Общие свойства геосистем

К основным свойствам геосистем принадлежать территориальность-пространственность, полиструктурность, сложность, целостность, открытость, динамичность, устойчивость, стохастичность.

Территориальность-пространственность – это особенность геосистем, которая отличает их от многих систем других классов, в частности экосистем. Из внешней среды геосистемы выделяются как определенные участки территории. Каждую геосистему можно описать метрическими показателями (площадью, линейными размерами) и топологическими (характеризуют положение данной геосистемы по отношению к другим гоесистемам или объектам другой природы). Территориальность геосистем дает возможность использовать картографические методы при их выделении, изображении и анализе.

Фактически же геосистемы не являются двумерными (на площади), а пространственными системами.

К геосистемам относятся природные системы только определенного пространственного интервала. Линейные размеры геосистем наименьшего ранга – несколько метров, а географической оболочки, если ее считать геосистемой 10⁷-10⁸ м по горизонтали и 10³-10⁴ по вертикали.

Размер геосистем имеет важное значение, потому что определяет особенности факторов ее формирования и динамику, а также методы исследования. В соответствие с размерами принято выделять геосистемы 6 классов:

- Субтопический (пространственный масштаб 10⁰-10¹ м²);

- топический (пространственный масштаб 10²-10⁴ м²);

- хорический (пространственный масштаб 10⁴-10⁸ м²);

- региональный (пространственный масштаб 10⁷-10¹² м²);

- субглобальный (пространственный масштаб 10¹⁰-10¹⁴ м²);

- глобальный (пространственный масштаб 10¹⁴-10¹⁶ м²);\.

Ландшафтная экология рассматривает геосистемы только первых четырех пространственных уровней т.е. пространственный масштаб объектов исследования ландшафтной экологии не менее 10⁰-10⁶ м²).

Полиструктурность. Под структурой системы понимают характер соединения ее элементов определенного типа отношениями. Поскольку в одной системе таких отношений может быть несколько то и системы называют полиструктурными. Например, для социальные системы (у них выделяют полово-возрастную, профессиональную, этническую и другие структуры. Эти же отношения определяют способ разделения системы на элементы, их состав и объединения в подсистемы.

Вертикальный аспект анализа: элементы – это разные физические тела геокомпонентов; отношения – вертикальные потоки разных веществ и энергии (информации);

Территориальный : элементы – геосистемы низшего ранга; отношения – горизонтальные потоки вещества или энергии между ними;

Временной (динамический): элементы – отдельные интервалы времени (состояние геосистемы в отдельные интервалы времени) , а отношения – как последовательность их изменений.

В рамках территориального аспекта исследуются такие типы отношений: связь геосистем потоками воды, воздуха, миграцию животных и т.п.

Сложность. Сложными являются системы, сформированными большим количеством элементов разных типов, между которыми существуют разные связи. Сложность обуславливает специфические подходы к их анализу.

Целостность – свойство системы, которая проявляется в том, что изъятие из нее определенного компонента приводит к ее кардинальной перестройке или вообще к гибели, а сам этот компонент отдельно от системы существовать не может или же качественно изменяется.

Например, лишение геосистем почвы приведет к ее полной трансформации – они не смогут иметь растительности, практически исчезает трофическая структура, формируется специфический водный, радиационный, геохимический и другие режимы. Наиболее сильным проявлением целостности систем является их эмерджентность, то есть присущи системе такие свойства, которых не имеет ни один из ее элементов и которые могут возникнуть только при взаимодействии этих элементов.(Круговороты веществ, способность к самоочищению).

Открытость. Открытыми являются системы, часть элементов которых имеют связи с элементами, которые ей не принадлежат, а составляют внешнюю среду геосистемы.

Наполовину закрытые не имеют выходных потоков; закрытыми являются такие, которые не имеет входных и выходных потоков. Горизонтальными потоками воды, ветра, вещества, биотическими миграциями одни геосистемы связаны с другими. Геосистемы открыты и к антропогенным нагрузкам.

Динамичность. Динамичными называются системы, значения характеристик которых изменяются во времени. Изменчивы метеорологические показатели, геологические показатели изменяются медленнее. Обычно изменения регистрируются в интервале от нескольких минут до нескольких десятков лет.

Устойчивость у геосистемы проявляется во многих формах и дает ей возможность противостоять внешним влияниям, в частности, антропогенным, сохранять при взаимодействии с внешней средой свою целостность и другие черты. Неустойчивые в данных условиях геосистемы изменяются на более стойкие (обусловлено генетико-эволюционно). В условиях интенсивного влияния человеческой деятельности в природу это равновесие часто нарушается. Развитие деградационных процессов в геосистемах (вымирание видов, эрозия и засоление почв, загрязнение и т.д.) является не чем иным как результатом потери ими устойчивости к антропогенным загрузкам. Поэтому оценка устойчивости геосистемы к внешним факторам является одной из важнейших прикладних проблем ландшафтной экологии.

Стохастичность. Стохастическими называются системы, зависимости между характеристиками которых и их связи с внешней средой не жестко детерминированы (функциональны), а статистические, вероятностные. Причин этому много: одна из них состоит в опосредованности взаимодействий между элементами геосистемы. Эти связи могут быть длинными и чем длиннее цепь, тем неменее однозначными становятся связи между конечными элементами. На геосистему действуют много внешних факторов чисто вероятностной природы (выпадение осадков), что обуславливает вероятностный характер ее динамики и эволюции.

Поиск по сайту: