Лекція №9 басейнова ландшафтна територіальна структура

9.1 . Структуроформуючі відношення.

Концентрований поверхневий стік води з розчиненими та завислими в ній речовинами є структуроформуючим для басейнової ЛТС. Концентрація площинного стоку в лінійний можлива за певної мінімальної площі, з якої поверхневі води збираються до лінійної ерозійної форми. Це призводить до формування басейнів – територій, поверхневі води з яких стікають лише до одного водостоку. Останній можна розглядати як індикатор багатьох динамічних процесів, що мають місце в межах усього басейну. Річкову сітку можна розглядати як кінцеву ланку процесу взаємодії кліматичних, гідрологічних та геоморфологічних факторів, як своєрідний інтегральний показник цього процесу.

Структуроформуючими басейнову ЛТС є не всі водостоки, а лише ті, що мають фіксоване в просторі положення, яке, в свою чергу визначається глибиною врізу ерозійної форми. З цієї точки зору, ерозійні борозни, в які безпосередньо концентрується площинний стік і які існують короткий час (до чергової обробки грунту), структуроформуючими вважати не можна. За цей період вони не встигають сформувати ЛТС хоричного рівня, і лише при їх переході до наступної фази розвитку ерозійної форми – промоїни формуються невеликі елементарні водозбори. Водостоками, що визначають басейнову ЛТС, є річки, сухоріччя, балки, лощини та яри.

Важливими елементами гідрографічної сітки є точки злиття двох водостоків. Тут відбувається стрибкоподібна зміна руху потоку й розвитку руслового процесу, хімічного складу води тощо. На цьому грунтується виділення порядків водостоків і підпорядкованих ним басейнів. Принципи визначення порядків, за Р.Хортоном-А.Стралером, показано на рис. 23. З порядком басейну пов’язано багато його важливих особливостей. Для деяких з них знайдено й формальні залежності. Вибірку цих залежностей, найбільш суттєвих з погляду ландшафтно-екологічного, наведено в табл..11.

9.2 Територіальні одиниці та їх типи.

Територіальними одиницями басейнової ЛТС є басейни, порядок яких визначає чітку ієрархічну організацію структури в цілому. Ієрархічність роявляється не тільки в територіальному підпорядкуванні (включенні) басейну меншого порядку до більшого, а і в залежності особливостей руслових та силових процесів у басейні порядку k від змін базису ерозії у басейні k+1. Тобто є підстави зважати на наявність елементів управління басейнів вищих порядків басейнами нижчих порядків. Втім це управління не наскрізне – вплив змін базису ерозії в річці високого порядку суттєвий лише для її нижніх приток.

пУ басейнах 1-3-го порядків її верхніх ланок цей імпульс затухає і суттєвої трансформації стоку та інтенсивності силових процесів тут немає. М С .Карасьов та Г.І Худяков, дослідивши річкові системи Далекого Сходу Росії, встановили, що базис денудації впливає лише на нижню частину басейну, а вища є автономною відносно нього. Межа між цими частинами басейну проходить по його найширшому поперечнику.

Таблиця 11. Залежності між деякими характеристиками басейнових ЛТС різних порядків (за М.О.Ржаніциним, 1960 – залежності 1-3; Р.А.Нежиховським, 1971 – залежність 4)

Параметр басейну k – го басейну	Формула визначення параметру	Значення коефіцієнта К (збільшення значення параметру при переході від басейну і-го до і+1 порядку)
1.Площа басейну k-го порядку, SK		KS = 3,0
2. Довжина водотоку k- го порядку, LK		KL = 1,83 для степових та лучних басейнів KL = 1,41 для лісових KL = 1,26 для заболочених басейнів
3. Витрата води, QK		KQ = 2,78
4. Площа басейну, SK		-
У наведених формулах витрата басейну 1-го порядку	S1, L1, Q- відповідно: площа, довжина водостоку.

Порядок басейну – його формальна, але надзвичайно важлива характеристика, що визначає деякі загальні властивості басейнової ЛТС. Так, у басейнах невисоких порядків (1-3-го) на величину стоку впливають морфометричні показники басейну, його залісеність, ґрунтовий покрив, сума опадів тощо. Чим більший порядок басейну, тим ця залежність стає меншою, що є наслідком нівелювання топічних ландшафтних особливостей у басейнах високих порядків. Аналогічний зв’язок гідрохімічних показників річок з ландшафтно-геохімічними характеристиками їх басейнів – лише за даними гідрохімічних створів на річках 1-3-го порядків можна судити про екологічний стан підпорядкованих ним басейнів. Басейни 3 та 4-го порядків якісно відрізняються між собою. Визначальними факторами формування басейнів 1-3-го порядків є місцеві (хоричні) особливості ландшафту, а стік та структура басейнів 4-го і вищих порядків залежать від тектонічних та мікрокліматичних факторів регіонального порядку.

Крім поділу басейну на його частини за критерієм порядку, в будь-якому басейні можна виділити три підсистеми – долинну, схилову та вододільну. Першу складають днища (для не руслових водостоків), русло, заплава та тераси (для руслових); другу – прирічкові схили; у третій виділяють центральну зону (за Р.Хортоном – “пояс відсутності ерозії”) та бокову зону межиріч.

Заплавні геосистеми відзначаються багатьма специфічними рисами. Це: висотна диференціація (низька, середня, висока заплави); поперечна зональність (прируслова, центральна, притерасова частини); часова контрастність (різкі зміни водного, ландшафтно-геохімічного та інших режимів); значна біологічна продуктивність; активність формо-та видоутворення рослин і тварин.

Надзаплавні тераси в басейновій ЛТС відіграють роль своєрідного гальма (бар’єру) у масоенергообміні між вододільною та долинною підсистемами. Інтенсивні горизонтальні потоки на схилах терас при виході на площадку тераси різко гальмуються і вздовж тилового шва тераси активно акумулюється матеріал, виклинюються ґрунтові води. До русла цей матеріал не доходить. У свою чергу, і потоки, спрямовані з долини до вододілу (міграції багатьох видів рослин та тварин, вітропотоки), можуть не виходити з тераси, блокуючись її схилом. Через нестабільність тераси може порушуватися стійкість басейнової ЛТС в цілому.

Схилова підсистема відіграє в басейновій ЛТС не меншу роль, ніж її ядро – водостік. Від набору та інтенсивності силових процесів залежать багато параметрів стоку (об’єм, мутність хімічний склад річкових вод, їх забрудненість тощо). Важливе біоекологічне значення схилів річкових долин. Внаслідок контрастності едафічних умов геотопів схилів та їх меншою розораністю вони виступають рефугіумами (притулком) для багатьох видів тварин і рослин. Тут збереглося багато реліктових видів, як, наприклад, у Канівському заповіднику на схилах Дніпра, Жигулівському на схилах Волги, “Галчій горі” на схилах Дону. По схилах річок південні елементи флори просуваються далеко на північ, як, наприклад, “окська флора” – степи з ковилою, що поселилася на схилах Оки недалеко від Москви. Експозиційний фактор зумовлює й просування лісів по схилах річок у межі степової зони.

Серед вододільно-рівнинних підсистем за специфікацією їх зв’язку з річковою долиною виділяються такі типи : слабко диференційовані вододіли приморських рівнин з практично невираженими зв’язками з річковою долиною; плоскі міжріччя низовин з послабленими зв’язками з річковою долиною; хвилясті асиметричні підвищені рівнини з чіткими зв’язками з долиною; горбисті рівнини з накладеними льодовиково-акумулятивними формами.

Типологія басейнів з ландшафтно-екологічних позицій практично не розглядалась. Насамперед басейни розрізняються за порядком, значення якого було розглянуто раніше.

За типом водотоку, який утворює басейн, доцільно розрізняти річкові, сухорічні, балкові, яружні, лощинні басейни. Докладніший поділ може бути при врахуванні форми долин, серед яких виділяються молоді V-подібні, коритоподібні, зрілі терасові тощо.

За часткою площі вододільно-рівнинної підсистеми в басейні можна виділити вузькоплакорні та широкоплакорні басейнові ЛТС, хоч можливий і більш детальний їх поділ. Чим більша в басейновій ЛТС плакорна поверхня, тим менший у ньому поверхневий і більший ґрунтовий стік. У вузькоплакорних басейнових ЛТС інтенсивність ерозії і горизонтальної геохімічної міграції елементів більші.

На величину стоку, мутність води, її хімічний склад, крім морфографічних особливостей басейнової ЛТС, впливає рослинність, особливо залісеність. Залісеність басейну зменшує поверхневий стік, поліпшує якість води в річках. Проте цей вплив опосередковується багатьма іншими властивостями басейнової ЛТС, які в басейнах високих порядків можуть бути дуже контрастними. Чітка залежність стоку від залісеності характерна для басейнів 1-3-го порядків (коефіцієнт кореляції тут становить 0,6-0,8). Із збільшенням порядку басейну ця залежність стає все меншою і в басейнах 6-7-го і вищих порядків зникає. За часткою лісовкритої поверхні виділяють високо залісені (75-100% площі вкрито лісом), відносно залісені (50-75), середньо залісені (25-50), мало залісені (5-25), практично безлісні (менше 5%) басейни.

Важливою особливістю басейнової ЛТС є ступінь зв’язку її водостоку з вододільно-рівнинною та силовою підсистемами. Цей зв’язок визначає залежність хімічного складу річкової води, ступінь її забрудненості, мутності, величини стоку від ландшафтної структури та екологічного стану басейну. Зв’язок також визначає індикаторне значення гідрохімічних показників річкових вод. Так, при сильному зв’язку вододілів та схилів з водостоком, коли поверхневі води з розчиненими в них речовинами, стікаючи по схилу, досягають русла, показники концентрації різних речовин у річковій воді можуть слугувати індикатором екологічного стану всього басейну. Якщо такого зв’язку немає, показники якості вод будуть швидше характеризувати екологічний стан верхніх ланок басейну, або взагалі давати хибне уявлення щодо екологічної ситуації в ньому. Так, малий вміст у річковій воді пестицидів може бути результатом того, що забруднюючі речовини, мігруючи вздовж схилу, не досягають русла і акумулюються на терасах, увігнутих частинах схилів, де можуть набагато перевищувати токсичні межі.