Высотная поясность и азональность

В.В.Докучаев относил к мировому закону зональности суще­ствование не только горизонтальных естественно-исторических зон, но и вертикальных. Понятие о вертикальной зональности как об особой географической закономерности прочно вошло в на­уку, хотя сейчас более принят термин высотная поясность. Высот­ная поясность лишь очень условно может рассматриваться как аналог широтной зональности. В сущности, это явление азональ­ное, если понимать азональность в самом широком смысле слова (см. разд. 3.5). Непосредственной причиной высотной поясности является изменение теплового баланса с высотой. Таким образом, рельеф земной поверхности, а точнее гипсометрическое положе­ние, правильнее считать косвенным фактором формирования высотных географических поясов. По, механизму формирования последние существенно отличаются от широтных зон.

Широтный и высотный градиенты изменения количества сол­нечной радиации имеют противоположные знаки: с высотой ее поступление не уменьшается, а увеличивается (примерно на 10 % с поднятием на каждые 1000 м) благодаря сокращению потерь на поглощение и отражение в атмосфере. Но вместе с тем длинно­волновое излучение земной поверхности увеличивается с высо­той значительно быстрее, чем инсоляция. В результате радиацион­ный баланс быстро уменьшается и температура воздуха падает. Вертикальный температурный градиент (в среднем близкий к 0,5 °С на 100 м) в сотни и тысячи раз превышает широтный, так что на протяжении нескольких километров по вертикали можно наблю­дать физико-географические изменения, равноценные перемеще­нию с экватора в ледяную зону.

Влагосодержание воздуха с высотой сильно уменьшается. И вы­падение осадков в горах обязано барьерному эффекту рельефа. При восходящих движениях воздушный масс усиливается конденсация влаги и количество осадков до определенного высотного предела возрастает, после чего начинает уменьшаться по мере истощения запасов влаги. Уровень максимума осадков очень изменчив, обыч­но в аридных зонах он выше, чем в гумидных. Так, в Альпах он расположен на высоте около 2000 м, на Кавказе — около 2400 — 3000 м, в Тянь-Шане — около 3000 — 4000 м. Распределение осад­ков в горах характеризуется исключительной пестротой в зависи­мости от орографических факторов — экспозиции склона, взаим-

194 ного расположения хребтов, их экранирующей роли, расчленен­ности.

Высотно-поясной спектр, т.е. последовательный ряд поясов, не есть простое, как бы сжатое зеркальное отражение системы широтных ландшафтных зон. Например, во многих горных систе­мах, лежащих к югу от тайги, ее высотный аналог — пояс горной тайги — отсутствует. Некоторые широтно-зональные образования, в частности, такие, как тропические пустыни, вообще не имеют аналогов в горах. С другой стороны, поясу альпийских лугов или высокогорных холодных пустынь невозможно найти аналогов среди широтных зон.

Разнообразие высотно-поясных спектров намного превосходит разнообразие систем широтных зон. Оно обусловлено в первую очередь положением гор в той или иной ландшафтной зоне и оп­ределенном секторе, а также орографическими особенностями горной системы. Каждой широтной ландшафтной зоне присущ особый тип высотной поясности, характеризуемый числом поясов, их набором, высотными пределами. Так, для горных территорий, расположенных в таежной зоне, характерен относительно про­стой высотно-поясной ряд, включающий низкогорный пояс гор­ной тайги, неширокий переходный пояс редколесий и кустарни­ков, средневысотный пояс горных тундр, высокогорные гольцы и ледники. С приближением к экватору в основании системы по­ясов появляются подтаежные или степные ландшафты, а вся ко­лонка смещается вверх; с увеличением же широты, напротив, выпадает горная тайга, поясной спектр укорачивается, а границы одних и тех же поясов снижаются.

В каждом ландшафтном секторе зональный тип поясности при­обретает свои черты, зависящие от континентальное™ климата, интенсивности и режима увлажнения, и, следовательно, пред­ставлен особым секторным вариантом. Так, нижний (горнотаеж­ный) пояс в приокеанических и умеренно континентальных сек­торах таежной зоны характеризуется темнохвойными лесами, а в резко и крайне континентальных — светлохвойными (листвен­ничными); в поясе редколесий и кустарников на западе растут темнохвойные редколесья и березовые криволесья, в Восточной Сибири — лиственничные редколесья и кедровый стланик, а на Дальнем Востоке — каменноберезняки, переходящие в заросли кедрового стланика и ольховника. Само собой разумеется, что полнота высотно-поясного спектра зависит от абсолютной высо­ты гор: в низких и средневысотных горах верхние члены ряда мо­гут отсутствовать.

Среди орографических факторов высотной поясности особо должно быть отмечено влияние экспозиции склонов. Различаются два типа экспозиции склонов — солярная, или инсоляционная, и ветровая, или циркуляционная. От первой зависит тепловой, а

также (из-за различий в интенсивности испарения) водный ре­жим склонов. При прочих равных условиях южные склоны теплее и суше, чем северные. На южных склонах границы поясов обычно сдвинуты вверх по сравнению с северными (имеется в виду Се­верное полушарие), и нередко при одной и той же высоте на противоположных склонах мы наблюдаем разные высотные по­яса, например лесной и степной.

Ветровая экспозиция может усиливать эффект солярной, осо­бенно в горных хребтах широтного или субширотного простира­ния (Альпы, Крымские горы, Большой Кавказ и др.)- Северные склоны таких хребтов подвергаются воздействию холодных воз­душных масс, тогда как южные защищены от них в большей или меньшей степени. Вторая сторона воздействия ветровой экспози­ции на климат и ландшафт склонов связана с ориентировкой пос­ледних по отношению к источникам влаги. В поясе западного пе­реноса основную массу осадков получают западные склоны, в муссонном секторе, а также в поясе пассатов — восточные. Навет­ренные склоны гор могут получать во много раз больше осадков, чем подветренные, лежащие в барьерной, или дождевой тени. Нередко этот контраст усугубляется влиянием фенов.

Замкнутые внутригорные котловины, как правило, характери­зуются более сухим и континентальным климатом. В крайне кон­тинентальных горах Восточной Сибири для них типичны темпе­ратурные инверсии, приводящие к инверсии высотной пояснос­ти: днища и прилегающие склоны заняты комплексами тундрово­го или лесотундрового типа, а пояс горной тайги расположен над ними.

Экспозиционные различия в температурном режиме и увлаж­нении существенно влияют на распространение различных при­родных процессов в горах, на размещение и высотные рубежи ландшафтных поясов. В Тянь-Шане, например, экспозиционные различия в положении снеговой границы достигают 800—1000 м. Отметим попутно роль орографических барьеров в формировании границ широтных зон и долготных секторов. Границы зон нередко приурочены к гребням хребтов широтного или субширотного про­стирания (Большой Кавказ, Тянь-Шань, горы Южной Сибири); меридиональные хребты (Урал, горы Тихоокеанского кольца и др.) часто формируют рубежи ландшафтных секторов.

Многими исследователями Кавказа, Альп, гор Средней Азии и других горных систем установлено существенное влияние вы­сотной поясности на размещение населения, его жизнь и хозяй­ственную деятельность. (Некоторые материалы на эту тему приво­дятся в следующей главе.)

Влияние гипсометрического положения и орографии на тер­риториальную географическую дифференциацию проявляется не только в горах, но и на равнинах. Разница высот в 200 м приводит

196 к понижению средней температуры воздуха примерно на 1 °С (или несколько больше) в летнее время года, что может сказаться в определенных климатических различиях между низменными рав­нинами и возвышенностями, а также в некотором смещении гра­ниц широтных зон — в сторрну экватора на возвышенностях и в противоположном направлении на низинах. Однако гипсометри­ческий фактор на равнинах играет в основном косвенную роль в ландшафтной дифференциации. Поверхность равнины низкого уровня, как правило, слабо расчленена и слабо дренирована, зер­кало грунтовых вод лежит близко к поверхности; в условиях избы­точного увлажнения это ведет к интенсивному заболачиванию, что типично для обширных низменных равнин таежной зоны, а при недостаточном увлажнении — к засолению. Возвышенные равнины обычно более расчленены, для них типичны эрозион­ные формы, интенсивный естественный дренаж, глубокое зале­гание зеркала грунтовых вод. Расчлененный рельеф создает усло­вия для формирования локальных благоприятных местообитаний для растений и животных. Поэтому, несмотря на, казалось бы, пониженную теплообеспеченность, возвышенности часто служат проводниками более теплолюбивых видов на север (например, дуба на Валдайской возвышенности), а иногда способствуют и смещению зональных границ к полюсу.

Наветренные склоны даже относительно небольших возвышен­ностей получают больше осадков, чем подветренные склоны и низменные равнины, в чем проявляется барьерный эффект. Вли­яние барьерного эффекта особенно ощутимо на предгорных рав­нинах. Предвосхождение воздушных масс, накапливающихся пе­ред горным барьером, начинается нередко за 100 — 200 км до него; в результате на обширной площади равнин, примыкаюпщх к гор­ному поднятию с наветренной стороны, происходит увеличение атмосферных осадков. По другую сторону хребтов, напротив, час­то на большом удалении от них наблюдается фёновый эффект, уменьшение облачности, понижение количества осадков. На рав­нинах Предкавказья, а также степного Крыма, по мере прибли­жения к горным хребтам, сухая степь переходит в типичную, а последняя — в предгорную лесостепь. В ландшафтах барьерной тени (например, в Южном Зауралье) усиливаются черты аридизации. Те же контрасты прослеживаются в крупных внутригорных впа­динах, в частности в Иссык-Кульской котловине.

При всем разнообразии рассмотренных факторов территори­альной дифференциации механизм их влияния на различные гео­графические компоненты и на формирование геосистем сходен: и зональность, и секторность, и высотная поясность, и барьерность находят свое первоначальное, непосредственное проявление в теплообеспеченности и увлажнении, а уже через них — в других явлениях и процессах эпигеосферы. Существует однако еще одна

категория факторов, от которых в большой степени зависит пес­трота и контрастность региональной структуры ландшафтной сфе­ры: строение, вещественный состав, а также структурные формы поверхности верхней толщи литосферы. Часто именно эти факто­ры называют собственно азональными.

Горные породы определяют состав минеральной массы почвы и ее важнейшие физико-химические и трофические свойства, состав элементов, участвующих в геохимическом круговороте, эдафические условия произрастания растительного покрова, мно­гие черты гидрологического режима и гидрографической сети, не говоря уже о рельефе. Известно, например, что карбонатные по­роды представляют благоприятный субстрат для почвообразова­ния; развивающиеся на них почвы обладают повышенным есте­ственным плодородием и на них формируется флористически обо­гащенный растительный покров; к этому можно добавить, что карбонатному субстрату присущи карстовые формы рельефа, сла­бое развитие (вплоть до полного отсутствия) поверхностной гид­рографической сети, повышенная минерализация и жесткость грунтовых вод.

Контрастным примером могут служить ландшафты, развиваю­щиеся на песчаном субстрате разнообразного генезиса — аллюви­ального, лимно- или флювиогляциального и др. При тех же зо­нально-климатических условиях они в силу крайнего недостатка необходимых минеральных элементов в материнской породе и почве выделяются бедностью и однообразием растительного по­крова, часто (особенно при близком подстилании водоупорными породами) интенсивной заболоченностью, на более сухих участ­ках — наличием эоловых форм рельефа и т. д. Подобное сопостав­ление можно было бы бесконечно продолжать, вовлекая в него самые разнообразные горные породы — от морены последнего оледенения до архейских кристаллических сланцев.

Различные типы горных пород и их комплексы — геологиче­ские формации — тесно связаны с определенными геологически­ми структурами и обусловленными ими крупными формами ре­льефа, которые принято называть морфоструктурами. Понятие морфоструктура объединяет в себе крупные неровности земной поверхности эндогенного происхождения и их геологический фун­дамент. Примерами морфоструктур могут служить платообразные участки платформенных равнин с мощным осадочным чехлом, увенчанным ордовикскими известняками или пермскими крас-ноцветами, палеогеновыми соленосными глинами и т.п.; возвы­шенности, приуроченные к выступам кристаллического основа­ния платформ (щитам), сложенным докембрийскими гранитами и кристаллическими сланцами; глубокие внутригорные тектони­ческие впадины, выполненные мощной толщей рыхлых неогено­вых и четвертичных отложений; плоскогорья на молодых лавах и

туфах; глыбовые и складчатые горные поднятия, различные по структурно-тектоническим, формационным, гипсометрическим и морфологическим признакам.

В своем воздействии на территориальную географическую диф­ференциацию петрографический состав горных пород, условия их залегания и облекающие их формы рельефа неразделимы и выступают как единый азональный, а конкретнее — морфострук-турный, фактор. В отличие от зональности и секторности в мор-фоструктурной дифференциации не наблюдается строго последо­вательное изменение признаков в каком-либо одном направле­нии. Ее рисунок, на первый взгляд, создает впечатление пестроты и хаотичности. Между тем в размещении морфоструктур имеются свои закономерности, выяснение которых входит в задачу геоло­га, а не географа. Азональные различия в природе земной поверх­ности контрастнее, чем зональные, они создают более четкие рубежи между геосистемами, и их роль в региональной диффе­ренциации исключительно велика.

Азональные закономерности в такой же степени универсальны для ландшафтной сферы, как и зональные. Те и другие проявля­ются в ней повсеместно, в любом географическом компоненте и в любом ландшафте, не исключая друг друга. Обе закономерности выступают в диалектическом единстве, и ни одной из них нельзя отдать приоритет, т. е. считать одну «ведущей» или главной, а дру­гую — «подчиненной» или второстепенной. В конечном счете ра­зобраться в территориальной дифференциации отдельных природ­ных явлений, компонентов геосистем и геосистем в целом можно только на основе совместного учета зональных и азональных фак­торов, их сложных соотношений. Так, реальная картина распре­деления атмосферных осадков в глобальных масштабах есть ре­зультат совокупного влияния широтно-зональных, долготно-сек-торных, высотно-поясных, барьерных, а также некоторых локаль­ных (которых мы пока не касаемся) факторов. Еще сложнее меха­низм формирования пространственной мозаики природных тер­риториальных комплексов.