Эволюция – необратимы поступательные изменение структуры, и организации ландшафта в направлении их усложнения. Существует тесная связь структуры и организации ландшафтов. Часто усложнение структуры геосистемы не сопровождается усложнением ее организации, тогда речь идет о развитии (бедленды, оползни, деструктивные процессы, связанные с хозяйственной деятельностью). В большинстве случаев воздействие человека на природную геосистему усложняет её структуру, но понижает организацию.
Развитие – это любые изменения геосистемы.
Современные ландшафты в большей степени связаны с плейстоценом (10 тыс. лет назад). Отдельные элементы структуры ландшафта должны иметь корни в более древних эпохах, особенно если речь идет о формировании горных и равнинных ландшафтов.
Ø Энергетические факторы, солнечная энергия; эндогенная энергия Земли (внутренняя энергия в 1000 раз меньше чем солнечная); потенциальная энергия рельефа (потенциальная энергия рельефа, воды, ледников); энергия смежной геосистемы, т. е. энергия может переходить от одной к другой. Климатогенный фактор — фактор эволюционного развития ландшафтов. Заключается в направлении изменения климата, охватывающем геологически длительные отрезки времени. Связанные часто с климатическими ритмами: 11-, 22-23-, 80-50-, 160-180-летними, ритмами в несколько столетий в два тысячелетие. Важно определить направленность изменения климата: потепление с увеличением количества осадков (гумидизация), или с уменьшением количества осадков (ксеротерминизация). Это позволит узнать направленность развития ландшафта. Например, дискуссия о взаимодействии тундры и леса (наступление леса на тундру, или тундры на лес).
Ø Тектонический фактор. Обуславливает неотектонические движения (неоген-четвертичное время). Важны амплитуды неотектонических поднятий на платформах — 1-2 км, в горах — 12-15 км (Тянь-Шань), 10-12 км (Кавказ) и направленность (опускание или поднятие), что обуславливает процессы, протекающие в ландшафте (аккумуляция или денудация и эрозия). Свойства современных ландшафтов связаные с неотектоникой: унаследовательтные ландшафты (Донецкий кряж); неунаследовательные (Припятское полесье юга Приднепровской низменности, сейчас эта низменность испытывает поднятие в прошлом — опускание).
Ø Биогенный фактор. Биологическое вещество изменяет все компоненты ландшафта. Если на дерново-карбонатной почве растет молодой лес со временем она превратится в бурую лесную, или незадернованная территория (только что отступивший ледник, территория оползневого ложе и др.); пруды созданные бобрами..
Ø Антропогенный фактор. Вытекает из того, что хозяйственная деятельность сравнима с силами природы. За 200-300 лет человечество уничтожило половину лесов ( доисторическая площадь леса — 76,2 млн. кв. км, а сейчас — 40 млн. кв. км.
В ландшафте всегда есть разновозрастные структуры: реликтовые, консервативные, прогрессивные структуры (Б,Б.Полынов, Л.С.Берг). Процесс развития ландшафта проявляется в формировании новых морфологических единиц, возникающих из первоначальных едва заметных парцелл.
(1)Изучение ландшафтной структуры территории, функционирования и динамики ПТК является необходимой предпосылкой проведения ландшафтно-эк. исследований, предусматривающих выявление, анализ и оценку проблем в области окружающей человека среды. Такие исследования обычно включают три основных этапа работ: ландшафтно-экологический анализ, диагноз и прогноз, на каждом из которых решаются различные задачи. Первый этап – анализ, включает инвентаризацию ландшафтов, установление их пространственной дифференциации, антропогенных воздействий, определение экологических функций. Второй этап – экодиагностика, заключается в оценивании ландшафта для целей сельскохозяйственного, промышленного, рекреационного, транспортного использования или с точки зрения качеств ландшафта как среды жизни людей. Решение этих задач сопровождается оценкой экологического и ресурсного потенциала, экологической емкости, состояния, устойчивости ландшафтов к антропогенным нагрузкам, а также оценкой экологических ситуаций территории исследования. Последний этап – прогнозирование состояния ландшафтов или прогноз изменения экологических ситуаций на 5 – 10 и более лет вперед.
(2)Инвентаризация, картографирование и установление закономерностей пространственного распространения ландшафтов осуществляется в процессе ландшафтных исследований с использованием методик, разработанных и апробированных в географических и ландшафтных работах. Новым аспектом в проведении ландшафтно-экологического анализа является выявление экологических функций ландшафта.
Экологические функции ландшафта проявляются как совокупность функций его компонентов, однако экологическая значимость последних для человека далеко не одинакова. А.Г. Исаченко предлагает различать облигатные (незаменимые) факторы, без которых невозможна жизнь вообще (воздух, вода, солнечное тепло, биологическая продукция) и дополнительные, играющие вспомогательную роль (стихийные природные процессы). Среди облигатных факторов первостепенное значение имеет климат, который обладает, с одной стороны, большим рекреационным и лечебно-оздоровительным потенциалом, а с другой – способствует формированию ряда экстремальных условий (смерчи, бури, ураганы, гололед).
Обводненность ландшафта также относится к незаменимым экологическим факторам. Водообеспеченность населения определяется суммарным годовым объемом речного стока и запасами пресных подземных вод. Большое значение имеет минерализация и хим. состав вод.
Важным экологическим фактором является рельеф. Увеличение абсолютной высоты местности и связанные с этим явления – понижение атм. давления, недостаток кислорода, понижение температуры воздуха – сказываются негативно на здоровье человека. Вместе с тем горные ландшафты обладают высокой аттрактивностью и значительным рекреационным потенциалом. В условиях равнинных территорий расчлененный рельеф повышает эстетические и рекреационные свойства ландшафтов, хотя и снижает их сельскохозяйственную ценность.
Наиболее важную экологическую роль в ландшафте играют компоненты биоты, в частности растительный покров, который является поставщиком кислорода в атмосферу, источником многих пищевых продуктов, витаминов, лекарственных средств, фитонцидов. Растительность обогащает среду обитания человека, оказывает большое влияние на рекреационные, эстетические, бальнеологические свойства ландшафта. Совместно с остальными экологически значимыми факторами растительный покров выполняет особо важные экологические функции – стабилизирующие, средоформирующие и средозащитные.
Животный мир, несмотря на резкое сокращение численности, продолжает выполнять прежние экологические функции. Животные являются элементами биоты и наряду с растениями определяют биологическую продуктивность экосистемы.
(1)Изучение ландшафтной структуры территории, функционирования и динамики ПТК является необходимой предпосылкой проведения ландшафтно-экологических исследований, предусматривающих выявление, анализ и оценку проблем в области окружающей человека среды. Такие исследования обычно включают 3 основных этапа работ: ландшафтно-экологический анализ, диагноз и прогноз. Первый этап – анализ, включает инвентаризацию ландшафтов, установление их пространственной дифференциации, антропогенных воздействий, определение экологических функций. Второй этап – экодиагностика, заключается в оценивании ландшафта для целей сельскохоз., промышленного, рекреационного, транспортного использования или с точки зрения качеств ландшафта как среды жизни людей. Решение этих задач сопровождается оценкой экологического и ресурсного потенциала, экологической емкости, состояния, устойчивости ландшафтов к антропогенным нагрузкам, а также оценкой экологических ситуаций территории исследования. Последний этап – прогнозирование состояния ландшафтов или прогноз изменения эк. ситуаций на 5-10 лет.
(2) Одной из наиболее сложных видов экологической оценки является определение экологического потенциала ландшафта (ЭПЛ). В структуру ЭПЛ входят не только природные ресурсы, но и природные условия, т.к. они являются экологически значимыми факторами.
С развитием исследований в области оценки качества окр. среды и рационализации природопользования связано все более частое употребление термина «экологическая ситуация».
Б.И. Кочуров рассматривает экологическую ситуацию как пространственно-временное сочетание эк. проблем. Г.В. Сдасюк, А.С. Шестаков и др. предлагают другой термин – «эколого-географическая» ситуация(ЭГС).
Завершающим этапом работ является оценка сложившейся на изученной территории эколого-географической обстановки. Такая оценка ЭГС носит антропоцентрический характер, т.к. оценивается степень опасности последствий социально-эконом. развития территории для систем жизнеобеспечения человека. Используются следующие оценочные категории: благоприятная, удовлетворительная, нейтральная, конфликтная, напряженная, проблемная, нежелательная, критическая, окризисная, бедственная, катастрофическая ЭГС. Однако наиболее часто пользуются пятичленной классификацией эколого-географических ситуаций, которая предусматривает выделение следующих классов ЭГС.
Удовлетворительные ЭГС характеризуют районы слабо затронутые антропогенной деят. (охраняемые тер-ии, труднодоступные районы, районы с сохр. традиционным укладом хоз-ва).
Конфликтные ЭГС формируются в районах со стабильным функционированием и развитием экономических и социально-политических структур.
Кризисные ЭГС – пограничный класс, своеобразная критическая точка в их развитии. Отделяют благоприятные для общества ЭГС от подавляющих его жизнедеятельность.
Бедственные ЭГС характерны для районов, где происходит разрушение природной основы, механизмов саморегулирования. Опасны для соседних территорий.
Катастрофические ЭГС характеризуются устранением субъекта противоречий природопользования (смерть людей, закрытие предприятий, гибель государства), полным разрушением систем природопользования, непригодностью территории для поддержания прежнего уровня и типа жизнедеятельности без постоянных внешних стимуляторов.
Отдельно выделяются аварийные ЭГС, возникающие в результате крупных технологических аварий и природных катастроф (землетрясения, извержения вулканов). Такие события обычно происходят в короткий промежуток времени, но имеют долговременные последствия.
Прогнозирование – одна из наименее разработанных проблем современных естественных наук, включая ландшафтоведение и экологию. Это обусловлено сложностью изучаемых объектов, недостатком информации, отсутствием четких представлений о сущности и структуре самого процесса прогнозирования.
В настоящее время к процессу прогнозирования подходят с системных позиций, что позволяет увязать теоретические, методические и практические вопросы в единую систему.
Система прогнозирования представляет собой совокупность логически увязанных методологических, теоретических и методических положений и рекомендаций, технологических процедур, моделей, направленную на получение конкретных результатов.
Прогноз есть научно обоснованное суждение о возможных состояниях прогнозируемого объекта в будущем. Поэтому важнейшим условием разработки прогноза является выявление сущности и механизмов изменения ландшафтов, установление пространственно-временной динамики процессов, определение временных рядов – последовательных рядов величин каких-либо характеристик по времени.
Достоверность и точность результатов прогнозирования зависят от правильности выбора масштаба территориальных и временных прогнозных единиц.
В зависимости от величины территории выделяются следующие прогнозы: глобальные, региональные и локальные.
Глобальные прогнозы строятся с учетом масштабов всей планеты, имеют своей целью разработку глобальной стратегии и не требуют детальной привязки выводов к конкретной территории.
Региональное прогнозирование производится применительно к сравнительно крупным географическим комплексам – зонам, провинциям, областям.
Локальные прогнозы предназначены для решения задач в пределах ПТК локального уровня ранга урочищ или местностей.
Разновременные прогнозы обусловливают выбор операционных единиц. Так, основой сверхкраткосрочных прогнозов является учет изменений метеорологических условий и сезонных явлений природы, что хорошо прослеживается в границах фаций и урочищ.
Краткосрочные прогнозы позволяют оценить признаки изменения ПТК, происходящие под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов. В качестве территориальной единицы при разработке среднесрочных прогнозов выступает ландшафт, долгосрочных и сверхдолгосрочных – провинции, зоны. Ландшафтно-экологическое прогнозирование осуществляется с помощью различных методов, основными из которых являются: экспертная оценка, экстраполяция, географические аналогии, ландшафтно-генетические ряды, использование функциональных зависимостей. моделирование, оценка. В настоящее время неоценимую помощь в разработке прогнозов оказывает использование современных ГИС – технологий.