Динамика природной геосистемы

Природные геосистемы постоянно меняются. Любая геосистема в своей структуре и функционировании изменяется адаптивно, т. е. подстраивается к новым условиям. Пример: приуроченность цветения большинства растений в средней полосе к периоду после таяния снега. Часто при адаптации к разным условиям одна и та же геосистема может быть представлена различными вариантами своей вертикальной и горизонтальной структуры, т. е. система меняет свои состояния.

Состояние природной геосистемы – определенный тип ее структуры и функционирования, ограниченный некоторым отрезком времени. Динамика природной геосистемы – смена ее состояний. Различают несколько видов ландшафтной динамики:

1. Динамика природных ритмов. Ритмика природной геосистемы – повторяемость в определенной последовательности различных ее состояний, отличающихся спецификой структуры и функционирования. Эти состояния периодически повторяются, т. е. ритмика геосистемы – обратимые изменения. Существует иерархия динамических состояний природных геосистем: многовековые, вековые, 30-летние, 11-летние, двухлетние, годичные, сезонные, подсезонные, синоптические, суточные. Ландшафтные ритмы с различными характерными временами накладываются друг на друга. Ритмичность природных процессов подробно изучал А. Л. Чижевский.

2. Динамика ландшафтных трендов. Ландшафтный тренд – современные направленные изменения природной геосистемы (например, заболачивание, осолончакование, опустынивание). Тренд – есть реакция системы на изменения внешней среды (климатические, неотектонические, гидрологические) или следствие спонтанного развития геосистемы. Тренд – современный срез ландшафтной эволюции, ее современное звено.

3. Динамика природных катастроф. К природным катастрофам относятся лавины, сели, обвалы, ураганы, извержения вулканов, наводнения, лесные пожары и т. п. Динамика природных катастроф происходит в сравнительно сжатые отрезки времени и влечет за собой разрушение или полное уничтожение биоты и почвенного покрова, некоторые изменения литогенной основы.

4. Динамика восстановительной сукцессии. После природной катастрофы ландшафт в течение нескольких десятков и даже сотен лет восстанавливает свою вертикальную и горизонтальную структуру. Этот процесс называется восстановительной сукцессией (пример отрицательной обратной связи), а период, в течение которого он длится – периодом релаксации. Ландшафтная сукцессия – стадийные изменения природной геосистемы, возникающие вследствие природных или антропогенных нарушений и направленные на ее восстановление, приведение ее в относительно устойчивое (климаксовое) состояние. Характерное время природной геосистемы – время, необходимое для прохождения геосистемой серии состояний с возвратом к условно исходному состоянию.

5. Антропогенная динамика геосистем. Такая динамика обусловлена хозяйственной нагрузкой на геосистему – ускоренной эрозией и дефляцией почв, вторичным засолением почв на орошаемых участках в аридных условиях, дигрессией пастбищ, вырубкой лесов, заболачиванием подтопленных побережий водохранилищ, опустыниванием, загрязнением (эвтрофикацией) среды. Как правило, антропогенная динамика ведет к разрушению геосистем.

Динамика природных ритмов и восстановительных сукцессий является видами стабилизирующей динамики ландшафта, остальные виды динамики ведут к необратимому качественному изменению или даже разрушению ландшафта.