Ландшафтно-экологический подход в землепользовании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ландшафтно-экологический подход в землепользовании

1. Классификация природных ландшафтов

Изучение различных групп ландшафтов завершается их классификацией, что позволяет теоретически осмыслить и обобщить закономерности развития, строения, функционирования, размещения ландшафтов в пространстве. В ландшафтоведении разработаны две классификационные модели: иерархическая классификация, от фации до ландшафтной оболочки Земли, где логическим основанием является соотношение части и целого; типологическая классификация, где любая природная геосистема - индивид, а логической основой здесь уже служит соотношение особенного, индивидуального и общего, типического.

Иерархическая классификация состоит из глобальной, региональной, локальной. На глобальном уровне всю планету Земля представляют как уникальную геосистему - эпигеосферу. На региональном уровне сушу подразделяют на ландшафтные зоны, страны, области, провинции, округа и собственно ландшафты, а на локальном уровне - на местности, урочища, подурочища и фации.

Типологическая классификация рассматривает разные таксономические геосистемы: фации, подурочища, урочища, местности, ландшафты. Ландшафт - основная характеристика ландшафтоведения, и его классификация наиболее разработана. Принципы классификации ландшафтов основываются на группировке индивидуальных ландшафтов в классы, типы, роды и виды по признакам, отражающим их сущность. Исходными факторами при классификации ландшафтов служат: тепло- и влагообеспеченность, влагооборот, биологический круговорот веществ, почвообразование, продуцирование биомассы. К критериям классификации относятся существенные инвариантные свойства ландшафтов, их генезис, структура, динамика.

После классифицирования ландшафтов их систематизируют в соподчиненные типологические совокупности ландшафтов региона, т.е. систематизируют ландшафтное устройство определенной территории.

В качестве высшей классификационной категории ландшафтов Земли считают отдел ландшафтов. В основе этого таксона рассматривают показатель тип контакта и взаимодействия геосфер (литосферы, гидросферы, атмосферы) по вертикали. Выделяют четыре отдела ландшафтов: наземные (субаэральные); земноводные (речные, озерные, шельфовые); водные (моря и океаны); донные (морские, океанические).

Наземные ландшафты группируют по разрядам в зависимости от теплообеспеченности географических поясов. Например, наземные ландшафты Северного полушария состоят из разрядов: арктических, субарктических, бореальных, суббореальных, субтропических, тропических, субэкваториальных и экваториальных ландшафтов.

К следующей классификационной единице относится подразряд. Он характеризует специфику атмосферной циркуляции географических поясов. Например, рассматривая бореальные ландшафты России с запада на восток, по этому признаку выделяют: умеренно континентальные, континентальные, резко континентальные, приокеанические ландшафты.

Далее в классификации выделяют единицу - семейство ландшафтов, отражающую группировку ландшафтов в дифференцированных физико-географических странах. Например, бореальные ландшафты восточно-сибирского семейства или бореальные ландшафты западно-сибирского семейства, или восточно-сибирского.

Классы характеризуют равнинные и горные ландшафты и выделяются в пределах разрядов, подразрядов, семейств. Классы равнинных ландшафтов включают подклассы - возвышенные, низменные, низинные ландшафты. Классы горных ландшафтов включают следующие подклассы ландшафтов - предгорные, низкогорные, среднегорные, высокогорные, межгорно-котловинные. Классы и подклассы ландшафтов отражают высотную ярусность ландшафтов.

Тип ландшафта отражает зональность природной геосистемы и близок к зональному типу почв, так как почва - «зеркало» ландшафта, продукт его функционирования. Помимо почвенных характеристик тип ландшафта учитывает и геоботаническую специфику. Например, бореальные и субэральные умеренно континентальные восточно-европейские равнинные ландшафты включают типы лесной, широколиственной, лесостепной, степной, полупустынной, пустынной растительности.

Тип ландшафта по классификации подразделяют на подтипы в соответствии с подтипами почв и подклассами растительности. Например, таежный тип образован подтипами северо-таежных, среднетаежных, южно-таежных ландшафтов.

Род ландшафтов характеризует морфологию и генезис рельефа ландшафтов, литологические свойства поверхностных пород выражены в подроде ландшафтов. Например, в равнинных ландшафтах по роду выделяют ландшафты крупных речных долин и междуречий, представленных моренными, водно-ледниковыми, древнеаллювиальными, эоловыми отложениями. Цитологический фактор подрода ландшафтов представлен суглинистыми, песчаными, известняковыми, лёссовыми и другими сложениями.

Вид ландшафтов - совокупность ландшафтов со сходным составом в морфологической структуре урочищ. У таких ландшафтов общий генезис, эволюция, функционирование.

В результате классификации каждый ландшафт получает многоступенчатую типологическую углубленную идентификацию (таблица 1).

Таблица 1. Структурно-генетическая классификация ландшафтов по В.А. Николаеву

2. Горизонтальное ландшафтное зонирование Российской Федерации

Горизонтальное (субширотное) районирование территории Российской Федерации основано на выделении крупных природно-территориальных комплексов на уровне природных зон. Классификация горизонтальных ландшафтов приведена ниже.

1. Полярные ледниковые ландшафты (арктические и антарктические). Наибольшую площадь покровного оледенения занимает в Южном полушарии Антарктический ледниковый покров - 14 млн км². Средняя мощность ледникового покрова более 1600 м. На суше Северного полушария: Арктика, Гренландия, Новая Земля, толщина ледников от 2300 до 400 м. Ледяным пустыням свойственен отрицательный годовой радиационный баланс R= - (200…400) МДж/м². Средняя месячная температура воздуха ниже 0°С, летом -30… - 50°С, зимой -60… - 70°С. Абсолютный минимум температур -89,2°С. Годовое количество осадков Ос = 30…500 мм. Сформировавшиеся ледники медленно движутся от центра к периферии. Из растительности встречаются водорослево-лишайниковые группировки.

Полярные внеледниковые ландшафты (арктические и антарктические). Они занимают Антарктический полуостров и острова Северного Ледовитого океана. Радиационный баланс с октября по апрель отрицательный, в остальное время положительный - R= 250…400 МДж/м². Годовое количество осадков Ос =200 мм и более. Продолжительность снегового покрова до 300 сут. в году. Полярная ночь длится до 130 сут. В годовом цикле до 10 мес. приходится на морозный период. Полярное лето - июль и большая часть августа. Деятельный слой оттаивает на 20…30 см. Вегетация растений протекает быстро и возможна благодаря большему нагреву поверхности почвы, чем воздуха. Растительный покров слабо развит и состоит из низкорослых трав, лишайников, корневые системы не смыкаются. Распространена многолетняя мерзлота. Ежегодная продуктивность фитомассы не превышает 0,3 т/га, а ее запасы - 1,5 т/га.

Субарктические ландшафты (тундровые). Выделяют арктико-тундровые, тундровые, южно-тундровые подтипы ландшафтов. По сравнению с Арктикой в Субарктике тепло- и влагообеспеченность возрастают. Радиационный баланс колеблется от 500 до 1000 МДж/м², сумма активных температур воздуха (среднесуточная выше 10°С) составляет 500…600°С, увлажнение избыточное, сток обильный и неравномерный с весенним максимумом. Продолжительность снежного покрова около 8 мес. Развита многолетняя мерзлота. Растительный покров включает низкорослые полярные кустарники (березки, ивы), кустарнички (голубика, багульник), осоки, мхи, лишайники. Корневые системы растений смыкаются. Запасы фитомассы колеблются от 5 до 30 т/га. Продуктивность - до 4 т/га в год. Биологический круговорот слабый. Широко развито заболачивание. Преобладают тундровые торфянисто-глеевые, кислые почвы.

Бореально-субарктические континентальные ландшафты (лесотундровые). При переходе от тундры к тайге в условиях континентального климата образуется лесотундра. Запасы тепла и осадков возрастают. Сумма температур составляет 500…800°С. Распространены многолетняя мерзлота, заболачивание. Появляются единичные деревья лиственницы, ели, сосны, извилистой березы, затем их группы и редколесья. Запасы фитомассы до 75 т/га, ежегодная продуктивность - 6 т/га. Почвы - тундровые торфянисто-глеевые. Местами распространены подзолистый процесс, торфообразование. Зимний период сокращен до 180…220 сут.

Бореально-субарктические приокеанические ландшафты (луговые и лесолуговые). Их рассматривают как приокеанический аналог лесотундры. Представлены на Курилах и Камчатке. Отличаются мягким и влажным климатом. Годовое количество осадков более 1000 мм. Сумма температур составляет 500…700°С. Коэффициент увлажнения по Н.Н. Иванову Ку > 3 (отношение среднего годового количества осадков к средней годовой испаряемости). Длительная (до 200 сут.) и суровая зима с мощным снежным покровом. Распространены разреженные леса с высокотравьем на слабокислых дерновых почвах. Запасы фитомассы около 85 т/га, по продуктивности около 7 т/га. Ландшафты формируются в условиях активного вулканизма.

3. Бореальные и бореально-суббореальные ландшафты

Бореальные ландшафты (таежные). Расположены в широтном поясе между 50 и 70° с. ш. в Евразии и в Северной Америке. На юге к ним примыкает полоса бореально-суббореальных ландшафтов. Характеризуются умеренно холодным климатом и избыточным увлажнением. Годовой радиационный баланс R =1000… 1600МДж/м². Сумма средних суточных температур воздуха составляет от 800 до 1800°С. Годовая сумма осадков - 500…700 мм, К_у - не более 4. В бореальных ландшафтах выделено три подтипа - северо-, средне- и южно-таежный, обусловленных различиями в теплообеспеченности. Развито заболачивание. Поверхностный сток интенсивный, но денудационные процессы сдерживаются лесной растительностью. Распространены хвойные леса с подлеском. Запасы продуктивной биомассы в северной тайге - около 150, средней - около 250, южной - около 300 т/га, с ежегодным приростом 4… 10 т/га. Таежный лес ежегодно потребляет 100…200 кг/га химических элементов, из которых 80… 150 кг/га возвращается с опадом. Мощная подстилка содержит 2…4 т/га минеральных элементов. Разлагающийся опад образует фульвокислоты, усиливающие миграционную способность элементов. Хлориды, сульфаты, карбонаты выносятся за пределы почвенного профиля. Поглощающий комплекс подзолистых почв насыщен основаниями.

Бореалыю-суббореальные ландшафты (подтаежные). Подтаежные ландшафты распространены в Восточной Части РФ и отличаются от таежных повышенной теплообеспеченностью. Сумма активных температур составляет 2000…2200°С. Осадки 500…700 мм превышают годовую испаряемость Е= 500…600 мм. Растительный покров образован смешанными лесами. Запасы фитомассы - 300 т/га, продуктивность около 12 т/га. С опадом ежегодно поступает 200…400 кг/га зольных элементов. Опад разлагается быстрее, чем в тайге. В гумусе помимо фульвокислот присутствуют ульминовые кислоты. Они связываются с основаниями и осаждаются в перегнойном горизонте. Почвы - дерново-подзолистые. По виду сезонной структуры подтаежные ландшафты близки к таежным, но с большей длительностью активных периодов и менее продолжительной зимой.

4. Суббореальные ландшафты

К суббореальным ландшафтам относятся территории умеренной теплообеспеченности с суммами активных температур 2000…3800°С. Радиационный баланс составляет R = 1500…2000 МДж/м². Увлажненность этого пояса колеблется в широком диапазоне, в результате образовались ландшафты разных типов - от гумидных до аридных.

Суббореальные гумидные ландшафты (широколиственно-лесные). Представлены восточно-европейским типом, который простирается прерывистой полосой до Урала. Запасы тепла по сумме активных температур выше 10°С составляют 2200…2500°С. Годовое количество осадков 700…800 мм, К_у<1. Активное функционирование геосистем здесь на 50…60 сут. больше, чем в бореальных ландшафтах. Активнее биологический круговорот и влагооборот, химическое выветривание. Запасы биомассы широколиственных лесов 300…600 т/га, годовая биологическая продуктивность 10…16 т/га. Потребление химических элементов достигает 300…500 кг/га, возвращается с опадом 250…350 кг/га. Активный биологический круговорот элементов (особенно кальция) и микробиологическая деятельность способствуют накоплению в почве до 6…8% гумуса. Имеет место высокая насыщенность основаниями, слабокислая и нейтральная реакция почвенного раствора. Типичны бурые и серые лесные почвы. В зимний период устойчивый снежный покров держится до 130…140 сут.

Суббореальные семигумидные ландшафты (лесостепные). Эти ландшафты располагаются в континентальной части материка. По запасам тепла они одинаковые с широколиственно-лесными, но уступают им по влагообеспеченности. Леса постепенно сменяются луговыми степями. Восточно-европейские лесостепные ландшафты типично континентальные, с суммой температур 2200…2500°С, годовыми осадками 600 мм, К_у = 0,6…1,0. В западно-сибирских лесостепях климат приближается к резко континентальному, зима продолжительнее и суровее, тепла и влаги меньше. Сумма температур 2000…2200°С, осадков выпадает 400…500 мм. Запасы биомассы восточно-европейских и западносибирских лесостепей около 15…20 т/га, ежегодная продукция 15…26 т/га. Для ее создания требуется до 1000 кг/га зольных элементов. Интенсивность биологического круговорота здесь выше, чем в широколиственных лесах, и максимальная для суббореальных ландшафтов. Перегнивая, опад образует устойчивые органоминеральные соединения, сорбирующие большое количество кальция, калия, фосфора. Образуются выщелоченные и типичные черноземы, содержащие до 700…800 т/га гумуса. Они насыщены основаниями, имеют нейтральную реакцию. Активность влагооборота в значительной степени ограничена недостатком атмосферных осадков. Зима с устойчивым снежным покровом с конца декабря до начала марта.

Суббореальные семиаридные ландшафты (степные). Усиление сухости приводит к смене лесостепных ландшафтов степными. В Евразии образуется выраженная внутриконтинентальная зона, нигде не выходящая к берегам океанов, с четырьмя типами ландшафтов: восточно-европейским, казахстанским, центрально-азиатским, восточно-азиатским. Суммы температур составляют 200…3600°С, годовые осадки Ос = 250…500 мм, коэффициент увлажнения снижается до К_у = 0,6…0,3. Основные степные сообщества - многолетние дерновинные злаки (ковыль, житняк и др.). Запасы фитомассы - около 5…15 т/га. Количество годовой продукции такое же. Растительный опад ежегодно приносит в почву 400…500 кг/га зольных элементов, азота. В опаде много оснований. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная. В почве накапливаются карбонаты, гипс, сульфаты и хлориды. Минерализация органических остатков замедлена из-за сухости. В почве накапливается много гумуса (300…600 т/га), но меньше, чем в лесостепи. Формируются темно-каштановые и каштановые почвы, часто карбонатные и солонцеватые. Зима длится с ноября до конца марта. Снежный покров маломощный. Почва промерзает до 1,5…2,5 м.

Суббореальные аридные ландшафты (полупустынные). Полупустынные ландшафты выражены двумя типами: резко континентальным казахстанским с суммой активных температур 3200…3600°С и годовым количеством осадков 200…300 мм, К_у = 0,2…0,3 и крайне континентальным центрально-азиатским ландшафтом с суммой температур 2600…3000°С и осадками за год Ос=100…200 мм, Ку= 0,1…0,2. Аридность выражена в слабом развитии стока, значительном механическом выветривании, дефляции, в понижениях - соленакоплении. Запасы фитомассы 8…4 т/га, продуктивность 3…5 т/га. Устойчивый снежный покров сохраняется от 95 до 135 сут. В бесснежный период в почве имеет место недостаток влаги.

Суббореальные экстрааридные ландшафты (пустынные). Такие ландшафты распространены в центре Евразии. Для них характерна сильно выраженная аридность: годовое количество осадков менее 200 мм, жаркое лето, R= 1800…2000 МДж/м², сумма температур составляет 3200…4000°С, К_у = 0,1…0,15 и холодная зима (температура самого холодного месяца -10… - 15°С) продолжительностью 75…125 сут с устойчивым, но маломощным снежным покровом. Выделяют резко континентальные казахстанские и центрально-азиатские суббореальные пустыни. Крайняя аридность проявляется в отсутствии рек с постоянным течением, наличии физического выветривания, дефляции, эоловой аккумуляции, соленакоплении. Слабый растительный покров, фитомасса 3,5… 6,0 т/га, а продуктивность 0,5…4,0 т/га.

5. Субтропические ландшафты

ландшафт зонирование субтропический таксономический

Понятие «субтропики» отражает высокий уровень теплообеспеченности: R= 2000…3000 МДж/м², сумма активных температур 4600…8000°С и достаточно теплую зиму, не ниже -5°С. Вегетация возможна круглый год. Условия увлажнения варьируют в широком диапазоне, как и в суббореальных ландшафтах (от гумидных до экстрааридных).

Биологический круговорот в субтропических гумидных (влажных лесных) ландшафтах протекает очень активно. Осадков выпадает не менее 1000 мм в год. Лето жаркое, зима теплая. Органическое вещество разлагается и минерализуется на протяжении всего годового цикла, поэтому в почве накапливается мало гумуса (1,5…2,0%). Почвы - желтоземы, красноземы, с низким содержанием азота и фосфора, кислотностью рН 4,5.

В субтропических семигумидных и семиаридных ландшафтах запасы биомассы около 300 т/га, а продуктивность до 7 т/га. Опад быстро разрушается. Почвы - коричневые, нейтральные, богатые основаниями, содержание гумуса 4…7%. К_у =0,3…1,0, что позволяет произрастать лесной растительности.

В субтропических аридных (полупустынных) ландшафтах годовые осадки сокращены до 200…300 мм, а К_у = 0,2…0,3.

Субтропические экстрааридные (пустынные) ландшафты имеют недостаточное увлажнение: осадков менее 100 мм и большие запасы тепла - до 8000°С, обычно К_у < 0,05. Характерны дефляция, наличие временных водотоков, солей.

Размещено на Allbest.ru