Прямые и обратные связи компонентов геосистемы

Важной характеристикой любых систем является их струк­тура и способ связи между ними. По степени совершенства связей ландшафт сильно уступает таким системам, как кристаллы, атомы, организмы. Ландшафт можно назвать системой расша­танных связей ( А.Г.Исаченко).

По роли в ландшафте связи разделяются на прямые и об­ратные, а последние еще на положительные и отрицательные.

Для прямой (односторонней) связи характерно однонаправ­ленное влияние отдельного тела (А) на другое (Б): А—> Б. К пря­мым связям относятся влияние солнечной энергии на Землю, почвенных процессов на формирование коры выветривания, грунтовых вод на питание рек. Прямая связь чрезвычайно харак­терна для ландшафтов.

Обратные связи выражаются во взаимодействии тел, когда не только А влияет на Б, но и Б на А: А<->Б. Они также харак­терны для ландшафтов. К ним относятся взаимодействие почва - растительность, растение- животное, промышленность - сель­ское хозяйство. Обратная связь является положительной, когда результат процесса усиливает его, система развивается, и все дальше уходит от исходного состояния. Примером положитель­ной обратной связи служит процесс засоления почв, при котором каждая новая порция соли, поступившая в почву из грунтовых вод, ухудшает условия жизни растений, способствует изреживанию растительного покрова. При зарастании озер также наблю­дается положительная обратная связь: отмирающие ежегодно растения служат материалом для образования сапропеля. В ре­зультате глубина озера уменьшается, а зарастание увеличивает­ся, озеро превращается в болото.

При отрицательной обратной связи результаты процесса ос­лабляют его действие и способствуют стабилизации системы, восстановлению его исходного состояния. Так, увеличение рас­тительной массы в ландшафте приводит к увеличению продук­тов разложения растительных остатков - гумусовых кислот, ко­торые, промывая почву, выщелачивают из нее питательные вещества, ухудшая тем самым условия жизни растений. Это спо­собствует уменьшению растительной массы.

Благодаря обратной связи в ландшафте наблюдается саморе­гулирование: всякое отклонение от устойчивого стационарного состояния вызывает изменения, уменьшающие это отклонение. В этом находит выражение "принцип Ле-Шателье", согласно ко­торому всякая система подвижного равновесия стремится изме­ниться таким образом, чтобы свести к минимуму эффект внеш­него воздействия.

В природных ландшафтах механизм обратной связи играет значительно меньшую роль, чем в живых организмах. В куль­турных ландшафтах он приобретает ведущее значение.

Влияние глобальных факторов на геосистему огромно, но и геосистема в свою очередь влияет на земную поверхность, и на атмосферу, и на живые организмы. И хотя это влияние от каж­дой отдельной геосистемы в короткий промежуток времени не­значительно, оно может суммироваться как в пространстве (если много геосистем оказывают одно и то же воздействие), так и во времени, приобретая значение фактора, определяющего даль­нейшую эволюцию ландшафтной оболочки. Именно этот куму­лятивный эффект работы относительно слабых, но устойчивых связей и привел, например, к созданию атмосферы и всех геоло­гических осадочных пород.

Связи между отдельными частями ландшафта осуществля­ются в процессе миграции вещества, энергии и информации.