1.2. Поняття ландшафтної сфери

Л

андшафтна сфера – це сукупність ландшафтних комплексів, що вистилають сушу, океани і льодові поверхні [15]. Головна її властивість – здатність трансформувати сонячну енергію в різні види земної енергії, завдяки чому формується сприятливе середовище для розвитку життя. Саме до ландшафтної сфери приурочені "згустки життя" біосфери В.І. Вернадського [5].

У порівнянні з географічною оболонкою – ландшафтна сфера має незначну потужність – кілька (до 500) сотень метрів. На суші її потужність зростає від полюсів до екватора: в арктичних пустелях і тундрах – не виходить за межі 5-10м; в смузі тропіків, під вологими гілеями – 100-150м. В межах суші в ландшафтну сферу входять: сучасна кора вивітрювання, грунти, рослинність, живі організми і приповерхневі шари повітря. Завдяки безпосередньому контакту і активній взаємодії атмосфери, літосфери і гідросфери тут формуються своєрідні природні комплекси – наземні ландшафти, які не можна віднести до жодної з названих вище сфер.

У Світовому океані виникає двоярусний варіант ландшафтної сфери. В океані безпосередньо контактують і активно взаємодіють лише дві сфери – гідросфера з атмосферою (верхній поверхневий ярус) і гідросфера з літосферою (нижній донний ярус). Верхній поверхневий ярус включає шар води потужністю до 500м. Для нього характерна наявність вертикальних добових міграцій у представників тваринного світу, що тут мешкають. Нижній донний, ландшафтний ярус теж багатий на різні форми життя. Навіть на глибині 5500м в Курило-Камчатській впадині зустрічаються ділянки, на яких кількість багатощетинистих черв'яків і нематод досягає більше 100 екз./м² [2,9].

В місцях контактів суші і моря (берегова лінія), на материкових відмілинах і у верхній частині материкового схилу, верхній і нижній яруси ландшафтної сфери зливаються і утворюють одну океанічну ландшафтну сферу.

Ландшафтна сфера Землі  предмет вивчення особливої науки  ландшафтознавства.

1.3. Структура ландшафтної сфери

Сучасна структура ландшафтної сфери Землі сформувалась упродовж тривалого часу і є результатом безпосереднього контакту і пов'язаного з ним активного взаємного обміну речовиною та енергією чотирьох контрастних середовищ: літосфери [Л], атмосфери [А] та гідросфери [Г] у рідкому[Гв] і твердому [Гл] станах. Ці середовища не завжди взаємодіють всі разом. Спостерігаються п'ять комбінацій безпосереднього стикання контрастних середовищ, що формують ландшафтну сферу Землі:

• літосфера + атмосфера [Л+А];

• літосфера + гідросфера в рідкому стані + атмосфера [Л+Гв+А];

• гідросфера в рідкому стані + атмосфера [Гв+А];

• гідросфера в твердому стані + атмосфера [Гл+А];

• літосфера + гідросфера в рідкому стані [Л+Гв].

Рис.2. Основні варіанти ландшафтної сфери Землі

Комбінації відрізняються одна від другої інтенсивністю і формою взаємного обміну речовиною та енергією. Завдяки цьому, в кожній з них формуються ландшафтні комплекси, що принципово відрізняються між собою. П'яти комбінаціям контрастних середовищ відповідають п'ять основних варіантів ландшафтної сфери (рис. 2):

наземний [Л+А];

земноводний [Л+Гв+А];

водний [Гв+А];

льодовий [Гл+А];

донний (підводний) [Л+Гв].

Сукупність ландшафтних комплексів, що входять в який-небудь з варіантів ландшафтної сфери, утворюють, згідно Ф.М. Мількову [15] – відділ ландшафтів  найвищу типологічну структуру в ландшафтознавстві.

Наземний варіант ландшафтної сфери найкраще вивчений ландшафтознавцями, зокрема і в Україні. Його площа значна – 133,4 млн.км², що складає 26,1 % поверхні Землі. Наземний варіант простягається (перервами) від високих широт Арктики і Антарктики до екватору. Природньо, що на такій великій площі структура ландшафтної сфери багаторазово змінюється під впливом найрізноманітніших чинників. Вирішальне значення для структури наземного варіанту ландшафтної сфери мають кліматичний та орографічний чинники.

Вплив кліматичного чинника добре помітний в порівнянні найконтрастніших типів ландшафтів – холодних арктичних і надхолодних антарктичних пустель з одного боку і тропічного дощового лісу – з другого.

В холодних пустелях безморозний період майже відсутній, в зв'язку з чим, тут інтенсивно розвивається морозне вивітрювання, формуються специфічні форми рельєфу (термокарст, полігональні утвори тощо), які, в окремих регіонах, мають вирішальне значення при формуванні ландшафтних комплексів. Арктичні пустельні і тундрові грунти малопотужні, інколи з тонким (1-3см) шаром торфової дернини. Рослинний покрив займає не більше 50-60 % поверхні, складається з лишайників, мохів, водоростей і кількох видів квіткових рослин. Ще бідніше – органічне життя в надхолодних антарктичних пустелях. Тут вся флора вищих рослин представлена лише трьома видами – два види злаків і один  гвоздичних. Якщо в холодних арктичних пустелях зустрічаються лемінги, песець, вівцебики, що частково використовують в їжу рослини, то в Антарктиді – тварини (тюлені, пінгвіни Аделі, снігові буревісники) вживають, здебільшого, їжу з моря.

Таким чином, ландшафтна сфера холодних арктичних і надхолодних антарктичних пустель відрізняється: незначною потужністю (30-50 м); нескладною структурою; вирішальним значенням у формуванні її структури і розвиткові  абіогенних компонентів.

Вологі тропічні ліси – розповсюджені в приекваторіальних широтах. Вони розвиваються в умовах вологого парникового клімату: температура повітря найхолоднішого місяця вища 18^о, а річна сума опадів 2 000-4 000 мм і більше. Для вологих тропічних лісів характерна висока продуктивність і різноманітність флористичного складу. В африканській гілеї на 1 га зустрічається від 400 до 700 крупних дерев, не менше ніж 100 видів. Високу інтенсивність взаємного речовинно-енергетичного обміну у вологих тропічних лісах, характеризують максимальні для типів рослинності цифри приросту, опаду і дійсного приросту, що складають відповідно 325, 250, 75 ц/га. Дивовижно багатий і різноманітний тут тваринний світ, особливо комах, птахів, ящірок і змій; серед ссавців – мавп.

При високих температурах повітря і великій кількості грунтових вод насичених СО₂ і органічними кислотами, гірські породи швидко руйнуються на значну глибину – до 100 і більше метрів. Разом з рослинним покривом, загальна потужність ландшафтної сфери у вологих тропічних лісах сягає 150 – 200 м.

У впливі орографічного чинника на ландшафтну сферу вирішальне значення мають два чинники, які не завжди між собою взаємопов'язані.

Перший – зміна абсолютної висоти місцевості. З ростом абсолютної висоти міняється тепловий баланс і одночасно з ним – умови зволоження, характер грунтів, рослинності, тваринного світу.

Другий  глибина і густота вертикального розчленування. Саме він, у більшості випадків, визначає інтенсивність обміну речовиною і енергією між ландшафтними комплексами. Здебільшого, з ростом абсолютної висоти, зростає вертикальне розчленування, але це спостерігається не завжди. Зустрічаються плоскогір'я на значній висоті, з незначним вертикальним розчленуванням. Ось чому, при поділі наземної ландшафтної сфери на класи ландшафтів (детально вивчаються в курсі загального ландшафтознавства) необхідно враховувати обидва чинники, а не віддавати перевагу одному з них.

Земноводний варіант. Його формують три контрастних середовища – літосфера, гідросфера в рідкому стані і атмосфера. Тут взаємний обмін речовиною та енергією характеризується високою інтенсивністю. Наявність води, сонячного світла і поживних речовин, створюють виключно сприятливі умови для розвитку органічного життя. В структуру земноводного варіанту входять: ландшафтні комплекси русел річок, озер і лиманів, ставків і каналів, мілководдя Світового океану (шельф), періодично затоплювані зони припливів, а також великих водосховищ. Тільки мілководні ландшафти займають площу майже 28 млн. км², що складає 7,7 % Світового океану, або 5,5 % площі всієї ландшафтної сфери Землі [4,19]. З ними, головним чином, пов'язане майбутнє людства. Уже сьогодні над їх поверхнею піднімаються не тільки бурові і нафтові вишки-платформи, але і будинки міст, аеродроми, значні площі зайняті польдерами, рекреаційними комплексами тощо.

Водний (водноповерхневий) варіант найрозповсюдженіший і займає площу майже 333 млн.км². Він складається з 200 метрового приповерхневого шару води і прилеглого до нього шарів повітря до висоти 30 м. У водному варіанті безпосередньо контактують і активно взаємодіють гідросфера в рідкому стані та атмосфера. На глибинах менше 200 м водний варіант, зливаючись з донним, переходить у земноводний варіант ландшафтної сфери Землі.

Потужність шару води у 200 м вибрана не випадково. Саме в цьому тонкому шарі води, як наслідок прямої взаємодії океану з атмосферою, спостерігаються широтні (зональні) зміни ландшафту (температури, солоності, щільності води, біологічного життя), помітні зміни температури повітря, вітрові течії і фотосинтез, що здійснюється фітопланктоном.

Важлива властивість водного варіанту ландшафтної сфери Землі  наявність вітрової циркуляції, що охоплює, в залежності від стійкості і швидкості повітряних потоків, шари води від 50 до 150-200 м, рідше глибше [2,16]. Глибше циркуляція має інший характер і залежить, здебільшого, від різниці в щільності води. Крім цього водна ландшафтна сфера, як і зелений покрив суші, являє собою одну складну лабораторію, що акумулює сонячну енергію за допомогою зеленої речовини  різноманітних водоростей.

За аналогією з наземним, водний варіант ландшафтної сфери Землі характеризується широтною зональністю. Вона знаходить своє відображення в змінах клімату прилеглих до води шарів атмосфери, фізико-хімічних властивостях води, якісного і кількісного складу планктону і нектону. Уже є спроби виділення на поверхні Світового океану географічних поясів, зон і провінцій [2,4,16], але в загальному ця проблема ще потребує свого вирішення.

Льодовий варіант є результатом безпосереднього контакту і взаємодії гідросфери у формі льоду і атмосфери. До нього відносяться льодовики і багаторічний морський лід. Льодовики займають площу 16,2 млн. км² або 11 % суші, а багаторічний лід в Антарктиді – 22,6 млн. км², в північній півкулі – 16 млн.км² [4]. Льодові ландшафти характеризуються постійно низькими температурами не лише самого субстрату, але й повітря. Тому льодовий варіант ландшафтної сфери – потужний кліматоутворюючий чинник. Його друга особливість – бідність або повна відсутність мінеральних речовин так необхідних для розвитку рослин. Разом з тим, льодовики і вікові сніги не лишені життя, хоча суцільного покриву з рослинних і тваринних організмів тут немає. До характерних особливостей льодового варіанту ландшафтної сфери відноситься наявність самостійного руху.

Донний (підводний) варіант займає дно Світового океану на глибинах нижче 200 м. Площа – понад 333 млн. км², що складає майже 55 % земної поверхні.

Своєрідність цього варіанту визначається відсутністю світла, води – замість атмосфери і намулів – замість грунтів. Це єдиний варіант ландшафтної сфери, який не має власної зеленої речовини.

Для розвитку органічного життя суттєве значення тут мають: широко розповсюджений серед водних тварин фільтраційний спосіб живлення і надзвичайне багатство бактеріального життя.