Современное ландшафтоведение

5

Методичка

«Современное ландшафтоведение»

ВВЕДЕНИЕ

Курс "Ландшафтоведение» излагает фундаментальные теоретические основы современного ландшафтоведения в широком смысле слова (включая и физико-географическое районирование).

Предмет ландшафтоведения. Природные территориальные (географические) комплексы и геосистемы. Основная идея современной физической географии - это идея взаимной связи и взаимной обусловленности природных географических компонентов, составляющих наружные сферы нашей планеты.

Под природными географическими компонентами мы понимаем: 1) массы твердой земной коры; 2) массы гидросферы (на суше это - различные скопления поверхностных и подземных вод); 3) воздушные массы атмосферы; 4) биоту - сообщества организмов - растений, животных и микроорганизмов; 5) почву.

Географические компоненты взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, т.е. их развитие также происходит сопряженно.

Таким образом, природный территориальный комплекс (ПТК) - это не просто набор или сочетание компонентов. А такая их совокупность, которая представляет собой качественно новое, более сложное материальное образование, обладающее свойством целостности. Природный территориальный комплекс можно определить как пространственно-временную систему географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.

Природный территориальный комплекс (ПТК) - это определенный уровень организации вещества Земли. Отдельные компоненты комплекса не могут существовать вне его.

В 1963 г. В.Б. Сочава предложил именовать объекты, изучаемые физической географией, геосистемами. Понятие "геосистема" охватывает весь иерархический ряд природных географических единств - от географической оболочки до ее элементарных структурных подразделений.

Элементы комплекса взаимообусловлены, характер каждого из них предопределен (детерминирован) совокупностью всех остальных, у него ограничена «свобода выбора».

Планетарный уровень представлен на Земле в единственном экземпляре - географической оболочкой. Наиболее короткий и точный термин - эпигеосфера.

К геосистемам регионального уровня относятся крупные и достаточно сложные по строению структурные подразделения эпигеосферы - физико-географические, или ландшафтные, зоны, секторы, страны, провинции и др.

Под системами локального уровня подразумеваются относительно простые ПТК, из которых построены региональные геосистемы - так называемые урочища, фации и некоторые другие.

Таким образом, мы можем определить ландшафтоведение как раздел физической географии, предметом которого является изучение геосистем регионального и локального уровней как структурных частей эпигеосферы (географической оболочки). Эпигеосфера обладает одновременно свойствами непрерывности (континуальности) и прерывистости (дискретности). Континуальность эпигеосферы обусловлена взаимопроникновением ее компонентов, потоками энергии и вещества, их глобальными круговоротами, т.е. процессами интеграции. Дискретность - проявление процессов дифференциации вещества и энергии эпигеосферы, определенной внутренней структурированности отдельных частей, выполняющих свои функции в составе целого.

Узкую контактную и наиболее активную пленку эпигеосферы иногда называют ландшафтной сферой. Она состоит из трех разных частей, приуроченных к приповерхностному слою литосферы вместе с приземным слоем тропосферы, к поверхностному слою Мирового океана и океаническому дну.

Задачи ландшафтоведения ограничиваются изучением наземных геосистем, т.е. природных территориальных комплексов.

1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ГЕОСИСТЕМ

Важнейшим свойством всякой геосистемы является ее целостность.

Геосистемы относятся к категории открытых систем. Это значит, что они пронизаны потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой.

В геосистемах происходит непрерывный обмен и преобразование вещества и энергии.

Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием.

Структура геосистемы - сложное, многоплановое понятие. Ее определяют как пространственно-временную организацию (упорядоченность), или как взаимное расположение частей и способы их соединения.

Различаются две системы внутренних связей в ПТК - вертикальная, т.е. межкомпонентная, и горизонтальная, т.е. межсистемная.

Составные части геосистемы упорядочены не только в пространстве, но и во времени. Таким образом, в понятие структуры геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы.

Инвариант - это совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных.

Устойчивость и изменчивость - два важных качества геосистемы, находящиеся в диалектическом единстве.

Особого внимания заслуживает вопрос выделения в таксономическом ряду ПТК узловой единицы, служащей связующим звеном между геосистемами регионального и локального уровней. Такой единицей, по мнению многих географов, является ландшафт.

2. МЕСТО ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЯ В СИСТЕМЕ НАУК О ЗЕМЛЕ

Ландшафтоведение как часть физической географии входит в систему физико-географических наук и составляет ядро этой системы. Естественно, что между ландшафтоведением и частными физико-географическими науками, которые имеют дело с различными компонентами геосистем, т.е. геоморфологией, климатологией, гидрологией, почвоведением и биогеографией, существуют тесные связи. Каждая из этих наук внесла определенный вклад в развитие ландшафтоведения - соответственно специфической роли данного компонента в формировании географического комплекса.

Вопрос о соотношениях географии и экологии в последние годы привлек особое внимание географов в связи с активным вторжением слова "экология" в нашу жизнь и явным соприкосновением целей и задач обеих наук. Одно из фундаментальных понятий современной экологии - экосистема как некоторое единство отдельного организма, популяции или сообщества и среды обитания. В действительности между экосистемой и геосистемой существуют принципиальные различия. Экосистема, подобно геосистеме, включает биотические и абиотические компоненты природы, но при изучении экосистем рассматриваются лишь те связи, которые имеют отношение к организмам. Экосистема - биоцентрическая система, биота является ее "хозяином". В геосистеме же все компоненты равноправны и все взаимосвязи между ними подлежат изучению. Таким образом, геосистема охватывает значительно больше связей и отношений, чем экосистема. Экосистему можно рассматривать как систему частную (парциальную) по отношению к геосистеме.

Социальная значимость ландшафтоведения особенно возрастает в современную эпоху научно-технической революции. Геосистемы в совокупности составляют жизненную среду человечества, они обладают экологическим и ресурсным потенциалом. Это значит, что именно они обеспечивают как все биологические потребности людей, так и необходимые энергетические и сырьевые источники для развития производства.

Вся история ландшафтоведения непосредственно связана с общественной практикой, с нуждами производства; ландшафтоведение с самого начала стало одновременно теоретической и прикладной дисциплиной. В последние десятилетия XIX в. наиболее дальновидные русские ученые и общественные деятели осознали, что решение острейших проблем сельского, а также лесного хозяйства того времени требует понимания взаимосвязей между компонентами природной среды и синтетического охвата природы конкретных территорий.

3. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЯ

3.1 Первичный этап - становление географической науки

Зачатки.многих современных географических теорий мы находим у античных ученых. Теория шарообразности Земли приобретает научный характер во второй половине IV в. до н.э. благодаря Аристотелю (384-322 до н.э.), который привел ее первые доказательства - круглую форму земной тени при лунных затмениях и изменение вида звездного неба при передвижении с севера на юг (или обратно). Наиболее известны довольно точные расчеты, произведенные крупнейшим античным географом Эратосфеном (около 276-194 до н.э.). Труд Аристотеля "Метеорологика" можно рассматривать как начало общего землеведения: в нем содержатся представления о земных оболочках и их взаимопроникновении, о круговоротах воды и воздуха, об изменчивости лика Земли - морских трансгрессиях и регрессиях, аккумулятивной деятельности рек и т.п.

К античности восходят и первые, пусть крайне примитивные с современной точки зрения, попытки районирования земной поверхности. Уже деление ойкумены на три части света - Европу, Азию и Ливию (Африку), возможно перешедшее к грекам от народов Древнего Востока, представляло собой первичное районирование. Элементы подобного простейшего районирования мы находим еще у Геродота (485-425 до н.э.) - виднейшего историка и географа классической Греции.

Великие географические открытия конца XV - начала XVI в. произвели переворот в географическом кругозоре человечества и имели далеко идущие социально-экономические последствия, они оказали революционизирующее влияние и на развитие философской мысли и естествознания.

Географические достижения эпохи Великих открытий были подытожены в книге молодого нидерландского ученого Бернгарда Варения (1622-1650) "Всеобщая география", увидевшей свет в 1650г. В ней география определена как естественная наука о "земноводном шаре", который должен рассматриваться как в целом, так и по отдельным частям. Труд Варения посвящен только всеобщей географии, т.е. общему землеведению, в нем систематически описаны явления твердой земной поверхности, гидросферы и атмосферы.

В XVIII в. появляются подлинно научные географические описания. Правда, было их еще немного, к лучшим относится изданное в 1755 г. "Описание земли Камчатки" С.П. Крашенинникова (1711 - 1755). В России петровского времени особенно высоко оценивалась практическая польза географии. Для ее пропаганды много сделал сподвижник Петра I В.Н. Татищев (1686 - 1750), которого можно считать первым русским ученым-географом. М.В.Ломоносов (1711 - 1765) как ученый-организатор и теоретик особенно способствовал развитию русской географии. Его представления о климате, геоморфологических процессах, почвах во многом опередили свое время.

3.2 Выделение ландшафтоведения как научного направления

Заметный перелом в развитии физической географии намечается во второй половине XVIII в. Географическими исследованиями нового типа явились экспедиции, организованные Российской академией наук в 1768 - 1784 гг. (известные в литературе как "академические экспедиции"), которые охватили огромные пространства нашей страны и дали первый материал для ее научного географического описания. Надо назвать прежде всего выдающегося немецкого натуралиста и путешественника Александра Гумбольдта (1769 - 1859). Ему принадлежит большой труд "Космос", в котором развивается идея единства и взаимосвязи природных явлений на Земле. Он подчеркивал, что природа отдельных территорий должна изучаться как часть целого, т.е. Земли и даже всей Вселенной, и тем самым обосновал единство общего и частного (регионального) землеведения. Главную задачу познания причинных географических связей Гумбольдт видел в исследовании зависимости органической жизни от неживой природы.

Э.А. Эверсман выпустил в 1840 г. "Естественную историю Оренбургского края", основанную на полевых исследованиях 1816 -1826 гг. В этом труде раскрываются сложные связи между органическим миром и природной средой. Автор разделил изученную территорию на три полосы, которые соответствуют горно-лесному поясу Урала и ландшафтным зонам степей и полупустынь ("сухих степей"), причем среди последних выделил более дробные природные единства - степи глинистые, солонцеватые и песчаные, солончаки, соленые грязи. Таким образом, здесь по существу уже идет речь о природных территориальных комплексах разного уровня, хотя Эверсман не употреблял этого термина.

В 1855 г. Н.А. Северцов (1827 - 1885) дал глубокий анализ зависимости между животным миром и физико-географическими условиями Воронежской губернии. Этот анализ основан на выделении характерных родов местности, расположенных полосами от русла Дона к степному водоразделу. Северцов установил также закономерности распределения лесов и степей в зависимости от рельефа и грунтов. В книге М.Н.Богданова о животном мире Поволжья (1871) описаны типы местности черноземной полосы Поволжья и интересные наблюдения над географическими связями. Исследованиями П.П. Семенова-Тян-Шанского (1856 - 1857) и Н.А. Северцова (1864 - 1868) в Тянь-Шане было положено начало изучению высотной географической поясности гор.

Таким образом, в 40-60-е гг. прошлого столетия многие русские натуралисты не только изучали разносторонние взаимоотношения между географическими компонентами, но и приблизились к идее природного территориального комплекса, что нашло свое выражение в таких понятиях, как типы, или роды, местности.

В конце XIX в. в России формируется мощная географическая школа. Основателем ее стал профессор Петербургского университета В.В. Докучаев (1846 -1903), величайшей научной заслугой, которого было создание науки о почве. Взгляд Докучаева на почву - географический: почва есть результат взаимодействия всех географических компонентов - материнской породы, тепла, влаги, рельефа и организмов, она является как бы продуктом ландшафта и в то же время его "зеркалом". Почва оказалась последним звеном в системе географических связей, которого до тех пор недоставало. Поэтому от изучения почвы оставался как бы один шаг до географического синтеза, и его сделал В.В.Докучаев: почва послужила ему отправным пунктом для более широких географических обобщений.

В.В. Докучаев подчеркивал, что все природные факторы сельского хозяйства - вода, воздух, почва, грунты, растительный и животный мир - до такой степени тесно связаны между собой, что мы никогда не сумеем управлять ими, если не будем постоянно иметь в виду "всю единую, цельную и нераздельную природу, а не отрывочные ее части".

Благодаря работам последователей В.В. Докучаева была конкретизирована система природных зон, их границы уточнялись на карте. Тем самым создавалась основа для синтеза в природном районировании. В научный обиход входит термин - физико-географическое районирование. Первый опыт такого районирования, положивший начало переходу от отраслевых схем к комплексным, принадлежит Г.И. Танфильеву и относится к 1897 г. Танфильев разделил европейскую Россию на физико-географические области, полосы (зоны) и округа. Это районирование еще во многом несовершенно, но для своего времени оно было наиболее детальным и обоснованным.

Первое зональное районирование всей территории России опубликовал в 1913 г. Л.С. Берг, причем зоны впервые названы им ландшафтными. Эта схема является классической.

Л.С. Берг определил ландшафт как "область, в которой характер рельефа, климата, растительного и почвенного покрова сливается в единое гармоническое целое, типически повторяющееся на протяжении известной зоны Земли".

К правильному пониманию единства общих и местных географических закономерностей в 1914 г. приблизился Р.И. Аболин (1886 -1939). Он ввел понятие о комплексной ландшафтной оболочке земного шара, которую назвал эпигенемой.

Р.И. Аболин впервые наметил последовательную систему физико-географических единиц сверху донизу - от ландшафтной оболочки до простейшего географического комплекса (по современной терминологии - фации).3.3. Ландшафтоведение в 20-30-е гг. XX в.

Наиболее существенным вкладом в ландшафтную теорию, который дал опыт районирования 1920-х гг., был принцип провинциальности. Работами Л.И. Прасолова, В.Л. Комарова, С.С. Неустроева, Б.А. Келлера было доказано, что климат, почвы, растительность изменяются не только по широте, но и в долготном направлении, причем одним из факторов этих изменений служит взаимодействие суши и океанов, ослабевающее к центру материка, а другим - геологическое прошлое территории, от которого зависят рельеф, состав горных пород, а также возраст ландшафта. Зонально-климатические факторы, таким образом, накладываются на области с различной геологической историей, разным рельефом, разной степенью континентальности климата. Отсюда последовали попытки выделения наряду с широтными зонами "меридиональных зон" (В.Л. Комаров) или крупных "азональных" подразделений суши (их называли фациями или провинциями).

Еще одним важным научным результатом детальных ландшафтных исследований было появление первых идей в области динамики и эволюции ландшафта. Начало этому, генетическому, направлению в ландшафтоведении было положено Б.Б. Полыновым.

Толчок к дискуссиям и теоретическим поискам в области ландшафтоведения дала известная работа Л.С. Берга "Ландшафтно-географические зоны СССР" (1930). Во введении к этой книге дается краткое изложение основ учения о ландшафте. Берг уточнил и дополнил свое первое определение ландшафта (1913), привел примеры ландшафтов, рассмотрел вопрос о роли отдельных компонентов и их взаимодействии, а также изложил интересные соображения о сменах ландшафтов во времени, о причинах и формах их изменений, ясно подчеркнув необходимость генетического подхода к ландшафту.

3.4 Ландшафтоведение в период после второй мировой войны

Первые послевоенные годы в советском ландшафтоведении ознаменовались возобновлением и распространением ландшафтных съемок. Инициаторами их выступили географы Московского университета под руководством Н.А. Солнцева. В 1947 г. Н.А. Солнцев выступил на II Всесоюзном географическом съезде в Ленинграде с докладом, в котором обобщил первые результаты полевых работ московских ландшафтоведов. Развивая идеи Л.Г. Раменского, он обосновал региональное представление о ландшафте и его морфологии. Согласно его определению, ландшафт - основная таксономическая единица в ряду природных территориальных комплексов; это - генетически единая территориальная система, построенная из закономерно сочетающихся морфологических частей - урочищ и фаций.

Заметно оживился интерес к теоретическим вопросам ландшафтоведения.

В 1944 - 1946 гг. Б.Б. Полынов разработал основы геохимии ландшафта - нового научного направления, имеющего дело с изучением миграции химических элементов в ландшафте - важного аспекта познания вертикальных и горизонтальных географических взаимосвязей. Другое новое направление, имеющее близкое отношение к ландшафтоведению, а именно биогеоценология, связано с именем В.Н. Сукачева (1880-1967).

В 1947 г. вышло в свет "Естественно-историческое районирование СССР", и в том же году был издан большой труд С.П. Суслова (1893 - 1953) "Физическая география СССР" (азиатская часть) со схемой районирования. В этих работах впервые наряду с традиционным зональным делением нашел отражение азональный принцип в виде выделения крупных региональных единиц - стран.

В 1963 - 1964 гг. впервые появились обзорные ландшафтные карты отдельных республик и областей как элементы содержания комплексных атласов. В 1961 г. в Ленинградском университете было начато составление Ландшафтной карты СССР в масштабе 1:4 000 000. В 1965 г. вышло в свет первое учебное пособие по основам ландшафтоведения.

В Московском университете была проведена большая работа по систематике (на основе зональных и секторных признаков) ландшафтов всей суши. Результаты нашли свое отражение на картах "Физико-географического атласа Мира" (1964).

3.5 Современный этап развития ландшафтоведения

С середины 1960-х гг. наблюдается поворот ландшафтоведов к вопросам изучения структуры, функционирования и динамики ландшафтов, а также - техногенного воздействия на них.

Д.Л. Арманд выдвинул задачу разработки физики, или геофизики, ландшафта, предметом которой должно явиться изучение взаимодействия компонентов ландшафта, анализируемого на уровне и методами современной физики.

В.Б. Сочава ввел понятие о геосистеме как современном эквиваленте термина "природный территориальный комплекс".Для современного этапа характерно повышенное внимание к изучению различного рода временных изменений геосистем; последние рассматриваются как пространственно-временные (четырехмерные) образования.

Существенная черта современного этапа - сильное расширение сферы прикладных ландшафтных исследований.

4. РЕГИОНАЛЬНАЯ И ЛОКАЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ

4.1 Географическая (широтная) зональность

Региональная дифференциация обусловлена соотношением двух главнейших внешних по отношению к эпигеосфере энергетических факторов - 1) лучистой энергии Солнца и 2) внутренней энергии Земли. Оба фактора проявляются неравномерно как в пространстве, так и во времени.

Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам. Первичная причина зональности - неравномерное распределение коротковолновой радиации Солнца по широте вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность. По этой причине на единицу площади приходится неодинаковое, количество лучистой энергии Солнца в зависимости от широты. Следовательно, для существования зональности достаточно двух условий - потока солнечной радиации и шарообразности Земли.

Лучистая энергия, полученная земной поверхностью от Солнца и преобразованная в тепловую, затрачивается в основном на испарение и на теплоотдачу в атмосферу, причем величины этих расходных статей радиационного баланса и их соотношения довольно сложно изменяются по широте.

Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла - зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влагооборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испарения с подстилающей поверхности формируются воздушные массы, различающиеся по своим температурным свойствам, влагосодержанию, плотности.

Циркуляция атмосферы - мощный механизм перераспределения тепла и влаги. Благодаря ей зональные температурные различия на земной поверхности сглаживаются, хотя все-таки максимум приходится не на экватор, а на несколько более высокие широты северного полушария.

Зональность распределения солнечного тепла нашла свое выражение в традиционном представлении о тепловых поясах Земли.

С зональностью циркуляции атмосферы тесно связана зональность влагооборота и увлажнения. Это отчетливо проявляется в распределении атмосферных осадков.

Количество осадков само по себе не определяет условий увлажнения или влагообеспеченности природных процессов и ландшафта в целом. Наилучшим показателем потребности во влаге служит испаряемость, т.е. количество воды, которое может испариться с земной поверхности в данных климатических условиях при допущении, что запасы влаги не ограничены. Испаряемость - величина теоретическая. Ее следует отличать от испарения, т.е. фактически испаряющейся влаги, величина которой ограничена количеством выпадающих осадков. На суше испарение всегда меньше испаряемости.

От соотношения тепла и увлажнения зависит интенсивность многих других физико-географических процессов.

Зональность выражается не только в среднем годовом количестве тепла и влаги, но и в их режиме, т.е. во внутригодовых изменениях.

Климатическая зональность находит отражение во всех других географических явлениях - в процессах стока и гидрологическом режиме, в процессах заболачивания и формирования грунтовых вод, образования коры выветривания и почв, в миграции химических элементов, в органическом мире.

Географическая зональность находит яркое выражение в органическом мире. Не случайно ландшафтные зоны получили свои названия большей частью по характерным типам растительности. Не менее выразительна зональность почвенного покрова, которая послужила В.В.Докучаеву отправным пунктом для разработки учения о зонах природы, для определения зональности как "мирового закона".

В строении земной коры также сочетаются азональные и зональные черты. Если изверженные породы имеют, безусловно азональное происхождение, то осадочная толща формируется под непосредственным влиянием климата, почвообразования, стока, органического мира и не может не носить на себе печати зональности.

Действие закона зональности наиболее полно сказывается в той части эпигеосферы, где солнечная радиация вступает в непосредственное взаимодействие с ее веществом, т.е. в сравнительно тонкой активной пленке, которую иногда называют собственно ландшафтной сферой.

Итак, зональность - подлинно универсальная географическая закономерность, проявляющаяся во всех ландшафтообразующих процессах и в размещении геосистем на земной поверхности. Современная зональная структура складывалась в основном в кайнозое. Наибольшей древностью отличается экваториальная зона, которая существовала на той же территории уже, во всяком случае, до начала неогена. С приближением к полюсам картина зональности становится все менее стабильной. Зоны умеренных и полярных широт претерпели сильные преобразования на протяжении неогена и четвертичного периода. Основные направления их развития связываются с аридизацией и похолоданием.

Особенно существенные трансформации системы ландшафтных зон происходили в связи с материковыми оледенениями.

Основной непосредственной причиной смещения зон служат макроклиматические изменения, которые, в свою очередь, могут быть связаны с астрономическими факторами. Еще Л.С.Берг указывал, что растительность и почвы не поспевают за климатом. Поэтому на территории "новой" зоны в течение более или менее длительного времени могут сохраняться реликтовые почвы и растительные сообщества (например, степные реликты в современной тайге).

Наибольшей инерцией отличаются самые консервативные компоненты ландшафта - рельеф и особенно геологическое строение. Формы рельефа и горные породы, созданные при иных зональных условиях, также входят в новую зону в качестве реликтов. Еще долговечнее горные породы - они могут сохраняться на протяжении многих миллионов лет.

В ходе тектонического развития Земли ее поверхность дифференцировалась, она характеризуется не только зональными, но и азональными закономерностями, в основе которых лежит проявление внутренней энергии Земли.

Самое главное выражение азональной дифференциации состоит в делении земной поверхности на материковые выступы и океанические впадины, т.е. на сушу и Мировой океан.

В силу различия физических свойств твердой поверхности и водной толщи (различная теплоемкость и отражающая способность, неограниченные запасы воды и интенсивный теплообмен в океане) над ними формируются разные воздушные массы - континентальные и морские соответственно. Возникает континентально-океанический перенос воздушных масс, который как бы накладывается на общую (зональную) циркуляцию атмосферы и сильно ее усложняет.

Положение территории в системе континентально-океанической ("азональной") циркуляции атмосферы становится одним из важных факторов физико-географической дифференциации.

Дополнительным фактором перераспределения тепла оказываются морские течения, обусловленные главным образом общей циркуляцией атмосферы, но в большей степени зависящие от расположения материков и их конфигурации.

Ландшафтно-географические следствия континентально-океанической циркуляции воздушных масс чрезвычайно многообразны. Уже давно было замечено, что по мере удаления от океанических побережий вглубь материков происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения, почвенных типов. В.Л.Комаров в 1921 г. назвал это явление меридиональной зональностью. В настоящее время принят термин секторность. Секторность - такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность.

В качестве общей закономерности следует отметить усиление активности природных процессов с увеличением увлажнения и ослабление - с его уменьшением на фоне возрастающей по направлению к экватору теплообеспеченности.

4.2 Высотная поясность и орографические факторы ландшафтной дифференциации

Следующий важный фактор физико-географической (ландшафтной) дифференциации после зональных и секторных изменений теплообеспеченности и увлажнения - высота суши над уровнем моря. Под действием этого фактора ландшафтная сфера приобретает ярусное строение: различным высотным ярусам присущи специфические классы ландшафтов. Гипсометрическое положение сказывается уже в равнинных ландшафтах - при колебаниях абсолютной высоты в пределах первых сотен метров. До определенного предела возрастание высоты не вызывает в ландшафтах исчезновения типичных признаков "своей" зоны. Выше этого предела в них появляются черты, свойственные соседней, более северной (для северного полушария) зоне, и по мере дальнейшего нарастания высот происходит смена ландшафтных поясов, до некоторой степени аналогичная последовательности расположения широтных ландшафтных зон. Эта закономерность известна как высотная поясность.

Причиной высотной поясности является изменение теплового баланса с высотой.

Между высотными поясами и широтными зонами, как правило, существует только чисто внешнее сходство - преимущественно в растительном покрове, да и то далеко не

всегда. Многим высотным поясам (например, альпийским лугам, высокогорным холодным пустыням Тибета и Восточного Памира) вообще невозможно найти широтно-зональные аналоги.

Каждой ландшафтной зоне свойствен особый тип высотной поясности, т.е. свой поясной ряд, характеризуемый числом поясов, последовательностью их расположения, высотными границами. С приближением к экватору возможное число поясов увеличивается, структура поясного ряда изменяется, вертикальные пределы одних и тех же поясов смещаются вверх.

В каждом физико-географическом секторе высотная поясность имеет свои особенности, зависящие от степени климата, интенсивности и режима увлажнения.

Наряду с абсолютной высотой важнейшим фактором ландшафтной дифференциации гор служит экспозиция склонов, связанная с общим простиранием горного поднятия. Различаются два типа экспозиции - солярная, или инсолярная, и ветровая, или циркуляционная. Первая означает ориентировку склонов по отношению к странам света (и соответственно к солнечному освещению), вторая - по отношению к воздушным потокам.

Дополнительными факторами разнообразия и пестроты высотно-поясной дифференциации служат другие орографические особенности горных систем.

Влияние высотной поясности на ландшафтную дифференциацию гор тесно переплетается с действием ряда других факторов. Особо следует подчеркнуть, что хотя высотная поясность по своей природе азональна (поскольку ее предпосылкой служат тектонические движения, создающие горы), свои конкретные формы она приобретает под влиянием широтной зональности и сектороности, и вне этого влияния рассматривать ее нельзя.

4.3 Высотная ландшафтная дифференциация равнин

На равнинах достаточно отчетливо выражены два высотных уровня, или яруса, ландшафтной дифференциации.

Ярусность можно определить как всеобщую географическую закономерность, свойственную всем ландшафтам, как равнинным, так и горным. По отношению к ней высотная поясность имеет как бы частный, или подчиненный, характер, и не только потому, что она специфична только для гор, но и вследствие того, что по своему географическому содержанию поясность - более узкая и менее комплексное понятие, чем ярусность.

В отличие от высотных поясов, которые часто имеют фрагментарный характер и узко ограниченное региональное распространение, ландшафтные ярусы имеют универсальное значение при ландшафтном делении горных стран и обеспечивают сравнимость горных ландшафтов при их классификации. Ландшафтные пояса должны приурочиваться к определенным ярусам.

Помимо этого можно говорить о барьерном эффекте, или барьерности. Нам уже приходилось сталкиваться с этим явлением, поскольку его влияние тесно переплетается с прямим действием абсолютной высоты при формировании высотных ландшафтных поясов. Напомним, что распределение осадков на склонах гор есть следствие существования препятствий на путях движения воздушных масс в виде горных барьеров.

4.4 Структурно-петрографические факторы и морфоструктурная дифференциация

Физико-географические следствия разнообразия петрографического состава пород, слагающих земную поверхность, чрезвычайно многообразны. Горные породы образуют субстрат ландшафта, они определяют состав минеральной массы почвы и ее важнейшие физико-химические и трофические свойства, состав элементов, участвующих в геохимическом круговороте, эдафические условия произрастания растительного покрова, не говоря уже о многих чертах рельефа, а также гидрографической сети.

Пестрота ландшафтов гор в большой степени обусловлена разнообразием горных пород в связи с геологическими структурами, к которым они приурочены. Важное значение имеют условия залегания пород, их минералогический состав, устойчивость к выветриванию, трещиноватость, растворимость и другие свойства.

В своем воздействии на ландшафтную дифференциацию структурно-петрографические факторы неотделимы от роли гипсометрического положения, ориентировки крупных форм рельефа и других орографических особенностей. Все эти элементы строения и форм твердой поверхности тесно взаимообусловлены, они имеют, бесспорно азональную природу и являются лишь частными признаками единого целого - морфоструктуры.

Под морфоструктурами понимают крупные неровности земной поверхности, созданные эндогенными (т.е. азональными) процессами. Различают морфоструктуры разных порядков. Самые крупные, называемые геотектурами, соответствуют крупнейшим структурным элементам земной коры (материки, океанические впадины, срединно-океанические хребты и т.п.). К морфоструктурам более низкого порядка относятся платформенные равнины и плоскогорья, горные сооружения орогенических зон.

Азональные различия в природе земной поверхности более контрастны, чем зональные, они создают более четкие рубежи между геосистемами.

4.5 Соотношения зональных и азональных закономерностей физико-географического районирования

Зональные и азональные закономерности универсальны для ландшафтной сферы - они проявляются в ней повсеместно, в любом географическом компоненте и в любом ландшафте.

Азональность - такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность. Вне азональных закономерностей не может быть рассмотрено ни одно физико-географическое явление, поскольку оно не бывает свободно от влияния континентальное™ климата, тектонических движений, высоты над уровнем моря, структурных форм поверхности и ее вещественного состава.

Зональность находит свое конкретное, зримое выражение в существовании ландшафтных зон и подзон, заполняющих все пространство ландшафтной сферы. Секторность "реализуется" в виде системы физико-географических секторов (и подсекторов), также сплошь выстилающих всю поверхность суши, не оставляя каких-либо разрывов. Азональность в узком смысле слова конкретизируется в существовании множества физико-географических стран (например, Урал, Тибет) и областей (Полесье, Южный Урал и т.п.), на которые делится вся поверхность суши.

Ландшафтная зона - это лишь зональная целостность, но она может быть крайне неоднородной в секторном, ярусном, морфоструктурном отношениях. Только такая территориальная единица может считаться целостной в зональном и азональном отношениях, которая неделима далее ни по зональным, ни по азональным признакам. Такой единицей является ландшафт.

Ландшафт, следовательно, представляет собой предельную (наинизшую) ступень в системе физико-географического районирования. Все региональные единства более высоких рангов (включая зоны, секторы, страны и др.) можно рассматривать как объединения ландшафтов в соответствии с известными региональными закономерностями.

5. ЛАНДШАФТ И ГЕОСИСТЕМЫ ЛОКАЛЬНОГО УРОВНЯ

5.1 Понятие о ландшафте

Слово "ландшафт", давшее название целой отрасли географической науки, первоначально употреблялось для обозначения идеи о взаимосвязанном сочетании различных явлений на земной поверхности, и долгое время понятие о ландшафте не имело однозначного научного толкования со строго ограниченным объемом.

Ландшафт можно кратко определить как генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и заключающую в себе специфический набор сопряженных локальных геосистем.

Так, согласно Н.А. Солнцеву, для обособления самостоятельного ландшафта необходимы следующие основные условия: 1) территория, на которой формируется ландшафт, должна иметь однородный геологический фундамент; 2) после образования фундамента последующая история развития ландшафта на всем его пространстве должна была протекать одинаково (в единый ландшафт, например, нельзя объединять два участка, из которых один покрывался ледником, а другой нет, или один подвергался морской трансгрессии, а другой оставался вне ее); 3) климат одинаков на всем пространстве ландшафта и при любых сменах климатических условий он остается однообразным (внутри ландшафта наблюдается лишь изменение местных климатов - по урочищам и микроклиматов - по фациям).

Внимание ландшафтоведов давно привлекает вопрос об основной ступени, или единице, в иерархии природных территориальных комплексов (геосистем). Хотя отдельные специалисты отрицали необходимость подобной "узловой" категории, опыт исследовательской работы и практической деятельности ландшафтоведов свидетельствует о реальности основной единицы и об ее важном значении для упорядочения как разнообразных фактов, относящихся к ландшафт сведению, так и его теоретических основ. Такой единицей и служит ландшафт, занимающий узловое положение на стыке геосистем реальной и локальной размерностей.

А.А. Григорьеву принадлежит мысль о том, что ландшафт - это наименьшая территориальная единица, сохраняющая все типичные для данной зоны, области и вообще более крупной, чем ландшафт, региональной единицы, черты строения географической среды. С другой стороны, как отметил В.Б. Сочава, отдельные урочища или другие локальные геосистемы не дают полного представления о местной структуре географической среды и в силу этого не могут рассматриваться как основные таксономические единицы ландшафтной иерархии. Лишь все урочища или фации, взятые в совокупности, в характерных территориальных сочетаниях, площадных соотношениях и взаимных связях, т.е. как единый ландшафт, создают целостное представление о физико-географической специфике той или иной территории.

Изучение локальных геосистем как таковых, вне ландшафта как целого имеет мало смысла, ибо они значительно более открытые системы, чем ландшафт, и существуют лишь как его части во взаимодействии с другими, сопряженными локальными геосистемами.

5.2 Компоненты ландшафта и ландшафтообразующие факторы

Ландшафт состоит из компонентов, каждый из которых является "представителем" отдельных частных геосфер, входящих в географическую оболочку.

Говоря о компонентах ландшафта, необходимо учитывать, что в каждом из них различаются свои уровни территориальной дифференциации, аналогичные уровням, или рангам, геосистем.

Обратимся к собственно компонентам ландшафта. В определениях ландшафта обычно подчеркивается, что он имеет однородный геологический фундамент. Однородность - понятие относительное, и без четко оговоренных условий однородности оно имеет мало смысла. Однородность фундамента ландшафта должна быть связана со строением складчатого основания, его впадинами, выступами и структурами разных типов.

При широком толковании твердого фундамента ландшафта в это понятие входит и рельеф земной поверхности, который тесно связан с геологическим строением. В рельефе также существуют свои территориальные градации разных порядков. Важнее различать морфоструктуры и морфоскульптуры, которые могут быть сопоставлены соответственно с региональными и локальными геосистемами. Ландшафт приурочен к самостоятельной морфоструктуре и в то же время характеризуется своеобразными морфоскульптурами, т.е. ему соответствует определенный геоморфологический комплекс, который связан с однородным геологическим фундаментом и однотипным характером экзогенных геоморфологических процессов. Сходные, повторяющиеся геоморфологические комплексы образуют один тип рельефа.

К ландшафту следовало бы отнести в качестве одного из вещественных компонентов некоторую часть тропосферы, но ландшафтные границы в воздушной среде отличаются крайней изменчивостью и неопределенностью. Представление о климате требует своего ранжирования в зависимости от территориальных масштабов проявления климатических процессов и их соотношений с общей региональной и локальной дифференциацией эпигеосферы.

С.П. Хромов показал, что деление климата на категории различного территориального масштаба вытекает непосредственно из подразделения самих географических комплексов на таксономические единицы разного порядка, поскольку климат есть один из компонентов геокомплекса и в значительной мере им обусловлен. За основную климатологическую единицу С.П. Хромов принял климат ландшафта, который он предлагает называть просто климатом (собственно климатом). Климат урочища, представляющий собой особую локальную вариацию климата ландшафта, - это местный климат, а климат фации - микроклимат. Под макроклиматом подразумевается совокупность климатических черт данной географической области или зоны, т.е. высших региональных комплексов.

Полное представление о климате ландшафта складывается, таким образом, из двух составляющих: 1) фонового климата, отражающего общие региональные черты климата, определяемые географическим положением ландшафта в системе региональной дифференциации, т.е. величиной получаемой инсоляции, атмосферной циркуляцией, гипсометрическим и барьерным положением, а также влиянием всех остальных компонентов; 2) совокупности локальных (мезо- и микро-) климатов, присущих различным фациям и урочищам.

В элементах климата наиболее ярко выражена континуальность эпигеосферы. Все климатические показатели изменяются. постепенно и в пределах территории отдельного ландшафта варьируют в некотором диапазоне.

Гидросфера представлена в ландшафте крайне многообразными формами и находится в непрерывном круговороте, переходя из одного состояния в другое.

Разнообразие природных вод тесно связано с ландшафтом. В каждом ландшафте наблюдается закономерный набор водных скоплений (текучих вод, озер, болот, грунтовых вод и др.), и все их свойства - режим, интенсивность круговорота, минерализация, химический состав и т.д. - зависят от соотношения зональных и азональных условий и от внутреннего строения самого ландшафта, от состава его компонентов и морфологических частей. Органический мир представлен в ландшафте более или менее сложным комплексом биоценозов. В отличие от фации ландшафт невозможно характеризовать каким-либо одним растительным сообществом или типом сообществ - ассоциацией, формацией и т.п. В одном и том же ландшафте встречаются сообщества, относящиеся к разным типам растительности. Например, почти в каждом ландшафте таежной зоны существует растительность лесного, болотного, лугового, а иногда еще и тундрового или других типов. Следовательно, каждый ландшафт может быть охарактеризован лишь закономерным сочетанием различных растительных сообществ, образующих в его пределах характерные топоэкологические рады, связанные со сменой местообитаний по урочищам и фациям. Ландшафту территориально соответствует самостоятельный геоботанический район.

Всякий ландшафт охватывает закономерное территориальное сочетание различных почвенных типов, видов и разновидностей, которое соответствует одному почвенном району.

Абиогенные компоненты в известном смысле выступают в геосистеме как первичные по отношению к биоте - не только потому, что они возникли раньше в ходе эволюции Земли, но и вследствие того, что они составляют первичный материальный субстрат геосистемы, за счет которого организмы создают живое вещество. Теоретически можно представить себе геосистемы, построенные только из абиотических компонентов, и практически таковые существуют (например, ледниковые). Такие геосистемы, без жизни и почвы, можно рассматривать как неполноразвитые или как "протоландшафты".

Однако после возникновения жизни как высшей формы организации вещества эпигеосферы состав и строение всех абиотических сфер претерпели существенную трансформацию. Живое вещество стало важным ландшафтообразующим фактором. Биологический круговорот привел к коренному преобразованию атмосферы, гидросферы и литосферы.

В современных ландшафтах биота служит наиболее активным компонентом. Она вовлекает в круговорот неорганическое вещество и создает биомассу, трансформирует солнечную энергию и накапливает ее в органическом веществе.

Вещество литосферы, напротив, отличается наибольшей косностью, и только благодаря постоянной циркуляции воды в ее толще, проникновению кислорода, углекислоты и особенно воздействию организмов это вещество вовлекается в круговорот, преобразуется и обогащается.

Важно подчеркнуть, что в ландшафте не может быть одного "ведущего" фактора, ибо ландшафт подвергается воздействию многих факторов, не исключающих друг друга и играющих различную роль в формировании его разнообразных качеств и свойств. Так, наиболее четкие границы ландшафта определяются факторами, которые сами отличаются большой устойчивостью, консервативностью и связаны со строением твердого фундамента ландшафта. Но в развитии ландшафта ведущим не может быть фактор, который по своей природе консервативен и изменяется медленнее других.

Между компонентами существует настолько тесная взаимная зависимость, что каждый из них является продуктом внутреннего взаимодействия, а кроме того, воздействия внешних по отношению к ландшафту факторов. Поэтому ни климат, ни твердый фундамент нельзя называть "ведущими" факторами дифференциации ландшафтов. Такими факторами следует считать неравномерный приток солнечной радиации, вращение Земли, тектонические движения, циркуляцию атмосферы и др. Через климат и фундамент входные воздействия этих факторов передаются другим компонентам, но сам климат, как и твердый фундамент, является "продуктом" сложного взаимодействия внешних факторов и компонентов геосистемы.

Понятие о ландшафтообразующих факторах, по-видимому, правильнее связывать с внутренними и внешними энергетическими воздействиями, потоками вещества и процессами (например, стоком, движением воздушных масс).

5.3 Границы ландшафта

Еще на заре ландшафтоведения Л.С. Берг говорил, что ландшафты разделяются естественными границами.

Следует подчеркнуть, что границы ландшафтов имеют разное происхождение и не могут быть объяснены действием какого-либо одного "ведущего" фактора. Поскольку ландшафтная дифференциация обусловлена зональными и азональными (в широком смысле слова) факторами, эти же факторы в конечном счете обусловливают и пространственные границы ландшафтов. Зональные, а также секторные различия находят свое первичное выражение в климате, а азональные - в твердом фундаменте ландшафта, поэтому указанные компоненты непосредственно "ответственны" за ландшафтные рубежи. Конкретными причинами смены ландшафтов в пространстве могут быть постепенные зональные или секторные изменения климата, более или менее резкое изменение высоты над уровнем моря или экспозиции склона, смена морфоструктур и связанных с ними коренных или четвертичных пород. Граница между смежными ландшафтами должна найти свое выражение в изменении их морфологического строения, т.е. набора морфологических единиц.

Граница ландшафта, следовательно, имеет определенную ширину и может практически (условно) рассматриваться как линия лишь в том случае, когда выражается в виде линии в масштабе карты. Действительная ширина ландшафтных границ варьирует в широких пределах. Наиболее четкие границы связаны с азональными геолого-геоморфологическими факторами, в особенности в тех случаях, когда выходы различных по петрографическому составу толщ образуют в рельефе четкие уступы (например, Балтийский глинт, чинки Устюрта).

Самые четкие ландшафтные границы имеют сложный характер в силу уже отмеченного известного несовпадения рубежей отдельных компонентов.

Ландшафт - трехмерное тело, следовательно, у него должны быть внешние (вертикальные) границы в литосфере и тропосфере. Существует представление, согласно которому каждой таксономической единице геосистем соответствует определенный слой в географической оболочке, т.е. чем выше ранг геосистемы, тем больше ее вертикальная мощность. По В.Б. Сочаве, вертикальная мощность фации - 0,02-0,05 км, ландшафта -1,5-2,0, ландшафтной провинции -3,0-5,0, а широтного пояса - 8-17 км.

В силу подвижности воздушной среды пределы влияния данной геосистемы, если бы мы и могли их установить в какой-то определенный момент, уже в следующий момент изменятся.

Нижние пределы проявления важнейших процессов функционирования ландшафта сравнительно близки, хотя и не совпадают между собой. Порядок величины, характеризующей нижние границы ландшафтов, можно определить десятками метров, относя к ландшафтам зону гипергенеза. Однако границы ландшафта в литосфере не могут быть резкими.

5.4 Морфология ландшафта

Фация как элементарная геосистема. Морфологическое строение ландшафта многочленно, однако число ступеней может быть различным и соответственно ландшафты разнообразны по степени сложности внутреннего территориального устройства.

Фация - предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом.

Фация служит первичной функциональной ячейкой ландшафта, подобно клетке в живом организме. По существу на фациальном уровне ведется исследование вертикальных связей в ландшафте, а также многих аспектов его динамики.

Отличительные особенности фации как элементарной геосистемы - динамичность, относительная неустойчивость и недолговечность. Эти свойства вытекают из незамкнутости фации, ее зависимости от потоков вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих в другие фации. В рамках фации воздействие биоты на абиотическую среду проявляется значительно ощутимее, чем в масштабах целого ландшафта.

Подвижность и относительная недолговечность фации означает, что связи между ее компонентами подвержены постоянным нарушениям.

Огромное разнообразие фаций определяет актуальность их систематизации.

При классификации фаций необходимо, очевидно, исходить из таких критериев, которые имеют определяющее значение в формировании фаций и универсальный характер, т.е. применимы если не ко всем, то к подавляющему большинству ландшафтов, притом это должны быть некоторые устойчивые признаки фации. Этим условиям отвечает местоположение как элемент орографического профиля. Как известно, важнейшие различия между фациями обусловлены их положением в ряду сопряженных местоположений. Фации закономерно сменяют друг друга по профилю рельефа на общем зонально-азональном фоне данного ландшафта. Поэтому важно установить основные типы месторождений, которым в условиях каждого конкретного ландшафта должны соответствовать определенные типы фаций.