілому.

Своєрідність прояву цілісності у геосистемах полягає в тому, що з вилученням із їх структури певних елементів, геосистема стає іншою (іншого типу), але не замінюється системою якогось іншо­го класу (на «не геосистему»). У цьому відношенні цілісність гео­системи значно нижча, ніж цілісність біосистем (наприклад, окре­мого організму), технічне вилучення деяких елементів з яких призводить до їх розпаду (загибелі або поламки). У геосистемах може й не бути деяких геокомпонентів (грунтів, рослин), проте системні зв'язки між тими, що є, і тут зберігаються.

Більш «сильним» виявом цілісності систем є їх емерджентність (синонім — холістичність), тобто притаманність системі таких вла­стивостей, якостей та функцій, яких не має жоден з її елементів і які не можуть виникнути при їх механічній суміші, а тільки за умо­ви їх взаємодії. Як приклад таких холістичних проявів геосистеми можна навести продуційний процес (продукування біомаси — ре­зультат складної взаємодії усіх геокомпонентів), круговороти різ­них субстанцій, здатність геосистеми до самоочищення тощо.

Д. Відкритість. Відкритими є системи, частина елементів яких мають зв'язки з елементами, що не належать до її структури. Елементи останнього типу складають зовнішнє середовище гео­системи, а зв'язки, які йдуть від них до системи, називають вхід­ними, входами., зовнішніми Сигналами. Крім вхідних, є й вихідні зовнішні зв'язки системи (синоніми —виходи, відгуки). Системи, які мають лише вхідні зовнішні зв язки і практично не мають вихідних, називають напівзакритими. Закритими вважаються системи у яких немає зовнішніх зв¢язків, тобто, які не залежать від зовнішнього середовища. Щодо геосистем останнього сказаьти не можна, бо такі вхідні потоки, як надходження сонячної радіації, атмосферні опади тощо — неодмінна умова їх існування Проте як напівзакриті можна розглядати деякі типи геосистем, наприклад, акумулятивного геохімічного режиму. Горизонтальними потоками води, вітру, речовини, біотичними міграціями одні геосистеми пов'язані з іншими. Геосистеми відкриті і до антропогенних навантажень.

Ступінь зв'язку геосистем із зовнішнім середовищем настільки тісна, що є поважні підстави вважати їх характерною рисою слаб­ку виділеність із зовнішнього середовища. З цією особливістю пов'язана зокрема складність визначення вертикальних та гори­зонтальних меж геосистеми.

Е. Динамічність. Динамічними називаються системи, значен­ня характеристик яких змінюються в часі. У різні проміжки часу геосистема може перебувати у неоднакових станах, тому її повний опис передбачає вияв цих сталів та послідовності їх змін. Таким чином, геосистеми виділяються не тільки в просторі, але й у часі. Якщо з просторово-територіальної точки зору геосистема вичленовується як деякий територіально локалізований об'єм, то з часо­вої — як певний інтервал часу, протягом якого геосистема виявляє свої основні особливості.

Важливою особливістю динаміки геосистем є те, що різні її характеристики змінюються в часі з різною частотою. Метеороло­гічні показники дуже мінливі, тоді як властивості геологічної ос­нови геосистеми змінюються дуже повільно. Тому, як і у випадку просторового аналізу геосистеми, запропоновано виділяти різні; класи часових розмірностей геосистеми. Прийнято розрізняти добову бову, сезонну (річну) та багаторічну динаміку (Сочава В. Б., 1978, Н. Л. Беручашвілі, 1985 та ін.).

Ландшафтна екологія досліджує зміни геосистем в інтервалі від кількох, хвилин до кількох десятків тисяч років, тобто у діа­пазоні 10²—10¹² с (Боков В. О., 1983). Причому між просторовими та часовим масштабами ландшафтно-екологічного аналізує певні відповідності.

Ж. Стійкість у геосистеми проявляється в багатьох формах і дає їй змогу протистояти зовнішнім впливам, зокрема антропоген­ним, зберігати при взаємодії із зовнішнім середовищем свою ці­лісність та інші риси. Нестійкі в даних умовах геосистеми зміню­ються на більш стійкі типи, тому стійкість геосистеми значною мірою зумовлена генетико-еволюційно. У процесі еволюції шляхом пристосування геокомпонентів та контактуючих геосистем одна до 'одної формуються їх стійкі ландшафтно-екологічні взаємовідно­сини й структури. В умовах інтенсивного втручання людської діяльності в природу ця рівновага часто порушується. Розвиток деградаційних процесів у геосистемах (вимирання видів, ерозія та засолення грунтів, забруднення тощо) є не чим іншим, як результатом втрати ними стійкості до антропогенних навантажень. Тому оцінка стійкості геосистеми до зовнішніх факторів є однією з найважливіших прикладних проблем ландшафтної екології.

З. Стохастичність. Стохастичними називаються системи, залежність між характеристиками яких та їхні зв'язки із зовнішнім середовищем не жорстко детерміновані (функціональні), а стати­стичні, ймовірнісні. Причин цього багато; одна з них полягає у опосередкованості взаємодій між елементами геосистем: елемент А діє на В, В — на С і т. д. Такі ланцюги зв'язків у геосистемі можуть бути дуже довгими. А чим довший ланцюг, тим менш тісни­ми, менш однозначними стають зв'язки між кінцевими елементами. На геосистему діє багато зовнішніх факторів суто стохастичної, ймовірнісної природи (наприклад, випадання опадів), що зумов­лює ймовірнісний характер її динаміки та еволюції. Стохастичність геосистем проявляється у статистичному (коре­лятивному) характері зв'язків між її окремими ознаками (наприк­лад, між продуктивністю та гумусністю, сумою опадів тощо), від­сутності жорсткої прив'язаності одного типу геокомпоненту до іншого (певного виду рослинного угруповання до лише одного пев­ного виду грунту), незбігові природних меж різних геокомпонен­тів, неоднозначності змін геосистем за певних антропогенних на­вантажень, імовірнісний характер динаміки, в тому числі прог­нозної тощо. Усе це береться до уваги при дослідженні геосистем методами теорії ймовірностей та математичної статистики.

Питання до семінару 2.

Тема:Геосистема як предмет ландшафтної екології.

1.Історія розвитку уявлено про геосистему.

2.Визначення геосистеми.

3.Територіальність-просторовість – як властивість геосистем.

4.Класи (рівні) просторового геосистемного аналізу.

5.Поліструктурність геосистем.

6.Аспекти аналізу такласи структур геосистеми.

7.Складність геосистем.

8. Риси цілісності геосистем.

9. Емерджентність-суть поняття.

10.Відкритість геосистем.

11.Динамічність систем.

12.Стійкість геосистем.

13.Стохастичність геосистем - суть поняття.

 

 

Тема 3. ВЕРТИКАЛЬНІ СТРУКТУРИ ГЕОСИСТЕМИ:

СКЛАД ТА ДЕКОМПОЗИЦІЯ ( топічна ландшафтна екологія)

План

1. Основні положення.

2. Основні способи декомпозиції.

3. Вертикальні межі геосистеми

1. Основні положення.

Поняття вертикальної (топічної) структури. Геосистема однорідна в територіальному відношенні, але «по вертикалі» розкладається на різнорідні частинні (рослинність — грунт — гірські породи тощо або різні яруси рос­линності—горизонти грунту — верстви гірських порід тощо), які иов'язані між собою певними відношеннями. Структури подібного типу наливають вертикальними. Під складовими вертикальних структур мають на увазі не стільки різні за своїм висотним положенням шари гео системи, скільки деякі її частини, специфічні в ній за функцією, фізико-хімічними та іншими характеристиками. Такі різні частини можуть займати в геосистемі спільний «висотний поверх» (як, наприклад, трав'яні рослини та наземні тварини), а деякі — прони­зувати весь її вертикальний розріз (гази, волога). При аналізі вертикальної структури геосистеми будь-яка з її складових розглядається як територіально однорідна.

Концепція множинності вертикальних струк­тур. Щоб виділити вертикальну структуру геосистеми, необхідно визначити множину її елементів і тип відношень (зв'язків) між ними. Внутрішньогеосистемні зв'язки зумовлені потоками різних речовин та форм енергії, деякі — фізико-хімічними, біохімічними взаємодіями, важливі також генетико-еволюційні зв'язки між різними геоком понентами та їх частинами тощо. Аналіз відношень кожного з них пов'язаний із специфічним аспектом розгляду вертикальної будови геосистеми, тобто приводить до виділення власної структури. Це означає, що в одній геосистемі можна виділити кілька вертикальних структур різних типів. Геосистема є поліструктурною у вертикальному від­ношенні.

Тип внутрішньогеосистемних відношень є основою виділення певної вертикальної структури геосистеми, оскільки визначає найдоцільніший спосіб її поділу на елементи; характер зв'язків між ними; варіанти групування елементів у більші структурні одиниці — підсистеми, компоненти, модулі (тобто способи декомпозиції вертикальної структури). Оскільки внутрішньогеосистемних зв'язків дуже багато, то стільки ж має бути виділено й відповідних їм структур. Проте це не виключає можливості визначити деякі загальні типи вертикаль­них структур геосистеми. Всю множину внутрішньогеосистемних зв'язків умовно можна поділити на такі типи: генетико-еволюційні; зумовлені потоком енергії та її транс­формацією; зумовлені речовинними потоками (міграцією речовин); відношення тісного кореляційного або інформаційного зв'язку ха­рактеристик геосистеми.

Кожний з цих типів відношень визначає відповідний підхід до виділення вертикальних структур геосистеми (її структуризації). Розрізняють принаймні три загальних підходи структуриза­ції геосистеми та відповідно три типи її вертикальних структур: геокомпонентний (поділ вертикального розрізу геосистеми за ком­понентами природи і далі за їх генетично однорідними частинами); речовинно-фазовий (структурні частини виділяються як тіла, од­норідні за фазовим станом, фізико-хімічними та іншими властиво­стями речовини); просторово-об'ємний (вертикальний профіль гео­енстеми поділяється на деякі однорідні шари, точніше — об'єми). Для будь-якого з-наведених трьох типів вертикальних структур геосистеми можна оцінити ступінь кореляційного (або інформаційного) зв'язку між характеристиками їх елементів і побудувати статистичний (або інформаційний) варіант цих структур.

Елементи вертикальних структур. Перш ніж ви­ділити елементи вертикальних структур геосистеми, необхідно визначити, який принцип оцінки однорідності прийнято за основу структуризації геосистеми (генетичний, речовинно-фазовий тощо) та який рівень детальності структурного аналізу геосистеми достатній для розв'язання поставленого завдання. Спроби віднайти якісь «об'єктивно існуючі» (незалежні від конкретного дослідження), ніби задані самою геосистемою, її не­подільна частини (ландшафтні «атоми», «кристали», «геоелемен-ти» тощо), а також деякі «універсальні» критерії елементарності були як в екології, так і в ландшафтознавстві. Незважаючи на деякі цікаві в плані теорії результати цих спроб, зайвий раз пе­реконуємось, що визначення елементарного об'єкта системи за­лежить тільки від мети та бажаної детальності аналізу. Ним може бути і рослинність взагалі (при загальнотеоретичному аналізі гео­системи), і певна екологічна група видів рослин, і окремий вид, і окрема рослина, навіть її окремі морфологічні органи.

 

2. Основні способи декомпозиції.

Геокомпонентний спосіб. Традиційним для ландшаф­тознавства поділом геосистеми (ПТК) на складові частини є ви­ділення в ній компонентів природи. Це гірські породи (представ­ники літосфери), поверхневі та грунтові води (гідросфери), повіт­ряні маси (атмосфери), грунти (педосфери), рослинність, тварини, мікроорганізми (представники біосфери). Усі ці компоненти є матеріальними тілами, крім них, як компоненти природи розглядають також рельєф і клі­мат. Є пропозиції компонентами ПТК вважати і сукупність про­дуктів діяльності людини, тісно пов'язаних з природними елемента­ми (таких, як меліоративні канали, шляхи сполучення тощо). Тобто в ландшафтознавстві чіткої визначеності того, що слід вва­жати компонентом природи і яке їх число, немає.

Ландшафтно-екологічному підходу щодо цього найбільш від­повідають погляди Д. Л. Арманда (1975) та В. Б. Сочави (1979): компонентами природи, (геокомпонентами)-матеріальні тіла природно­го походження, які відрізняються між собою переважаючим фізико-агрегатним (фазовим) станом речовини, наявністю (або від­сутністю) та формою органічного життя, основними механізмами утворення, положенням щодо земної поверхні та основними функ­ціями в геосистемі.

Поверхневі та грунтові води слід розглядати не як один геокомпонент (води), а два різних, оскільки вони суттєво відрізняються за своїми функ­ціями в геосистемі, положенням щодо земної поверхні та меха­нізмом утворення. Як самостійні розглядаються й біотичні компо­ненти — рослинність, тваринний світ та мікроорганізми.

Таким чином, геокомпонентами є тверді маси земної кори, по­вітряні маси атмосфери, поверхневі та грунтові води, грунти, рос­линність, тварини, мікроорганізми.

Геокомпоненти — складні тіла. У кожному з них є й речовини, які відіграють функцію основної субстанції інших геокомпонентів. Ця особливість геокомпонентів надає їм нових — емерджентних властивостей, яких немає в хімічно чистих та одно­рідних речовинах, що їх складають. В иділення елементів у геокомпонентній вертикальній структурі виходить з поділу геокомпонентів на їх більш генетично однорід­ні частини. У гірських породах такими елементами є їх окремі літолого-стратиграфічні верстви (виділяються як породи одного віку та походження); у грунті — його генетичні горизонти. Елементами рослинності та тваринного світу геосистеми зручно вважати окремі ценопопуляції (сукупність особин одного виду в межах елементарної геосистеми). Доцільно розглядати як елементи і окремі і екотипи рослин — групи особин у межах одного виду, які пристосовані до специфічних умов існування за рахунок спадково закріплених особливостей.

Речовинно-фазовий (геомасовий) спосіб. При аналізі потоків певних речовин, їх взаємопереходів та інших форм взаємодії більш виправдана структуризація геосистеми як складної композиції речовин, різ­них за фазовим станом, фізичними властивостями, хімічним скла­дом. Взаємодії між ними зумовлюють різні процеси в геосистемі (наприклад, продуційний, засолення грунтів тощо) і тому, розгля­даючи різні речовини як окремі елементи геосистемп, можна ефек­тивно досліджувати механізми внутрішньогеосистемпіїх зв'язків.

Близький підхід до структуризації елементарної геосистеми, обгрунтований Н. Л. Беручашвілі (1980), пов'язаний з виділенням геомас. Під ними розуміють якісно своєрідні тіла геосистеми, які мають певну масу, специфічне функціональне призначення, а та­кож швидкість змін у часі та (або) переміщення в просторі. Як геомаси виділяються аеромаси, гідромаси, педомаси, літомаси, фітомаси, зоомаси, мортмаси (мертва органічна речовина). Від гео­компонентів вони відрізняються більшою речовинною однорідністю.

При речовинно-фазовій структуризації геосистеми геомаси слід розглядати як окремі компоненти її вертикальної будови, оскільки деякі їх частини-можуть значно відрізнятися за фізичними, хі­мічними та іншими показниками. Наприклад, фітомаса представ­лена такими досить характерними частинами, як зелене листя рослин, корені, транспортно-скелетні органи (стовбури та гілки), генеративні органи, лишайники, мохи, мікроорганізми тощо.

Крім поділу геомас на елементи, Н. Л. Беручашвілі розробив таксоно­мічну схему, де кожна геомаса поділяється на типи, роди і види. Типи геомас виділяються на основі відмінностей у функціональ­ному призначенні в геосистемі, щільності та швидкості зміни в часі і переміщенні в просторі. Наприклад, серед фітомас виді­ляються однорічне листя деревно-чагарникових рослин, багаторічне листя цих рослин, хвойне листя, транспортно-скелетні органи, корені тощо.

Роди геомас розрізняються у межах типу переважно за інтен­сивністю процесів функціонування. Так, у листяних типах фітомас виділяються їх різні роди за вмістом вологи в листі (гідрофітні, мезофітні, ксерофітні та ін.).

Просторово-об'ємний (геогоризонтний) спосіб. Дослідження вертикальних потоків енергії та речовин у геосистемі, її динамічних змін протягом року пов'язані з урахуванням просто­рової неоднорідності геосистеми у вертикальному напрямку — її ярусної будови. У геосистемі досить чітко виділяються певні її шари,^імайже однорідні за складом різних геомас, та специфічні в інших відношеннях (зокрема, за умовами життя та екологічними процесами).

Вперше яруси, шари (англ. — Іауегз) в екосистемі виділив В. Шелфорд (1912), але на основі переважно біотичних критеріїв. З більш комплексних позицій до цього питання підійшли братії К. і В. Арнольді (1963) та, особливо, Ю. П. Бяллович (1947, 1960). О