CC BY
198
ГЕОГРАФИЯ
УДК 911.52
Е.И. АРЧИКОВ, И.В. НИКОНОРОВА
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ ГРАНИЦЫ
ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ ;
Географы до сих пор не достигли единства в трактовке предмета своего исследования. Отсутствует четкость в определении задач и границ науки. Большинство ученых географов считают, что предметом физической географии является географическая оболочка. Этот термин ввел в науку
А.А.Григорьев в 1932 г. [1]. С тех пор в природе и в науке о Земле произошли значительные изменения. Появились новые факты и гипотезы. Открыты новые закономерности. Особый интерес географов и геологов представляет гипотеза «тектоники плит». Не менее интересны новые положения о циркуляции атмосферы и гидросферы, учение о планетарных морфоструктурах, новые факты о строении земной коры, полученные бурением суши на Кольском полуострове и дна океана с судов «Гломар Челленджер» и «Джойс Резолю-шен», учение об «океанизации» Земли, новые данные исследований Земли и планет из космоса и другие. Возникли значительные изменения поверхности Земли антропогенными действиями, появились десятки мегаполисов и культурные ландшафты. В то же время значительные районы Земли оказались в зонах экологических и военных катастроф.
Первые идеи «О наружной оболочке Земли», как объекте изучения науки физической географии, появились в 1910 г. в работах П.И.Броунова [2]. В 1950 г. Ю.Т. Ефремов ввел в науку термин «Ландшафтная оболочка Земли». Это понятие С.В.Калесник [3], В.А.Анучин [4], Н.С.Щукин [5] и другие начали использовать в качестве синонимов географической оболочки. Причем ее пространственную границу определили так: верхнюю - до тропопаузы, а нижнюю - до глубины 4-5 км, соответственно средней мощности осадочных пород. Позднее С.В.Калесником [3] корректированы границы географической (ландшафтной) оболочки: верхняя - до стратопаузы. А нижняя включает только область гипергенеза.
В 1978 г. К.К.Марков выделил комплексную физико-географическую оболочку [6]. Он называет ее обширным физико-географическим образованием, состоящим из литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. К.К.Марков в названную оболочку включает не всю литосферу, а ограничивает ее рельефом, корой выветривания и почвой. Верхней границей «комплексной физико-географической оболочки» К.К.Марков считает рубеж рас-
пространения жизни, а современную географическую оболочку называет биосферой.
По поводу понятий «географическая оболочка» и «ландшафтная среда» (оболочка) существуют и другие точки зрения. Например, А.Н.Мильков [7] не считает эти термины синонимами. По мнению указанного автора, ландшафтная оболочка - это «живой покров», тонкий поверхностный горизонт, «активное ядро» географической оболочки, слой прямого соприкосновения; контакта и энергетического взаимодействия земной коры, тропосферы, гидросферы и биосферы. То есть ландшафтная оболочка - это часть, биологический фокус географической оболочки, мощностью до 200-250 м.
Обзор вышеуказанных определений показывает неадекватность, следовательно, и неопределенность предмета изучения физической географии. До сих пор однозначно не определены пространственные границы оболочек, а их временной рубеж не определён вовсе.
Если предметом изучения физической географии является географическая оболочка, то следует определить её общепризнанные пространственные и временные границы.
По А.А.Григорьеву, И.С.Щукину, С.В.Колеснику и др., пространственные границы географической оболочки включают не всю литосферу и атмосферу.
В.Л. Арманд [8], А.М. Рябчиков [9], Ф.Н. Мильков [7] и другие в состав географической оболочки включают и арену проявления эндогенных процессов. В её состав входит земная кора (мощностью до 50-100 км на материках, 35-40 км в океанах). По нашему мнению, это недостаточно, так как в состав географической оболочки входит рельеф, который в современном определении понимается как объёмное тело, имеющее четырёхмерную систему координат; х (длина), у (ширина), г (высота) и t (возраст). Образование рельефа осуществляется под совместными действиями как внутренних, так и внешних процессов. Следовательно, в состав географической оболочки входит не только поверхностный рельеф, но и простирающиеся вглубь его элементы и происходящие в них процессы, которые создают эндогенные процессы. Например, вулканические, сейсмические явления происходят во всей толще литосферы. Следовательно, вся толща литосферы входит в состав географической оболочки, так как основные очаги магматизма находятся в верхней мантии.
Нас могут упрекнуть, что изучение эндогенных процессов является пререгативой геологических наук. Но для познания рельефа (а он элемент географической оболочки) необходимо изучение эндогенных процессов. Что касается геологов, то они изучают внутренние процессы для решения своих геологических задач. Учитывая, что основные очаги магматизма и глубокофокусных землетрясений находятся в литосфере, её всю следует включать в географическую оболочку, ибо вулканические и другие процессы, формирующие основные формы рельефа, протекают именно под действием эндогенных процессов.
Основные атмосферные процессы (погодные, климатические) происходят в тропосфере. Но физико-географы изучают процессы, происходящие и вне её. Нельзя согласится с мнением В.Б. Сочавы [10], который утверждает, что атмосфера выше тропосферы является объектом исследования физики атмосферы, что стратосфера и выше не входит в состав географической оболочки. Физики изучают атмосферу для решения своих физических задач, а географы - своих. •
Природные процессы, происходящие на поверхности Земли, зависят от состояния стратосферы, мезосферы и других слоев атмосферы. Например, в тропосфере, стратосфере и мезосфере существуют системы циркуляций, которые взаимодействуют. Географы изучают перламутровые, серебристые облака, которые образуются вне тропосферы, на высоте 30-90 км. На высоте до 1000 км происходит полярное сияние. Все указанные процессы являются объектами изучения географов. Следовательно, всю толщу атмосферы надо включать в состав географической оболочки.
Общая схема системы географической оболочки выглядит так:
Система географической оболочки состоит из четырёх компонентов: литосферы атмосферы, гидросферы и биосферы. Все они взаимосвязаны и взаимообусловлены. Первые три компонента, в отличие от современных, в момент их формирования имели совершенно другие свойства. Литосфера отличалась обилием проявления площадного, линейного и точечного вулканизма. Атмосфера была безкислородной. Гидросфера располагалась в неглубоких морях и океанах. Причём в них первоначально содержались соли в малом количестве. Но географическая оболочка Земли сформировалась и формируется до современного состояния. Система географической оболочки имеет вход в её пределы, куда поступают вещества Земли в виде космических тел и внутренних веществ Земли. Энергия в систему географической оболочки поступает в виде солнечного тепла и частично космической энергии. Уход из системы в космическое пространство осуществляется в виде тепла Земли и ухода частиц атмосферы.
Во временном аспекте нижней границей географической оболочки обычно будет время появления жизни на земле, т.е. около трёх миллиардов лет тому назад. Но в истории Земли выделяются пять отрезков примерно одинаковой продолжительности: катархей, архей, афебий, рифей и фанерозой [11]. Литосфера, гидросфера и атмосфера начали обособляться ещё в катар-хее. Как только на Земле образовалась «твердь», т.е. твёрдая оболочка, то этот момент следует считать началом формирования географической оболочки. На Земле образование литосферы шло одновременно с формированием гидросферы и атмосферы.
На Марсе нет биосферы и гидросферы, но есть атмосфера и литосфера. Значит, подобная Земле географическая оболочка существует. Даже на Луне она существует, так как на ней есть своеобразная литосфера, на поверхности которой есть «твердь», по которой путешествовали американские космонавты, хотя на спутнике Земли нет гидросферы, биосферы и атмосферы. На планетах-гигантах нет подобной земной географической оболочки. Следовательно, нижним временным рубежом географической оболочки Земли является катархей, когда появились на Земле литосфера, атмосфера и гидросфера. Что касается земной ландшафтной оболочки, мы полностью придерживаемся взглядов Ф. Н. Милькова, А. А. Макуниной и других, которые считают, что ландшафтная сфера является частью географической оболочки, её тонким предельным слоем, мощностью от 5 до 150 м в зависимости от географической широты, что она является предметом изучения ландшафтоведения, что это направление физической географии не является синонимом.
В архее на Земле появилась жизнь. С конца архея и протерозоя шла эпоха скрытой жизни. Шли её зарождение и развитие. С началом фанерозоя произошло качественное изменение географической оболочки. Началась эра «явной жизни» [11]. Появление водорослей, а впоследствии и наземной растительности, которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород, привели к качественному изменению состава атмосферы.
Эра «явной жизни» делится на отдельные временные отрезки существования географической оболочки. Так появление и развитие на суше и в океанах живых существ - особый временной рубеж развития географической оболочки. Знаменитыми событиями в развитии биосферы являются времена исключительного развития растительного (девон, карбон) и животного миров (мезозой), появление и развитие разумного животного - человека (антропогена), периоды оледенения Земли и другие, наиболее заметные события.
Выводы
1. Географическая оболочка - самая большая геосистема Земли состоит из четырёх компонентов: литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, пространственные границы географической оболочки включают эти компоненты полностью.
2. Понятие «географическая оболочка» и «ландшафтная оболочка» - не синонимы. Ландшафтная оболочка является частью географической оболочки.
3. Нижней временной границей географической оболочки Земли является катархей.
Литература
1. Григорьев А.А. Предмет и задачи физической географии // На методологическом фронте географии и экономической географии. М.;Л., 1932. С.49-50.
2. Броунов П.И. Курс физической географии. СПб., 1910. С.1-2 .
3. Колесник С.В. Основы общего землеведения. М.: Учпедгиз, 1955.472 с.
4. Анучин В.А. Теоретические проблемы географии. М., 1960. С. 120-124.
5. Щукин И.С. Четырехязычный энциклопедический словарь терминов по физическ&й географии. М.: Сов. энцикл., 1980. 704 с.
6. Марков К.К. Введение в физическую географию. М., 1978. 191 с.
7. Мильков Ф.Н. Ландшафтная сфера Земли. М., 1970. 312 с.
8. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М.: Мысль, 1975. 288 с.
9. Рябчиков А. М. Структура и динамика геосферы, её естественное развитие и изменение человеком. М., 1972. С. 101-102.
10. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. 320 с.
11. Монин А.С. История Земли. М.: Мысль, 1977. 228 с.
АРЧИКОВ ЕМЕЛЬЯН ИВАНОВИЧ родился в 1925 г. Окончил Московский государственный университет. Доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой физической географии и геоморфологии Чувашского государственного университета. Область научных интересов - физическая география, геоморфология, ландшафтоведение. Имеет более 150 научных работ.
НИКОНОРОВА ИННА ВИТАЛЬЕВНА родилась в 1969 г. Кандидат географических наук, доцент кафедры физической географии и геоморфологии Чувашского государственного университета. Область научных интересов - физическая география, геоморфология, ландшафтоведение. Имеет более 35 научных работ.__________________________ _____________________________________
УДК 502. 521(470.344)
А.Н. КОЛЬЦОВА, В.В. СИРОТКИН
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Тяжелые металлы (т.е. металлы, имеющие атомную массу больше 40 г и плотность более 5 г/см3), относятся к числу важнейших загрязнителей почвы. Это связано с биологической активностью многих из них [12]. В ряду тяжелых металлов они необходимы для жизнеобеспечения человека и других живых организмов и относятся к так называемым биогенным элементам. К ним относятся марганец, молибден, селен и другие, которые содержатся в организме в малых количествах в виде комплексов с белками, аминокислотами и другими биологически активными соединениями [11]. При попадании в организм избытка таких
