Позиционно-динамическая ландшафтная структура
Выделение контуров в зависимости от относительной однородности потоков вещества, энергии и информации
Позиционно-динамическая структур ландшафта отражает зависимость комплекса природных условий и процессов от положения ландшафтных контуров относительно ландшафтозначимых рубежей, вдоль которых происходит изменение интенсивности и направления горизонтальных вещественно-энергетических потоков, в первую очередь, поверхностного стока, а также переноса в приземном слое атмосферы, т.е. так называемых каркасных линий ландшафта.
Территориальные единицы структуры этого типа выделяют таким образом, чтобы в их пределах интенсивность современных процессов, связанных с вещественно–энергетическими потоками, была в целом одинаковой и однотипной по динамическим показателям. Поэтому границы между этими единицами проводятся в местах наибольших градиентов горизонтальных потоков. Эти места в большинстве случаев соответствуют каркасным линиям рельефа (водораздельной линии, тальвегу, бровке, подошве склона, линиям его перегибов), вдоль которых меняется интенсивность поверхностного стока.
Элементы структуры и их типы: ландшафтные полосы - ландшафтные ярусы - парадинамические районы (см. рис 4).
Ландшафтная полоса — это группа фаций, имеющих общее положение относительно рубежей изменения интенсивности горизонтальных вещественно-энергетических потоков, характеризующаяся в силу этого однообразным протеканием физико-географических процессов. В пределах одной ландшафтной полосы горизонтальные потоки однонаправлены и во всех точках имеют одинаковые градиенты. Они отражают зависимость комплекса природных условий и процессов от высотного положения на элементе рельефа. Вместе с тем, ландшафтные полосы, расположенные в определенном диапазоне высот (имеющие общность по высотной позиции), характеризуются сходной морфологией рельефа, набором современных экзогенных факторов рельефообразования и осадконакопления, почвенно-фитоценотическими процессами.
Основными критериями выделения ландшафтных полос можно считать следующие:
Границы ландшафтных полос проходят по линиям перегиба рельефа (каркасным линиям ландшафта), бровке и подошве склона. Таким образом, в пределах одной ландшафтной полосы склон имеет простую форму (выпукло-вогнутую или вогнуто-выпуклую).
В пределах ландшафтной полосы крутизна склона должна быть в целом одинаковой. Допускаются колебания крутизны склона в пределах ландшафтной полосы: со средней крутизной склонов (до 2) — 030; крутой 2 - 4 — 1; 4 - 8 — 2; для склонов со средней крутизной более 8 отклонения превышать 3. В пределах ландшафтной полосы степень смытости почв должна быть в целом одинаковой, а также однородное геологическое строение (тип и мощность почвообразующих пород, глубина залегания водоупорных горизонтов).
Одинаковый характер микрорельефа, в особенности эрозионного генезиса, во всех частях ландшафтной полосы.
Ландшафтный ярус — территориальная единица позиционно-динамической ландшафтной структуры, которая составляет группа территориально смежных и связанных однонаправленным вещественно-энергетическим потоком ландшафтных полос, имеющих общее высотное положение относительно гипсометрических рубежей, определяющих смену ведущих факторов ландшафтной динамики. Ландшафтные ярусы различаются между собой не только высотным положением, но также интенсивностью и набором происходящих в их пределах физико-географических процессов.
Ландшафтные ярусы объединяются однонаправленными горизонтальными потоками и по общности направления этих потоков объединяются в парадинамический район (систему ландшафтных ярусов). Он представляет собой совокупность ландшафтных ярусов, связанных горизонтальными вещественно-энергетическими потоками, берущими начало от общего “центрального места” — ландшафтного яруса, занимающего господствующее высотное положение. От этого яруса, как правило, радиально расходятся линии тока, объединяя в одну динамическую систему склоновые и равнинные ярусы. Эти единицы совпадают с определенной частью (левой или правой) бассейнов малых рек.
Бассейново-ландшафтная структура ландшафта.
Выделение территориальных единиц в зависимости от бассейнов различного порядка. Иерархия единиц бассейново-ландшафтной структуры определяется бассейнамми первого, второго, третьего, четвертого и т.д. порядков
Экоцентрически-сетевая структура ландшафта.
Экоцентры – наиболее ценные ландшафты, которые сохранились в пределах данной зоны (лесные, степные и др.). Пример, объекты природно-заповедного фонда.
Экокоридоры – система связей между экоцентрами. Экокоридоры территориально вытянутые геосистемы, соединяющие экоцентры (балки, водоразделы, овраги, крутые склоны, лесополосы и т.д.).
Ландшафтно-географические поля.
Понятие поля становится общенаучным (употребляется, практически во всех науках). Лежит в основе физической картины мира (гравитационное, электромагнитное поле). Существует несколько определений понятия поле:
Физическое — пространство, в котором действуют силы, т.е. это область распространения сил, энергии в количественном выражении;
Математическое — область распространения величин;
Общенаучное — область распространения любых величин.
В географии чаще всего встречается математическое и физическое определение.
Основные характеристики поля:
Напряженность;
Разность потенциалов;
Вектор действия сил.
Характерная черта полей — возникновение потоков. Одной напряженности, как бы велика не была, для возникновения потоков не достаточно. Необходима работа. Например, высоко поднятые равнины обладают высокой напряженностью, но для возникновения потоков вещества, энергии и информации необходима работа по перемещению элементарной массы. Вектор сил в этих случаях направлен по нормали к поверхностям равных потенциалов — эквипотенциальные поверхности.
Ландшафтно-географическое поле.
Вокруг любой геосистемы формируется ландшафтно-географическое поле — это зона воздействия геосистемы на окружающую ее среду. Поле формируется посредством изменения геосистемой внешних потоков или формирования собственных потоков.
Например, вокруг лесополосы рис.1. формируются различные ландшафтно-географические поля:
За счет изменения внешних потоков: инсоляционное, ветровое (наветренное, подветренное);
Вследствие влияния самой лесополосы: биогенное, геохимическое
Границы геосистем.
Критерии выделения границ. Вертикальные и горизонтальные границы ландшафтных систем. Основные подходы к выделению вертикальных нижних и верхних границ геосистем.
Критерий вертикальных границ: верхняя и нижняя – по геофизическим, геохимическим и биологическим параметрам влияния данного типа ландшафта (геофизические: температура, влажность, давление, геохимические и биохимические: химический состав, кислотность, биологические: наличие видов характерных для данного ландшафта). Необходимо границы выделять по комплексу признаков. Иногда границу выделяют по ведущему признаку. Например, нижняя граница ландшафта – по зоне господства процессов гипергенеза (процессы окисления), или по уровню грунтовых вод, или по глубине корневой системы.
Горизонтальные границы – чаще всего представлены в виде переходных зон. Они как правило, имеют свою структуру. Их ширина зависит от ранга сопряженных геосистем. Чем выше ранг тем шире граница. Антропогенные границы — в виде линий.
Типы границ
Дивергентные (разграничивающие) – разграничивает два различных ландшафта. Их можно провести в виде линий: линия водораздела, границы административные и хозяйственных объектов.
Конвергентные – граница, соединяющая два потока (тальвег русла рек).
Процессные – границы, выделяемые по градиенту изменения какого-либо процесса. Это чаще всего горизонтальные границы между геосистемами, например, между лесными ландшафтами и степными. Там, где градиент изменения лесистости равен 0 заканчивается граница между лесом и степью. Границы между предгорным и равнинным Крымом так же процессная. Критерий — зона распространения галечников.
функции границ.
Границы устроены по типу мембранных систем. Функция разграничения, барьерная (защитная), соединительная
Геоэкотоны. Антропоэкотоны.
Понятие экотона в биологии (Клеменц, 1936).
Природные геоэкотоны — это переходные геосистемы между двумя природными ландшафтами, как правило, характеризующиеся повышенным ландшафтным разнообразием, сложностью структуры и организации. Пример, лесостепь — геоэкотон между лесными и степными геосистемами.
Антропоэкотоны — переходные зоны, сформированные в ландшафтно-географическом поле антропогенной геосистемы. Как правило, отличаются низким ландшафтным разнообразием, упрощенной структурой и типом организации в сравнении с исходным ландшафтом. Например, антропоэкотон района водохранилища, водного канала, зона деструктивного воздействия на окружающую среду промышленного предприятия, окрестности города. Размеры антропоэкотона в несколько раз могут превышать сам антропогенный объект.
Эволюция и развитие ландшафтов. Важнейшие факторы эволюционного развития ландшафтов.
Эволюция – необратимы поступательные изменение структуры, и организации ландшафта в направлении их усложнения. Существует тесная связь структуры и организации ландшафтов. Часто усложнение структуры геосистемы не сопровождается усложнением ее организации, тогда речь идет о развитии (бедленды, оползни, деструктивные процессы, связанные с хозяйственной деятельностью). В большинстве случаев воздействие человека на природную геосистему усложняет её структуру, но понижает организацию.
Развитие – это любые изменения геосистемы.
Современные ландшафты в большей степени связаны с плейстоценом (10 тыс. лет назад). Отдельные элементы структуры ландшафта должны иметь корни в более древних эпохах, особенно если речь идет о формировании горных и равнинных ландшафтов.
Энергетические факторы
солнечная энергия;
эндогенная энергия Земли (внутренняя энергия в 1000 раз меньше чем солнечная);
потенциальная энергия рельефа (потенциальная энергия рельефа, воды, ледников);
энергия смежной геосистемы, т. е. энергия может переходить от одной к другой.
Климатогенный фактор — фактор эволюционного развития ландшафтов. Заключается в направлении изменения климата, охватывающем геологически длительные отрезки времени. Связанные часто с климатическими ритмами: 11-, 22-23-, 80-50-, 160-180-летними, ритмами в несколько столетий в два тысячелетие. Важно определить направленность изменения климата: потепление с увеличением количества осадков (гумидизация), или с уменьшением количества осадков (ксеротерминизация). Это позволит узнать направленность развития ландшафта. Например, дискуссия о взаимодействии тундры и леса (наступление леса на тундру, или тундры на лес).
Тектонический фактор. Обуславливает неотектонические движения (неоген-четвертичное время). Важны амплитуды неотектонических поднятий на платформах — 1-2 км, в горах — 12-15 км (Тянь-Шань), 10-12 км (Кавказ) и направленность (опускание или поднятие), что обуславливает процессы, протекающие в ландшафте (аккумуляция или денудация и эрозия). Свойства современных ландшафтов связаные с неотектоникой: унаследовательтные ландшафты (Донецкий кряж); неунаследовательные (Припятское полесье юга Приднепровской низменности, сейчас эта низменность испытывает поднятие в прошлом — опускание).
Биогенный фактор. Биологическое вещество изменяет все компоненты ландшафта. Если на дерново-карбонатной почве растет молодой лес со временем она превратится в бурую лесную, или незадернованная территория (только что отступивший ледник, территория оползневого ложе и др.); пруды созданные бобрами..
Антропогенный фактор. Вытекает из того, что хозяйственная деятельность сравнима с силами природы. За 200-300 лет человечество уничтожило половину лесов ( доисторическая площадь леса — 76,2 млн. кв. км, а сейчас — 40 млн. кв. км.
В ландшафте всегда есть разновозрастные структуры: реликтовые, консервативные, прогрессивные структуры (Б,Б.Полынов, Л.С.Берг). Процесс развития ландшафта проявляется в формировании новых морфологических единиц, возникающих из первоначальных едва заметных парцелл.
Генезис природных ландшафтов.
Генезис (от лат. genesis – рождение, возникновение, происхождение) — это способ возникновения ландшафта, обусловленный определенным фактором и соответствующим главным ландшафтообразующим процессом. Ландшафт — открытая система и он возникает и развивается под действием различных внешних факторов. Ландшафтоформирующий фактор – это внешний по отношению ландшафта процесс или условия, которые выступают движущей силой процессов, протекающих внутри ландшафта.
Основной ландшафтообразующий процесс, как правило, формируют внешние факторы и условия, связанные с переносом вещества энергии и информации внутри географической оболочки и ландшафтной сферы (климатические условия, тектонические движения, вулканическая деятельность, условия многолетней мерзлоты, воздействие человека и др.). Основные ландшафтоформирующие факторы:
климатический;
тектонический;
флювиальный;
аллювиальный;
биогенный;
криогенный;
оползневой;
вулканогенный;
эоловый;
антропогенный;
и др.
В зависимости от главного ландшафтообразующего фактора Ф.Н.Мильков выделяет ниже следующие генетические ряды ландшафтов
Климатогенный ряд. Формируется в зависимости от типа климата. Например, ландшафты средиземноморские, муссонные. Л.С.Берг выделял ландшафты в соответствие с типом климата. «Ландшафты СССР». В определенной степени климатогенными ландшафтами являются: тундровые, таежные, лесостепные, степные, пустынные и др. ландшафты.
Тектогенный ряд. Тектоническую природу имеют материки и океаны, следовательно — класс горных и равнинных, ландшафтов; межгорных котловин, ультраабиссальных ландшафтов. Неотектонические факторы, проявляются в движениях земной коры и формировании различных ландшафтов.
Гидрогенный ряд. Во-первых, влияние грунтовых и подземных вод. Они могут влиять на почвенные процессы, а это в свою очередь влияет на развитие растительности, что часто формирует особые ландшафты (ландшафты Присивашья). Во-вторых, поверхностные воды – реки, моря, искусственные водоемы и т. д. Формирует аллювиальные и аквальные ландшафты.
Вулканогенный ряд. Связанны с деятельностью вулканов и располагается в районе действия вулкана: кратеры, кальдеры, маары, лавовые покровы.
Биогенный ряд — ландшафты связанные с деятельностью растительных и животных организмов (атоллы, барьерные рифы, бобровые пруды, зверовые солонцы, и др.
Литогенный ряд. Ландшафты образуются в следствии воздействия литогенной основы. литогенной основы. В зависимости от подстилающих пород формируются почвы, воды, растительность (пример, засоленные майкопские глины Керченьского полуострова).
Флювиогенный ряд. Ландшафты, образованные в результате действия ледников, талых потоков.
Криогенный ряд. Связаны с мерзлотными процессами: гидролакколиты, воронки термокарстового происхождения, каменные многоугольники.
Эоловый ряд. Ландшафта, образованные в результате действия ветров: дюны, барханы, Характерны для пустынь полупустынь, сложенных легким механическим составом четвертичных отложений.
Антропогенный ряд ландшафтов. Ландшафты созданные человеком: промышленные, сельскохозяйственные, селитебные, водные, лесохозяйственные, рекреационные и др.