Вертикальное строение ландшафта

Ландшафт – это сложный природный территориальный комплекс, характеризующийся: 1) наличием природных компонентов; 2) наличием более мелких ПТК; 3) системой взаимосвязей между компонентами и между ПТК. Расположение, порядок компонентов и природных территориальных комплексов внутри ландшафта называют его строением. Различают вертикальное (порядок компонентов) и горизонтальное (порядок ПТК) строение ландшафта. В строении ландшафта отражаются основные черты и закономерности географической оболочки и особенности динамики каждого конкретного ландшафта.

Под структурой ландшафта в 60-х годах подразумевался характер расположения и сочетания более мелких ПТК. В настоящее время структуру ландшафта понимают как совокупность внутренних взаимосвязей между компонентами (вертикальные связи) и более мелкими ПТК (горизонтальные связи). Наличие устойчивых постоянных взаимосвязей обеспечивает целостность, единство всего ландшафта. Строение и структура ландшафта не есть нечто застывшее, неиз-менное. Ландшафты подвержены постоянному развитию и изменению в соответствии с развитием и усложнением структуры географической оболочки.

Ландшафтообразующие компоненты. В каждом ландшафте как бы в вертикальном разрезе представлены части всех сфер географической оболочки – литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы. Фрагменты этих сфер называют природными компонентами. По Н.А. Солнцеву (1963), компоненты литосферы – земная кора, атмосферы – воздух, гидросферы – воды, биосферы – растительность и животный мир. В.С. Преображенский (Охрана ландшафтов. М., 1982, с. 96) компонентами ландшафта считает горные породы, воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, растительность и животный мир. Компоненты литосферы, атмосферы и гидросферы часто называют геомой, а биосферы – биотой.

Компоненты обычно расчленяются на элементы, характеризующие их отдельные свойства или состояния. Элементами земной коры, например, выступают горные породы, их литологический состав, тектонический режим, характер поверхности (рел ь еф) ПТК; элементами воздуха – содержание водяного пара, аэрозолей; растительности – ярусы растительных сообществ. Элементы ландшафта формируются в процессе развития и взаимодействия сфер, который направлен на постоянное усложнение свойств природных компонентов. Так, почва есть продукт взаимодействия литосферы и компонентов биосферы в определенных климатических условиях, рельеф – производное литосферы, гидросферы, атмосферы и частично биосферы, микроклимат – режим состояний атмосферы при взаимодействии ее с рельефом и растительностью. Следовательно, компоненты занимают как бы промежуточное положение между элементами и ПТК, что, по мнению А.Г. Исаченко (1991) позволяет рассматривать их как первичный уровень организации вещества в пределах географической оболочки. Ввиду того, что природные компоненты выступают частями вертикальной структуры ПТК, последние образуют вторую, более сложную ступень организации вещества, Вместе с тем существует определенная соразмерность между рангом ПТК и уровнем территориальной дифференциации компонента. Очевидно, например, что компонент фации отличается от характера этого же компонента в урочище, а последний не идентичен компоненту ландшафта.

В пределах ландшафта все природные компоненты образуют различные сочетания, выступающие структурными частями любого ПТК – от географической оболочки до фации. Учитывая это, Н.А. Солнцев (1968) предложил называть их полными (или пятичленными) ПТК и не смешивать с одночленными, двучленными и другими природными комплексами (например, почвами или горными породами).

Рассмотрим кратко роль и структуру компонентов и элементов в верти­кальном строении ландшафта.

Основой, на которой формируется ландшафт, является геологический фундамент. Территория Беларуси расположена в западной части древней Восточно-Европейской платформы и характеризуется достаточно сложным строением кристаллического фундамента. Здесь выделяются разнообразные тектонические структуры – антеклизы, прогибы, впадины и ряд других более мелких, чем обусловлена различная глубина залегания фундамента – от 300 до 2000, местами до 6000 м. Именно в таких пределах изменяется мощность пород платформенного чехла, представленных разновозрастными отложениями палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Очевидно, что из всей этой толщи наибольшее влияние на формирование ландшафта оказали поверхностные горные породы, повсеместно представленные отложениями антропогена. Все они разнообразны в литологическом отношении, имеют сложную контурность, быстро и часто сменяют друг друга. Особой пестротой отличается геологическое строение вблизи речных долин, вскрывающих, как правило, более древние породы по сравнению с породами водоразделов.

В пределах ландшафта геологические породы обладают относительным генетическим единством и однообразием литологии. Этому положению наиболее полно соответствует понятие о типах четвертичных отложений. Однако в условиях ледниковой аккумуляции редки ландшафты с однотипными отложениями. Гораздо чаще в геологическом отношении они характеризуются комплексностью, когда конечно-моренные супеси и суглинки встречаются в сочетании с камовыми или озовыми песками, древнеаллювиальные пески – с эоловыми, отложения основной морены – с зандровыми песками. Подобная комплексность приводит к усложнению внутренней структуры ландшафта, при этом каждому более дробному комплексу соответствует все более простое и однообразное геологическое строение.

Рельеф представляет собой свойство литосферы, тесно связанное с геологическими породами. Для территории Беларуси характерен рельеф ледниковой аккумуляции, сформированный деятельностью днепровского, сожского и поозерского ледников. В каждой зоне оледенения преобладают опреде­ленные геоморфологические процессы (денудация, аккумуляция), а также комплекс мезо- и микроформ, сочетание которых определяет общий характер поверхности. Так, в зоне последнего оледенения рельеф сохраняет черты молодости: склоны холмов крутые, речные долины слабо врезаны и не выработаны, множество термокарстовых западин, озов. В границах сожского оледенения моренные холмы имеют пологие денудированные склоны, гряды зачастую приобрели характер увалистых возвышенностей. Озера спущены, их днища заторфованы, склоны речных долин расчленены оврагами и балками. Рельеф зоны днепровского оледенения отличается выровненностью, из мезоформ преобладают дюны, сильно денудированные камовые и моренные холмы.

Все указанные особенности рельефа преломляются через верти­кальное строение ландшафта: чем сложнее рельеф, чем быстрее сменяют друг друга мезо- и микроформы, тем больше урочищ и фаций выделяется в ландшафте.

Существует ряд категорий и характеристик рельефа, используемых для ограничения ПТК разного ранга. При оконтуривании ландшафта первостепенное значение имеет генетический тип рельефа. Однако, как и типам четвертичных отложений, типам рельефа свойственна комплексность. Поэтому важно, чтобы рельеф ландшафта был одновозрастным и сформировался в однотипных условиях под влиянием одного и того же фактора (водно-ледниковых потоков, речной аккумуляции, стадиальной остановки ледника, водной или ветровой эрозии). Структура мезо- и микроформ рельефа определяет набор более дробных комплексов (урочищ, фаций) внутри ландшафта.

Было бы ошибочным отождествлять ландшафт с территорией, занимаемой однородным геолого-геоморфологическим комплексом, в пределах которого могут формироваться разные ландшафты. В частности, это происходит в тех случаях, когда в однотипных геолого-геоморфологических комплексах проявляются различные экзогенные процессы вследствие климатических различий.

В развитии ландшафта велика роль климата. В зависимости от величины территории, на которой проявляются климатические процессы, понятие «климат» принято разделять на макроклимат, мезоклимат (местный климат), микроклимат. Известный климатолог С.П. Хромов дополнил структуру климатов еще одной таксономической единицей – собственно климатом или климатом ландшафта. Макроклимат характеризует климатические особенности крупных территориальных комплексов – ландшафтных областей или зон и определяется совокупностью множества показателей – поступления солнечной радиации, температур и влажности воздуха, сумм атмосферных осадков, направления и скорости ветров. Первостепенное значение имеют также процессы циркуляции воздушных масс, обусловливающие провинциальные особенности климата. Все метеорологические показатели, регистрируемые постоянной сетью метеорологических станций и геофизических обсерваторий, определяют мезоклимат (местный климат). Это понятие ближе всех прочих характеризует климат урочища. Климат ландшафта должен характеризоваться совокупностью местных климатов, но ввиду того, что сеть стационарных постов наблюдений не охватывает не только многообразия урочищ, но и ландшафтов, климаты последних определяют по климатическим картам (изотерм, изобар, атмосферных осадков и т.д.). Устоявшимся термином "микроклимат" обычно обозначают климатические особенности наиболее мелких природных территориальных комплексов – фаций.

Важную роль в формировании природных территориальных комплексов играют водные массы, представленные в каждом ландшафте закономерным сочетанием озер, болот, грунтовых и поверхностных текучих вод. Основные свойства водных масс – режим, химический состав, минерализация, характер и продолжительность водообмена – изменяются от одного ландшафта к другому и тесно связаны с их морфологической структурой. Особенно велико значение грунтовых вод, от которых зависит степень увлажнения и дренированность территории. Глубина залегания грунтовых вод, наличие или отсутствие связи их с атмосферными осадками влияют на структуру и характер фаций. Для урочищ и ландшафтов эти особенности выражаются в появлении интенсивно, умеренно, слабо дренированных и недренированных комплексов.

Небезразличны для состояния ландшафта и поверхностные воды. Например, в Белорусском Поозерье сформировались особые ландшафты, типичными урочищами которых являются озера, обладающие набором специфических, приспособленных к жизни в воде фаций. Озера оказывают значительное воздействие на характер и направленность природных процессов в ландшафте и в свою очередь отражают основные особенности ПТК. Деятельность текучих вод также влияет на формирование и облик ландшафтов. Некоторые из них своим происхождением обязаны речной эрозии и аккумуляции (пойменные, террасовые). Современные русловые процессы определяют формирование структуры урочищ пойменного ландшафта.

Почвенный покров – важный элемент ПТК, хотя в некоторых из них он может отсутствовать (в горных странах, Антарктиде). Наибольшей простотой и однообразием отличается почвенный покров фации, которой присуща одна почвенная разновидность. В границах урочища обнаруживается несколько разновидностей (2 – 3), которые можно объединить в род почв. Еще сложнее картина распространения почв в ландшафте, где наюлюдается сочетание 7 – 8 видов и нескольких подтипов. Наконец, наиболее крупные почвенные выделы – типы почв – характеризуют ландшафтную зону. Почвенному покрову всех ПТК, кроме фаций, свойственна комплексность, при этом наиболее высокая степень комплексности свойственна ландшафтам зоны позерского оледенения.

Растительность как компонент биосферы входит в состав биоты ландшафта и играет важнейшую роль в регулировании его функций. Общепринятая классификация растительных сообществ позволяет проследить их соотношение с ПТК. Наиболее простая группировка растений – растительная ассоциация – распространена в границах фации. Обычно название последней дается по растительной группировке, как по самому доступному для визуальных наблюдений компоненту. Урочищу свойственно несколько ассоциаций одного экологического ряда, что позволяет объединить их в группы (типы леса для лесных урочищ). В ландшафте растительность представлена обычно несколькими типами – лесными, луговыми, болотными, образующими закономерные, специфические для каждого ПТК эколого-эдафические ряды, обусловленные структурой урочищ и фаций. При этом сочетания растительных группировок изменяются в различных ландшафтах в зависимости от зональных и провинциальных особенностей территории.

Животный мир – подвижный компонент, но тем не менее подчиняющийся основным закономерностям формирования и развития ПТК. Распространение животных теснейшим образом связано с кормовыми ресурсами природных территориальных комплексов, что обусловлено главным образом продуктивностью растительности. Поэтому в пределах фации, которой свойственна наибольшая однородность биоты, растительность, животный мир и микроорганизмы образуют взаимообусловленную совокупность, называемую биоценозом. В урочищах и ландшафтах количественный и качественный состав биоценозов, а также их связи со средой усложняются. Ландшафты служат местообитаниями крупных травоядных (копытных) и хищных зверей, огромного количества птиц, земноводных, пресмыкающихся, насекомых. Все они предъявляют определенные требования к пищевым ресурсам ландшафта, а также к некоторым другим его особенностям. Видовой состав и численность животных значительно колеблются в различных ландшафтах. Установлено, например, что наиболее благоприятны для жизни лося комплексы с преобладанием болот. Это животное встречается и в других ландшафтах, однако наибольшей плотности его поголовье достигает именно в указанном местообитании. В целом вопрос о взаимосвязях животного мира с природными комплексами еще требует изучения.

Взаимосвязи компонентов. В русской географической литературе первая детальная разработка вопроса о взаимосвязи компонентов ПТК принадлежит В.В. Докучаеву. Он показал, что между почвенным покровом и всеми прочими компонентами существуют тесные закономерные связи, без глубокого изучения которых человек не в состоянии научиться управлять природой. Дальнейшее развитие этой идеи содержится в работах Л.С. Берга, Н.А. Солнцева, из зарубежных географов – у Я. Демека.

Н.А. Солнцев выдвинул и обосновал идею о неравнозначности природных компонентов, в основе которой лежит разделение их на основные и производные, ведущие и ведомые. К основным он отнес земную кору (геологические породы и рельеф), воздух, воды, растительность, животный мир, к производным – почвенный покров. Учитывая последовательность возникновения компонентов в процессе формирования географической оболочки и степень их воздействия друг на друга, Н.А. Солнцев ("О взаимоотношениях "живой" и "мертвой" природы", 1960) пришел к выводу, что ведущий, т. е. наиболее "сильный", компонент – земная кора. Все прочие компоненты, постоянно испытывая на себе воздействие литогенной основы, по отношению к ней выступают как ведомые, т. е. более "слабые". В связи с этим основные природные компоненты можно расположить в один ряд (от "сильных" – к "слабым"): земная кора – атмосфера – воды – растительность – животный мир. Ввиду того, что ряд компонентов построен с учетом убывания степени устойчивости и возрастания степени зависимости, место компонентов в нем всегда постоянно.

Многие географы (Ф.Н. Мильков, А.Г. Исаченко, В.Б. Сочава) оспаривали точку зрения Н.А.Солнцева о неравнозначности природных компонентов и ведущей роли среди них литогенной основы. По мнению А.Г. Исаченко (1991, с. 132), деление компонентов на ведущие и ведомые имеет относительный характер: оно справедливо для ландшафта, рассматриваемого вне развития. В процессе же эволюции географической оболочки неорганические (абиотические) и органические (биотические) компоненты вступают в сложные взаимодействия, в которых первые играют пассивную, а вторые – активную роль. Благодаря жизнедеятельности организмов, вовлекающих в биогенный круговорот неорганическое вещество, сформировался почвенный покров, а атмосфера, гидросфера и литосфера приобрели современный состав. В этом круговороте абиотические компоненты оказываются наиболее пассивными, "косными" элементами географической оболочки и изменяются значительно медленнее других. Ведущая же роль в развитии принадлежит более динамичным биотическим компонентам.

Близкую к А.Г. Исаченко позицию занимает А.А. Крауклис (Проблемы экспериментального ландшафтоведения. Новосибирск, 1979. С. 54). Он считает, что с учетом выполняемых функций природные компоненты можно разделить на три группы – инертные, мобильные и активные. К инертным компонентам относятся горные породы и рельеф, составляющие твердую основу ландшафта, чрезвычайно медленно изменяющуюся во времени. Мобильные компоненты (воздух и воды) в силу их подвижности выполняют транзитные функции, благодаря чему происходит перенос вещества, энергии и информации из одного ландшафта в другой. Биота же составляет группу активных компонентов, благодаря которым осуществляются саморегуляция, восстановление, стабилизация ландшафта.

Взаимодействия компонентов проявляются через систему прямых и обратных связей (рис. 4). Прямые связи – это наиболее устойчивые, отчетливо выраженные и постоянные воздействия, направленные от одного компонента к другому. Общеизвестны, например, зависимости, существующие между тектоническими структурами и рельефом: синеклизам, как правило, соответствуют низменности, антеклизам – возвышенности. Рельеф в свою очередь является важным климатообразующим фактором. Возвышенности Беларуси характеризуются максимальным количеством атмосферных осадков (до 650 – 700 мм на северо-западе) и более низкими (в среднем на 0,3°) среднемесячными и среднегодовыми температурами воздуха по сравнению с равнинными и низменными территориями, где сумма годовых осадков уменьшается на 100 – 150 мм, а температура воздуха повышается.

Рис. 4. Взаимосвязи компонентов в ландшафте (по Н.А. Солнцеву).

1 – прямые связи; 2 – обратные связи.

 

Известно, какую роль играет климат в жизни рек. Климатическими факторами, в частности атмосферными осадками, обусловлены типы питания и режим рек, показатели стока. Так, годовой речной сток достигает максимальных значений (6,5 – 8 л/с×км²) на северо-западе, где сумма годовых осадков превышает 600 мм. В пределах же Белорусского Полесья, где этот показатель становится ниже 600 мм, годовой сток рек падает до 3,5 – 5 л/с×км².

Среди различных факторов почвообразования велико значение грунтовых вод. При глубоком залегании вод, что наблюдается на повышенных элементах рельефа, формируются автоморфные почвы. В условиях равнинного рельефа и сравнительно близкого от поверхности уровня грунтовых вод образуются полугидроморфные (заболоченные), а при постоянном избыточном увлажнении – гидроморфные (болотные) почвы.

Влияние почвенного покрова на растительность проявляется в общеизвестных закономерностях: на сухих песчаных почвах обычно произрастают сосновые леса, на свежих супесчано-суглинистых – широколиственно-сосновые и широколиственно-еловые, на заболоченных глинистых и суглинистых – еловые леса. К торфяно-болотным почвам приурочены коренные пушистоберезовые, черноольховые или сосновые леса, а также моховые и травяные открытые болота. Растительность оказывает значительное воздействие на животный мир. Животное население лесов, лугов, болот или распаханных пространств коренным образом различается между собой. Следовательно, прямые связи между компонентами обусловливают в общем известные закономерности географической оболочки или любого другого ПТК.

Ландшафт представляет систему открытого типа. Это означает, что он находится в состоянии постоянного обмена веществом и энергией с другими системами и при этом не разрушается, а стремится к сохранению стабильного, устойчивого состояния. Такое свойство ландшафта обеспечивается за счет обратных связей. В целом обратная связь – это способность системы гасить приходящий извне импульс, который в результате приводит к цикличности развития. Обратные связи постоянны, но выражены в ландшафте значительно слабее, чем прямые.

Различают несколько типов обратных связей (рис. 5). Наиболее простые среди них – связи непосредственные и цепочечные, возникающие между 2 – 3 компонентами. Более частый и сложный случай – отрицательные и положительные обратные связи, когда внешний импульс вызывает замкнутый контур изменения. При этом положительные связи действуют в том же направлении, в каком действовал первичный импульс, усиливая цепные реакции лавинного типа и зачастую приводя к изменению или разрушению ландшафта. Отрицательные обратные связи появляются в том случае, когда реакция ПТК направлена на погашение внешнего импульса и восстановление равновесия. Такие связи преобладают в ландшафте, и именно они обеспечивают саморегуляцию и устойчивость ПТК.

Саморегуляция с помощью отрицательных обратных связей встречается достаточно часто. Так, в летние сезоны с повышенным количеством осадков в Беларуси наступает резкое переувлажнение суглинистых и глинистых почв. На суходольных лугах это вызывает усиленное развитие разнотравья, интенсивно транспирирующего почвенную влагу. Через некоторое время, когда коли­чество осадков снижается до среднемесячного, мезофильная расти-тельность отмирает и восстанавливаются господствующие злаковые фитоценозы. В приведенном примере ярко проявляется процесс саморегулирования ландшафта, в котором основную стабилизирующую роль играет биота. Благодаря саморегулированию под воздействием внешних факторов ландшафт сохраняет свои функции, структуру, устойчивость. Саморегуляция обеспечивает относительное равновесие ПТК при непрерывном развитии. Изучение этого явления имеет важное практическое значение, особенно для охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

 

 

Рис. 5. Типы обратных связей (по Я.Демеку, 1978).

1 — непосредственная (прямая); 2 — цепочечная; 3 — отрицательная; 4 — положительная.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: