Лекция 4. Тема « изображение на картах ландшафтно-геоэкологических структур».

 

План.

1. Элементарные ландшафтно-геоэкологические границы и их морфологическая характеристика.

2. Ландшафтно - геоэкологическое значение структурных линий.

3. Систематика площадных элементов земной поверхности.

 

 

Если считать ландшафт естественным образованием, а не произвольно выделяемой субъективной категорией, то нужно признать, что он существует в естественных границах, устанавливаемых природой и не зависящих от целей и процедур исследования. При переходе через эти рубежи меняются резко или плавно, но всегда качественно геолого-географические и связанные с ними экологические свойства изучаемых и картируемых ОАВ. Легче всего определить границы фаций, которые отражают смену местоположений и обязательно выражены в рельефе.

Под ограничениями фаций понимаются структурные линии, обусловленные природными рельефообразующими процессами и независимые от целей и процедуры исследований. При переходе через них обязательно меняются один или несколько геотопологических параметров или осуществляется смена местоположений и, в соответствии с этим изменения геолого - географических и экологических свойств ландшафтов или ОАВ. Почвенные, геоботанические и прочие естественные границы непосредственно связаны с геоморфологическими границами.

Этот геотопологический критерий применим для ограничения и антропогенно - естественных и антропогенных ландшафтов.

В качестве границ антропогенных фаций выступают созданные и трансформированные (смещенные в плане, измененные по высоте и выраженности в профиле) человеком структурные линии, а также фрагменты обычно наиболее контрастных естественных линейных элементов земной поверхности. Те и другие разделяют антропогенные фации с принципиально разными местоположениями, и в соответствии с этим, с различным количеством доставляемого (выносимого) тепла, влаги, полезных и вредных компонентов. Новообразованные и трансформированные границы антропогенных фаций сочетаются с отдельными сохранившимися фрагментами естественных рубежей.

Если рассматривать фации с точки зрения геотопологии, то границы их представлены линейными элементами морфологической системы, заданной в двух формах: параметрической и элементно-структурной. Элементно-структурная форма выступает в качестве конечного множества взаимосвязанных точечных, линейных и площадных элементов, отражающих на картографической модели – внемасштабно и полностью масштабно морфологические части поверхности.

Линейные элементы или структурные линии обозначаются буквой L. Выпуклые - ˆL, вогнутые - ˇL, прямолинейные - ˉL. На геоморфологической карте гребневые структурные линии обозначаются L1, килевые - L2, линии максимальных и минимальных уклонов L3 и L4, выпуклых – L5, вогнутых перегибов склона – L6., по вертикали – морфоизографы – L7. Морфоизографы являются геометрическими местами точек с нулевым значением горизонтальной кривизны, они разделяют смежные фации с выпуклой, вогнутой или прямолинейной формой в плане.

Линейные элементы L1 и L2, по обе стороны от которых характер поведения функции Н´´ (х, у) одинаков, составляют класс линий принципиальной симметрии. Принадлежащие к ней структурные линии разделяют элементарные поверхности с одинаковой формой в профиле. По характеру и степени морфологической выраженности различают: плавные - Lª, ломанные - L и резко выраженные – L.

Плавные линии ограничивают сверху элементарные поверхности с выпуклым поперечным профилем, а снизу – площадные элементы с вогнутым поперечным профилем. Ломанные линии могут быть как верхними, так и нижними ограничениями прямолинейных в профиле элементарных поверхностей.

Если профиль элементарных поверхностей различается по нормальной кривизне, то используют линии принципиальной дисимметрии.

Буквенная индексация линий L1 и L2 отражает право- и левостороннюю дисимметрию, определяемую в зависимости от направления уклонов этих линий.

С геотопологических позиций вся совокупность структурных линий является полной группой элементарных ландшафтно - геоэкологических границ, которые могут быть точно выделены и зафиксированы на карте, профиле.

2. Каждая из линий L1 - L2 соответствует разрыву земной поверхности и ландшафтно-геоэкологического пространства. Как разрывы в рельефе, так и плавные границы говорят о переходе от одного к другому ландшафту с качественно иными геотопологическими свойствами.

При переходе через каждую границу регистрируется смена геологических, почвенных, геоботанических, литологических, структурно – тектонических, гидрологических, стратиграфических свойств.

Например, при переходе через линии обязательно изменяются циркуляция и инсоляция экспозиции, а значит и увлажненность, физиологически активная прямая солнечная радиация со всеми вытекающими отсюда последствиями для биологической продуктивности ландшафта. Кроме того, в связи со сменой циркуляционной экспозиции и ее антропогенной составляющей изменяется концентрация вредных химических и радиоактивных компонентов. С пересечением морфоизограф меняется горизонтальная кривизна и, соответственно концентрация нисходящих по земной поверхности потоков на их рассеяние, интенсивность оврагообразования, содержание вредных компонентов. С пересечением линий максимальных и минимальных уклонов связано изменение вертикальной кривизны, а, следовательно, характер и интенсивность общей денудации, водной эрозии и увлажненности почв, склоновых процессов и нисходящих в лито- и гидродинамических потоках химических и радиоактивных веществ.

Наиболее контрастные структурные линии выражены визуально в растительности и почвах естественных и антропогенно-естественных ландшафтах.

Отсутствие четких связей между ярко выраженными почвенными и геоботаническими границами, с одной стороны, и структурными линиями, с другой, может быть обусловлено прежними антропогенными воздействиями на землях, использование и назначение которых со временем изменились.

Элементарные ландшафтно-геоэкологические границы различаются не только по специализации, но и по контрастности, устойчивости и функциональной роли в ландшафтной оболочке.

Степень контрастности при равных относительных превышениях и уклонах двух смежных фаций увеличивается в направлении: Lª → L →L; L3→ …L6. Наиболее устойчивыми элементарными границами являются линии L1 и L2. Их устойчивость проявляется в своеобразном стремлении к «самосохранению» и «самовыражению». Например, речные долины увеличивают контрастность и роль в ландшафте за счет увеличения стока поверхностных и грунтовых вод с расширяющейся под воздействием регрессивной эрозии площади водосбора.

Склоновые линии L3 - L6 выполняют функциональную роль, выступая в качестве линий связи между одновозрастными отличительными точками. Они дают возможность экстраполировать и интерполировать абсолютные и относительные датировки и одновременно разделяют разновозрастные элементарные ландшафты с различной продолжительностью развития почвенно-растительного покрова и антропогенного воздействия на них.

3. При дифференциации по вертикали площадные элементы ограничиваются сверху и снизу линиями L1 - L2, а также важнейшими характерными точками, к которым относятся вершины положительных (С+0) и отрицательных (Со‾) изометричных форм земной поверхности, которые подразделяются на плавные (С+оª), ломанные (Со+b; Со¯b) и резко выраженные (Со +ª; Со¯с) в поперечном профиле. Специальному знаку “+” соответствуют плоскогорья, сырты, плато, холмы знаку - “ - ” впадины, котловины.

Площадные элементы обозначаются общим индексом Рnm, где n – верхняя граница, а m – нижняя граница (n = 0, 1 … 6; m = 0,2…6). Полный символ элементарной поверхности складывается из отражающих виды структурных линий (1-6) и вершин (0) цифр (n, m¯ - 0 -6), а также из буквенных индексов, указывающих на принадлежность линий и точек к одной из групп.

По относительному вертикальному положению выделяются следующие типы площадных элементов:

1.Плосковершинные верхние поверхности Р+5, ограниченные снизу структурными линиями L5.

2. Привершинные верхние поверхности с общим индексом Ро-m, сверху ограничены характерными точками С0 +, а снизу - одной из структурных линий Lm (m ≠ 1, 2, 7)

3. Вдоль гребневые поверхности с общим индексом Р1-m, ограничены сверху линией L1, а снизу – одной из структурных линий Lm (m ≠ 1, 2, 7)

4.Собственно склоновые поверхности Рn – m, ограничены снизу и сверху одной из структурных линий.

5.Вдолькилевые поверхности с общим индексом Рn -2, ограниченные снизу линией L2, а сверху – одним из линейных элементов Ln (n ≠1, 2, 7).

6. Привершинные нижние поверхности с общим индексом Рn –о, оконтурены сверху одной из структурных линий Ln (n ≠1, 2, 7), а снизу ограничены характерной точкой С¯о.

7 Плосковершинные нижние поверхности Р6 - - ограничены сверху структурной линией L6.

Площадные элементы отражают простейшие недифференцированные (в масштабе картографирования или профилирования) склоны.

Важным критерием систематики площадных элементов являются их уклоны. Углы наклона площадных элементов характеризуются разными значениями на картах различного масштаба, с разным сечением горизонталей и построенных на территории с разным рельефом.