Классификация геосистем. Понятие о ландшафте

 

Развитие научных познаний о ландшафтах и ландшафтной оболочке Земли на основе общей теории систем привело к открытию и выделению геосистем - географических образо­ваний, состоящих из целостного множе­ства взаимосвязанных, взаимодейст­вующих компонентов географической оболочки, находящихся в развитии.

Классификация геосистем, на основе таксономических, соподчиненных их рядов, представлена в табл.8.1.

Таблица 8.1.Классификация геосистем

Уровень геосистем (порядок размерности)	№	Ряд геосистем
Планетарный		Планетарная геосистема (географическая оболочка)
	Физико - географический пояс
	Группа физико - географических областей
	Континеты и субконтиненты
Региональный		Физико – географическая область: 5.1. с широтной зональностью 5.2. с вертикальной зональностью
	Природная зона (ландшафтная зона)
	Подзона
	Провинция (ландшафтная провинция)
Местный (топологический)		Округ (ландшафтный округ)
	Район (ландшафтный узел)
	Местность (группа местных ландшафтов)
	Урочище (местный ландшафт)
	Элементарный ареал (элементарный ландшафт)

Геосистемой является и ландшафтная сфера Земли, которую одни исследователи отождествляют с географической оболочкой, другие считают её обособленной самостоятельной средой, со свойственными только ей особенностями и информацией.

В настоящее время принимается следующая формулировка определения ландшафтной сферы (по Ю. П. Хрусталеву, РГУ):

Ландшафтная сфера – часть географической оболочки, где наиболее активно взаимодействуют все геосферы (атмосфера + гидросфера + литосфера + биосфера). Это сложная пространственно – временная динамическая система элементов неорганической и органической природы, возникшая в результате проникновения, взаимообусловленности и взаимодействия различных геосфер. Структурными элементами ландшафтной сферы являются ландшафты.

Ландшафтную сферу, как геосистему, изучает ландшафтоведение.

Большинству крупных географических систем соответствуют ландшафтные аналоги или ландшафтные комплексы: природная зона →ландшафтная зона; географическая провинция →ландшафтная провинция; урочище →местный ландшафт и т.д. (табл. 8.1).

«Ландшафт» — фундаментальное понятие естествознания, как «химический элемент», «живой организм», «почва», «минерал». Большинство природных ландшафтов относится к биокосным системам (по определению А.И. Перельмана), в которых живые организмы (биотические компоненты) и неорганическая материя + энергия (абиотические компоненты) проникают друг в друга, тесно между собой связаны и взаимообусловлены.

Окончательного определения понятия ландшафта или ландшафтного комплекса до настоящего времени нет. К числу наиболее удачных относится определение, сформулированное Ю.П. Хрусталевым.

Ландшафт – относительно однородный участок географической оболочки, отличающийся закономерным сочетанием её компонентов (рельефа, климата, растительного мира и т.д.) и явлений, а так же особенностями сочетаний и взаимодействия с более низкими территориальными единицами.

В зависимости от происхождения, степени освоения и направления использования человеком различают природные, геохимические, антропогенные (городские, техногенные, индустриальные и т.д.), культурные, нарушенные, оптимальные и охраняемые ландшафты.

Культурными называются целенаправленно созданные антропогенные ландшафты, обладающие целесообразными для человеческого общества структурой и функциональными свойствами. Культурные ландшафты относятся к более сложному уровню организации. Здесь, несомненно, существует своя иерархия систем (культурный ландшафт Þ …….Þ ноосфера).

Развитие ландшафтоведения приве­ло к представлению о минимальных по размеру единицах природных ландшафтов, из которых построена ландшафтная сфера. Борис Борисович Полынов еще в 1915 г. установил, что в основе всех ландшафтных комплексов лежит элементарный ландшафт, главным критерием выделения которого является почва.

Рис.8.1. Основные типы элементарных ландшафтов: 1 – поступление веществ в ландшафт (из атмосферы, грунтовых вод), 2 – удаление веществ из ландшафта в атмосферу, грунтовые и поверхностные воды.

 

 

У разных ученых элементарный ландшафт получил разное название - фация (Берг Л.С), микроландшафт (И.В. Ларин), биогеоценоз (Сукачев В.Н.). В своем типичном проявлении элементарный ландшафт должен состоять из одного определенного типа рельефа, сложенного одной породой или наносом и покрытый в каждый момент своего существования определенным типом почвы с соответствующим растительным сообществом. Все эти условия свидетельствуют об одинаковом на протяжении всей жизни данного элементарного ландшафта взаимодействии между горными породами и организмами и едином характере потоков вещества и энергии.

Наименьшая площадь, на которой размещается элементарный ландшафт, именуется площадью выявления. Чем сложнее элементарный ландшафт, чем интенсивнее в нем протекает миграция химических элементов, чем больше видовое и прочее разнообразие, тем больше площадь выявления. Поэтому наименьшие площади имеют элементарные ландшафты в пустынях и наибольшие - в лесных ландшафтах влажных тропиков. Мощность элементарного ландшафта - это расстояние от его верхней границы (в тропосфере, где распространяется пыль земного происхождения) до нижней границы (по подошве горизонта грунтовых вод). Ландшафтные границы в тропосфере отличаются крайней изменчивостью и неопределенностью. Вследствие миграции химических элементов элементарный ландшафт неоднороден в вертикальном направлении, в нем выделяют ярусы: надземную часть ландшафта, почву, кору выветривания, водоносный горизонт. Для элементарного ландшафта характерна резкая дифференциация вещества и физико-химических условий по вертикали. По условиям формирования, рельефа и миграции химических элементов Б. Б. Полынов выделил три типа основных элементарных ландшафтов для равнинных территорий:

Элювиальный ландшафт – приурочен к водораздельным участкам с глубоким залеганием грунтовых вод, не оказывающих заметного влияния на биологическую продуктивность. Вещество и энергия в этом случае поступают из атмосферы и через атмосферу. Элювиальные ландшафты формируются на автоморфных почвах в автономных условиях и не зависят от других элементарных ландшафтов.

Субаквальные (подводные) ландшафты. Для них характерен привнос материала с твердым и жидким боковым стоком. В водоем поступает вещество из прилегающих водораздельных пространств.

Супераквальные (надводные) ландшафтыотличаются близким залеганием грунтовых вод. Последние оказывают существенное влияние на ландшафт, так как поставляют различные вещества в почвенный горизонт. Супераквальные ландшафты формируются на гидроморфных почвах.

Надводные и подводные ландшафты являются подчиненными (зависимыми) по отношению к элювиальным.

Помимо элювиальных (автономных) и подчиненных элементарных ландшафтов выделяются промежуточные трансэлювиальные (ландшафты верхних частей склонов), элювиально-аккумулятивные (нижних частей склонов и сухих ложбин), аккумулятивно-элювиальные (местных замкнутых понижений с глубоким уровнем грунтовых вод) и т.д. (см. рис. 8.1.)

Элементар­ные ландшафты образуют связанные между собой ассоциации. В частности, в районах со стоком водоразделы, склоны, долины, во­доемы — тесно связанные части одного целого, которое Б. Б. Полынов назвал геохимическим ландшафтом. Геохимический ландшафт— это ассоциация сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов.

Решающую роль в формировании связей между элементарными ландшафтами играет поверхностный и подземный сток; каждый геохимический ландшафт характеризуется определенным типом стока.

Примером геохимического ландшафта может служить участок моренного рельефа в таежной зоне, составными частями которого служат холмы, покрытые хвойным лесом, заболоченные понижения, озера, реки.

8 .2. Компоненты ландшафта.

Ландшафт состоит из компонентов, каждый из которых является "представителем" отдельных частных геосфер, входящих в географическую оболочку: биоты, геологического фундамента, рельефа, климата, воды.

В современных ландшафтах наиболее активный компонент – биота; вещество литосферы, наоборот, отличается наибольшей косностью, и только благодаря постоянной циркуляции воды, проникновению кислорода, углекислоты и воздействию организмов это вещество вовлекается в круговорот.

Абиотическими компонентами ландшафта являются геологический фундамент и рельеф, описываемые составом поверхностных горных пород, условиями их залегания, режимом тектонических движений.

Компонентом ландшафта является также климат. В климатологии принято подразделять проявления климатических процессов по территориальному масштабу следующим образом: макроклимат, собственно климат, местный климат (мезоклимат) и микроклимат. Рангу ландшафта в такой классификации соответствует собственно климат. Климат урочища, представляющий собой локальную вариацию климата ландшафта, определяется как местный климат, климат элементарного ландшафта как микроклимат. Под макроклиматом подразумевают всю совокупность климатических черт данной географической области или зоны, т.е. высших региональных комплексов. Полное представление о климате ландшафта складывается из двух составляющих: 1) фонового климата (макроклимата), отражающего общие региональные черты климата, т.е. определяемые величиной получаемой инсоляции, атмосферной циркуляцией, гипсометрическим и барьерным положением; 2) совокупности локальных (мезо- и микро-) климатов, присущих различным элементарным ландшафтам и урочищам, хотя климат ландшафта ни в коей мере не сводится к простой сумме локальных климатов.

Гидросфера представлена в ландшафте разнообразными формами воды, находящейся в непрерывном круговороте. Вода в ландшафте может находиться в газообразной, жидкой и твердой форме; иметь разную концентрацию солей (пресные, соленые, рассольные воды) разного химического состава (гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные) и образовывать озера, реки, болота.

Органический мир представлен в ландшафте комплексом биоценозов. Ландшафт невозможно охарактеризовать одним растительным сообществом или типом сообществ - ассоциацией, формацией. В одном и том же ландшафте встречаются сообщества, относящиеся к разным типам растительности. Например, в каждом ландшафте таежной зоны существует растительность лесного, болотного, лугового, а иногда тундрового и других типов. Одна и та же растительная формация или ассоциация может встречаться в разных ландшафтах. Следовательно, каждый ландшафт может быть охарактеризован лишь закономерным сочетанием различных растительных сообществ. Вопрос о животном мире как компоненте ландшафта разработан еще недостаточно.

Границы ландшафта.

По утверждению Л.С. Берга, границы ландшафтовестественные, т.е. они объективны, существуют в самой природе и не должны проводиться субъективно. На практике ландшафтоведы сталкиваются с тем, что в реальной действительности приходится иметь дело с разными типами переходов между различными ландшафтами, которые определяются изменениями не одного, а нескольких факторов. Конкретными причинами смены ландшафтов являются:

• постепенные зональные или секторные изменения климата,

• резкие изменения высоты над уровнем моря,

• смена экспозиции склона,

• смены морфоструктур и связанные с ними смены коренных или четвертичных отложений.

Относительно вертикальных границ существует теоретическое предположение, согласно которому чем выше ранг геосистемы, тем больше его вертикальная мощность. Поэтому условно вертикальную мощность элементарного ландшафта определяют в 0,02-0,05 км, ландшафта - 1,5-2,0 км, ландшафтной провинции - 3,0-5,0 км, а широтного пояса - 8-17 км. При этом границы ландшафта в атмосфере условно проводят там, где исчезает влияние данного ландшафта на атмосферные процессы.

К ландшафтам бесспорно относится слой тропосферы мощностью 30-50 м, пронизанный наземными частями растений, где сказывается влияние растительности, а многие насекомые проводят большую часть жизни.

Нижние пределы ландшафта определяются глубиной, до которой прослеживается непосредственное взаимодействие компонентов ландшафта и наблюдаются процессы трансформации солнечной энергии, круговорот влаги, выветривание, активная геохимическая деятельность организмов, сезонная ритмичность процессов. Эти процессы выражены до следующих глубин: внутригодовые колебания температуры - 20-30 м, пределы проникновения кислорода - верхний уровень грунтовых вод (наибольшая мощность зоны окисления - 60 м), мощность коры выветривания - до 100 м, основная масса живого вещества - микроорганизмы и беспозвоночные - сосредоточена в пределах первых десятков сантиметров. Некоторые грызуны проникают до глубин в 5-6 м, дождевые черви - до 8 м. Корни некоторых растений прорастают в материнскую породу на глубину до нескольких десятков метров. В целом, нижнюю границу ландшафта можно определить как нижнюю границу зоны гипергенеза. Внутри границ ландшафт неоднороден, для него характерна ярусность: надземный растительный покров и животный мир; почва; кора выветривания; горизонт подземных вод; надземная атмосфера. Не все ярусы имеются в каждом элементарном ландшафте. В некоторых из них отсутствует водоносный горизонт, в других он совмещен с почвой (болото). Каждый ярус отличается от другого химическим составом.