2. Морфологія ландшафту. Проблеми типології й формалізації в морфології ландшафту.

Горизонтальна будова ландшафту виражається в наявності системи просторово взаємозв'язаних і супідрядних ПТК. ПТК, що входять до складу ландшафту і обумовлюють його внутрішню неоднорідність, називаються морфологічними одиницями, їх поєднання утворює морфологічну структуру ландшафту.

2.1 Фація як елементарна геосистема.

Розділ ландшафтознавства, що має справу з вивченням закономірностей внутрішнього територіального розчленовування ландшафту і локальних геосистем, які представляють його морфологічні складові частини, називається морфологією ландшафту. У завдання цього розділу входить встановлення морфологічних підрозділів ландшафту, їх таксономічних рівнів і ієрархічних відносин, характеристика і класифікація одиниць (по кожному рівню окремо), дослідження просторових співвідношень і речовинно-енергетичних зв'язків між локальними геосистемами.

Морфологічна будова ландшафту багаточленна, проте число ступенів може бути різним і відповідно ландшафти різноманітні по ступеню складності внутрішнього територіального устрою. Універсальне значення мають дві основні ступені, встановлені ще в 30-х роках Л. Г. Раменським, — фація і урочище. У багатьох ландшафтах виділяються проміжні одиниці, так звані підурочищами, місцевості, а іноді буває необхідно встановлювати додаткові підрозділи.

Фація, як випливає з огляду локальної фізико-географічної диференціації (розділ 2), — гранична категорія геосистемної ієрархії (найменша (елементарна) фізико-географічна одиниця), яка характеризується однорідними умовами місцеположення і місцеперебування і одним біоценозом.

Фациї давно виділялися і картувалися в процесі ландшафтної зйомки, але під різними назвами, так що у цього терміну є немало синонімів: епіморфа (Р. І. Аболін), елементарний ландшафт (Б. Б. Полинов, І. М. Крашенінніков), мікроландшафт (І. В. Ларін), біогеоценоз (В. М. Сукачьов) і деякі інші. Більшість синонімів застаріли і нині не уживаються, проте в геохімії ландшафтів традиційно прийнято іменувати фацію елементарним ландшафтом.

Фація служить первинним функціональним осередком ландшафту, подібно до клітки в живому організмі.

Фація — система розімкнена, це найбільш відкрита геосистема і, як відзначає В. Б. Сочава, вона може функціонувати тільки у взаємодії з суміжними фаціями різних типів. Фація формується в межах одного елементу мезорельєфу (або однієї форми мікрорельєфу) з однорідним субстратом (материнською породою), однорідним гідрологічним режимом, мікрокліматом і ґрунтом.

Відмітні особливості фації як елементарної геосистеми — динамічність, відносна нестійкість і недовговічність. Ці властивості витікають з незамкнутості фації, її залежності від потоків речовини і енергії, які поступають з суміжних фацій і йдуть в інші фації. Крім того, рухливість фації як в часі, так і в просторі пов'язана з важливою роллю найбільш активного компоненту — біоти — в її функціонуванні. В рамках фації дія біоти на абіотичене середовище виявляється значно сильніше, чим в масштабах цілого ландшафту. Конкурентні взаємини співтовариств (наприклад, лісових і болотних), їх сукцесійні (послідовне заміщення популяцій в якому-небудь місцеперебуванні шляхом закономірного просування до стійкого стану) і вікові зміни призводять до трансформації мікроклімату, але не впливають скільки-небудь відчутно на клімат ландшафту. По суті, аналогічні співвідношення спостерігаються і в інших процесах. Локальний ефект зростання ярів, акумуляція наносів і тому подібне має велике значення в трансформації фацій, причому це відбувається буквально на наших очах. Проте подібні локальні трансформації не змінюють характер ландшафту. Точніше — вони можуть врешті-решт привести до трансформації ландшафту шляхом поступового кількісного накопичення нових елементів його морфологічної структури, але для цього буде потрібен час, вимірюваний іншими масштабами. Ландшафт і фація несумірні по їх довговічності.

Рухливість і відносна недовговічність фації означають, що зв'язки між її компонентами схильні до постійних порушень. Всі компоненти фації представлені в ній своїми найменшими і однорідними територіальними виділами, але їх повне поєднання у межах фації не абсолютно, а відносно - простежується лише як більш менш виражена тенденція.

Біогеоценологі звернули увагу на внутрішню неоднорідність (мозаїчність) біогеоценоза, пов'язуючи її головним чином з функціонуванням біоти — змінами зімкнутості древостанів в ході зростання і відмирання дерев, а звідси — нерівномірною освітленістю під пологом; вітровалом і гниючими стовбурами, розповсюдженням підліска, мозаїчністю мохово-лишайникового покриву і тому подібне, аж до наявності трупів крупних тварин. Окремі ділянки внутрішньої мозаїки біогеоценоза йменуються парцелами. Внутріфаціальна неоднорідність може мати не тільки біотичне походження. Так, в тундрі яскраво виражена мозаїчність геосистем, обумовлена процесами мерзлоти — утворенням тріщин, соліфлюкциєю (повільне пересування ґрунтів і рихлих ґрунтів під впливом поперемінного протаювання-промерзання і сили тяжіння), пученням ґрунтів і тому подібне.

Елементи внутрифаціальної мозаїки (фаціальні мікрокомплекси, по В. А. Фрішу) — нестійкі, короткочасні утворення, вони є носіями динамічних тенденцій фацій, представляючи «рівень формування ландшафтних об'єктів — рівень, на якому вперше міжкомпонентні взаємодії набувають характеру ландшафтних структур». Фаціальні мікрокомплекси — це свого роду зачатки, або зародки фацій.

Приклад: Невеликі плями сфагнових мохів під пологом лісу можуть дати початок самостійним фаціям і урочищам, первинна ерозійна промоїна — цілій системі ярів.

Не завжди легко вирішити, чи маємо ми справу з елементами внутрифаціальної мозаїчності або самостійними фаціями. Якщо неоднорідність виражається в одному компоненті (наприклад, мозаїчність мохово-лишайникового покриву), то вона вважається внутрифаціальною, якщо ж неоднорідність зачіпає вже ряд компонентів, тобто позначається в рослинності, ґрунті, режимі зволоження, — слід виділяти самостійні фації (наприклад, тундрові плями і горби). До цього слід додати критерій безповоротності: якщо мозаїчність служить проявом оборотних коливальних (ритмічних) змін в якому-небудь компоненті — зазвичай в біоті (наприклад, ритмічна вікова зміна древостанів), то її треба розглядати як явище, що виходить за рамки ландшафтно-географічного аналізу. У тому ж випадку, коли внутрифаціальна диференціація представляє направлений процес, який веде до трансформації фацій і морфологічної будови ландшафту в цілому (розширення болотяних фацій за рахунок лісових або навпаки, розвиток ерозійних форм, розширення тундрових плям і тому подібне), новоутворення слід розглядати як самостійні фації, формування, що знаходяться на тій або іншій стадії.

Величезну різноманітність фацій визначає актуальність їх систематизації. Існують різні підходи до цієї складної проблеми.

При класифікації фацій необхідно виходити з таких критеріїв, які мають визначальне значення у формуванні фацій і універсальний характер, тобто застосовні якщо не до всіх, то до переважної більшості ландшафтів, притому це повинні бути деякі стійкі ознаки фацій. Цим умовам відповідає місцеположення як елемент орографічного профілю (орографія – опис різних елементів рельєфу (хребтів, височин, улоговин ) і їх класифікація по зовнішніх ознаках незалежно від походження). Фації закономірно змінюють один одного за профілем рельєфу на загальному зонально-азональному фоні даного ландшафту. Тому важливо встановити основні типи місцеположень, яким в умовах кожного конкретного ландшафту повинні відповідати певні типи фацій.

Ще в 1906 р. Г. М. Висоцький запропонував розрізняти чотири типові місцеположення схематичного орографічного профілю (у рівнинних умовах) (рис. 31): 1) вододіли і схили з віддаленим рівнем ґрунтових вод (плакори), 2) улоговина на вододільній поверхні («нагірна улоговина»), 3) нижні частини схилів з близьким рівнем ґрунтових вод і 4) пониження з виходами ґрунтових вод.

У 1938 р. Л. Г. Раменський розробив докладнішу класифікацію. Він розрізняв перш за все два головні типи місцеположень — материкові, лежачі поза заплавами і не затоплювані водами у повінь та паводки, і заплавні. Перші підрозділяються, у свою чергу, на верхові (з п'ятьма підрозділами) і низинні (з чотирма підрозділами). У основу виділення більш дрібних підрозділів покладені джерела водного живлення (атмосферне, натічне, ґрунтове) і умови стоку, а також можливість змиву ґрунту у зв'язку з положенням в профілі рельєфу.

Згодом Б. Б. Полинов, розвиваючи ідеї геохімії ландшафту, підійшов до класифікації елементарних ландшафтів (тобто фацій) виходячи з оцінки умов міграції хімічних елементів. У основі його класифікації також лежить ідея зв'язаності фацій в закономірному ряду місцеположень, причому як головний чинник, як і у Л. Г. Раменського, виступає водне живлення і стік. Б. Б. Полинов розрізняв три великі групи елементарних ландшафтів — елювіальні, супераквальні і субаквальні (мал. 32).

Елювіальні фації розташовуються на підведених вододільних місцеположеннях, тобто на плакорах, де ґрунтові води лежать настільки глибоко, що не оказують впливу на ґрунтоутворення і рослинний покрив. Речовина потрапляє сюди тільки з атмосфери (з осіданнями, пилом), витрата ж її здійснюється шляхом стоку і винесення углиб низхідними струмами вологи. Отже, витрата речовини повинна перевищувати її прихід. За таких умов відбувається, вилуговування верхніх горизонтів ґрунту і формування на деякій глибині ілювіального горизонту (ілювій – мінеральні і органічні речовини, вилужені дощовими водами з верхньої частини ґрунту (гумусового і елювіального горизонтів) і відкладені в нижній частині; елювій – продукти вивітрювання гірських порід, що залишаються на місці свого формування). У зв'язку з безперервним змивом ґрунтових частинок ґрунтоутворювальний процес поступово все глибше проникає в підстилаючу породу, захоплюючи все нові її частини. Протягом тривалого часу, вимірюваного геологічними масштабами, тут утворюється могутня кора вивітрювання, в якій накопичуються залишкові хімічні елементи, що найменш піддаються винесенню. Рослинність в умовах елювіальних фацій повинна вести боротьбу з безперервним винесенням мінеральних елементів. Боротьба двох протилежних процесів — захоплення елементів рослинністю і винесення їх з ґрунту низхідними розчинами — складає характерну особливість елювіальних фацій, і «здатністю рослинності захоплювати мінеральні елементи пояснюється той факт, що навіть серед вододільних ґрунтів виключно вологих країн відсутні абсолютно вилужені по відношенню до якого-небудь елементу».

Супераквальні (надводні) фації формуються в місцеположеннях з близьким заляганням ґрунтових вод, які піднімаються до поверхні в результаті випаровування і виносять різні розчинені сполуки. З цієї причини верхні горизонти ґрунту збагачуються хімічними елементами, яким властива найбільша міграційна здатність (найбільш яскравий приклад — солончаки). Крім того, речовина може поступати сюди за рахунок стоку з вище розміщених елювіальних місцеположень.

Субаквальні (підводні) фації утворюються на дні водоймищ. Матеріал доставляється сюди головним чином стоком. Аналог ґрунту — донний мул наростає від низу до верху і може бути не пов'язаний з підстилаючою породою. У мулах накопичуються елементи, найбільш рухомі в даних умовах. Організми представлені особливими життєвими формами. Підводні місцеположення різко відрізняються від наземних за умовами мінералізації органічних залишків, і замість гумусу тут утворюються сапропелі (сапропель – органічні мули, відкладення водоймищ суші, що складаються в основному з органічних речовин і залишків водних організмів).

Узагальнюючи розробки названих авторів, можна намітити наступні основні типи місцеположень, яким в конкретних ландшафтних умовах відповідають відповідні типи фацій (рис. 33).

Рис. 3. Схема основних типів місцеположень. (пояснення

букв див. текст)

Група верхових (по Л. Г. Раменському), або елювіальних (по Б. Б. Полинову), місцеположень. Л. Г. Раменський відносить до цієї групи місцеположення, що живляться мало мінералізованими водами атмосферних опадів, а також натічними («делювіальними») водами поверхневого стоку; ґрунтові води лежать тут глибоко (як правило, глибше 3 м) і практично недоступні рослинам. В межах цієї групи виділяються наступні типи:

а) плакорні, або власне елювіальні, до яких в найбільшій мірі відноситься характеристика Б. Б. Полинова, приведена вище; це вододільні поверхні із слабкими ухилами (1—2°), відсутністю скільки-небудь істотного змиву ґрунту і переважанням атмосферного зволоження;

б) транселювіальні (по М. А. Глазовській) верхніх, крутих (не менше 2—3°) схилів, живлені в основному атмосферними осіданнями, з інтенсивним стоком і площинним змивом і значними мікрокліматичними відмінностями залежно від експозиції схилів;

в) акумулятивно-елювіальні (по М. А. Глазовській), або верхові западини (по Л. Г. Раменському), — безсточні або полубезсточні вододільні пониження (западини) з утрудненим стоком, додатковим водним живленням за рахунок натічних вод, частим утворенням верховодки (верховодка – найближчі до земної поверхні безнапірні підземні води, що не мають суцільного розповсюдження; періодично накопичуються і потім зникають за рахунок випаровування або перетікання в глибші горизонти), але ґрунтові води залишаються ще на значній глибині;

г) проточні водозбірні пониження і лощини — аналогічні попереднім, але з вільним стоком;

д) елювіально-акумулятивні, або трансакумулятивні (по М. А. Глазовськый), делювіальні (по К. Г. Раману), — нижніх частин схилів і підніж, з рясним зволоженням за рахунок натічних вод, що стікають зверху, нерідко з відкладенням делювія.

Група низинних (по Л. Г. Раменському), або супераквальних (по Б. Б. Полинову), місцеположень характеризується близькістю ґрунтових вод, доступних рослинам (не глибше 2—3 м). Сюди входять наступні основні типи:

е) ключові (фонтинальні по К. Г. Раману), або транссупераквальні (по М. А. Глазовській), в місцях виходу ґрунтових вод, а також притоки натічних вод, з проточним зволоженням, зазвичай з додатковим мінеральним живленням (за рахунок елементів, що містяться в ґрунтових водах);

ж) власне супераквальні — слабосточні пониження з близьким рівнем ґрунтових вод, що обумовлює заболочування або засолення.

Група заплавних місцеположень (з), проміжна між супераквальними і субаквальними Б. Б. Полинова, відрізняється регулярним і зазвичай проточним затопленням під час повені або паводків і, отже, змінним водним режимом. Заплавні фації відрізняються винятковою динамічністю і великою різноманітністю залежно від мікрорельєфу, тривалість пойомності і так далі