Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Ландшафтоведение

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 791120.01.99
Дана комплексная физико-географическая характеристика ландшафтов, раскрыты основные понятия, виды, физико-географические и геологические процессы, прогнозы, влияние деятельности человека и др. Приводятся некоторые статистические и исторические сведения о физико-географических и геологических процессах Земли. Представлены современные сведения, связанные с ландшафтоведением и эпигеосферой. Для студентов инженерных специальностей, обучающихся по направлениям «Прикладная геология», «Технология геологической разведки», «Науки о Земле». Может быть полезно специалистам в сфере инженерной геологии, геоэкологии и природопользования.
Торгашев, Р. Е. Ландшафтоведение : учебник / Р. Е. Торгашев. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 192 с. - ISBN 978-5-9729-1062-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1902083 (дата обращения: 13.07.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.

Р. Е. Торгашев





                ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ





Учебник






















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 712
ББК 26.82
    Т60



Рецензенты:
доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры государственного и муниципального управления Российского государственного гуманитарного университета Голованов Владимир Иванович;
доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник 54 отдела Научного управления Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-испытательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина» Жуков Вячеслав Михайлович




        Торгашев, Р. Е.

Т60       Ландшафтоведение : учебник / Р. Е. Торгашев. - Москва ; Вологда :
    Инфра-Инженерия, 2022. - 192 с. : ил., табл.
           ISBN 978-5-9729-1062-5

     Дана комплексная физико-географическая характеристика ландшафтов, раскрыты основные понятия, виды, физико-географические и геологические процессы, прогнозы, влияние деятельности человека и др. Приводятся некоторые статистические и исторические сведения о физико-географических и геологических процессах Земли. Представлены современные сведения, связанные с ланд-шафтоведением и эпигеосферой.
     Для студентов инженерных специальностей, обучающихся по направлениям «Прикладная геология», «Технология геологической разведки», «Науки о Земле». Может быть полезно специалистам в сфере инженерной геологии, геоэкологии и природопользования.

                                                            УДК 712
                                                            ББК 26.82







ISBN 978-5-9729-1062-5

     © Торгашев Р. Е., 2022
     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

            ОГЛАВЛЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ..........................................................5
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ................................6
РАЗДЕЛ I. ЭПИГЕОСФЕРА (ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА)...................10
1.1. Строение и закономерности развития географической оболочки..10
1.2. Окружающая среда и человек..................................27
1.3. Природные ресурсы и их классификация........................27
1.4. Агроландшафты...............................................33
Вопросы и задания для повторения.................................38
РАЗДЕЛ II. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЛАНДШАФТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЗЕМЛИ.................................................39
2.1. Геологические процессы......................................41
  2.1.1. Сейсмические процессы...................................41
     2.1.1.1. Землетрясения......................................43
  2.1.2. Извержения вулканов.....................................49
     2.1.2.1. Распространение вулканов...........................49
     2.1.2.2. Вулканические процессы.............................49
     2.1.2.3. Выбросы обломочного материала и их последствия.....50
     2.1.2.4. Вулканические газы.................................52
     2.1.2.5. Лавовые потоки.....................................52
     2.1.2.6. Палящие вулканические тучи.........................53
     2.1.2.7. Лахары.............................................53
     2.1.2.8. Смертность от вулканических извержений.............54
     2.1.2.9. Способы защиты от вулканических извержений.........54
     2.1.2.10. Польза от вулканов................................54
  2.1.3. Цунами..................................................55
     2.1.3.1. Распространение цунами.............................55
     2.1.3.2. Причины возникновения цунами.......................56
     2.1.3.3. Факторы, определяющие силу цунами..................57
     2.1.3.4. Влияние цунами на хозяйственную деятельность.......58
     2.1.3.5. Экологические последствия цунами...................60
     2.1.3.6. Прогноз цунами.....................................60
     2.1.3.7. Защита от цунами...................................61
2.2. Горные удары................................................62
  2.2.1. Типы горных ударов......................................62
  2.2.2. Причины возникновения...................................63

3

  2.2.3. Влияние на человеческую деятельность.............64
  2.2.4. Предотвращение горных ударов.....................64
РАЗДЕЛ III. КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ...........................66
3.1. Криогенное пучение...................................67
3.2. Термокарст...........................................70
3.3. Термоабразия.........................................72
3.4. Термоэрозия..........................................73
3.5. Криогенное растрескивание............................75
3.6. Солифлюкция. Распространение и условия развития......77
РАЗДЕЛ IV. КАРСТ..........................................79
РАЗДЕЛ V. СУФФОЗИЯ........................................87
РАЗДЕЛ VI. ЗАБОЛАЧИВАНИЕ..................................90
РАЗДЕЛ VII. ПЛЫВУНЫ И ЗЫБУЧИЕ ПЕСКИ.......................97
РАЗДЕЛ VIII. ПУЧЕНИЕ (НАБУХАНИЕ) И УСАДКА................100
РАЗДЕЛ IX. ПРОСАДКИ......................................104
РАЗДЕЛ X. ЭКОСФЕРА И ЕЕ ВЕЩЕСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ..............................................109
ПРАКТИКУМ. Характеристика природных ландшафтов своей местности.112
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ......................................114
ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ПО ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЮ И ГЕОЭКОЛОГИИ............................................140
ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................167
Условные графические обозначения показателя текучести и степени водонасыщения грунтов на инженерно-геологических разрезах и колонках...............................................167
Графические обозначения основных видов грунтов...........168
Условные графические обозначения элементов гидрогеологии.169
Фото ландшафтов регионов России..........................170
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.................................188

4

            ВВЕДЕНИЕ



    Под трактовкой ландшафтоведение (по Р. Е. Торгашеву) следует понимать раздел физической географии, который связан непосредственным изучением природных территориальных комплексов (ПТК) или ландшафтных геосистем (геоэкологических систем), а также природно-антропогенных и антропогенных геосистем регионального и локального уровней, их генезис, эволюцию, функционирование и трансформацию (земных ландшафтов), являющихся частью среды эпигеосферы (географической оболочки).
    Под эпигеосферой мы понимаем наиболее сложную часть планеты Земли (высшего ранга), практически не имеющих границ, где соприкасаются и взаимопроникают атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера, ее развитие подчинено природным законам (по Р. Е. Торгашеву).
    Уникальность физической географии, как естественной науки способствует ее успешному участию в решении целого ряда инженерных задач и геополитических, экономических, социальных, геоэкологических, геоэкономических, регионометрических, биоэкологических, биогеографических проблем современности.
    Организация учебной деятельности по изучению ландшафтных комплексов Земли должна основываться на ключевом деятельностном подходе при этом должна способствовать формированию у обучающихся не только метапредмет-ных знаний и умений, но и универсальных учебных действий, включающих перечень общеучебных умений и навыков, и способов деятельности, а также ценностных ориентиров и опыта творческой деятельности.
    Реализация деятельностного подхода в процессе изучения ладшафтов Земли состоит в том, что обучающиеся не получают геоинформацию в готовом виде, а извлекают ее из разных источников, в первую очередь, карт, статистических материалов, текста учебника. Умения пользоваться разнообразными источниками географической информации, представленных в форме графиков, диаграмм, таблиц, схем, электронных образовательных ресурсов, - важнейшие метапредмет-ные результаты обучения.
    Работы с картой, статистическими материалами, геоинформационными системами развивают самостоятельную познавательную, творческую деятельность обучающихся. Они обучают сравнивать, классифицировать, объяснять географические явления и процессы на основе картографических, статистических и гео-информационных ресурсов. Важнейшие из них формируются в каждом классе, постепенно усложняясь на каждом этапе обучения.
    Особое внимание обращается на формирование умений представлять географическую информацию в разных формах, в том числе с помощью компьютерных технологий.

5

            СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУК О ЗЕМЛЕ



    Современное состояние наук о Земле в физико-географическом направлении формируют со второй половины XX века новое направление - «Исследование Земли из космоса», «Исследование Земли, Океана и Космоса», в системе «Космическая география».
    Рассмотрим кратко межпредметные связи наук о Земле с космической географией.
    Направление «Изучение Земли из космоса», также как и «космическая география» является новым научным направлением, поскольку первые пролеты в космос были совершены во второй половине XX века, первый искусственный космический спутник был запущен 4 октября 1957 года.
    Космическая география находится на стыке наук, которые принадлежат к блоку современных наук о Земле, включая геоэкологию, учение об атмосфере, физику Земли и т. д. Космическая география опирается на методы исследования, используемые в этих науках: географические, системный, анализ Земли в целом по глобальным космическим снимкам (КС), геоэкологические, стратиграфические, геофизические, геохимические, палеомагнетические, математические и др.
    Геофизические методы исследования включают, прежде всего, гамма-съемку, гамма-спектрометрическую съемку, гамма-каротаж и другие методы.
    Методы, применяемые при геофизических исследованиях, подразделяются на:
    -  электрические;
    -  сейсмические;
    -  гравиметрические, магнитометрические, геотермические и ядерные.
    Электрические методы основаны на изучении естественных или искусственно созданных на Земле электромагнитных полей.
    Гравиметрические методы исследуют особенности поля силы тяжести.
    Магнитометрические - особенности магнитного поля Земли.
    Геотермические методы основаны на изучении естественного или искусственно вызванного температурного поля в Земле.
    В ландшафтной геоэкологии наиболее широко используются: вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), электропрофилирование (ЭП), электрокаротаж, зондирование методом вызванных потенциалов (ВЭЗ-ВП), резистивиметрия (определение удельных электрических сопротивлений воды), сейсморазведка методом преломленных волн (МПВ), термометрия, гамма-съемка, пенетрацион-ный и радиометрический каротаж.

6

    Радиометрические исследования направлены на изучение естественного радиационного фона и радиоактивного загрязнения.
    Длительное развитие географии как науки привело к углублению её внутренней дифференциации и появлению ряда научных направлений.
    Все методы географических исследований можно разделить на традиционные и современные. К традиционным методам относятся:
    -      наблюдения (дают фактические данные о географических объектах и могут быть - маршрутные и площадные, периодические и непрерывные, контактные и дистанционные);
    -      картографический (позволяет изучать закономерности пространственного размещения и развития ПТК с помощью разнообразных общегеографических, тематических и комплексных карт);
    -  статистический (обработка и анализ данных разнообразных наблюдений);
    -      исторический (изучение географических объектов с момента их образования до настоящего времени);
    -      сравнительный (выявление сходств и различий географических объектов и явлений для их классификации и прогнозирования их изменений в пространстве и во времени).
    Современные методы географических исследований тесным образом пересекаются с космическими:
    -      аэрокосмические (исследования Земли при помощи летательных аппаратов);
    -      географическое прогнозирование и моделирование (предвидение будущего состояния геосистем, выделяют моделирование графическое, математическое и машинное);
    -      геоинформационные (создание банков данных на основе информации полученной с искусственных спутников Земли, метеостанций и из других источников).
    Аэрокосмические исследования позволяют получить информацию о характере рельефа, разломной тектонике, гидрографии, проявлении экзогенных и эндогенных геологических процессов, почвах, частично о горных породах, техногенных объектах, о распространении ореолов техногенных загрязнений геологической среды. По снимкам выделяют границы ландшафтов, определяют контрольные участки для полевых наблюдений.
    При помощи аэрокосмического мониторинга можно оценить современное состояние геологической среды, проследить динамику ее изменения и наметить необходимые мероприятия по ликвидации негативных последствий.

7

    Преимущества подобных исследований:
    -  изучение обширных территорий;
    -  анализ нескольких компонентов природы в их взаимосвязи;
    -  высокая оперативность и эффективность контроля;
    -  непрерывность и повторяемость во времени.
    Аэрокосмические методы используются для исследований в любом масштабе, но являются основными для мелкомасштабного картирования.
    Современная география играет важную роль в решении задач развития страны. С помощью различных методов ведется наблюдение за:
    -  состоянием природной среды;
    -      изменениями климата (в настоящее время найдены бесспорные доказательства изменений климата нашей планеты: доказано, что перемещение полюсов хорошо согласуется со схемами распределения по земному шару ископаемых кораллов, залежей каменного угля, соли и другими признаками климатических перемен);
    -      вулканической деятельностью (пользуясь методом палеомагнетизма, ученые в состоянии анализировать вулканические лавы);
    -  силовыми линиями земного поля (путем сложных и тонких измерений);
    -  магнитным склонением Земли (путём метода палеомагнетизма);
    -      изменениями геологогеофизических планетарных процессов и солнечноземными взаимосвязями и за последствиями антропогенного воздействия (на основе анализа данных, полученных в результате наблюдений);
    Сегодня современные географические знания:
    -      позволяют специалистам разработать системы мероприятий по борьбе с негативными последствиями воздействия на человека на природную среду;
    -      дают информацию для осуществления составления планирования и прогнозирования развития и изменения территориально-производственных комплексов.
    География изучает Землю в целом (землеведение) и её отдельные части (страноведение) с точки зрения сходства и различия явлений, процессов, происходящих на земной поверхности. Рассматривает природные и антропогенные процессы, происходящие на земной поверхности, наблюдаемые из космоса (космическое землеведение).
    Изучаемая космической географией поверхность Земли, как место обитания человечества, представляет собой совокупность разнообразных географических комплексов.
    Современная классификация наук о Земле:
    -  Астрогеодезия
    -  Атмосферные науки

8

    -  Вулканология
    -  Геммология
    -  География
    -  Геодезия
    -  Геоинформатика
    -  Геология
    -  Геоморфология
    -  Геостатистика
    -  Геотехнология
    -  Геофизика
    -  Геохимия
    -  Гидрология
      • Гидрология суши
         -  Лимнология
         -  Потамология
         -  Русловедение
      • Океанология
    -  Гляциология
    -  Землеустройство, кадастр и мониторинг земель
    -  Картография
    -  Климатология
    -  Кристаллография
    -  Литология
    -  Метеорология
    -  Минералогия
    -  Океанография
    -  Палеогеография
    -  Палеоокеанология
    -  Палеоклиматология
    -  Палеонтология
    -  Почвоведение
    -  Петрология и Петрография
    -  Петрофизика
    -  Седиментология
    -  Сейсмология
    -  Стратиграфия
    -  Тектоника
    -  Экология
    -  Земледелие

9

РАЗДЕЛ I


ЭПИГЕОСФЕРА
(ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА)

1.1. Строение и закономерности развития географической оболочки.
Строение географической оболочки и ее границы


    Выделение таких оболочек Земли как атмосфера, гидросфера и литосфера основывается на учете какого-либо одного агрегатного состояния вещества: твердого, жидкого или газообразного. Однако в зоне соприкосновения, взаимопроникновения и взаимодействия друг с другом этих трех оболочек можно выделить специфическую оболочку, где вещество представлено всеми тремя агрегатными состояниями - это географическая, оболочка.
    Представление о географической оболочке как о «наружной сфере земли» было введено русским метеорологом и географом П. И. Броуновым (рисунок 1.1.1) еще в 1910 году, а современное понятие разработано известным географом, академиком АН СССР А. А. Григорьевым (рисунок 1.1.2).


Рисунок 1.1.1. Пётр Иванович Броунов (1852-1927)

Рисунок 1.1.2. Андрей Александрович Григорьев (1883-1968)


10

    Географическая оболочка, эпигеофера - оболочка, Земли, в пределах которой взаимно проникают друг в друга и находятся в тесном взаимодействии нижние слои атмосферы, верхние части литосферы, вся гидросфера и биосфера.


Рисунок 1.1.3. Эпигеосфера

    Тропосфера, земная кора, гидросфера, биосфера - это структурные части географической оболочки, а заключенное в них вещество - ее компоненты.
    Несмотря на существенные различия структурных частей географической оболочки, у них есть одна общая, очень существенная черта - непрерывный процесс перемещения вещества. Однако скорость внутрикомпонентного перемещения вещества в разных структурных частях географической оболочки не одинакова. Наибольшие показатель скорости отмечены в тропосфере. Даже при безветрии совершенно неподвижного приземного воздуха не бывает. Условно в качестве средней скорости перемещения вещества в тропосфере можно принять величину 500-700 см/с.
    В гидросфере из-за большей плотностью воды скорости перемещения вещества ниже, причем здесь в отличие от воздушной тропосферы наблюдается общее закономерное убывание скорости переноса вод с глубиной. В целом средние скорости переноса вод в Мировом океане составляют (см/с): на поверхности -1,38, на глубине 100 м - 0,62, 200 м - 0,54, 500 м - 0,44, 1000 м - 0,37, 2000 м -0,30, 5000 м - 0,25.


11

    В земной коре процесс переноса вещества настолько замедлен, что для его установления требуются специальные исследования. Скорость перемещения вещества в земной коре измеряется несколькими сантиметрами или даже миллиметрами в год. Так скорость раздвижения срединно-океанического хребтов варьирует от 1 см/год в Северном Ледовитом океане до 6 см/год в экваториальной части Тихого океана. Средняя же скорость раздвижения океанической земной коры составляет примерно 1,3 см/год. Установленная вертикальная скорость современных тектонических движений на континентах такого же порядка.
    Во всех трех структурных частях географической оболочки внутрикомпо-нентное перемещение вещества протекает в двух направлениях: горизонтальном и вертикальном. Эти два направления не противостоят друг другу, а представляют разные отрезки одного и того же процесса.
    Перемещение вещества в биосфере имеет свои особенности. Так горизонтальное перемещение вещества здесь осуществляется путем размножения.
    Между структурными частями географической оболочки осуществляется активный и непрерывный обмен веществом и энергией. Например, в атмосферу в результате испарения с поверхности океана и суши поступает вода, твердые частицы попадают в воздушную оболочку во время извержения вулканов или с помощью ветра. Воздух и вода, проникая по трещинам и порам вглубь горных пород попадают в литосферу. В водоемы постоянно поступают газы из атмосферы, а также различные твердые частицы, которые сносят потоки воды. От поверхности Земли нагреваются верхние слои атмосферы. Растения поглощают из атмосферы углекислый газ и выделяют в нее кислород, необходимый для дыхания всем живым существам. Живые организмы, отмирая, образуют огромные толщи горных пород.


Рисунок 1.1.4. Схема связей в системе понятия «географическая оболочка»

12