1. Место ландшафтоведения среди наук о Земле. Направления в рамках современного ландшафтного подхода: геофизика и геохимия ландшафтов, историческая география ландшафтов, динамическое ландшафтоведение, ландшафтная экология, геоэкология и прикладное ландшафтоведение и др. Ландшафтоведение и экология.
Ландшафтоведение -- часть физической географии, наука о возникающих на земной поверхности динамических пространственных (территориальных) системах географических компонентов и феноменов, взаимосвязанных в своем историческом развитии, а также техногенных объектов.
Ландшафтоведение как часть физической географии входит в систему физико-географических наук и, можно сказать, составляет ядро этой системы. Связано с геоморфологией, климатологией, гидрологией, почвоведением, биогеографией.
На стыке ландшафтоведения с геохимией и геофизикой возникли новые отрасли науки - геохимия ландшафта и геофизика ландшафта. Первая имеет дело с миграцией химических элементов в ландшафте и сложилась в развитую научную дисциплину, имеющую большое самостоятельное научное и прикладное значение. С ландшафтоведением у геохимии ландшафта имеется большая сфера перекрытия в части изучения одного из важных звеньев функционирования геосистемы, а именно ее геохимического "механизма". Геофизика ландшафта призвана исследовать физические "механизмы" геосистем, включая их энергетику. Биогеоценология - биология ландшафта, которая исследует связи сообщ. организмов со средой, био.метаболизм в геосистемах, био.продуктивность.
Динамическое ландшафтоведение. Под динамикой подразумеваются изменения системы, которые имеют обратимый характер и не приводят к перестройке ее структуры. Динамические изменения говорят об определенной способности геосистемы возвращаться к исходному состоянию, т.е о ее устойчивости. Ландшафтная экология - использование экологических биологических механизмов.
Геоэкология, географическая экология - раздел экологии, исследующий экосистемы высоких иерархических уровней - от ландшафта до биосферы включительно.
Прикладное ландшафтоведение - основатель В.В. Докучаев. Комплексный анализ, ландшафтов, их происхождения и современного состояния, а также программа их преобразования.
Ландшафтоведение и экология. Экология - наука о взаимоотношениях жив.организмов с окружающей средой. Экосистема - неразрывное единство биоценоза и биотопа. Это биоцентрическая система (главное биота). А в геосистеме все компоненты равноправны. Экосистема является составной частью геосистемы.
2. История становления ландшафтоведения как научной дисциплины (теория, методы, фактологическая база; фундаментальные и прикладные аспекты ландшафтоведения).
Ландшафтоведение возникло на основе народного опыта и истории естествознания и географии.
Народный опыт - 1 из источников ландшафтоведения. Многие термины (тундра,тайга,степь,пустыня,которыми издавна обозначались ландшафтные зоны) заимствованы из народной речи.
Становление географической науки:
В античности были предприняты первые попытки районирования земной поверхности (три части света - Европу, Азию и Ливию (Африку), представления о шарообразности Земли и тепловых поясах.
В результате великих географических открытий была доказана шарообразность Земли, единство МО.
Географические достижения эпохи Великих открытий были подытожены в книге молодого нидерландского ученого Бернгарда Варения (1622-1650) "Всеобщая география". В ней география определена как естественная наука о "земноводном шаре", который должен рассматриваться как в целом, так и по отдельным частям. Труд Варения посвящен только всеобщей географии, т.е. общему землеведению, в нем систематически описаны явления твердой земной поверхности, гидросферы и атмосферы.
В XVIIIв. появляются подлинно научные географические описания: 1755 г. "Описание земли Камчатки" С.П. Крашенинникова.
Выделение ландшафтоведения как научного направления
Заметный перелом в развитии физической географии намечается во второй половине XVIII в,с этого времени начинаются географические исследования с научными целями. Экспедиции, организованные Российской академией наук в 1768 - 1784 гг, которые охватили огромные пространства нашей страны и дали первый материал для ее научного географического описания.
Э.А.Эверсман выпустил в 1840 г. "Естественную историю Оренбургского края", основанную на полевых исследованиях. Он разделил эту территорию на три полосы, которые соответствуют горно-лесному поясу Урала и ландшафтным зонам степей и полупустынь ("сухих степей"). Таким образом, здесь идет речь о ПТК разного уровня.
В 1855 г. Северцов установил также закономерности распределения лесов и степей в зависимости от рельефа и грунтов. Исследованиями Семенова-Тян-Шанского и Северцова в Тянь-Шане было положено начало изучению высотной географической поясности гор.
Таким образом, в 40-60-е гг. XIX многие русские натуралисты не только изучали взаимоотношения между географическими компонентами, но и приблизились к идее ПТК, что нашло свое выражение в таких понятиях, как типы, или роды, местности. Дальше в тетради.
Современный этап развития ландшафтоведения
С середины 1960-х гг. наблюдается поворот ландшафтоведов к вопросам изучения структуры, функционирования и динамики ландшафтов, а также - техногенного воздействия на них.
Д.Л.Арманд выдвинул задачу разработки геофизики ландшафта, предметом которой должно явиться изучение взаимодействия компонентов ландшафта, анализируемого на уровне и методами современной физики.В.Б.Сочава ввел понятие о геосистеме как современном эквиваленте термина ПТК. Для современного этапа характерно повышенное внимание к изучению различного рода временных изменений геосистем, которые рассматриваются как пространственно-временные (4-хмерные) системы.Существенная черта современного этапа - сильное расширение сферы прикладных ландшафтных исследований.
3. Системный подход как основа современного ландшафтоведения. Понятие о геосистемах, их элементах, связях, структурах. Принципы целостности, структурности, иерархичности, множественности описаний геосистем.
Система -- множество элементов, а также связей между ними и их свойствами (атрибутами).
Взаимное распложение элементов -- строение системы (морфология).
Связи между элементами определяют структуру системы.
Связи могут быть положительными и отрицательными, прямыми и обратными
Геосистема -- динамическая система географических компонентов и техногенных элементов, взаимосвязанных в своем территориальном распространении и истории совместного развития разнонаправленными потоками вещества и энергии
-- Целостность -- первичность целого по отношению к частям; появление у системы новой функции, нового качества, органично вытекающих из составляющих ее элементов, но не присущих ни одному из них, взятому изолированно.
-- Множественность описаний -- ни одна из моделей системы не может претендовать на универсальность.
-- Структурность -- возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними
-- Иерархичность -- каждый компонент системы может рассматриваться как система (подсистема) более широкой глобальной системы.
Свойства системы не равны сумме св-в её компонентов.
Структура геосистемы - пространственно-временная организация (упорядоченность) или как взаимное расположение частей и способы их соединения.
Пространственный аспект структуры геосистемы - упорядоченность взаимного расположения ее структурных частей. Различают вертикальную (ярусное расположение компонентов) и горизонтальную (упорядоченное расположение ПТК низших рангов)
Временной аспект - набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределе некоторого характерного интервала времени (время выявления)
4. Понятие о геосистемах - системах взаимосвязанных в своем распространении, историческом развитии, динамическом и информационном взаимодействии природных и антропогенных компонентов.
Важнейшим свойством всякой геосистемы является ее целостность. Это значит, что систему нельзя свести к простой сумме ее частей. Из взаимодействия компонентов возникает нечто качественно новое, чего не могло бы быть в механической сумме рельеф + климат + вода и т. д. К особым новым качествам геосистемы следует отнести ее способность продуцировать биомассу. Биологическая продуктивность - это результат "работы" своего рода сложного природного механизма, в котором участвуют все компоненты геосистемы, включая энергетический компонент - солнечную энергию.
Целостность геосистемы проявляется в ее относительной автономности и устойчивости к внешним воздействиям, в наличии объективных естественных границ, упорядоченности структуры, большей тесноте внутренних связей в сравнении с внешними. Геосистемы относятся к категории открытых систем; это значит, что они пронизаны потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой. В геосистемах происходит непрерывный обмен и преобразование вещества
и энергии. Более сложный вопрос о наличии и роли информационного обмена в геосистемах. При широком толковании понятия "информация" его можно применить и к географическому комплексу. Но и при более узком и строгом значении этого слова надо признать, что информационные связи в геосистеме присутствуют, поскольку одним из ее компонентов является биота, которой присущ обмен информацией. Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием. Функционирование геосистемы осуществляется по законам механики, физики, химии и биологии.
6. Структура геосистем: элементы и географические компоненты, радиальный (вертикальный), горизонтальный и временной аспекты структуры геосистем.
Структура геосистемы - сложное, многоплановое понятие. Ее определяют как пространственно-временную организацию (упорядоченность) или как взаимное расположение частей и способы их соединения. Пространственный аспект структуры геосистемы состоит в упорядоченности взаимного расположения ее структурных частей. Последние, в свою очередь, рассматриваются двояко: как компоненты и как субсистемы, т. е. подчиненные геосистемы низших рангов. Таким образом, в природном территориальном комплексе, как и во всей эпигеосфере, следует различать структуру вертикальную (или радиальную) и горизонтальную (или латеральную). Первая выражается в ярусном расположении компонентов, вторая - в упорядоченном расположении ПТК низших рангов. Но понятие структуры предполагает не просто взаимное расположение составных частей, а способы их соединения. Соответственно различаются две системы внутренних связей в ПТК : вертикальная, т. е. межкомпонентная, и горизонтальная, т. е. межсистемная. Те и другие осуществляются путем передачи вещества и энергии (отчасти также информации). Примерами вертикальных системообразующих потоков могут служить выпадение атмосферных осадков, их фильтрация в почву и грунтовые воды, поднятие водных растворов по капиллярам почвы и материнской породы. К горизонтальным потокам, связывающим между собой отдельные ПТК в границах территориальных единств высших рангов, относятся водный и твердый сток, стукание холодного воздуха по склонам, перенос химических элементов из водоемов на суходолы с биомассой птиц и насекомых (комаров) и др.
Структура геосистемы имеет помимо пространственного и временной аспект. Составные части геосистемы упорядочены не только в пространстве, но и во времени. Достаточно вспомнить о снежном покрове - это специфический временный (сезонный) компонент многих геосистем, присутствующий в них только зимой. С другой стороны, зеленая масса растений в умеренных широтах присутствует и "работает" только в теплое время года. Таким образом, в понятие структуры геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний (временной аспект), ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы. Таким отрезком времени является один год: это тот минимальный временной промежуток, в течение которого можно наблюдать все типичные структурные элементы и состояния геосистемы.
5. Дополнительность геосистемного и экологического подходов. Соотношения терминов "ландшафт", "природно-территориальный комплекс (ПТК)", "геосистема", "природно-антропогенная геосистема". Соотношение понятий "геосистема" и "экосистема".
Ландшафт кратко можно определить как генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и заключающую в себе специфический набор сопряженных локальных геосистем.
для обособления самостоятельного ландшафта необходимы следующие основные условия:
1) территория, на которой формируется ландшафт, должна иметь однородный геологический фундамент;
2) после образования фундамента последующая история развития ландшафта на всем его пространстве должна была протекать одинаково (в единый ландшафт, например, нельзя объединять два участка, из которых один покрывался ледником, а другой нет, или один подвергался морской трансгрессии, а другой оставался вне ее);
3) климат одинаков на всем пространстве ландшафта и при любых сменах климатических условий он остается однообразным (внутри ландшафта наблюдается лишь изменение местных климатов по урочищам и микроклиматов по фациям).
При таких условиях на территории каждого ландшафта создается строго ограниченный набор скульптурных форм рельефа, водоемов, почв, биоценозов и, в конечном счете, простых природных территориальных комплексов - урочищ и фаций, рассматриваемых как морфологические части ландшафта.
ПТК - пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое.
Природный территориальный комплекс - это определенный уровень организации вещества Земли. Отдельные компоненты комплекса не могут существовать вне его. Практически невозможно изучать компоненты вне ландшафта как самостоятельные системы.
Ландшафт есть закономерно построенная система локальных ПТК,
Природно-антропогенные ландшафты- антропогенно трансформированные ландшафты.
Отличии от природных ландшафтов: Трансформация, Насыщенность продуктами труда.
Между экосистемой и геосистемой существуют принципиальные различия. Экосистема, подобно геосистеме, включает биотические и абиотические компоненты природы, но при изучении экосистем рассматриваются лишь те связи, которые имеют отношение к организмам. Экосистема - биоцентрическая система, биота является ее "хозяином". В геосистеме же все компоненты равноправны и все взаимосвязи между ними подлежат изучению. Таким образом, геосистема охватывает значительно больше связей и отношений, чем экосистема. Экосистему можно рассматривать как систему частную (парциальную) по отношению к геосистеме. Другое отличие экосистемы от геосистемы состоит в том, что она не имеет строгого объема, она как бы безразмерна.
7. Вертикальные структуры геосистем. Множественность способов описания вертикальных структур геосистем.
Что касается вертикальной структуры ландшафта, то ее составными частями обычно принято считать отдельные географические компоненты : твердый фундамент, почву, биоту и т. д. Поскольку своими предельными (однородными) пространственными подразделениями они представлены в составе фации, ландшафт выступает как некоторая сложная интегральная система элементарных вертикальных структур. Однако если говорить о функциональном подходе к структуре, то анализ межкомпонентных связей не есть единственно возможный путь. Во-первых, далеко не всегда достаточно рассматривать каждый компонент как единое и неделимое целое, и в анализ приходится вовлекать определенные части, или элементы компонентов, которые по отношению к геосистеме представляют структурно-функциональные подразделения второго порядка. Так, для понимания роли биоты в ландшафтном "механизме", в системе географических связей, важно различать три функционально разнокачественные (трофические) группы организмов : продуценты, консументы и редуценты. Далее, рассматривая функционирование в ландшафте основной, наиболее активной части биоты, представленной зелеными растениями, важно вычленить из нее всю совокупность ассимилирующих органов, а также подземную часть (корни) и массу транспортно- скелетных органов. Специфическую роль в ландшафтной структуре играет мертвое органическое вещество - детрит, сосредоточенное в подстилке, хотя в традиционном перечне географических компонентов подстилка отсутствует и обычно присоединяется к почве на правах ее нулевого горизонта.
Во-вторых, компоненты в общепринятом значении этого слова, строго говоря, не вполне соответствуют составным частям вертикальной структуры ландшафта, которые должны иметь упорядоченное расположение в вертикальном профиле геосистемы в виде ярусов, или горизонтов.
9. Понятие о функционировании геосистем. Основные функциональные блоки и их взаимосвязи.
Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием. Функционирование геосистемы осуществляется по законам механики, физики, химии и биологии. С этой точки зрения геосистема
есть сложная (интегральная) физико- химико-биологическая система. Функционирование геосистем слагается из трансформации солнечной энергии, влагооборота, геохимического круговорота, биологического метаболизма и механического перемещения материала под действием силы тяжести
Функционирование геосистем имеет квазизамкнутый характер, т. е. форму круговоротов с годичным циклом. Степень замкнутости цикла может сильно варьировать, представляя важную характеристику ландшафта. От интенсивности внутреннего энергомассообмена зависят многие качества ландшафта, в частности его устойчивость к возмущающим внешним воздействиям. Для количественной оценки функционирования и соотношения между. внешним и внутренним вещественно-энергетическим обменом необходимы данные по балансам различных видов вещества и энергии, т. е. нужно знать величины их поступления в систему, внутреннего обмена, трансформации и аккумуляции в системе и потерь за счет выноса во внешнюю среду (по выходным каналам).
8. Географические компоненты (литогенная основа, воздушные массы, природные воды, почвы, растительность и животный мир), их роль в формировании, дифференциации и интеграции ландшафтной оболочки.
Под природными географическими компонентами мы понимаем: 1) массы твердой земной коры; 2) массы гидросферы (на суше это различные скопления поверхностных и подземных вод); 3) воздушные массы атмосферы; 4) биоту 5) почву. Кроме того, в качестве особых географических компонентов обычно различают рельеф и климат.
Взаимная зависимость географических компонентов и реальность образуемых ими сложных материальных комплексов, или систем, проявляются в сопряженных изменениях компонентов от места к месту, т. е. в их взаимной пространственной приуроченности. Это легко показать на профилях, пересекающих любую территорию в каком-либо направлении, например с севера на юг, когда вслед. за изменениями климата происходит согласованная смена водного баланса, почв, растительного и животного мира. Аналогичную картину, только в более узких, локальных масштабах, можно наблюдать на профиле, пересекающем различные элементы рельефа от водораздела через склоны и террасы к руслам рек: вместе с рельефом изменяются поверхностные отложения, микроклиматы, уровень грунтовых вод, виды и разности почв, фитоценозы. Географические компоненты взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, т. е. их развитие также происходит сопряженно. Так, на всякое изменение климата обязательно отреагируют водоемы, растительные и животные сообщества, почвы и даже рельеф. Правда, эта реакция не может быть мгновенной, поскольку каждому компоненту присуща определенная инерция и нужно время, чтобы они "подтянулись" и перестроились. Но важно то, что компоненты неизбежно перестраиваются и стремятся прийти в соответствие друг с другом.
По Н. А. Солнцеву, литогенные компоненты (т.е. все то, что связано с твердым фундаментом) являются ведущими факторами ландшафта, на втором месте стоят климат и воды, и самыми слабыми оказываются биогенные компоненты, которые полностью зависят от всех предшествующих им в ряду. В. Б. Сочава считал, что тепло, влага и биота являются "критическими компонентами" геосистемы, поскольку они определяют ее энергетику и динамику. А. А. Крауклис различает три группы компонентов по их. специфическим функциям в геосистеме: 1) инертные (минеральный субстрат и рельеф), представляющие "фиксированную основу геосистемы", 2) мобильные (воздушные и водные массы, сложенные веществом, у которого силы молекулярного сцепления относительно слабы), выполняющие в геосистеме обменные и транзитные функции, 3) активные, к которым относится биота, выступающая как важнейший фактор саморегуляции, восстановления, стабилизации геосистемы
10. Поток солнечной энергии и его трансформация в ландшафтах
рад. Баланс
Isin(hS) - прямая радиация, A-альбедо,i-рассеянная радиация,ЕЭФ-эфф.изл.
Поскольку солнечная энергия служит практически единственным источником физических, химических и биологических процессов на земной поверхности, эти процессы неизбежно должны иметь зональный характер. Механизм географической зональности очень сложен, она проявляется далеко не однозначно в разной "среде", в различных компонентах, процессах, а также в разных частях эпигеосферы. Первым непосредственным результатом зонального распределения лучистой энергии Солнца является зональность радиационного баланса земной поверхности. Лучистая энергия, полученная земной поверхностью от Солнца и преобразованная в тепловую, затрачивается в основном на испарение и на теплоотдачу в атмосферу, причем величины этих расходных статей радиационного баланса и их соотношения довольно сложно изменяются по широте. Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла - зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влагооборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испарения с подстилающей поверхности формируются воздушные массы, различающиеся по своим температурным свойствам, влагосодержанию, плотности.
.11. Влагооборот в геосистемах. Связь энергетических балансов и биологического круговорота веществ с водным балансом.
Рассматривая влагооборот как единый процесс, мы делаем еще один шаг к географическому синтезу, к познанию функционирования геосистем как целостных образований. Влагооборот . важная составная часть механизма взаимодействия между компонентами геосистем и между самими геосистемами, его можно определить как одно из главных функциональных звеньев ландшафта. Другим звеном является минеральный обмен, или геохимический круговорот. В совокупности влагооборот и минеральный обмен (вместе с газообменом) охватывают все вещественные потоки в геосистеме. Но перемещение, обмен и преобразование вещества сопровождаются поглощением, трансформацией и высвобождением энергии . Массообмен тесно связан с энергообменом, который также следует рассматривать как особое функциональное звено ландшафта. Таким образом, мы получили три главных составляющих функционирования ландшафта. Но это лишь один подход к его изучению, который должен быть дополнен с учетом иных важных аспектов функционирования. В каждом из названных звеньев необходимо различать биотическую и абиотическую составляющие. Во влагообороте, например, с биотой связаны такие существенные потоки, как десукция (всасывание корнями) и транспирация (испарение с растений), участие воды в фотосинтезе, а также задержание части осадков листовой поверхностью и др. Биотический
13. Иерархия природных геосистем и ее отражение в системах физико-географических единиц.
3 главных уровня организации геосистем: планетарный, региональный и локальный, или топический (местный) .
Планетарный уровень представлен на Земле в единственном экземпляре - географической оболочкой (эпигеосфера).
К геосистемам регионального уровня относятся крупные и достаточно сложные по строению структурные подразделения эпигеосферы - физико- географические, или ландшафтные, зоны, секторы, страны, провинции.
Под системами локального уровня подразумеваются относительно простые ПТК, из которых построены региональные геосистемы так называемые урочища, фации и некоторые другие.
Другая иерархия:
-- Субтопический -- 10^0-10^2 м2.
-- Топический -- 10^2-10^4 м2.
-- Хорический -- 10^4-10^8 м2.
-- Региональный -- 10^7-10^12 м2.
-- Субглобальный -- 10^10-10^14 м2.
-- Глобальный -- 10^14-10^16 м2.
12. Продукция и деструкция органических веществ в геосистемах, общая схема биогеоцикла.
Продукция измеряется в т/га Биогеохимический цикл, или "малый биологический круговорот" - одно
из главных звеньев функционирования геосистем. В основе его - продукционный процесс, т. е. образование органического вещества первичными продуцентами, которые извлекают CO2 из атмосферы, зольные элементы и N с водными растворами из почвы. Около половины cоздаваемого при фотосинтезе органического вещества (брутто-продукции) окисляется до СО2 при дыхании и возвращается в атмосферу. Оставшаяся (за вычетом затрат на дыхание) фитомасса называется чистой первичной продукцией. Часть ее поступает в трофическую цепочку - потребляется растительноядными животными (фитофагами); следующий трофический уровень представлен плотоядными животными (зоофагами) . При переходе от одного трофического уровня к другому отношение биомасс уменьшается на 2, 3 порядка, т. е. в n: 100. n: 1000 раз. Особенно большой разрыв наблюдается в лесах, где основная масса гетеротрофных организмов приходится на сапрофагов. В результате получается, что вторичная продукция на суше составляет менее 1% от первичной, за исключением степей и саванн. Основная часть фитомассы после отмирания разрушается животными - сапрофагами, бактериями, грибами, актиномицетами. В конечном счете мертвые органические остатки минерализуются микроорганизмами (в меньшей степени путем абиотического окисления). Конечные продукты минерализации возвращаются в атмосферу. Процессы созидания и разрушения биомассы не всегда сбалансированы : часть ее (в среднем менее 1%) может выпадать из круговорота на более или менее длительное время и аккумулироваться в почве (в виде гумуса) и в осадочных породах.
14. Принципы и методы классификации геосистем.
Классификация геосистем базируется по принципам размерности
Иерархическая и типологическая классификации.
Региональные и локальные геосистемы изучаются как в индивидуальном, так и в типологическом плане. Это значит, что для науки или для практики, с одной стороны, может представлять интерес каждый конкретный, т. е. индивидуальный, ПТК того или иного ранга роль типизации возрастает по мере понижения ранга геосистем.
Разумеется, каждая категория геосистем классифицируется отдельно, так что в ландшафтоведении должно быть несколько самостоятельных классификационных систем : отдельно для фаций, для урочищ, для ландшафтов и т. д. (с учетом того, что для комплексов самых высоких рангов проблема классификации становится мало актуальной).
Также существует принцип системного подхода:
-- принцип целостности - принцип несводимости свойств системы к простой сумме составляющих ее элементов.
-- принцип структурности - различие по составу в целом(что заключается в геосистеме).Структура гесистем разнообразна выделяют 2 аспекта:
Вертикальный аспект геосистем создается связями обусловленными границами.
Горизонтальный аспект возникает с потоками у земной поверхности связанными с переносом вещества и энергии земной поверхности.
-- принцип иерархичности - изменение свойств объектов при изменении свойств масштабов явления.
-- принцип множественности описаний систем.
15. Элементарные природные геосистемы - фации. Характеристики однородных местоположений, местообитаний и биоценозов.
Фация - предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом.
Фация рассматривается как однородная геосистема и как последняя ступень физико-географического деления территории.
Местоположение - однородный элемент рельефа.
При одних и тех же зональных и азональных условиях, т. е. в одном и том же ландшафте, происходит перераспределение солнечной радиации, влаги и минеральных веществ по местоположениям, вследствие чего каждое местоположение будет характеризоваться специфическим микроклиматом, тепловым, водным и солевым режимами. Тем самым разные местоположения должны характеризоваться неодинаковым экологическим потенциалом, т. е. совокупностью условий местообитания для организмов. Благодаря избирательной способности организмов к условиям среды заселение территории происходит в строгом соответствии с этими условиями, и каждому местоположению должен соответствовать один биоценоз. В конечном счете в результате взаимодействия биоценоза с абиотическими компонентами конкретного местоположения формируется элементарный географический комплекс - фация.
16. Классификация фаций по местоположениям и режимам миграции химических элементов
По местоположению:
Два главных типа местоположений - материковые, лежащие вне пойм и не затопляемые полыми водами, и пойменные. Первые подразделяются, в свою очередь, на верховые (с пятью подразделениями) и низинные (с четырьмя подразделениями). В основу выделения дробных подразделений положены источники водного питания (атмосферное, натечное, грунтовое) и условия стока, а также возможность смыва почвы в связи с положением в профиле рельефа.
По миграции хим. Элементов:
классификации элементарных ландшафтов (т.е. фаций) исходя из оценки условий миграции химических элементов. В основе его классификации также лежит идея сопряженности фаций в закономерном ряду местоположений, причем в качестве главного фактора выступает водное питание и сток. Различал три большие группы элементарных ландшафтов - элювиальные, супераквальные и субаквальные
17. Крупномасштабное ландшафтное картографирование и методика полевых описаний фаций.
позиции любого описания фаций:
1. Nмаршрута,назначение
2. кто вёл описание
3.время начала - завершения
4.абс. привязка места
5. Хар-ка местоположения фации:
-уклоны
-экспозиция
-кривизна пов-ти
-относ и абс высоты
6.Геолог строение
7.видовой состав раст покрова
8. почва
Крупно- и среднемасштабные Л. к. создаются на основе полевой съёмки (с широким использованием аэрофотоматериалов.
19. Генетические и функциональные сопряжения фаций - урочища. Простые и сложные урочища. Подурочища.
Урочищем наз сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате.
Сложные урочища:
1)крупная мезоформа рельефа с наложенными или врезанными мезоформами второго порядка (балка с донным оврагом, гряда с лошннами или оврагами, заболоченная котловина с озером);
2) одна форма мезорельефа, но разнородная литологически (Солнцев с сотрудниками описали балку, вмещающую три самостоятельных урочища: а) верховье -- полузадернованный сухой овраг в покровных суглинках, подстилаемых мореной. 6) средняя часть -- сырая балка с оползневыми склонами, вскрывающая юрские глины, в) низовье -- сухая балка, вскрывающая каменноугольные известняки и имеющая структурно-ступенчатые склоны);
3)доминантное водораздельное урочище с мелкими фрагментами второстепенных урочищ или отдельными "чуждыми" фациями болотными, западинными, карстовыми, зоогенными (сурчинами) и т.п.
4)"двойные", "тройные" и т.п. урочища (например, система слившихся выпуклых верховых болотных массивов, каждый из которых представляет самостоятельное урочише).
Простые урочища связаны с четко обособленной формой мезорельефа или участком водораздельной равнины на однородном субстрате с однородными условиями дренажа.
Подурочише -- промежуточная единица, группа фаций, выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций, если экспозиционные контрасты создают разные варианты фациального ряда.
21. Региональное понимание ландшафтов как узловых единиц геосистемной иерархии и структурных элементов ландшафтной оболочки
Региональная, или индивидуальная, трактовка ландшафта лишена противоречий и терминологических неудобств, присущих "типологическому пониманию". Согласно этой трактовке, ландшафт есть, во-первых, конкретная территориальная единица; во-вторых, достаточно сложная геосистема, состоящая из многих элементарных географических единиц; в-третьих, ландшафт представляет собой основную ступень в иерархии геосистем.
Ландшафт кратко можно определить как генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и заключающую в себе специфический набор сопряженных локальных геосистем.
18. Типы горизонтальных сопряжений фаций.
Элювиальные фации располагаются на приподнятых водораздельных местоположениях, т.е. на плакорах, где грунтовые воды лежат настолько глубоко, что не оказывают влияния на почвообразование и растительный покров. Вещество попадает сюда только из атмосферы (с осадками, пылью), расход же его осуществляется путем стока и выноса вглубь нисходящими токами влаги. Следовательно, расход вещества должен превышать его приход. При таких условиях происходит выщелачивание верхних горизонтов почвы и образование на некоторой глубине иллювиального горизонта. При таких условиях происходит выщелачивание верхних горизонтов почвы и образование на некоторой глубине иллювиального горизонта.
Супераквальные (надводные) фации формируются в местоположениях с близким залеганием грунтовых вод, которые поднимаются к поверхности в результате испарения и выносят различные растворенные соединения. По этой причине верхние горизонты почвы обогащаются химическими элементами, обладающими наибольшей миграционной способностью (наиболее яркий пример - солончаки). Кроме того, вещество может поступать сюда за счет стока с вышележащих элювиальных местоположений.
Субаквальные (подводные) фации образуются на дне водоемов. Материал доставляется сюда главным образом стоком. Аналог почвы . донный ил нарастает снизу вверх и может быть не связан с подстилающей породой. В илах накапливаются элементы, наиболее подвижные в данных условиях. Организмы представлены особыми жизненными формами. Подводные местоположения резко отличаются от наземных по условиям минерализации органических остатков, и вместо гумуса здесь образуются сапропели.
Переходный тип - трансэллювиальный. Относительно крутые склоны, питаемые в основном атмосферными осадками, с интенсивным стоком и плоскостным смывом и значительными микроклиматическими различиями в зависимости от экспозиции склонов
33. Геосистемы и их среда. Концепция природных ландшафтно-экологических факторов, амплитуды факторов, лимитирующие факторы, закон минимума Либиха и закон толерантности Шелфорда в ландшафтной экологии
Геосистема -- динамическая система географических компонентов и техногенных элементов, взаимосвязанных в своем территориальном распространении и истории совместного развития разнонаправленными потоками вещества и энергии.
Геосистемы относятся к категории открытых систем; это значит, что они пронизаны потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой.
Среда геосистемы образована вмещающими системами более высоких рангов, в конечном счете эпигеосферой (среда последней - космическое пространство и подстилающие глубинные части земного шара) .
Закон минимума Либиха -- закон, согласно которому относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее, чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме ; по данному закону, от вещества, концентрация которого лежит в минимуме, зависят рост растений, величина и устойчивость их урожайности.
Закон минимума Либиха распространяется на все абиотические и биотические факторы, влияющие на организм. Такими факторами могут быть, например, конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита. Сформулированный закон применим как к растениям, так и животным.
Закон Шелфорда дополняет закон минимума Либиха. Согласно данному закону, лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину толерантности ( или выносливости ) организма к данному фактору.
Лимитирующий фактор -- экологический фактор (свет, температура, почва, биогенные компоненты и др.), который при определенном наборе условий окружающей среды ограничивает какое-либо проявление жизнедеятельности организмов. Это понятие ведет начало от закона минимума Либиха и закона толерантности Шелфорда. Концепция лимитирующего фактора имеет существенное значение для охраны природы и рационального природопользования.
20. Факторы дифференциации урочищ на равнинах и в горах. Принципы классификации урочищ. Географические местности.
Факторы дифференциации урочищ.
-геоморфологические - вертикальное и горизонтальное расчленение рельефа.
-литологические -- различия состава поверхностных отложений.
-генетические
-гидрогеологические - изменения положения зеркала грунтовых вод
-биогенные
-геодинамические
-антропогенные
Классификация урочищ разрабатывается на конкретном региональном материале в процессе составления крупно- и среднемасштабных ландшафтных карт. Общие принципы такой классификации: за исходное начало принимается систематика форм мезорельефа с учетом их генезиса, морфографического типа и положения в системе местного стока. Таким образом, рельеф учитывается в тесной связи с естественным дренажем и увлажнением (+ почвообразующая порода).
Наибольшей сложностью отличается морфология горных ландшафтов. Все морфологические подразделения, выделяемые на равнинах, в том числе фации и урочища, имеют силу и для горных ландшафтов. Однако большие диапазоны высот, контрастность экспозиций и другие специфические черты горных ландшафтов требуют введения особой системы морфологических единиц, в которой отражалось бы сочетание планового морфологического строения с высотным. Последнее, в свою очередь, включает не только обычные топологические ряды фаций и урочищ по мезорельефу, но и высотные категории иного, более высокого уровня, связанные с высотной поясностью. На это сложное, но закономерное сопряжение геосистем по высоте накладываются "сквозные" формы рельефа, обязанные интенсивному проявлению гравитационных процессов и секущие "нормальные" ряды склоновых геосистем. Сюда относятся особо динамичные образования - селевые, лавинные, обвально-осыпные.
Местность -- особый вариант характерного сочетания урочищ
1. В пределах одного ландшафта наблюдается некоторое варьирование геологического фундамента: неодинаковая мощность поверхностных отложений или во впадинах древних дочетвертичных пород залегают отдельными пятнами более молодые отложения и т.п.
2. При одном и том же генетическом типе рельефа встречаются участки с изменяющимися морфографическими и морфометрическими характеристиками мезоформ.
3. При одинаковом наборе урочищ (например, зандровых боровых и верховых болотных) в границах одного и того же ландшафта изменяются их количественные (площадные) соотношения.
4. Мезорельеф представлен формами разного порядка: в пределах крупных форм развиты формы второго порядка.
5. Обширные и сложные системы однотипных урочищ, слившихся в процессе своего развития, например крупные системы водораздельных болот, дюнные гряды, карстовые котловины (полья).
6. В качестве особых местностей можно рассматривать фрагменты (группы урочищ) чуждых ландшафтов, вкрапленные в данный ландшафт.
37. Серийные и климаксовые (эквифинальные) состояния геосистем. Концепции климаксовых геосистем: моноклимакс, поликлимакс, климакс-мозаика.
Под состоянием геосистемы понимается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени.
Постоянные, но более или менее кратковременные нарушения, не затрагивающие инварианта, приводят к появлению различных переменных состояний фаций, или серийных фаций. Серийные фации обычно недолговечны и представляют собой те или иные стадии формирования коренной структуры. В конечном счете, пройдя ряд сукцессионных смен, они достигают эквифального состояния (климакса) т.е. устойчивого динамического равновесия. Совокупность всех переменных (динамических) состояний фации, подчиненных одному инварианту, - эпифация. Здесь мы не касаемся нарушений, вызванных деятельностью человека.
Моноклимакс - единственный климатический климакс для всех сукцессий и серий
Поликлимакс) - явление, при к-ром в одной географич. зоне сукцессия ведет к целому ряду четко выраженных сообществ в зависимости от локальных условий среды. Так, в наземных экосистемах выражены не только климатич., но и эдафич. климаксы (напр., африканские дождевые тропич. леса).
Климакс-мозаика, явление, при котором в одной географической зоне области, достигшие климакса, чередуются с более молодыми областями. Например, в лесном массиве области, достигшие стадии климакса чередуются с более молодыми области, которые более устойчивы к пожарам, опасными для них разве что только в наиболее засушливые годы. Пожар, как правило, выжигает именно области, достигшие климакса, где преобладают старые и сухие деревья. В образовавшиеся прогалы вторгаются виды, свойственные ранним стадиям сукцессии. Одновременно здесь развивается поросль из находящихся в подстилке семян. То же самое можно сказать и о действии сильных ураганов.
29. Барьерные эффекты в горах и на прилегающих равнинах. Определение положения зональных границ геосистем в горных условиях.
Напомним, что распределение осадков на склонах гор есть следствие существования препятствий на пути движения воздушных масс в виде горных барьеров. Однако влияние горных барьеров сказывается и на ландшафтах предгорных равнин. Предвосхождение воздушных масс, накапливающихся перед горным барьером, начинается нередко ещё за сотни км до хребта, в результате на обширной площади равнин, примыкающих к горному поднятию с наветренной стороны, наблюдается увеличение осадков. По другую сторону хребтов, часто на большом удалении от хребтов наблюдается фёновый эффект, уменьшение облачности, пониженное количество осадков. В первом случае образуются ландшафты барьерного подножия, во втором - ландшафты барьерной тени.
22. Классификация ландшафтов и мелкомасштабное ландшафтное картографирование. Ландшафтные карты на территорию России.
Каждый Л. неповторим в пространстве и во времени. Ландшафтная классификация - основа для 1) научного описания ландшафтов, 2) планирования исследований, 3) практических задач.
Принципы могут различаться в зависимости от того, какие критерии положены в основу объединения ландшафтов. Всякая естественная классификация основывается на существенных инвариантных свойствах объектов - на их генезисе, структуре, динамике. Но степень сходства может быть разной, что приводит к ступенчатости классификации.
Важнейший рабочий инструмент классификации - ландшафтная карта. На основе сплошного картографирования прорабатывается массовый материал ландшафтных съемок, проводится сравнение ландшафтов, органически сочетаются дедуктивный и индуктивный подходы (в легенде карты увязываются все таксономические ступени). Карта не допускает ни пробелов, ни перекрытий, каждый контур карты получает строго определенное, единственное место в классификации (и соответственно в легенде карты); ни один контур карты не может оставаться "пустым". Т., о., сравнительно - картографический метод обеспечивает полноту и логическую строгость систематики ландшафтов.
В качестве высшей таксономической ступени классификации служит тип ландшафтов. Критерий для разграничения типов: различия в соотношениях тепла и влаги, гидротермическом режиме. Тип ландшафтов - это объединение ландшафтов, имеющих общие зонально-секторные черты в структуре, функционировании и динамике. Номенклатура типов ландшафтов складывается соответственно из двух элементов: один указывает на положение в ряду теплообеспеченности (арктические и антарктические, субарктические, бореальные, суббореальные, субтропические и т.д.), другой на положение в ряду увлажнения (от гумидных до экстрааридных).
Типы делятся на подтипы, которые отражают постепенность зональных переходов. Во многих типах ландшафтов естественно выявляются три подтипа: северный, средний и южный.
На следующей таксономической ступени в классификацию вводится гипсометрический фактор, который служит критерием выделения классов и подклассов ландшафтов, отражающих ярусные ландшафтные закономерности.
Главным высотным ландшафтным уровням соответствуют два класса ландшафтов - равнинный и горный. В составе равнинного класса различаются два подкласса - низменные и возвышенные ландшафты. Высотные пояса учитываются через ярусное деление горных ландшафтов, т.е. через подклассы.
На нижних ступенях классификации определяющий критерий - фундамент ландшафта, его петрографический состав, структурные особенности, формы рельефа. Учет этого критерия дает основания для выделения в конечном счете классификационных единиц наиболее дробного таксономического уровня - видов ландшафтов. Ландшафты одного вида характеризуются наибольшим числом общих признаков и максимальным сходством в генезисе, наборе компонентов, структуре и морфологии.
Создаются ландшафтные карты разного масштаба. На детальных Л. к. (1:10 000 и крупнее) обычно изображаются фации, на обобщённых крупномасштабных и среднемасштабных (1:10000 -- 1:1000000) картах -- урочища и местности, на мелкомасштабных (мельче 1:1 000 000) -- преимущественно ландшафты. Крупно- и среднемасштабные Л. к. создаются на основе полевой съёмки (с широким использованием аэрофотоматериалов), мелкомасштабные составляются путём генерализации среднемасштабных Л. к. и отраслевых карт природы. В зависимости от назначения Л. к. легенды к ним составляются с разной степенью детальности -- от краткого указания на основные индикаторные компоненты географических комплексов (рельеф, растительность) до развёрнутого перечня показателей (включая элементы климата, условия увлажнения, почвы и т. д.). Универсальный характер Л. к., дающих наиболее полный синтез природных условий территории, определяет широкие возможности их практического применения. На основе Л. к. общенаучного типа создаются различные прикладные Л. к. (мелиоративные, медико-географические, архитектурно-планировочные). Л. к. могут служить основой для составления прогнозных карт, на которых отражаются ожидаемые изменения географических комплексов в результате хозяйственной деятельности человека.
36. Флуктуации состава и структуры геосистем. Сукцессии геосистем. Типы автогенных (сингенез, эндоэкогенез) и аллогенных (гологенез, гейтогенез) сукцессий
Флюктуационные (погодичные или разногодичные) изменения связаны с различиями в условиях среды обитания фитоценоза в разные годы, т.е. с изменением метеорологической обстановки по годам. От нее зависит интенсивность и особенности деятельности животных, обитающих в фитоценозе, а также урожайность семян, развития вегетативной массы растений и других особенностей биотопа и биоценоза, меняющихся по годам.
Признаками флюктуации следует считать не только обратимость изменений, но и их глубину: если в фитоценозе сохраняются основные компоненты, хотя бы в латентном состоянии, то это флюктуация. Если же одни компоненты сменяются другими, то речь идет о смене одного фитоценоза другим, т.е, о сукцессии.
Не всякое изменение фитоценоза является флюктуационным, а лишь такое, при котором флористический состав оказывается устойчивым.
Сукцессия - последовательная большей частью необратимая (редко циклическая) смена био(гео)ценозов, преемственно сменяющихся на одной и той же территории в результате влияния внутренних и внешних факторов.
автогенные сукцессии -- сукцессии, обусловленные внутренними причинами
сингенез -- сукцессии, вызванные взаимоотношениями между растениями. . Это процесс первоначального формирования растительного покрова, связанный с вселением растений на данную территорию, их приживанием (эцезисом), а затем и конкуренцией между ними из-за средств жизни.
эндоэкогенез -- Это процесс изменения фитоценоза под влиянием среды, изменененной им самим.
аллогенные сукцессии -- сукцессии, вызванные внешними по отношению к фитоценозу причинами
гейтогенез - аллогенная смена растительности, вызванная локальными влияниями.
гологенез -- Это "процесс изменения растительного покрова под влиянием всей географической среды или отдельных ее частей: атмосферы, литосферы и т.п., т.е. изменения более крупного единства, в состав которого входит данный биогеоценоз..
23. Причины возникновения географической зональности. Радиационно-термические, циркуляционные и другие факторы географической зональности.
Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам.
Причины и факторы зональности:
1) неравномерное распр коротковолновой рад Солнца по широте вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность.
2) расстояние между Землей и Солнцем.
3)масса Земли - позволяет удерживать атмосферу, которая служит важным фактором трансформации и перераспределения солнечной энергии.
4) наклон земной оси к плоскости эклиптики (под углом около 66,5®) - обусловливает неравномерное поступление солнечной радиации по сезонам, что сильно усложняет зональное распределение тепла, а также влаги и обостряет зональные контрасты. 5)суточное вращение Земли - обусловливает отклонение движущихся тел, в том числе воздушных масс, вправо в северном полушарии и влево в южном.
6) неоднородность поверхности земного шара - нарушает распределение потока солнечной энергии.
Солнечная энергия источник физ, хим и био процессов на земн пов-ти, значит эти процессы имеют зональный характер. Действие закона зональности наиболее полно сказывается в той части эпигеосферы, где солнечная радиация вступает в непосредственное взаимодействие с ее веществом, т. е. в сравнительно тонкой активной пленке, которую иногда называют собственно ландшафтной сферой. Отсюда влияние зональности постепенно затухает по направлению к внешним пределам эпигеосферы, однако косвенные ее проявления прослеживаются далеко по обе стороны поверхности суши и гидросферы.
Зональность радиационного баланса земной поверхности: маx приходящей к земной поверхности суммарной радиации отмечается 20-й и 30-й параллелями в обоих полушариях. Причина - на данных широтах атмосфера наиболее прозрачна для солнечных лучей (над экватором в атмосфере много облаков, которые отражают солнечные лучи, рассеивают и частично поглощают их). Над сушей контрасты в прозрачности атмосферы особенно значительны. Лучистая энергия, полученная земной поверхностью от Солнца и преобразованная в тепловую, затрачивается в основном на испарение и на теплоотдачу в атмосферу, причем величины этих расходных статей радиационного баланса и их соотношения довольно сложно изменяются по широте. Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла: зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влагооборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а также испарения с подстилающей поверхности формируются воздушные массы, различающиеся по своим температурным свойствам, влагосодержанию, плотности. Выделяют 4 основных зональных типа воздушных масс: экваториальные (теплые и влажные), тропические (теплые и сухие), бореальные, или массы умеренных широт (прохладные и влажные), и арктические, а в южном полушарии антарктические (холодные и относительно сухие). Неодинаковый нагрев и вследствие этого различная плотность воздушных масс (разное атмосферное давление) вызывают нарушение термодинамического равновесия в тропосфере и перемещение (циркуляцию) воздушных масс. в результате отклоняющего действие вращения в тропосфере образуется несколько циркуляционных зон. Основные из них соответствуют четырем зональным типам воздушных масс, поэтому в каждом полушарии их получается по четыре: экваториальная, общая для северного и южного полушарий (низкое давление, штили, восходящие потоки воздуха), тропическая (высокое давление, восточные ветры), умеренная(пониженное давление, западные ветры) и полярная (пониженное давление, восточные ветры) . Кроме того, различают по три переходные зоны: субарктическую, субтропическую и субэкваториальную, в которых типы циркуляции и воздушных масс сменяются по сезонам вследствие того, что летом (для соответствующего полушария) вся система циркуляции атмосферы смещается к "своему" полюсу, а зимой . к экватору (и противоположному полюсу). Таким образом, в каждом полушарии можно выделить по семь циркуляционных зон. Циркуляция атмосферы. мощный механизм перераспределения тепла и влаги. Благодаря ей зональные температурные различия на земной поверхности сглаживаются, хотя все-таки максимум приходится не на экватор, а на несколько более высокие широты северного полушария что особенно четко выражено на поверхности суши. Зональность распределения солнечного тепла нашла свое выражение в традиционном представлении о тепловых поясах Земли. Однако континуальный характер изменения температуры воздуха у земной поверхности не позволяет установить четкую систему поясов и обосновать критерии их разграничения.
24. Зональное распределение атмосферных осадков. Показатели условий тепло- и влагообеспеченности.
Зональность влагооборота и увлажнения отчетливо проявляется в распределении атмосферных осадков, которая имеет свою специфику, своеобразную ритмичность: 3 максимума (главный . на экваторе и два второстепенных в умеренных широтах) и четыре минимума (в полярных и тропических широтах) . Количество осадков не определяет условий увлажнения или влагообеспеченности природных процессов и ландшафта в целом.. Чтобы судить об увлажнении, нужно знать не только количество влаги, ежегодно поступающей в геосистему, но и то количество, которое необходимо для ее оптимального функционирования. Показателем потребности во влаге служит испаряемость, т. е. количество воды, которое может испариться с земной поверхности в данных климатических условиях при допущений, что запасы влаги не ограниченны. Испаряемость следует отличать от испарения, т. е. фактически испаряющейся влаги, величина которой ограничена количеством выпадающих осадков. На суше испарение всегда меньше испаряемости. Широтные изменения осадков и испаряемости не совпадают между собой и в значительной степени даже имеют противоположный характер. Отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости может служить показателем климатического увлажнения. Это - коэффициентом увлажнения (К), границы ландшафтных зон совпадают с определенными значениями К: в тайге и тундре он превышает 1, в лесостепи равен 1,0 - 0,6, в степи 0,6 -0,3, в полупустыне 0,3 - 0,12, в пустыне - менее 0,12. Величина, равная 1, означает, что условия увлажнения оптимальны: выпадающие осадки могут (теоретически) полностью испариться, при этом они обеспечат максимальную продукцию биомассы. Величина испаряемости определяется в первую очередь запасами тепла (а также влажностью воздуха, которая, в свою очередь, тоже зависит от термических условий). Поэтому отношение осадков к испаряемости можно рассматривать как показатель соотношения тепла и влаги, или условий тепло- и водообеспеченности природного комплекса (геосистемы). Существуют и другие способы выражения соотношений тепла и влаги. Наиболее известен индекс сухости,: R/Lr, где R годовой радиационный баланс, L скрытая теплота испарения, r годовая сумма осадков. Таким образом, этот индекс выражает отношение "полезного запаса" радиационного тепла к количеству тепла, которое нужно затратить, чтобы испарить все атмосферные осадки в данном месте.
От соотношения тепла и увлажнения зависит интенсивность многих других физико-географических процессов. Однако зональные изменения тепла и увлажнения имеют разную направленность. Если запасы тепла в общем нарастают от полюсов к экватору (хотя максимум несколько смещен от экватора в тропические широты), то увлажнение изменяется как бы ритмически. В качестве самой первичной схемы можно наметить несколько главных климатических поясов по соотношению теплообеспеченности и увлажнения: холодные влажные (к северу и к югу от 50®), теплые (жаркие) сухие (между 50® и 10®) и жаркий влажный (между 10® с. ш. и 10® ю. ш.).
Зональность выражается не только в среднем годовом количестве тепла и влаги, но и в их режиме, т. е. во внутригодовых изменениях. Экваториальная зона отличается наиболее ровным температурным режимом, для умеренных широт типичны четыре термических сезона и т. д. Разнообразны зональные типы режима осадков: в экваториальной зоне осадки выпадают более или менее равномерно, но с двумя максимумами, в субэкваториальных широтах резко выражен летний максимум, в средиземноморской зоне зимний максимум, для умеренных широт характерно равномерное распределение с летним максимумом и т. д.
25. Континентальность климата, физико-географическая секторность материков.
Положение территории в системе континентально-океанической ("азональной") циркуляции атмосферы становится одним из важных факторов физико-географической дифференциации. По мере удаления от океана в глубь материка, как правило, уменьшается повторяемость морских воздушных масс, возрастает континентальность климата, уменьшается количество осадков.
Обобщенное представление о степени океанического влияния на температурный режим материков дают показатели континентальности климата. Существуют различные способы количественного выражения континентальности. Наиболее удачный показатель предложил Н. Н. Иванов в 1959 г. Этот показатель рассчитывается по формуле
где К -- континентальность в процентах от средней планетарной величины (которая принята за 100 %); Аг -- годовая амплитуда температуры воздуха; Ас -- суточная амплитуда температуры воздуха; Д, -- недостаток относительной влажности воздуха в самый сухой месяц; ф-- широта пункта. Весь диапазон континентальное? климата для земного шара разбит автором на 10 ступеней (или поясов континентальное?): табл в учебнике
|
|
Климат |
К, % |
|
1. |
Крайне океанический |
менее 48 |
|
2. |
Океанический |
48-56 |
|
3. |
Умеренно-океанический |
57-68 |
|
4. |
Морской |
69-82 |
|
5. |
Слабо-морской |
83-100 |
|
6. |
Слабо-континентальный, |
100-121 |
|
7. |
Умеренно-континентальный |
122-146 |
|
8. |
Континентальный |
147-177 |
|
9. |
Резко континентальный |
178-214 |
|
10. |
Крайне континентальный |
более 214 |
По мере удаления от океанических побережий в глубь материков происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения, почвенных типов. В настоящее время принят термин секторностъ. Секторность -- такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность. Между ними заметна некоторая аналогия. Однако если в широтно-зональной смене природных явлений важную роль играют как теплообеспеченность, так и увлажнение, то главным фактором секторности служит увлажнение. Запасы тепла изменяются по долготе не столь существенно, хотя и эти изменения играют определенную роль в дифференциации физико-географических процессов. При более внимательном изучении секторности оказалось, что в разных широтных поясах она выражена неодинаково. Наиболее полный спектр секторных переходов наблюдается в умеренных широтах Евразии, что обусловлено огромной протяженностью суши (почти на 200 по долготе) и особенностями циркуляции атмосферы. Благодаря постоянному притоку океанических воздушных масс на западе, господству континентального воздуха в Восточной Сибири и Центральной Азии и муссонной циркуляции на восточной периферии материка здесь хорошо выражены три основных долготных сектора. Однако в силу наличия как бы ступенчатых переходов между ними намечается несколько отчетливых промежуточных секторов, так что общее число секторов составляет не менее семи.
26. Взаимодействие зональной и азональной дифференциации, типы (системы) географической зональности.
Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам. Первичная причина зональности -- неравномерное распределение коротковолновой радиации Солнца по широте вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность.
Самое главное выражение азональной дифференциации состоит в делении земной поверхности на материковые выступы и океанические впадины, т. е. на сушу и Мировой океан. Суша занимает 29 % поверхности, а океаны . 71 %, причем соотношения их очень неравномерны в разных частях эпигеосферы. Известно, что материки сосредоточены большей частью в северном ("материковом") полушарии. В этом состоит одно из проявлений полярной асимметрии географической оболочки. В соответствии с большей материковостью северного полушария ландшафтные зоны суши выражены в нем полнее и типичнее, чем в южном.
Между зональностью и секторностью существуют сложные соотношения и в определенной степени взаимообусловленность. Было бы неверным трактовать секторность как просто долготную дифференциацию. Дело в том, что континентально-океанический обмен воздушных масс может иметь не только долготную, но и широтную (или субширотную) направленность. В тех случаях, когда морские воздушные массы поступают на сушу с севера или с юга, эффект секторности накладывается на зональность, усиливая или ослабляя скорость зональных смен ландшафтов. Так, охлаждающее действие Северного Ледовитого океана выражается в сильном понижении летних температур на северной окраине Евразии и Северной Америки. Широтный температурный градиент в пределах тундры в 10 . 20 раз выше, чем в пределах тайги, летние изотермы располагаются почти параллельно береговой линии, да и сама южная граница тундры в общих чертах повторяет очертания северных побережий материка. Это говорит о том, что хотя тундра. явление бесспорно зональное, ее южные пределы (как и северная граница тайги) в значительной мере обусловлены влиянием холодного океана.
Чаще, однако, секторная дифференциация направлена вкрест простирания широтных ландшафтных зон, т. е. сектора секут различные зоны. Следствием этого обстоятельства является то, что каждая зона претерпевает более или менее существенные трансформации при переходе из одного сектора в другой. Примером может служить таежная зона Евразии, которая представлена специфическими "отрезками" в умеренно-континентальном Восточно- Европейском секторе, типично континентальном Западно-Сибирском, крайне континентальном Восточно-Сибирском
Ландшафтные зоны остаются непрерывными в тех случаях, когда на протяжении определенной широтной полосы сохраняются однотипные условия теплообеспеченности и увлажнения.
Подытоживая сказанное о взаимоотношениях между зонально-стью и секторностью, следует признать наличие не одной, а нескольких систем ландшафтных зон. Под системой зон имеется в виду непрерывный ряд ландшафтных зон ("зональный спектр"), присущий тому или иному долготному сектору суши. Прежде всего различаются ряды континентальные и приокеанические. Первым присущи зоны пустынь разных поясов, полупустынь, степей; в других зонах наблюдаются черты сухости и континентальности (таежной зоне здесь свойственны крайне суровая зима, развитие многолетней мерзлоты, светлохвойных лиственничных лесов, признаки остепнения). Для приокеанических систем типичны лесные зоны разных широтных поясов. При этом западный и восточный ряды зон существенно различаются между собой. Восточная периферия материков отличается наиболее обильным и равномерным по широте увлажнением, тогда как на западе резко выражен аридный участок в тропических широтах; еще контрастнее и в целом ариднее широтный ряд увлаж- нения в континентальных секторах. Отмеченные особенности зональных спектров отчетливо проявляются в различных физико-географических показателях и процессах, например в испаряемости , запасах фитомассы и биологической продуктивности.
30. Районирование и классификации геосистем. Логическая структура процесса районирования.
Районирование можно рассматривать как особого рода систематику ландшафтов, и в этом отношении оно сходно с классификацией: в том и другом случаях речь идет об объединении ландшафтов. Но если при типологическом объединении ландшафтов мы руководствуемся их качественным сходством, независимо от того, как ландшафты расположены друг по отношению к другу и существуют ли между ними территориальные связи, то при региональном объединении первостепенное значение имеет территориальная общность, генетическая целостность территории, качественное же сходство не обязательно. Поэтому физико-географические регионы представляют собой целостные территориальные массивы, выражаемые на карте одним контуром и имеющие собственные названия; при классификации же в одну группу (тип, класс, вид) могут войти ландшафты территориально разобщенные, на карте они чаще представлены разорванными
контурами. При классификации ландшафтов, как и любых других объектов, приходится отбрасывать индивидуальную специфику каждого из них, выбирая общие признаки. При районировании, напротив, происходит "индивидуализация". Каждый регион уникален, в природе. однако между региональными и типологическими ландшафтными объединениями существует определенная связь. Еще . С. Берг заметил, что каждой зоне присущи ландшафты одного типа. Районирование традиционно сводилось к процедуре деления некоторого целого (суши, материка, отдельной страны и т. д.) на части; система полученных регионов рассматривалась как отражение процессов дифференциации географической оболочки. Сейчас подобный подход расценивается как односторонний. Как мы знаем, в географической оболочке диалектически сочетаются процессы дифференциации и интеграции. многообразные потоки вещества и энергии соединяют более простые геосистемы в более сложные. Районирование . это и деление и объединение геосистем одновременно. С одной стороны, в процессе районирования последовательно раскрывается региональная структура географической оболочки, сформировавшаяся под воздействием зональных и азональных факторов дифференциации. С другой стороны, процесс районирования есть последовательное объединение ландшафтов Земли во все более сложные территориальные системы на основе изучения факторов интеграции. сочетание обоих подходов обеспечивает наибольшую надежность, полноту и
точность результатов районирования. каждый физико-географический регион, таким образом, представляет звено ложной иерархической системы, являясь структурной единицей .регионов высших рангов и интеграцией геосистем более низких рангов. интеграционный подход существенно усложняет задачи районирования: теперь их нельзя сводить к простой процедуре выявления и нанесения на карту границ по заданным признакам. Физико-географическое районирование можно определить как раздел физической географии (и ландшафтоведения), охватывающий весь комплекс проблем', относящихся к геосистемам надландшафтного уровня, включая изучение закономерностей их дифференциации и интеграции, исследование их структуры и развития, их систематизацию и описание.
27. Зональность и секторность идеального материка.
В поясе пассатов, где господствуют ветры с восточной составляющей, пустыни простираются от центра материка вплоть до западных побережий и влажный западный приокеанический сектор выпадает. Только на восточной окраине суши благодаря муссонам появляются лесные ландшафты. Таким образом, секторная структура тропического пояса резко асимметрична и контрастна. Кроме двух основных секторов можно выделить промежуточный континентальный сектор с преобладанием саванновых ландшафтов.
В субтропических широтах секторная дифференциация имеет переходный характер, но ближе, пожалуй, к тропической.
В субэкваториальных и экваториальных широтах секторность выражена слабее, но отнюдь не исчезает. Для экваториальной зоны характерен слабый горизонтальный перенос воздушных масс; благодаря мощной конвекции над сушей выпадают обильные осадки. Однако и здесь имеются области с пониженным увлажнением и повышенной континентальностью климата (Восточная Африка)
В полярных областхх секторные физико-географические различия мало проявляются вследствие господства довольно однородных воздушных масс, низких температур и избыточного увлажнения.
Рис. 13. Схема зонального и секторного деления суши (обобщенного континента).
Секторы: I -- западные приокеанические, II -- восточные приокеанические, III-- слабо и умеренно континентальные переходные, IV-- континентальные типичные, V -- резко и крайне континентальные. Ландшафтные зоны: 1 -- лесотундровая, 2 -- приокеаническая лесо луговая, 8 -- суббореальная
широколиственнолесная, 4 -- влажносубтропическая лесная, 5 -- средиземноморская, б субтропическая степная и лесостепная, 7 -- влажнотропическая и субэкваториальная лесная, 8-- степная и полупустынная умеренного пояса южного полушария, 9 -- влажнолесная умеренного пояса южного полушария. Сплошные линии -- границы зон, пунктир-- границы секторов
28. Высотная поясность, причины ее возникновения и факторы изменчивости
Высотная Поясность - (высотная зональность), закономерная смена природных условий на суше по мере возрастания абсолютной высоты. Сопровождается изменениями геоморфологических, гидрологических, почвообразовательных процессов, состава растительности и животного мира. Высотная поясность лишь очень условно может рассматриваться как аналог широтной зональности.
С климатической Высотная поясность связана смена условий речного стока, типа почв, растительности, животного мира, некоторых геоморфологических процессов, т. е. почти всех компонентов природного комплекса. Наиболее чётко Высотная поясность проявляется в изменчивости гидроклиматических и почвенно-биологических компонентов ландшафта по вертикали
причиной возникновения поясности является изменение теплового баланса с высотой. Природа температурных изменений по высоте и ширине имеет принципиально различный характер. Величина солнечной радиации с высотой не уменьшается, а увеличивается примерно на 10% с поднятием на каждые 1000 метров. Это обусловлено уменьшением мощности и плотности атмосферы и резким убыванием содержания водяного пара и пыли, а следовательно, сокращением потерь радиации на поглощение и отражение в атмосфере. Однако длинноволновое излучение земной поверхности растёт с высотой ещё быстрее, чем инсоляция (облучение солнечным светом поверхностей под различными углами наклона). В результате радиационный баланс быстро уменьшается и температура воздуха падает. Вертикальный температурный градиент в сотни раз превышает горизонтальный (широтный), так что на протяжении нескольких километров по вертикали можно наблюдать физико-географические изменения, равноценные перемещению с экватора в ледяную зону. Выражение поясности с увеличением высоты: влагосодержание с высотой сильно падает. Выпадение осадков в горах обязано барьерному эффекту рельефа. Под влиянием горных барьеров происходит восходящее движение воздушных масс, усиливается конденсация влаги и количество осадков начинает возрастать, но лишь до известного предела: по мере истощения запасов влаги увеличение осадков сменяется уменьшением. Поскольку выпадение осадков в горах связано с накоплением и восхождением воздушных масс перед склонами хребтов, наветренные склоны могут получать влаги во много раз больше, чем подветренные. Распределение осадков в горах характеризуется исключительной пестротой в зависимости от ортографических особенностей.
Между высотными поясами и широтными зонами существует только чистое внешнее сходство - преимущественно в растительном покрове, да и то далеко не всегда. Так же отличаются структурно-функциональными особенностями и своеобразной циркуляцией атмосферы. Число возможных наборов высотных поясов намного превосходит число существующих систем широтных зон.
Каждой ландшафтной зоне свойственен особый тип высотной поясности, т.е. свой поясной ряд, характеризуемый числом поясов, последовательностью их расположения, высотными границами.
Факторы изменчивости: абсолютная высота, экспозиция склонов и другие орографические особенности горных систем, гипсометрический фактор.
31. Однорядные и двухрядные системы единиц физико-географического районирования. Методы районирования.
Наиболее распространен так называемый однорядный способ сочетания зональных и азональных признаков, или "ведущих факторов". Обычно это делается путем чередования тех и других признаков при выделении регионов различных рангов, так что с внешней стороны вся система выглядит в виде единого субординационного ряда. Известны различные варианты однорядной системы, но они отличаются лишь в деталях, которые не имеют принципиального значения.: пояс . сектор . зона (и подзона) провинция . ландшафт. Или страна . зона. провинция . подзона . округ . район .
В этих схемах при выделении каждой последующей единицы поочередно используются то зональные, то азональные признаки. Так, в первой схеме в качестве наивысшей ступени принят пояс (имеются в виду традиционные широтные пояса . умеренный, субтропический и т. д.), на следующей ступени внутри пояса по азональным критериям выделяется сектор, затем внутри последнего, по зональным признакам . зона вместе с подзоной, далее снова вводится азональный признак и внутри зоны получается провинция. Ландшафт завершает всю систему как единица, не делимая ни по зональным, ни по азональным признакам
При кажущейся простоте и логичности однорядной системе присущи серьезные недостатки:.
В этой системе нарушены реальные таксономические соотношения регионов разных категорий, их действительная соподчиненность.
при последовательном соблюдении "принципа чередования" многим региональным комплексам не находится места или же они представлены здесь в сильно "усеченном", разорванном виде.
Однорядная система делает несовместимыми страны и секторы.
Итак, однорядная система не решает вопроса о совместном учете зональных и азональных факторов при районировании. Она представляет собой условный прием, создающий видимость соподчинения зональных и азональных единиц, которые фактически не соподчиняются.
Объективное наличие двух главных категорий региональных физико-географических единиц служит основанием для так называемой двухрядной системы физико-географического районирования.
В сущности почти все известные схемы физико-географического районирования построены по двухрядному принципу, ибо зональные и азональные единицы выделяются независимо.
Признание самостоятельности зонального и азонального рядов само по себе еще не создает системы районирования, точнее говоря, мы получаем две разные, не связанные между собой системы, а суть дела состоит в том, что каждый участок земной поверхности должен найти свое место как в зональном ряду, так и в азональном.
МЕТОДЫ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ -- способы выделения территориальных подразделений и отражения их системы на карте. Районирование возможно "сверху", т. е. от высших регионов к низшим, путем анализа ведущих факторов физико-географической дифференциации с помощью специальных карт (геологических, почвенных и др.). И второй способ -- "снизу", путем интеграции, группировки простых географических комплексов в более сложные территориальные комплексы -- районы, провинции, области и др. Работа ведется по ландшафтной карте. Этот способ позволяет более точно установить границы каждого региона. Оба метода дополняют друг друга и применяются совместно.
32. Характеристики ландшафтных рисунков, их типы. Картографические, графические и матричные модели ландшафтных структур.
Ландшафтный рисунок - внутренний узор, который фиксируется на карте в виде многообразных комбинаций различных контуров и представляет собой морфологические единицы разных порядков, образуя более или менее сложные территориальные сочетания.
Типы рисунков:
Однородные - рисунки, у которых количественные показатели по трансектам любого направления колеблются лишь периодически. Составлены из повторяющихся участков, имеющих близкое строение по всем особенностям (составу, форме, ориентировке, взаиморасположению контуров и т.д.)
Квазиоднородные - рисунки, не являющиеся однородными, но периодичность изменения характеристик у которых сохраняется для трансект какого-либо направления. Как и для однородных рисунков, необязательно совпадение характера изменений свойств для разных трансект
Неоднородные
Характеристики:
Простейшие количественные показатели . число составляющих, т.е. типологических категорий единиц данного ранга (например, урочищ) в ландшафте, число отдельных контуров, доли площади и количества контуров по составляющим. . Их линейные размеры, протяженность границ и т.п . На основе этих первичных данных легко получить такие показатели, как средняя площадь контура, процентное соотношение площадей разных таксонов и числа контуров, которыми они представлены в ландшафте.
Для простейшей оценки степени расчлененности контуров (КР) можно сопоставить длину границы контура (5) с длиной окружности круга, равного по площади (А) данному контуру:
КР = S/3,14А.
Картографические модели и профили картографической модели ландшафта начинают создавать с ландшафтной карты на этапе полевых ландшафтных исследований. Ландшафтная карта и профиль позволяют изучить внутреннюю структуру комплексов, установить взаимосвязь между компонентами ландшафта и между самими ландшафтами, выявить сложность, разнообразие, контрастность, расчлененность границ, взаимную удаленность или соседство. Ландшафтная карта и профиль как своеобразная информационная система в свернутом виде содержат данные о компонентах природы. Для повышения информационной емкости картографическая модель ландшафта дополняется сопровождающим карту текстом -- легендой, в которой описывают основные признаки природно-территориальных комплексов: геологическое строение, мощность, литологический состав, возраст, генезис, засоленность горизонтов до регионального водоупора, рельеф (крутизна, длина, форма, экспозиция склонов, линий токов, возраст форм рельефа), почвенный покров (его структура, входящие в него генетические разности почв), грунтовые воды (глубина залегания в естественных условиях и при мелиорациях, тип водного питания, тип химизма, степень минерализации, направление бокового притока или оттока), поверхностные воды (общая характеристика и их соотношение с грунтовыми водами, водный режим и баланс), растительность Графические модели. Они графически отражают реальную связь между элементами и частями систем и системой в целом, между системой и ее окружением. Они выразительно, явно (в отличие от математических) и наглядно отражают идею и концепцию. Язык модели -- это не просто сочетание геометрических фигур и стрелок, а графическая запись знаний, идей, планов, содержание которой передается формой, размером и порядком значков. Под элементами модели (природные, техногенные) подразумевают характеристики компонентов. Связи между компонентами обозначают стрелками, характеризующими их направленность. Завершение связи происходит в трансформации моделей компонентов, в модели круговоротов вещества, энергии и информации. Систему обозначают замыкающим (охватывающим) элементы и внутренние связи контуром. Его замкнутость символизирует целостность системы, наличие контура, охватывающего элементы, выражает выделенность системы. Часть системы -- совокупность элементов, обладающую некоторой общностью, чаще всего функциональной (управляемая часть, биотическая часть и т. п.), выделяют замкнутым пунктирным контуром. Пунктир обозначает меньшую, чем в целом для системы, связность элементов, несамостоятельность частей.
Матричные модели. Они являются промежуточным звеном между вербальными, блоковыми, а иногда и картографическими моделями. В основном их применяют в качестве инструмента типологической группировки ландшафтов, где столбец и строка -- две группы признаков типизации, например тепло- и влагообеспеченность. Матричные модели используют для изучения приграничных ландшафтов, объясняя размещение ландшафтов относительно друг друга, и для оценки связи: воздействие - изменения - последствия.
34. Триада понятий "функционирование-динамика-эволюция" геосистем. Понятие характерного времени и временные масштабы анализа геосистем. Понятие о состояниях геосистем, пространство состояний, фазовые портреты геосистем, инварианты геосистем. Типы динамических процессов в геосистемах (циклические, периодические, ритмические, трендовые.
Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием. Функционирование ландшафта слагается из множества элементарных процессов, имеющих физико-механическую, химическую или биологическую природу.
Под динамикой подразумеваются изменения системы, которые имеют обратимый характер и не приводят к перестройке ее структуры. Сюда относятся главным образом циклические изменения, происходящие в рамках одного инварианта (суточные, сезонные), а также восстановительные смены состояний, возникающих после нарушения геосистемы внешними факторами (в том числе и хозяйственным воздействием человека).
эволюционные изменения геосистем, т. е. развитие. развитие . направленное (необратимое) изменение, приводящее к коренной перестройке структуры, т. е. к появлению новой геосистемы. Прогрессивное развитие присуще всем геосистемам.
Инвариант -это совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных.
В понятие структуры геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы. Таким отрезком времени является один год: это тот минимальный временной промежуток, в течение которого можно наблюдать все типичные структурные элементы и состояния геосистемы.
Динамика ландшафта обусловлена преимущественно, но не исключительно, внешними факторами и имеет в значительной степени ритмический характер. Суточный и сезонный ритмы, с которыми мы встречаемся повседневно, связаны с планетарно-астрономическими причинами. Астрономические ритмы изменяются периодически.
Под состоянием геосистемы подразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени. Состояние геосистемы находится в соответствии с входными (внешними) воздействиями (например, потоком лучистой энергии Солнца, атмосферными осадками). (или же Состояние - это информация, необходимая зная для того, что бы зная входные характеристики системы предсказать значения на выходе)Устойчивую смену состояний геосистемы в пределах суточных и годовых циклов можно назвать режимом функционирования геосистемы.
Фазовый портрет - совокупность фазовых траекторий, характеризующая состояния и движения динамич. Системы.
35. Формы устойчивости геосистем (инерционность, восстанавливаемость, пластичность) и критерии их оценки.
Под устойчивостью системы подразумевается ее способность сохранять структуру при воздействии возмущающих факторов или возвращаться в прежнее состояние после нарушения.
Степень устойчивости геосистем пропорциональна их рангу. Фации наименее устойчивы к внешним воздействиям и наименее долговечны. Ландшафт - система значительно более устойчивая, о чем наглядно свидетельствуют наблюдения над его реакцией на преднамеренное и непреднамеренное вторжение человека с его хозяйственной деятельностью.
Каждому компоненту присуща определенная инерционность, т. е. большее или меньшее отставание ответных реакций на внешние (астрономические) причины внутригодовых изменений, в силу чего эти изменения не синхронны в отдельных процессах и явлениях. С инерционностью компонентов связан эффект последействия, т. е. зависимость состояния геосистемы от характера предшествующих сезонных фаз.
Особый тип динамических изменений представляют восстановительные (сукцессионные) смены состояний геосистем после катастрофических внешних воздействий вулканических извержений, землетрясений, ураганов, наводнений, пожаров, нашествий грызунов и т. п. Для геосистемы локального уровня подобные воздействия часто оказываются критическими, т. е. ведут к необратимым изменениям. Постоянные, но более или менее кратковременные нарушения, не затрагивающие инварианта,приводят к появлению различных переменных состояний фаций, или серийных фаций, по В. Б. Сочаве. Серийные фации обычно недолговечны и представляют собой те или иные стадии формирования коренной структуры.устойчивость к техногенным нагрузкам.
Пластичность,одна из особенностей геосистемы, - способность ландшафта изменяться под воздействием внешних факторов, сохраняя при этом основные характеристики, обеспечивающие его устойчивость. Пластичность способствует сохранению его целостности (особенно биоты) даже в экстремальных условиях (при засухе, избыточном увлажнении и т. п.). На пластичности геосистем. основана возможность хоз. освоения природного ландшафта или перевода его в оптимальное для выполнения той или иной социально-экономич. функции состояние.
Вопрос о мере устойчивости ландшафта, по существу, еще не обсуждался. Исходя из сказанного, можно в первом приближении считать косвенной мерой устойчивости запасы биомассы в ландшафте и ее продуктивность. Поскольку же эти показатели определяются в первую очередь соотношением теплообеспеченности и увлажнения, то оптимальное соотношение этих двух факторов должно, по-видимому, рассматриваться также как важный критерий устойчивости ландшафта
38. Природные потенциалы геосистем и методы их оценки (балльные, экономические, натуральные). Реакция геосистем на антропогенные воздействия и методы их оценки.
Природными потенциалами геосистем являются все природные ресурсы этих геосистем, а также сами ландшафты. Оценка природных потенциалов геосистем комплексна и включает множество факторов, специфических для каждого вида природного ресурса, а так же типа их использования для производственных,рекреационных, сельскохозяйственных и прочих нужд человека.
Методы оценки природных потенциалов геосистем основаны на ряде количественных показателей .
Результатом оценок природных потенциалов какой-либо территории может стать систематическая карта. Кроме иллюстративной функции, ценность такой карты состоит в том, что она позволит передать обобщенные выводы, не прибегая к сложному и трудоемкому сопоставлению и совместному анализу карт с результатом оценки отдельных элементов . Картографическое представление результатов оценки природных потенциалов геосистем представляет основу для выявления оптимального сочетания предпочтительных видов природопользования на рассматриваемой территории.
Актуальность оценки природных потенциалов геосистем подтверждается необходимостью разработки материально обоснованной системы природопользования. Все свойства природных комплексов, а также их компонентов, в современных экономических условиях должны приобрести свою ценность в материальном выражении. Это относится и к художественно-образным характеристикам ландшафтов. Разработка данного направления должна основываться на балльной оценке э, где баллы оценки играют роль условных единиц денежного выражения ценности. Это необходимо для определения стоимости земли и для установления ставки налога на землю.
Устойчивость природных систем понимается как их способность сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов. Наиболее часто при определении устойчивости географических объектов используется принцип покомпонентной оценки ряда параметров, после чего выводится общая, суммарная оценка.
Оценка устойчивости геосистем к техногенному воздействию выполняется на основании анализа различных компонентов ландшафтов. Неоднозначность реакции геосистем на техногенные воздействия различного типа обусловливает раздельное определение устойчивости к механическому воздействию и химическому загрязнению.
При механических нарушениях поверхности в первую очередь повреждается растительный покров. В качестве методического подхода к определению устойчивости растительности к антропогенному воздействию чаще всего выбирается оценка реакции почвенно-растительного покрова. Как правило, антропогенное воздействие приводит к упрощению видового состава фитоценоза, формированию производного сообщества, в состав которого входят наиболее устойчивые коренные виды растений и растения, приспособленные к существованию в нарушенных местообитаниях.
Геохимическая устойчивость -- это способность природной системы поддерживать относительное постоянство своих химических характеристик, не допуская негативной реакции биоты на изменение химического состава. Геохимическая устойчивость будет зависеть от разнонаправленных процессов выноса или закрепления в ландшафте веществ-загрязнителей, а также от скорости химических превращений (метаболизма) продуктов техногенеза.
К свойствам и характеристикам ландшафтов, от которых зависит их устойчивость к загрязнению, т. е. к скорейшему выносу загрязнителей за пределы ландшафта относятся:
1) положение в сопряженном миграционном ряду ландшафтов, от элювиального-геохимически автономного, из которого происходит вынос веществ, до подчиненного-аккумулятивного, в котором вещества накапливаются;
2) водный и тепловой режим грунтов;
3) величина поверхностного и грунтового стока;
4) степень расчлененности и дренированности територии;
5) мощность и биохимическая активность органогенного горизонта почв;
6) интенсивность биологического круговорота (годичный прирост фитомассы, скорость разложения растительных
39. Основные процессы антропогенизации ландшафтной оболочки (изменения биогеохимических циклов и климата, антропогенное обезлесение [дефорестация], эродирование земель, опустынивание [дезертификация], эвтрофикация и др.).
Рост неустойчивости геосистем (в результате природно-антропогенной динамики ландшафтов и круговоротов) ведет к учащению и усилению неблагоприятных для человека и его хозяйства процессов на разных уровнях земной системы. На планетарном уровне -это изменения атмосферы, по-разному сказывающиеся на климате разных регионов. На региональных уровнях - нарушения водного баланса, загрязнение воздуха и вод, обезлесение и опустынивание, перестройка природной зональности ландшафтов суши, динамика морских побережий и многие другие перемены.
Различают два типа глобальных изменений: Планетарный и кумулятивный (локальный)
Основные процессы:
-- Изменение биогеохимических циклов происходит, в основном, вследствие выброса различных химических веществ в водную, воздушную оболочку планеты.
-- Гравигенные процессы (смыв, эрозия, дефляция)- вследствие добычи огромного количества полезных ископаемых и создания техногенных форм рельефа.
-- Заболачивание - вследствие постройки водохранилищ
-- Истощение природных вод
-- Дефорестация - уничтожение лесного покрова. После вырубки лесов создается прямая опасность выветривания верхнего плодородного слоя почвы
-- Опустынивание или дезертификация -- деградация земель в аридных, полуаридных (семиаридных) и засушливых (субгумидных) областях земного шара. Характеризуется иссушением земли, увяданием растительности, снижением связанности почвы, в результате чего становится возможной быстрая ветровая эрозия и образование пылевых бурь.
-- Эвтрофикация -- обогащение рек, озер и морей биогенами, сопровождающееся повышением продуктивности вод. Эвтрофикация может быть результатом естественного старения водоема, внесения удобрений или загрязнения сточными водами. Для эвтрофных водоемов характерны богатая литоральная и сублиторальная растительность, обильный планктон. Искусственно несбалансированная эвтрофикация может приводить к бурному развитию водорослей ("цветению" вод), дефициту кислорода и замору рыб и других животных. Этот процесс можно объяснить малым проникновением солнечных лучей в глубь водоема (за счет фитопланктона на поверхности водоема), и как следствие отсутствие фотосинтеза у наддоных растений, а значит и кислорода.
40. Характеристика полярных и приполярных типов ландшафтов.
Самая низкая теплобеспеченность. По увлаж.-относятся в основном к гумидным типам.
Полярные(арктические и антарктич.) ледниковые ландшафты:Современное оледениение:Антарктич. ледниковый покров(14млн.км.2,ср. мощность-1600м),Гренландский ледников. щит(мощн.-2300)Арктические острова(300-400м).Характ.отрицательным годовым радиац.балансом -(200¤400)Мдж/м«. сред. температура всех месяцев<0(мин.-89.2)в центре Антарктиды кол-во осадк.=30-50 мм, на переферии-400-500. Признаков постоянной жизни нет. Только в антаркт. оазисах(нет льда, каменистые россыпи)встреч. водорослево-лишайниковые группировки."Ярусность" антарктич.покрова:1)прибреж.полоса2)пологий ледниковый склон3)высокогорн.ледниковое плато. Полярные(антарктические и неантарктическ.)внеледниковые ланд.Распространены на о-вах СевЛ океана, на Антарктическом полуострове.Радиац. баланс положительн.(250-400МДж/м«), но с октября по апрель имеет отриц. значение.В приатлантическом секторе Арктики климат относит. мягкий, увлажн. повышено(150-200мм и бол.)В континентальн. секторах (особенно северн. о-ва Канадского Аркт. архипелага)климат суровее(tянв -35) и суше(<100мм)Снежн. Покров-почти 300дней /год, повсеместно многолет. мерзота. Летом-оттаивание деятельного слоя на 20-30см. Образование морозобойных трещин, полигональных и структурных грунтов (криогенные процессы). Раст. покров-слабо развит, низкий(5-10см)(полярный мак, крупка, мятлик). Поверхность полигонов-тонкий слой накипных лишайников. Маленькое разнообразие видов. Нет пресмыкающихся. Млекопитающие трофически связаны с морем. Характерны миграции.Полярн ночь-120-130 суток.Самое холодн. время-февраль-март.В апреле-начало полярн. дня.Жизнедеят. растений и микроорганизм. возможна т.к. поверхность почвы нагревается больше воздуха. Короткий период вегетации-в августе увядание.
Субарктические(тундровые)ландшафты тепло и влагообеспеченность возраст по сравнению с Арктикой.Рад. баланс 500(на сев)-1000(юг), средняя t самого теплого мес. от 3-4 до 10-12.Подтипы: арктотундровые, типичные тундровые,южные тундров. ланд. В южных уже выражен которт. период с tср выше 10. Увлажнение везде избыт., сток обильный но неравномерный(резк. весенний максимум)Многолетняя мерзлота развита во всех конт. секторах.Раст:низкорослые кустарники:поляр. берёзы и ивы(в арктич. тундре нет), кустарнички(брусника,голубика) некоторые злаки, мхи и лишайники.Корнев системы смыкаются, сплошь пронизывают почву.Фитомасса-от 5т/га в аркт. тундре до 20-30 в южной.Слабый биологич. круговорот. По условиям жизни животн.-много общего с Арктическ. ландшафтами. В типичных умеренно-континентальных тундрах зима продол. 8 месяцев. В приатлантических тундрах зима короче. В арктич. тундре равнинные ландшафты незаметно переход. в горные. Начиная с 200-300м-пояс горных арктических пустынь. Бореально-субарктические континентальные(лесотундровые)ланд.В континент. условиях переход от тундры к тайге образует лесотундра.Запасы тепла увеличиваются, осадков больше, но зима суровее(далеко океан).Континентальность усиливается.Многолет. мерзлота широко распространена, развиты термокарст, заболачивание.Среди типич. тундровых сообществ сначала появляются единичные угнетённые деревья(резко континентальные условия-лиственница, типично континент.-еслт, слабо континент.-берёза), затем их группы и редколесья. Фитомасса 40-75 т/га. Животн. мир богаче за счёт таёжных представителей (лось, бурый медведь). Господствуют тундровые торфянисто-глеевые почвы.Продолжитель. зимы скоращается(180-220дн.). Начало фотосинтеза-после перехода tср через 5.Созрев. ягодников-конец июля-авг. Бораельно-субарктические приокеаничесике(луговые и лесолуговые ланд.)Можно рассм. как приокеанический аналог лесотундры. Сюда входят несколько типов ланд.Самый мягкий и влажный климат-западноевропейские луговые ланд.(о-ва Норвежского моря, юго-запад Исландии (осадки более 1000мм), полодит. tср всех месяцев, но прохлад лето(t самого тепл. мес 10-12)нет лесов. Господств. разнотравно-злаковые луга на дерново-торфянистых почвах. Аналоги этих ланд. В Южном полушарии-Фолклендские о-ва, Огненная Земля. Более высокая континентальность-алеутские и южногренландские ланд., ещё выше-курило-камчатские(длительная (150-200 дней) и суровая зима с мощным снежным покровом. Фитомасса-85т/га. Камчатские лесолуговые ланд. близки к лесотундровым, но превосходят по фитомассе(7т/га). Почвообразование-при обильн. поступлении раст. опада, слабокислые дерновые почвы. Влияние активного вулканизма.Хорошо разв. высотная поясность:низкогорный пояс парковых березняков, над ним-пояс стлаников. Высокогорье-горн. тундры, гольцы и горн. ледники.
41. Характеристика бореальных и бореально-суббореальных типов ландшафтов.
Ландшафты бореальн. типов хорошо выраж в Евразии и Сев. Америке(50-70с.ш.).преобладают гумидн. типы.
Бореальные (таёжные) ландшафты умеренно холодный климат (рад бал. 1000-1600, tсам. тепл. мес- 13-18)и преимущ. избыточным увлажн.(500-700мм). Наиб. ровный и влажный климат-барьерно-дождевые бореальные притихоокеанские ланд. Сев. Америки (увл-более 2000мм), им уступают барьерные скандинавские ланд (до 2000мм)восточноевропейская и восточноканадская тайга-к умеренно континент. группе, западносибирская, дальневосточная-к типично континент., среднесибирская-к резко континент. восточносибирская-к крайне континентальной семигумидной.(tсам. холод. мес-до -50 осадки местами менее 200мм). Почти во всех типах бореальных ланд. разделяются три подтипа: северный, средний и южнотаёжный (различия в теплообесп.) Мног. мерзлота свойственна крайне и резко континентальн. секторам.Развито заболачивание, интенсивный сток.
Господствуют хвойные леса.Крайне и резко континент-светлые лиственничники, в других секторах-темнохвойные из пихты, ели с травяно-кустарничковым ярусом. Наибольшим богатством выделяется притихоокеанская североамериканская тайга
.Больше оседлых животных, чем в тундре, больше беспозвоночных, появляются пресмыкающиеся.Продуктивность биомассы возраст. от континентальных ланд. к приокеанич.Сев тайга 150, сред 250, юж 300т/га. Накапливается мощная подстилка.При разложении опада образ. агрессивные фульвокислоты. Зима длится от 90 до 200 дней в зависимости от типа.Нижний ярус гор в тайге-горнотаёжный пояс, в среднегорьях-пояс редколесий, криволесий, кустарников(600-800м на севере, 1300-1600м на юге). Выше-горные тундры и гольцы.
Бореально-суббореальные (подтаёжные)ланд.отличаются от таёжных повыш. теплообеспеченностью, увлаж. несколько меньше.Осадки превышают испаряемость.По степени континентальности-типы, аналогичные таёжным.Покров-смешанные леса с елью в верх. ярусе и широколиственными (липа, дуб, ясень)в нижн. ярусе.Живот.мир:наряду с таёжными появляются представит. широколиственных лесов.Запасы 300т/га.Опад разлагается быстрее, чем в тайге.Наиболее близкий аналог восточносибир. подтайги-североамериканская приатлантическая, но леса последней богаче по составу.Западносибирская тайга-типично континентальная с берёзово-осиновыми лесами и серыми лесными почвами.Подтаёжные ландшафты-менее продолжительная зима, чем у таёжных.Низкогорья в подтаёж. ландшафтах заняты в основном темнохвойными лесами(до 700-800м), средний ярус-заросли кустарников, в некоторых областях выражены фрагменты высокогорья с каменист. россыпями.Отдалённый аналог подтаёж. ланд. сев. полушария-барьерно-дождевые ланд. западного склона Патагонских Анд южнее 48ю.ш.Климат океанический, ровный и влажн., с тёплой зимой и прохлад. летом(tсам. тепл. мес-10).Господствуют густые низкоствольн. смешанные леса.Выше 1000м-развито мощное оледенение
42. Суббореальные ландшафты(типичные и переходные к субтропическим)
Это ланд. теплоумеренного пояса(рад. баланс 1500-20000МДж/м«)Увлажнение колеблется в очень широком диапазоне, следовательно, представлен полный ряд ланд. типов-от гумидных до крайне аридных. Суббореальные гумидные (широколиственные) ландшафты тяготеют к приокеаническим секторам.В Европе представлены тремя типами.Наиб. мягкий и влажный климат-западноевропейские(осадки 7000-800мм, tсам. холод. мес от 0 до 5-7)(два подтипа:северный и южный).Центральноевропейские ланд.-слабо континентальные, осадки несколько сокращ, запасы тепла увеличив.(также выделяются сев. и юж. подтипы).Восточноевропейский тип-узкой полосой до Урала.Суббореальные муссонные ланд. на о. Хонсю-умеренно континентальные с обильн. осадками в теч. всего года (1000-2000)В приатлантическом секторе Сев. Америки: 2 типа суббореальных ландшафтов:умеренно континентальный и типично континент.Оба-относительно высокая тепло-и влагообеспеченность. холодная зима(tсамого холод. мес -10-11).
При большом разнообразии суббореальные гумидные ланд. имеют много общего. Активный влагооборот, химич. выветривание, биолгический влагооборот. Больше период активного функционирования геосистем (на 50-60дней). Растительность-листопадные широколиственные леса(дуб, бук, липа, клён, ясень)Для лесов Южного полушария характ. вечнозелёные южные буки.Запасы биомассы широколиств. лесов 300-600т/га.Животн. мир: в целом однотипен.В приокеанич. ландшафтах благопрятн. условия для копытных(олень, косуля)Почва и подстилка насыщены беспозвоночными.Большим разнообразием отлич. фауна южноамериканских лесов.Накопление в почве гумуса (до 6-8%)определяет высокую насыщенность основаниями. Типичны бурые лесные почвы. В западноевропейских ланд. Дима с кратковременным снежным покровом длится обычно с начала декабря до февраля.В восточноевропейских ланд. зимой-устойчивый снежный покров от 60-80 дней на западе до 130-140 дней на востоке.В материковых ланд. зимой и в нач. лета-недостаток атмосферной влаги.Дальневосточному типу присущ муссонный режим с резкой контрастностью основных сезонов.
Высотн. поясность наиболее представлена:Альпы, Карпаты, Северо-запад Большого Кавказа.Нижний ярус(до 600-800м)-широколиственные горные леса с господством дубов.В среднегорье нижний пояс-буковые леса, верхн.-темнохвойные(до 1600-2200м).В высокогорн. ярусе:субальпийские криволесья и высокотравные луга;низкотравные альпийские луга(до 3000м);субнивальные скалы и каменистые россыпи);горные ледники
Суббореальные семигумидные(лесостепные)ландшафты
Свойсвенные континент. секторам материков.Уступают широколиственнм во влагообеспеченности.В Восточной Европе и Западной Сибири образуют выраженную зону.В животном мире сочетаются лесные и степные представители. В западносибирской лесостепи-зима суровее,тепла и влаги меньше(600-700мм).В Сев. Америке в лесостепному суббореальному климату относят сев. часть прерий.
Фитомасса 15-20 т\га.Максимальная для суббореального пояса интенсивность биолог. круговорота.Формируются выщелоченные и типичные чернозёмы.Сезонный ритм хорошо выражен.продолжительность зимы сокращ. на запад.Активность влагооборота ограничена недостат. атмосферн. осадков.
Высот. поясность хорошо прояв. в лесостепн. горах Зап. Сибири.Различаются наветренные западные(влажная тайга с осиново-пихтовыми высокотрав. лесами, выше-кедрово-елово-пихтовая горная тайга) и наветренные(сухие травяные сосновые и берёзовые леса,среднегорья-горные лиственничники)склоны
Суббореальные семиаридные (степные) ландшафты
Усиление сухости.В Евразии-хорошо выраженная внутриконтинентальная зона с 4 типами ланд.:типично континентальный восточноевропейский, резко континентальный казахстанский,крайне континентальный центральноазиатский,муссонный крайне континентальный восточноазиатский.Значит. площадь степные ландшафты заним. в Сев. Америке.Небольшие фрагменты-в Патагонии.
Растительн.:многолетние дерновинные злаки(ковыли,типчак)
Живот. мир:грызуны(в степи безлесье, круглогодичная доступность кормов).Мало беспозвоночных.
Фитомасса в сев. степях 10-15т/га, южн. 5-10т/га.Много оснований в опаде. Идёт накопление карбонатов в почве.Минерализация органических сотатков замедлена из-за сухости.Продолжительность сезонных фаз зависит от континентальности.В степях Казахстана зима-с середины ноября до конца марта, в степях Причерноморья не образуется снежный покров.Восточноевропейские степи весна начинается в конце марта.
Высотная поясность-внутренние склоны Алтайско-Саянской системы.Средний ярус-пояс лиственничных лесов. в высокогорьях ярусы переходят в горн. тундру, на высоких хребтах-ледники.
Суббореальные (аридные)полупустынные ландшафты
В Евразии два типа:резко континентальный казахстанский и монгольский.Разреженный растительн. покров в казахстанских полупустынях, центральноазиатские-ковыли, кустарнички.Казахстанские полупустыни:фаза устойчивого снеж. покрова 95-135 дней
Высот. поясность:в горах полупустынного Казахстана нижний ярус-горные степи, средний-сочетание степей, лугов,кустарников, выше 3000м-нивалный пояс
Суббореальные экстрааридные (пустынные) ландшафты
Широко распространены в центре Евразии. Присуща крайняя аридность (осадки менее 200мм), жаркое лето и значительные запасы тепла(рад. баланс 1800-2000МДж/м2).Различаются резкоконтинет. казахстанские и крайне континентальные центральноазиатские.Растительный покров сильно разрежен, низкая величина зоомасы, опад быстро минерализуется.
Продолжительная зима(75-125дней)с устойчивым маломощным снеж. покровом.
В пустынях казахстанского типа высотный ряд начинается низкогорными полынными пустынями(до 800м), до 2000доминируют горные ковыльные степи, переходящие в сочетание разнотравно-злаковых лугов и ковыльных степей.Высокогорья-альпийские и субальпийские луга;нивальный пояс.
В Сев. Америке высотная поясность-в барьерной тени Каскадных гор
Суббореальные южные гумидные ("полусубтропические") ландшафты Также называют субсредиземноморскими. Запасы тепла выше,основные лесообразующие породы- теплолюбивые виды листопадных дубов, каштан.Типы субсредиземноморских ланд.:западноевропейские приатлантические с ровным и влаж. климатом;центральноевропейские умеренно и типично континентальные.
В сезонном ритме много общего с суббореальн. гумидными, но зимний период покоя сокращается
Спектр высотных поясов:1)низко-горный сбсредиземноморский с богатыми широколиств. лесами(до 1000м)2)нижний среднегорный буковых лесов 3)верхний среднегорный темнохвойный 4)субальпийский с криволесьем5)альпийский луговой, субнивальный, горнолендниковый.
Аналоги описанных ланд. можно встретить в Тасмании и Нов. Зеландии
Суббореальные южные семигумидные (лесостепные) ландшафты.Близки к типичным суббореальным лесостепным. Отличия обуслов. увеличением запасов тепла и влаги(600-1000мм)Относятся:южная часть прерий
Суббореальные южные семиаридные(степные) ландшафты
Переходная группа, представленная в более южных частях степн. зон Евразии и Юж.Америки.Характ.всеми чертами описанных суббореальныхстепей. Увелич. теплообеспеченность-участие южных злаков в степном травостое
Суббореальные южные экстрааридные (пустынные) ландшафты В Евразии хорошо выраж. два типа пустынь, переход. от суббореальных к субтропическим: туранские и таримские.Турансике-зимне-весенний максимум осадков.В раст. покрове наряду с полынями и солянками-луковичный мятлик.в долинах транзитных рек-тополь.Типичн. почвы-светлые серозёмы с большим содержанием карбонатов.
Зима короткая, с возможностью кратковременного снежного покрова.
таримские пустыни наиболее аридные. Обширные площади-массивы подвижных песков, практ. лишённых растительного покрова
N 43. Субтропические ландшафты
Понятие "субтропики" предполагает достаточно высокий уровень теплообеспеченности (r=2000-3000 МДж/м2, ?t10=4600-5000-8000® С) и при этом достаточно теплую зиму (t1 не ниже 5® С, tmin не ниже минус 10-15®С), т.е. вегетация возможна почти круглый год и деревья сохраняют зеленую листву в холодное время. Условия увлажнения варьируются в таком же широком диапазоне, как и в суббореаль. ланд-ах.
Субтропические гумидные (влажные лесные) ландшафты. Характерны для восточных окраин материков в обоих полушариях. Климат формируется под влиянием океанического пассата, часто усиливаемого муссонным или экспозиционным эффектом. Лето жаркое (t2=24ч28® С), зима теплая (t1=5ч12®С), осадков выпадает не менее 1000 мм в год. Зональный тип раст-ти. Богатые полидоминантные вечнозеленые широколиственные леса. В животном мире сочетаются виды, присущие суббореаль. и тропич. лесам. Очень много беспозвоночных, существующих как за счет живой растительной массы, так и отмерших органич. остатков. Биологич. круговорот протекает очень активно. Орган. вещ-во интенсивно разлагается и минерализуется на протяжении всего годового цикла, так что в почве накапливается мало гумуса (чаще 1,5-2,0%). Зональные почвы - желтоземы и красноземы - отличаются незначительной емкостью поглощения, низким содержанием обменных оснований, азота и фосфора, высокой кис-тью (рН = 4,0-5,0).
Различаются пять типов субтропических гумидных ландшафтов.
Восточноазиатский тип имеет ясно выраженный муссонный умеренно континенталь. (Кк=7) характер. В островном (японском) варианте сезонные контрасты в увлажнении смягчаются по сравнению с континент. (восточнокитайским) вариантом, где зимой или осенью - недостаток атмосферной влаги. В составе богатейших вечнозеленых лесов представлены многие виды из лавровых, сотни видов дуба, многочисленные мезозойские и третичные реликты из хвойных. Характерны лианы и эпифиты. На юге Китая раст-сть вегетирует круглый год, на остальной терр-рии зимой некоторые кустарники сбрасывают листву, высыхает травяной покров. На Японских островах с декабря по март значительная часть осадков выпадает в виде снега.
Пояс вечнозеленых лесов занимает низкогорья до 400-800 м на Японских островах, 1000-1200 м в континентальной части Восточного Китая, 1500 м на Тайване. На континенте выше расположены пояса смешанных листопадно-вечнозеленых лесов (до 1500-1600 м), хвойно-широколиственных лесов (до 3000 м), темнохвойных лесов (до 4000 - 4300 м), зарослей вечнозеленых рододендронов и высокорных лугов. На Японских островах среднегорный ярус представлен поясами листопадных широколиственных лесов (до 1500-1600 м) и темнохвойных лесов (до 2400-2800 м), высокогорный - фрагментами пояса верещатников. Североамерик. (приатлантические) субтропич. гумидные ланд-ы отличаются от восточноазиатских более равномерным режимом осадков, но во внутренних районах летом ощущается их некоторый недостаток, наблюдается повышенная континенталь. (Кк=8; tmin до .(20ч25® С). В растительном покрове преобладают леса из разных видов сосен с участием вечнозеленых дубов, гикори, магнолии, лавра и др.
Южноамерик. аналоги этого типа характеризуются обилием и относ. равномерным выпадением осадков; вечнозеленые леса сложного состава на высоте около 400 м сменяются разреженными араукариевыми лесами.
В Южной Африке ланд-ы гумидных субтропиков занимают неширокую прибрежную полосу у подножья Драконовых гop и имеют экспозиционно-дождевой характер. В лесах - древовидный папоротник, пальмы, лианы, эпифиты. В субтропич. широтах юго-восточной окраины
Австралии, на севере Новой Зеландии также сказывается барьерный эффект. В субтропич. лесах Новой Зеландии известно более 100 древесных пород, в том числе ногоплодники, вечнозеленые лиственные, пальмы, много лиан и эпифитов. На материке верхний ярус "дождевых" субтропич. лесов образуют гигантские эвкалипты, во втором ярусе - различные вечнозеленые широколиственные, хвойные, древовидные папоротники, саговники; широко представлены лианы и эпифиты.
Субтропические семигумидные и семиаридные ландшафты с зимними осадками (средиземноморские). Западная периферия материков в субтропич. широтах летом находится в сфере воздействия сухого континенталь. пассата и испытывает в этот период резкий дефицит влаги. Осадки связаны в основном с циклонами полярного фронта и выпадают в холодную половину года, когда они наиболее эффективно могут использоваться раст-тью, поскольку потери на испарение сокращаются, а температурные условия допускают вегетацию. Поэтому, несмотря на низкий годовой коэффициент увлажнения (от 0,3 -0,4 до 1,0), здесь возможно произрастание лесной раст-ти. Влияние зимних циклонов зависит от орографии и ощутимо на наветренных склонах хребтов и в узкой приморской полосе, количество осадков колеблется в широких пределах (400-1000 мм).
Классический пример подобных условий - полоса суши, примыкающая к берегам Средиземного моря (Кк=6-8), откуда ланд-ы этого типа получили название средиземноморских. Здесь можно выделить два подтипа: северный, преимущественно семигумидный (?t10=4500-6000® С, t1=7-10® С tmin= . (10-15)® С) и южный, в основном семиаридный (?t10=6000-7500® С, t1=10-14® С; tmin= . (1-3)® С). Естественный покров образован жестколистными вечнозелеными деревьями и кустарниками, способными переносить летнюю засуху. Наиболее характерные представители: каменный дуб для северного подтипа, дикая маслина и рожковое дерево для южного. Леса почти полностью исчезли, на их месте широко распространены заросли вечнозеленых кустарников (маквис). Опад быстро разрушается. В почве зимой происходит интенсивное хим. вывет-ние с образованием вторичных минералов и оглинением; в нижней части профиля накапливаются карбонаты, которые в сухой летний период поднимаются по капиллярам. Типичные коричневые почвы - нейтральные или слабощелочные, богатые основаниями, с 4 -7% гумуса.
Сухой сезон продолжается с июня по август на севере, с апреля по сентябрь, на юге функционирование геосистем в это время ослаблено; верхние горизонты почвы иссушаются. В октябре начинаются осенние дожди. Снег выпадает не ежегодно, не образует покрова. Эпизодические морозы затормаживают развитие растений, но большинство из них продолжает зеленеть всю зиму.
Типично средиземномор. характер сохраняют ланд-ы низкогорного яруса - до 200-300 м на северной окраине, до 1200-1300 м . на юге (в Атласе). В нижнем подъярусе среднегорий субсредиземноморский пояс с лесами из листопадных деревьев с вечнозеленым подлеском (до 600-800 м на севере, 1300-1500 м на юге, в Атласе местами до 1800-2000 м); выше. Горный аналог суббореаль. ланд-ов, преимущественно с буковыми лесами (до 1500-2100 м, но на юге этот пояс выпадает), затем. Аналог бореаль. ланд-ов с пихтовыми, еловыми, на юге - кедровыми лесами (до 2000-2500 м). Для высокогорий характерны колючеподушечники, можжевеловые редколесья, реже, горные луга.
В Северной Америке к средиземномор. типу следует отнести узкую полосу вдоль тихоокеанского побережья у подножья Береговых хребтов с очень ровным климатом (Кк=2ч4), прохладным летом и постоянно высокой влажностью воздуха. Более гумидный северный подтип примечателен лесами из секвойи вечнозеленой. Южный подтип - семиаридный, с лесами из многих видов дуба и кустарниками (чапараль).
В Южной Америке ланд-ы средиземномор. типа занимают небольшую площадь у западных подножий Анд. Древесные и кустарниковые сообщества очень своеобразны; в них представлены виды из лавровых, магнолиевых, сумаховых и др., встречаются рощи из эндемичной слоновой, или медовой, пальмы.
Капские ланд-ы на крайнем юге Африки характеризуются всеми
типичными особенностями средиземномор. климата и богатейшими по видовому составу растительными сообществами, в которых участвует несколько тысяч эндемиков и множество третичных реликтов. Леса почти не сохранились, господствует "финбош" - аналог маквиса. Плохо сохранилась богатая фауна.
В Австралии ланд-ы средиземномор. типа занимают крайний юго-запад. выступ материка. Здесь много эндемичных видов, родов и даже семейств растений. Типичны леса из эвкалиптов с
кустарниковым ярусом, в котором много представителей протейных.
Своеобразно животное население с многими сумчатыми (кенгуру, муравьед и др.).
Субтропические семигумидные (лесостепные) ландшафты. Влажные
лесные субтропич. ланд-ы восточных секторов континентов по мере сокращения увлажнения в направлении к центру суши переходят в
семигумидные ландшафты (r=600-1000 мм, Ку = 0,5-0,8), преимущественно с летним максимумом осадков. Континенталь. климата несколько повышается (обычно Кк=8). Растит. покров довольно разнообразен (редколесья, саванны, высокотравные прерии) и может рассматриваться как субтропич. аналог лесостепи.
В субтропич. Азии переход от влажной восточной периферии к аридному центру приурочен к высокогорьям восточной окраины Тибетского нагорья, и его можно проследить лишь в наличии смешанных и переходных спектров высотной поясности; в частности, заросли вечнозеленых рододендронов и высокотравные луга замещаются здесь листопадными кустарниками, кобрезиевыми пустошами, разреженными подушечниками.
В Северной Америке зона влажных субтропич. лесов окаймлена на западе полосой своеобразной лесостепи, в которой высокотравные субтропич. степи с преобладанием бородача на черноземовидных почвах (близких к брюниземам) чередуются с разреженными и низкорослыми дубовыми лесами.
В Южной Америке ланд-ы аналогичного типа распространены севернее Ла-Платы. Климат здесь относительно мягкий (Кк=6-7) и влажный (r=1000-1400 мм, Кк близок к 1,0). Раст-ть имеет характер саванны с низкорослым разреженным древостоем из вечнозеленых и листопадных пород и злаковым покровом или высокотравной разнотравно-злаковой степи с кустарниками и остатками лесов (зонтиковидная акация, колючие прозописы и др.). Почвы - темноцветные брюниземы.
На юго-востоке Австралии семигумидные субтропики характеризуются
редкостойными эвкалиптовыми лесами с густым подлеском из склерофильных кустарников, переходящими в эвкалиптовые редколесья со злаковым покровом. Почвы - красновато-коричневые или красно-бурые, близкие к коричневым, малогумусные, с нейтральной реакцией и низкой насыщенностью основаниями.
Субтропические семиаридные (степные) ландшафты. Типичны для
переходных восточных секторов субтропич. пояса. По средним
показателям увлажнения (r=400-800 мм, Ку =0,3-0,6) они сходны со
средиземномор. ланд-ами, однако здесь осадки выпадают летом, когда они малоэффективны из-за высокой испаряемости. Существование лесов исключено: преобладают степи или аридные редколесья.
Североамериканский тип семиарид. субтропиков хорошо выражен на крайнем юге Великих равнин. Климат здесь близок к резко континенталь.. Хотя максимум осадков приходится на лето, они намного ниже испаряемости, и активный период ограничен в основном весенними месяцами (апрель-июнь). Фон растительного покрова создают низкие плотнодерновинные злаки, виды травы грама, аристиды, мескитовая трава, среди которых разбросаны колючие кустарники: мескитовое дерево, низкорослые акации и др. Почвы - красновато-бурые малогумусные (1,5-3,0%), с нейтральной или слабокислой реакцией и карбонатами в иллювиальном горизонте.
В Южной Америке к семиарид. субтропикам относятся равнины Параны, Ла-Платы (пампа) со степной дерновиннозлаковой раст-тью (из ковылей и др.). По мере усиления сухости появляются ксерофильные деревца и кустарники (прозописы и др.). Почвы - черноземовидные малогумусные, широко развито содовое засоление. Начало вегетации в пампе - в конце сентября, первой декаде октября; в январе-феврале - период летнего полупокоя, в марте наблюдается оживление, после чего . переход к зимнему покою, трава высыхает.
В Южной Африке субтропич. степи - "велд" - с густым и высоким
злаковым покровом (темеда, бородач и др.) на черноземовидных горностепных почвах занимают плато Высокий Велд (1300-2000 м над ур. моря) и должны рассматриваться как высотный пояс в зоне субтропич. полупустынь.
В Австралии к субтропич. семиарид. типу следует отнести южные внутренние районы восточного сектора материка со склерофильными эвкалиптовыми редколесьями, под пологом которых растут невысокие акации, казуарины. С усилением аридности они переходят в низкие акациевые редколесья и дерновиннозлаковые сообщества их ковыля, дантонии, темеды.
Субтропические аридные (полупустынные) ландшафты. Эта группа
тяготеет к западным секторам субтропич. пояса, где сохраняется
средиземномор. режим осадков с зимним максимумом, но годовое
количество осадков сокращается до 300-200 мм, а Ку=0,3-0,2. Присредиземномор. тип ланд-ов этой серии представлен фрагментами в барьерно-теневых условиях на юго-востоке Пиренейского полуострова и сплошной полосой - на севере Африки. Сухой период длится с марта или апреля по сентябрь; господствуют разреженные сообщества из алжирского ковыля, или альфы, с участием полыней на серо-коричневых почвах.
Переднеазиатский тип аридных субтропиков образует продолжение средиземномор. зоны на восток. Преобладание горного рельефа обусловливает большую пестроту ландшафтов. Внутригорные впадины часто имеют резко континенталь. пустынный характер с сообществами из полыней, солянок и участием эфемеров и эфемероидов. Основной вегетационный период приходится на март-май, с июня до октября засуха, в октябре вегетация оживляется, но с конца ноября прекращается из-за низких температур. Почвы близки к сероземам или серо-коричневым; часты солончаки и бессточные соленые озера. Высотно-поясной спектр включает горные степи (до 1100-1500 м и выше), пояс сосновых лесов с участием листопадных дубов, высокогорные колючеподушечники и луга.
В Северной Америке выделяется калифорнийский тип субтропич. аридных ланд-ов с резко выраженным средиземномор. режимом увлажнения и сообществами из ковылей и других дерновинных злаков с
постепенным усилением роли пустынных кустарничков. В Южной Америке аналогом описанных типов служат ланд-ы, лежащие к западу от пампы в дождевой тени Пампинских сьерр и Анд с ксерофитным редколесьем из прозописов и колючими кустарниками. В Южной Африке распространены субтропич. полупустыни с низкими склерофильными кустарниками, дерновинными злаками и суккулентами; почвы - светло-бурые, нейтральные, малогумусные (0,5-1,0%), со скоплениями карбонатов в нижних горизонтах.
В Австралии к субтропическим полупустыням можно отнести ланд-ы юго-запада материка, образующие переход от средиземномор. типа к субтропич. пустыням. Ксерофитные эвкалиптовые редколесья переходят в разреженные заросли кустарниковых эвкалиптов; много замкнутых впадин с пересыхающими озерами и солончаками.
Субтропические экстрааридные (пустынные) ландшафты. Пустыни расположены во внутренних секторах субтропич. пояса, нередко выходя к западным побережьям материков. Климат резко и крайне континент. (Кк=9-10), с большими запасами тепла (?t10 до 8000® С, t1=8-12® С, t2 . до 32-34® С), хотя зимой обычны заморозки (tmin до10® С). Увлажнение резко недостаточное (r - менее 200 мм, часто менее 100 мм; Ку - обычно ниже 0,05, реже до 0,10), в режиме осадков обычно сказывается средиземномор. тип. Характерны деятельность временных водотоков, накопление обломочного материала и солей. Растит. покров крайне разреженный, хотя по составу богаче, чем в суббореаль. пустынях. В животном мире представлены разнообразные обитатели открытых пространств, в том числе грызуны и копытные; много птиц, пресмыкающихся, насекомых.
В Евразии к этой группе относятся пустынные ландшафты переднеазиатского типа, занимающие большую часть Иранского . нагорья. Преобладают разреженные сообщества полыней, солянок.. Обширные впадины заняты солончаками. Вегетация начинается обычно в феврале, а к концу мая эфемеры и другие травянистые растения выгорают. С июня по сентябрь практически не бывает дождей. Нижний пояс гop (до 1800-2400 м) занимают полынно-эфемеровые пустыни с сообществами нагорных ксерофитов. Выше следует пояс можжевеловых редколесий, нагорных ксерофитов, местами- степей. В высокогорьях появляются фрагменты остепненных лугов.
В Северной Африке предсахарские субтропич. пустыни постепенно, без четкого перехода, сливаются с тропич. пустынями Сахары. В Северной Америке между субтропич. и тропич. пустынями также нет четкой грани. Первые отличаются исключительно аридным крайне континентальным климатом. Южноамериканские субтропич. пустыни занимают межгорные впадины и предгорья в дождевой тени Анд с зарослями колючих кустарников, солончаками, солеными озерами. Южноафриканские экстрааридные субтропики выходят к берегам Атлантического океана. Приокеанические пустыни отличаются сравнительно прохладным летом, высокой относительной влажностью воздуха, частыми туманами. Основу растит-ти составляют суккуленты. Субтропич. пустыни Австралии примыкают к Большому Австралийскому заливу. Здесь доминируют галофитные кустарнички (прутняк, лебеда) на маломощных серо-бурых карбонатных, в нижних горизонтах засоленных и загипсованных почвах.
44. Тропические и субэкваториальные ландшафты
Тропический пояс характеризуется пассатной циркуляцией и преобладанием крайнеарид. (пустынных) ланд-ов. Лишь в восточных секторах благодаря воздействию океанических пассатов и муссонов появляются ланд-ы гумидных, а также переходных типов. Здесь наиболее ярко выражена смена типов ланд-ов по долготе. В субэкваториаль. поясе сезонные колебания общей циркуляции атмосферы обусловливают смену сухих тропич. воздушных масс (в зимние месяцы) и влажных экваториаль. (в летнюю часть года). Отсюда следует резкая сезонность увлажнения и всех природных процессов. Типы ландшафтов - аридные, семигумидные, семиаридные и гумидные сменяют друг друга по широте, т.е. с приближением к экватору. По теплообеспеченности тропич. и субэкваториаль. Ланд-ы близки. Хотя годовой радиационный баланс в первых составляет 2500-3000 МДж/м2, а во вторых - 3000-3300 МДж/м2, в субэкваториаль. поясе значительно возрастают затраты на испарение и теплоотдача в атмосферу сокращается. Поэтому суммы активных температур одного порядка (8000-10500® С), лето в равной мере жаркое (t2 - не ниже 25-28® С, а в аридных ланд-ах, выше 30® С), но зимой различия заметнее (в субэкваториаль. ланд-ах t1=20ч26® С, в тропич. на периферии снижается до 15-12® С, в отдельные годы возможны заморозки). Разделение тропич. и субэкваториаль. ланд-ов не всегда четко прослеживается.
Тропические экстрааридные (пустынные) ландшафты. Классический
пример ландшафтов этой зональной группы - пустыни сахароаравийского типа. Сухость и континенталь. тропич. климата выражены здесь в своих крайних формах (Ку<0,02, Кк=10). В центральных районах Сахары осадки не выпадают годами, и средняя многолетняя норма местами лишь около 1 мм при годовой испаряемости до 5000 мм. Характерны громадные массивы эоловых песков, каменисто-щебнистые хамады, солончаковые впадины. Раст-ть представлена разомкнутыми группировками из многолетних ксерофитных кустарников и злаков (главным образом аристиды). Животный мир беден: немногочисленные млекопитающие (грызуны, копытные, хищники), пресмыкающиеся, птицы; многочисленны насекомые. Миграция растворимых солей приводит к образованию известково-гипсовых кор. Почвы на огромных пространствах не развиты. Сезонный ритм выражен слабо.
В сахароаравийских пустынях различаются три подтипа ландшафтов: 1)
северный, переходный к субтропикам (?t10=7500-9000® С; t1 . от 8-10 до 15® С; tmin . до 3® С, r=10-25 мм), с представителями средиземномор. раст-ти у временных водотоков и участием весенних эфемеров; 2) центральный (?t10=9000-10000® С; t1 = 15-20® С, ночные заморозки не ежегодны; r . до 10 мм), со злаковыми группировками (просо, аристида), редкими кустами акации, ежовника, карликового саксаула; 3) южный (?t10=10000-11000® С; t1= 20-25® С; t2 до 35-37® С, заморозки отсутствуют, r - до 100-150 мм), с разреженным покровом из ксерофитных злаков и единичными колючими кустарниками.
Низкогорья - горная хамада с редкими колючими кустарниками и ксерофитными злаками. Выше 1000 м - полыни, дикая маслина.
Своеобразны приатлантические типы северо- и южноафриканских пустынь с пониженной континенталь. (Кк=5-6) и теплообеспеченностью (?t10=7000-8000® С), ничтожными осадками (r = 10-50 мм), но высокой относительной влажностью, туманами и обильной росой. Господствуют молочаи и другие суккуленты.
Аналоги этих пустынь - ланд-ы притихоокеанской полосы п-ова Калифорния тропич. пустыни Мексиканского нагорья из-за высокого гипсометрического положения отличаются пониженными запасами тепла (?t10=6000-7000® С); в растительном покрове господствуют суккуленты - множество видов кактусов, юкки, агав и др. С высотой они переходят в горный аналог аридных субтропиков с мощным злаковым покровом, жестколистными кустарниками, акациями, юкками.
Южноамериканские тропические экстрааридные ланд-ы тянутся вдоль тихоокеанского побережья и в основном относятся к типу приокеанических пустынь (Кк=5-6; ?t10=6000-7000® С, r . не более 5-10 мм). На прибрежной равнине растительный покров почти отсутствует, на высоте 500-600 м, в полосе туманов, появляются эфемеры, некоторые злаки, колючие кустарники. Весь высотный спектр имеет аридный характер. Внутреннее плоскогорье Пуна (3600-4600 м) имеет резко континентальный экстрааридный климат; ланд-ы относятся к подклассу высокогорных пустынь с разреженными ксерофитными кустарниками, подушковидными растениями, обширными солончаками.
Тропич. пустыни занимают центральную часть материка Австралии. Обширные площади заняты грядовыми песками и каменистыми пустынями на реликтовых латеритных корах. Раст-ть представлена ксерофитными травяно-кустарниковыми сообществами - акации. Подобный характер покрова сохраняется и на склонах гор (высота их не превышает 1500 м).
Субэкваториально-тропические аридные (опустыненно-саванновые)
ландшафты. Ближе к экватору, а также на восточной периферии тропич. пустыни переходят в опустыненные саванны с жарким и сухим климатом (Кк=8-10; ?t10=9000-10500® С; t2=30-34® С; r=200-600 мм; Е=3000-4000 мм, Ку=0,1-0,2). Постоянных водотоков нет, но после ливней сухие русла превращаются в бурные потоки. Интенсивно проявляются физическое выветривание, дефляция, а в дождливый сезон- плоскостной смыв.
Несколько типов опустыненно-саванновых ландшафтов:
североафриканские (сахельские), южноафриканские (калахарские),
индостанские, центральноамериканские, бразильские, австралийские. Всем им присуща резкая сезонность увлажнения с длительным сухим периодом. Раст-ть характеризуется несомкнутым покровом из жестких ксерофильных злаков с редкими колючими кустарниками (для Сахеля и Калахари типичны аристида и акации с зонтиковидной кроной; для бразильской каатинги . сухие листопадные редколесья с колючими
кустарниками и суккулентами, богатые эндемиками; в опустыненных саваннах Австралии на фоне злакового покрова разбросаны невысокие эвкалипты или акации). Животное население разнообразно. Выделяются африканские саванны с кочующими копытными (антилопы, газели), многими птицами (в том числе страус) и др. Почвы - красно-бурые, формируются в условиях непромывного режима, слабого поступления органических остатков, медленного химического выветривания. Содержание гумуса - 0,2-0,3%, реакция почвенного раствора нейтральная, в нижней части (где скапливаются карбонатные конкреции). щелочная.
Сухой сезон продолжается 8-10 месяцев: в северном полушарии с сентября или октября до июня. В Сахеле с ноября по апрель практически не выпадает дождей. К концу сезона (обычно в мае) устанавливается самая высокая температура воздуха. Дожди начинаются в июне, максимум осадков чаще бывает в августе, но уже в сентябре они идут на убыль. В южном полушарии сухой сезон в основном с апреля до ноября-декабря, дождливый - с декабря по март.
Система высотных поясов типично представлена на Эфиопском нагорье: 1) жаркий низкогорный с высокотравными саваннами и аридными листопадными редколесьями (до 1700-1800 м); 2) теплый, относительно влажный, но с хорошо выраженным сухим сезоном среднегорный с злаковыми саваннами и зарослями вечнозеленых кустарников (до 2400 м); 3) субальпийский с древовидными можжевельниками, злаковниками, гигантским зверобоем, древовидным вереском (до 3000 м); 4) альпийский с ксерофитными злаками и гигантскими лобелиями (до 3700 м); 5) каменистые россыпи вершин.
Субэкваториально-тропические семиаридные (типичные саванновые) ландшафты. Эта группа также представлена несколькими типами: североафриканским, индостанско-индокитайским, центральноамериканским, южноамериканским, южноафриканским, австралийским. По теплообеспеченности они мало отличаются от опустыненных саванн, но увлажнение выше (r=500-1000 мм, Ку =0,2-0,5), сухой сезон короче (6-8 месяцев). Здесь существуют постоянные водотоки, осуществляющие энергичную эрозию; интенсивнее химическое выветривание. Преобладают злаковые сообщества с участием деревьев: в суданских саваннах среди сплошного покрова из бородача, гипаррении, темеды невысокие деревья разбросаны единично, группами, рощами, характерен баобаб; для Южной Африки типичны сухие редколесья мопане; в типичных саваннах Бразильского плоскогорья - высокотравье, ксерофитные кустарники, редколесья со злаковым покровом и т.д. Наиболее богатый животный мир - африканским саваннам: много копытных, травоядных (антилопы, газели, зебра) и листоядных (слон, жираф, носорог), а также грызунов, летучих мышей, есть обезьяны, хищные, разнообразны птицы, из насекомых - термиты, саранча. Зональные почвы - красно-бурые. В течение дождливого сезона они промачиваются, легкорастворимые соли и карбонаты удаляются, верхние горизонты обогащаются полуторными окислами железа, алюминия, марганца. Во время сухого сезона почвенные растворы поднимаются по капиллярам. Органические остатки быстро разлагаются и минерализуются, гумуса накапливается мало (0,5-1,0%). Емкость поглощения низкая; реакция почвенного раствора нейтральная или слабокислая.
В суданской типичной саванне сухой сезон ("зима") продолжается с ноября по март. Осадков в это время почти не выпадает. К декабрю деревья и кустарники сбрасывают листву, трава выгорает, часты пожары. В апреле - самая жаркая короткая сухая фаза ("весна"); перед наступлением дождей зацветают деревья и кустарники, трогаются в рост травы. Дождливый сезон ("лето"). с мая или июня по сентябрь. С началом дождей температура воздуха понижается, появляются листья на деревьях, интенсивно растут злаки, почва промачивается. В сентябре наблюдаются максимальные расходы рек, усиленная эрозия, плоскостной смыв. Осенью можно считать короткую фазу (в основном октябрь), когда дожди резко идут на убыль и температура воздуха повышается (вторичный максимум) .
Субэкваториально-тропические семигумидные (влажносаванновые,
лесосаванновые) ландшафты. Распространены в тех же регионах, что и предыдущие типы, но ближе к экватору и к восточным окраинам материков. Увлажнение возрастает (r=1000-1500 мм, Ку= 0,5-1,0), сухой сезон сокращается до 5-6 месяцев. Существует развитая речная сеть; во многих районах в конце периода муссонных дождей бывают катастрофические наводнения. Характерны высокотравные саванны с группами деревьев, сбрасывающих листву в сухой сезон (гвинейский тип - в Северной Африке), или сухие редкостойные преимущественно листопадные леса: из тика в Индостане, "миомбо", в южноафриканском типе, смешанные (с участием вечнозеленых пород, местами пальм), в бразильском типе; в североавстралийских аналогах этих ланд-ов - парковые леса из вечнозеленых эвкалиптов с густым злаковым покровом. Животный мир имеет тот же характер, что и в типичных саваннах; большое разнообразие и биомассы копытных выделяются саванны Восточной Африки.
Почвенно-геохим. процессы характеризуются интенсивным разложением первичных минералов, вымыванием солей, накоплением
гидратов окислов железа и алюминия. В сухой сезон в результате гидратации в почве образуются плотные железистые конкреции. Растительный опад быстро разлагается термитами и микроорганизмами. Зональные почвы - красные ферсиаллитные или альферритные . слабокислые или кислые, с низкой емкостью поглощения, 2-4% гумуса.
Сезонная структура повторяет ритм, присущий типичным саваннам, но соотношение основных сезонов по времени изменяется. В
Ланд-ах "миомбо" сухой сезон с мая по сентябрь, в июле и августе
дождей практически нет. В сентябре зацветают деревья и кустарники, максимум цветения приходится на переходный "весенний" сезон (октябрь-ноябрь), октябрь - самый жаркий месяц. Основной сезон дождей (лето) декабрь-февраль; в это время появляются многочисленные временные водоемы. В марте-апреле дожди постепенно идут на убыль.
В высотно-поясных спектрах наблюдаются разнообразные переходы к более гумидным или более аридным типам . в зависимости от ветровой
экспозиции. Для наветренных склонов индостанского типа (Гималаи)
характерен следующий ряд: 1) низкогорные тиковые леса (до 1200 . 1500 м), 2) нижний среднегорный пояс лесов субтропического типа (с лавровыми и др.), переходящий в дубово-сосновые или листопадно-вечнозеленые леса (до 2500-3000 м), 3) верхний среднегорный пояс хвойных лесов (до 4000 м), 4) высокогорные криволесья, вечнозеленые кустарники, альпийские луга, 5) нивальный пояс (выше 5000 м).
Тропические гумидные ("дождевые" лесные) ландшафты. Эта группа
представлена типами: восточноазиатским (вдоль северного побережья Южно-Китайского моря), восточномадагаскарским, карибским, восточнобразильским, австрало-океанийским. Все они имеют преимущественно барьерно-дождевой характер и сходны по основным
показателям (Кк=5-6, ?t10=8000-9000® С, t1=15-24® С, t2=26-28® С;
r=1500-3000 мм; Ку=1-3). Обилие осадков обеспечивает интенсивный сток, активную эрозию, энергичное химическое выветривание. Растительный покров образован влажными вечнозелеными лесами с многоярусной структурой, богатого и разнообразного флор. состава. Богатая лесная тропическая фауна принадлежит к разным зоогеографическим областям. Зональные красно-желтые почвы, часто формирующиеся на древней коре выветривания, кислые, сильно выщелоченные, нередко оподзоленные, ненасыщенные, обогащены окислами железа, алюминия, марганца, титана, с 2-3% гумуса.
Внутригодовой ритм в основном подчинен режиму увлажнения. В северном полушарии с апреля (мая) по сентябрь (октябрь) длится дождливый (и наиболее теплый) сезон. Зимняя часть года более прохладная и менее влажная, коэффициент увлажнения может опускаться ниже 1,0, но засухи не бывает, деревья не сбрасывают листьев.
Нижний ярус гор (до 1000-1400 м) обычно занят дождевыми тропическими лесами. Выше (до 2700-3000 м) . "пояс туманов" с максимальными осадками, сырыми низкоствольными моховыми лесами, с вечнозеленым подлеском, папоротниками, эпифитами. В высокогорьях осадки уменьшаются, появляются заросли рододендронов, верещатники, луга.
Субэкваториальные гумидные (переменно-влажные лесные) ландшафты. Ланд-ы этой серии расположены по периферии экваториальной зоны (в Южной и Центральной Америке, Центральной Африке, Юго-Восточной Азии). Климат жаркий (?t10=9000-10000® С, t1=24-28® С, t2=26-30®С); осадки обильны (r>1500-2000 мм, а в муссонных ландшафтах Юго-Восточной Азии, в барьерном подножии гор, до 3000-5000 мм; Ку>1, чаще 2-3), но с резко контрастным распределением по сезонам. В течение 2-4 зимних месяцев месячная норма может падать до 5 мм и ниже. Сток интенсивный, с муссонным режимом. Энергично протекают химическое выветривание и денудация; широко распространены древние ферраллитные коры выветривания.
Растительный покров образован лесами сложного состава из листопадных и вечнозеленых пород, образующих широкий спектр переходов от сухих саванновых лесов к постоянно влажным экваториальным. Быстрое разложение опада препятствует образованию подстилки и накоплению гумуса. Почвы сильно выщелоченные и ненасыщенные красные ферраллитные со скоплениями железистых конкреции.
По сезонной структуре эти ланд-ы близки к субэкваториаль.
семигумид. и семиарид., но влажный сезон удлиняется до 6-8
месяцев, а сухой сокращается до 2-4, причем за счет обильных летних
осадков в почве поддерживается увлажнение, достаточное для
жизнедеятельности древесных пород (вечнозеленых) .
На южном склоне Восточных Гималаев в силу ярко выраженной дождевой экспозиции количество осадков возрастает и листопадно-вечнозеленые леса сменяются влажными вечнозелеными тропическими. На высоте 1000-1200 м они переходят в пояс горных вечнозеленых субтропич. лесов (до 1800-2000 м), над которым расположен пояс горных листопадно-вечнозеленых лесов субтропич. типа (до 3000 м). Над ними лежит "пояс туманов" с хвойными лесами (до 3900 м). Высокогорье начинается субальпийским криволесьем, зарослями рододендронов, лугами (до 4900 м). Вершины гор покрыты ледниками.
45. Экваториальные ландшафты
Ланд-ы экваториальной зоны отличаются наиболее высоким для суши радиационным балансом (R около 3500 МДж/м2, местами более 3750 МДж/м2) и постоянным обильным увлажнением (r около 2000 мм, в барьерных условиях - до 4000-5000 мм; Е . около 1000 мм; Ку>2) . Круглый год здесь господствуют влажные экваториаль. воздушные массы; засушливого периода нет. Основная часть радиационного баланса (порядка 2500 МДж/м2) затрачивается на испарение и запасы тепла несколько ниже, чем в сухих субэкваториаль. ланд-ах (?t10= 9500-10000® С). Средние месячные температуры колеблются в пределах 26-28® С; суточная амплитуда температур (до 10-15®С) выше, чем годовая; Кк = 5ч6. Не менее половины осадков расходуется на сток (годовой слой . более 1000 мм), развита густая и полноводная речная сеть. Сомкнутый экваториаль. лес сдерживает поверхностный сток и денудацию. Энергичное хим. выветривание при длительно существующих благоприятных гидротермических условиях создало мощную (десятки метров) кору выветривания.
Наиболее обширную площадь занимают экваториаль. ланд-ы
амазонского типа. Другие типы - центральноафриканский (гвинейско-
конголезский), малайский и меланезийский (большая часть Новой Гвинеи и северные острова Меланезии). Им присущи густые многоярусные (до пяти древесных ярусов) богатейшие по флористическому составу вечнозеленые леса (гилея). На площади 1 га можно насчитать до 250 . 300 видов древесных пород. Верхний ярус имеет высоту до 60 м, отдельные деревья - до 80-90м. Характерны лианы, эпифитные орхидеи и папоротники, растения-паразиты.
Наибольшим видовым богатством выделяются леса Амазонии (40 000 видов растений, из них 3000 древесных). Экваториальный лес потребляет около 2000 кг/га химических элементов за год. Значительная часть этого количества возвращается с опадом и вновь вовлекается в круговорот. Гилея. - почти замкнутая система: минеральное питание растений осуществляется в основном за счет интенсивного биолог. круговорота.
При разложении орган. остатков образуется большое количество углекислоты и фульвокислот, способствующих интенсивному выщелачиванию легкорастворимых солей и карбонатов. Почвы (красноцветные или красно-желтые ферраллитные) обогащаются гидроокислами железа, алюминия и остаточным кварцем, но сильно обеднены обменными основаниями и гумусом (1,5-2,5%). Реакция почвенного раствора кислая (рН 3,0-5,5).
Животный мир экваториаль. лесов разнообразен, особенно много
растительноядных, а также потребителей мертвой древесины (термиты,
тараканы). Основная масса животных сосредоточена в кронах (среди них человекообразные обезьяны - орангутан и гиббон в малайской гилее, горилла и шимпанзе - в центральноафриканской). Очень много птиц - насекомоядных, листоядных, плодоядных, хищных. Наземных позвоночных сравнительно мало (в малайских лесах встречаются индийский слон, двурогий носорог, чепрачный тапир, тигр, леопард, малайский медведь и др., в африканских - лесной слон, карликовый буйвол, мелкие антилопы, лесная свинья, леопард, в амазонских . лесные олени, мелкие антилопы, муравьеды, тапир, броненосец, ягуар, пума) .
Сезонная ритмика в функционировании экваториальных ландшафтов
практически не выражена.
Структура высотной поясности в различных типах экваториальных ланд-ов в основных чертах сходна. Низкогорный ярус мало отличается от равнинных ланд-ов. Обычно различаются два подъяруса: 1) нижний (до 800-1000 м), занятый типичными экваториаль. сообществами, нередко даже более богатыми, чем равнинные, и 2) верхний (до 1400-1500 м), в котором леса несколько обеднены, структура их проще, древостой ниже, но усиливается роль древовидных папоротников, эпифитов, есть густой подлесок. В среднегорье также можно выделить два подъяруса. В нижнем (до 2000 -2800 м) обычно наблюдается максимум осадков, но температура заметно снижается, изредка возможны заморозки; преобладают вечнозеленые леса субтропич.о характера (с лавровыми, миртовыми и др.). В верхнем подъярусе . "пояс туманов", где развивается облачность (до 3000-3600 м, в экваториальных Андахместами до 3800 м), осадки несколько уменьшаются, но держится постоянно влажный и очень ровный климат; господствуют низкорослые леса и криволесья из субтропических вечнозеленых деревьев, часто с подокарпусами и другими хвойными, с обильными эпифитами, мхами и лишайниками.
В высокогорном ярусе количество осадков значительно сокращается, но
влажность воздуха высока, температурный режим ровный. Обычно высокогорье начинается поясом вечнозеленых кустарников, лугов, местами с зарослями бамбука и др. (до 3500-4000 м) . В экваториальных Андах над этим поясом распространен пояс "парамос" (до 4500-4700 м) с покровом из дерновинных злаков (ковыль, бородач, вейник, овсяница), разнотравья и высокого (до 5 м) травянистого растения эспелетии. В Восточной Африке аналогом "парамос" служат заросли гигантских (до 10 м) крестовников и лобелий (до 4500-4800 м). На самых высоких вершинах появляются субнивальный и нивальный пояса. Снеговая.граница лежит на высоте 4500-4800 м.
46. Физико-географическое районирование России и сопредельных территорий
Физико-географические регионы представляют собой целостные территориальные массивы, выражаемые на карте одним контуром и имеющие собственные названия. Всякий физико-географический регион . это сложная территориальная система, объединяющая неоднородные составные части. Теоретические основы физико-географического районирования должны представлять собой систему логически взаимосвязанных принципов, вытекающих из закономерностей дифференциации и интеграции комплексов региональной размерности.
Ландшафтная зона -базовая таксономическая единица в зональном ряду. Основной критерий зоны . соотношение тепла и влаги, выражаемое в показателях радиационного баланса, сумм температур, коэффициента увлажнения (или индекса сухости).
Процесс зонального районирования состоит из двух этапов. Первый этап начинается с палеогеографического анализа происхождения и истории формирования ландшафтных зон. Затем проводится сравнительный анализ современных гидротермических факторов зональности и устанавливаются основные критерии зон по показателям теплообеспеченности и увлажнения В результате мы получаем схему ландшафтных зон в ее первом приближении. На втором этапе полученная предварительная схема уточняется и конкретизируется "снизу". Важнейшим синтетическим критерием ландшафтной зоны служит преобладание в ее пределах ландшафтов одного типа или нескольких типов-аналогов, распространенных в смежных секторах.
Ландшафтные зоны
Арктическая: Расположена на о-вах Сев.Лед.ок и на крайнем севере п-ва Таймыр, значительная часть поверхности покрыта ледниками, зима -долгая и суровая, лето- короткое и холодное, среднн. тем-ра менее +4, летом снег не успевает везде растаять, формируются ледники, большие площади заняты каменными россыпями, почвы почти не развиты, рас-ть свободной поверхности не образуют сомкнутого покрова, это холодные пустыни, господствуют мхи и лишайники, цветковых немного и встречаются редко, среди жив-ных преобладают птицы и белые медведи.
Тундра: занимает побережье морей Сев.Лед.ок от западн. Границы страны до Берингова пролива( местами до Сев Полярн.круга), наиб. Протяженность в Зап. И Средн. Сибири, занимает 1/6 часть тер-рии России, зима - долгая и холодная, летом теплее, чем в Арктической зоне, средн тем-ра июля +5-+10, осадков 200-300мм в год, при недостатке тепла испарение не велико, увлажнение избыточное(Ку больше1,5) , почти везде многолетняя мерзлота( летом тает на несколько дес см), есть талиги- неглубокие котловины заполненные водой, т.к. вода при оттаивании не просачивается, велик речной сток, летом реки многоводны, почвы маломощные-тундроглеевые, господствуют мхи, лиш-ки, кустарники и др карликовые растения, в безлесье повинны холод, вечная мерзлота и ветер, водятся олени рыба, песец.
Лесотундра: неширокая полоса вдоль южн. границы тундры, средн. Тем-ра июля +10-+14, годовая сема ос-ков 300-400мм,осадков выпадает больше, чем может испариться, следовательно это самая заболоченная природная зона, в питании рек преобладают талые снеговые воды, половодье в начале лета, хар-но сочетание тундровых и лесных сообществ в рас-нии и жив-ных и почв,.
Тайга: самая большая по S в России, в разных районах зоны не одинаковы многие природные условия, поэтому различные виды хвойных деревьев: темнохвойно-елово-пихтовые в Европ. Часть и Зап. Сиб, Средн. И Вост. Сиб.-лиственничные, по всюду на песчаных и щебнистых почвах сосновые леса, в Приморье так же присоед. Амурский бархат , Пробковый дуб и др. Северная и Средняя тайга: недостаток тепла, мало плодородные почвы. Южн. зона более благоприятна для земледелия.
Широколиственная: расположена южнее тауги на Русск. Равн. Отсутствует во внутреконтинентальных обл. и вновь появл, в южн. части Дальн. Востока, почвы и рас-ть измен. При движении с сев. на юг, в сев части- смешанные широкалиственные леса на дерново подзолистых почвах, в южн. части- многоярусные ширколиственые леса на серых лесных почвах, своеобразные дальневосточные- горно-широколиственные, рас-ть очень сильно измененена, леса сейчас занимаю менее 30 % от S, рас-ть представлена- березой , осиной, ольхой.
Лесостепная: чередуются участки лесной и степной раст-ти, на междуречьях чередуются широколиственные-дубовые и мелколиственные леса на серо-лесных почвах с разнотравными степями на черноземах, соотношение тепла и влаги близко к opt, но увлажнение не устойчивое, бывают засухи и суховеи, почвы плодородны, однако при ливневом выпадении ос-ков и дружном таянии снега происходит смыв верхней плодородной части почв и образование оврагов, ведется борьба с водной эрозией,.
Степи: невелика, занимает юг Европ. Части и Зап. Сиб., осадков выпадает мало 300-400мм., недостаток влаги, Ку изменяется от 0,6-0,8 на севере до 0,3 на юге, циклоны проходят редко, лето-ясное и солнечное с высокими тем-ми(ср. тем-ра июля 21-23) и сильные ветры обуславливают значительное испарение с поверхности и периодически проходящие засухи, суховеи, пыльные бури, здесь нет условий вымывания перегноя, распространены черноземы с темной окраской и зернистой структурой, мощность перегнойного горизонта 50-80см, в южн. полосе распространены темно-кащтановые почвы, живой мир: мелкие грызуны(суслики, сурки, тушканчики, полевки, хомяки), сайгаки, лисицы, барсуки, дрофа, стрепет.
Полупустыни и пустыни распространены в Прикаспии и Восточном Предкавказье.
Полупустыня безлесна, как степь. Климат резко континентальный, ос-ков выпад 250мм в год, испаряемость в 4,7 раз превышает кол-во ос-ков, почвы засолены в рез-те перемещения растворимых в-тв, почвы каштановые и бурые-пустынно-степные, на этих почвах_ полынно-злаковая рас-ть, почвы плодородны, но нужно искусственно орошать, хорошие пастбища.
Пустыня: дефицит влаги 150мм в год, тем-ра в июле +25, летом еще более длинное и жаркое, почвы еще более засоленные, плохо обеспечены водой глинистые пустыни, т.к глина задерживает влагу и она быстро испаряется, главная причина образования пустынь- засушливый климат, Ку не более 0,1-0,3, присутствует разреженная растительность, ра-ной массы мало и она быстро высыхает, накопление перегноя от опада нет, почвы - сероземы
Субсредиземноморская : участок черноморского побережья Кавказа от Анапы до Сочи, жаркое и сухое лето, зима теплая и влажная, годовая сумма ос-ков 600-700мм, почвы- бурые-лесные и коричневые, рас-ть- крымская и пицундская сосна, древовидный можжевельник, кустарниковые заросли, естественные раст. Покров почти полностью сведен, на его месте- сады, виноградники, парки.
Всякое горное поднятие представляет собой самостоятельную азональную
единицу районирования. Таксономическое достоинство такой единицы может
быть различным в зависимости от ее размеров и сложности. Обширные горные территории, сложные по своему орографическому и структурно-тектоническому строению и обычно располагающиеся на стыке разных зон и секторов, вследствие чего они характеризуются несколькими типами и секторными вариантами высотной поясности, рассматриваются как самостоятельные физико-географические страны (Карпаты, Урал, Кавказ, Алтайско-Саянское нагорье, Северо-Восточная Сибирь и др., )
Части горных стран, четко обособленные орографически и тектонически (например Верхне-Колымское нагорье, хребет Черского в Северо-Восточной Сибири; Восточный Саян, Кузнецкий Алатау в Алтайско-Саянской горной стране), а также аналогичные им горные хребты и массивы в пределах равнинных стран (горы Путорана, горы Бырранга, Енисейский кряж и др.) представляют собой физико-географические (ландшафтные) области.
Процесс зонального районирования состоит из двух этапов. Первый этап начинается с палеогеографического анализа происхождения и истории формирования ландшафтных зон. Затем проводится сравнительный анализ современных гидротермических факторов зональности и устанавливаются основные критерии зон по показателям теплообеспеченности и увлажнения В результате мы получаем схему ландшафтных зон в ее первом приближении. На втором этапе полученная предварительная схема уточняется и конкретизируется "снизу". Важнейшим синтетическим критерием ландшафтной зоны служит преобладание в ее пределах ландшафтов одного типа или нескольких типов-аналогов, распространенных в смежных секторах.
47. Высотная поясность в приокеанических секторах материков.
48. Высотная поясность в резкоконтинентальных секторах материков.
