3. Методическое обеспечение:

1. Симененко С.Т. Методические рекомендации к практическим работам по ландшафтной экологии . ‑ Луганск: Изд-во ВНУ им. В.Даля, 2008.

4. Рекомендованная литература

1. Исаченко А.Г. Ландшафты. – М:, Мысль, 1989

2.Базилевич Н.И. Географические аспекты изучения биологической продуктивности. Л.; 1970

3. Основы лесной биоценологии. М.: 1964

4. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М.: Мысль, 1975

5. Чупахин В.М.Основы ландшафтоведения.М. Агропромиздат, 1987.

6. Волошин І.М. Ландшафтно-екологічні основи моніторингу. Львів. 1998.

7. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 2002.

Лекция 1. Введение.

План.

1. Понятие «ландшафт».

2. Ландшафтоведение.

3. Ландшафтная экология.

4. Субъекты и объекты ландшафтной экологии.

5. Предмет ландшафтной экологии.

6. Связь ландшафтной экологии с другими науками.

1. «Ландшафт» слово немецкого происхождения, которое прочно вошло в русский язык и в географическую терминологию и переводится как вид местности. Когда-то под ландшафтом понимался главным образом внешний облик местности. В настоящее время этот термин используют при комплексном изучении природы.

Ландшафт – относительно однородный участок географической оболочки Земли, естественно возникший в ходе ее развития и качественно отличающийся от других участков своей географической структурой, т.е. характером взаимосвязи и взаимодействия между отдельными компонентами ландшафта, особенностями сочетания более мелких территориальных единиц, чертами сезонной ритмики явлений. В трактовке понятия ландшафт существуют разные мнения ученых.

1. Ландшафт – природный комплекс, выделенный в его естественных границах, независимо от размеров и сложности.

2. Ландшафт – реально существующий участок земной поверхности, таксономическая географическая единица определенного ранга – географический индивидуум, принимаемый за исходную единицу физико-географического районирования. Как индивидуум ландшафт неповторим в пространстве и во времени и характеризуется территориальной целостностью, т.е. не может состоять из разобщенных частей другого ландшафта (Крымская Яйла).

3. Ландшафт – типологическая категория, т.е. комплекс отдельных участков, обладающих совокупностью сходных черт. В этом смысле ландшафт не может повторяться в пространстве и во времени, а его ареал может быть разорванным (примеры: пойма, расчлененная равнина оврагами).

Для общей характеристики ландшафтов Земли эти разногласия не так уж существенны, так как «типы ландшафтов» - более ясное и устоявшееся понятие и лежит в основе систематики территориальных комплексов и физико-географического районирования.

Ландшафт внутренне разнороден, и в то же время объединен основными чертами, придающими ему однородность. Разнородность проявляется в том, что:

1. компоненты ландшафта различаются как по своей природе (воздушные массы, водные скопления, почвенный покров и т.п.), так и по форме существования (водные скопления, существующие в виде подземных вод, рек, озер, морей, ледников);

2. ландшафты слагаются из различных территориальных комплексов низшего ранга.

Самой простой, низшей морфологической единицей ландшафта, на пространстве которой характер взаимосвязи между природными компонентами остается неизменным, является фация, или экотоп - это природно-территориальный комплекс, на протяжении которого сохраняются одинаковыми: литология поверхностных пород, характер рельефа и увлажнения, микроклимат, почвенные разности и биоценоз. Однородность ландшафта проявляется в закономерном повторении в его пределах свойственной ему географической структуры. Фация занимает обычно микроформу рельефа или ее часть, сохраняя свое основное качество – комплексность. Примером фации могут служить: склон оврага, почти лишенный почвенно-растительного покрова; неглубокое понижение в пойме реки, занятое осоковым лугом на дерново-глеевых суглинистых почвах; подножие склона моренного холма северной экспозиции и т.д. Различают коренные (исходные) природные и производные (измененные) антропогенные фации (пашня, лесополоса, фруктовый сад). Из-за многообразия фаций их изучают на типичных участках ландшафта, что позволяет обоснованно объединить их по сходству происхождения и биоценозу. Фации, образованные только неорганическими компонентами называют физиотопами, а однородные эколого-биоценологические фации –биотопами. Сочетания фаций образуют более сложные природно-территориальные комплексы – урочища. Эта морфологическая часть ландшафта представляет собой систему взаимосвязанных фаций, формирующихся в пределах одной мезаформы рельефа. Типичными примерами урочища на равнинных территориях являются природные комплексы, занимающие речные террасы, поймы рек, горные хребты разных экспозиций.

Различают основные (доминанты) и подчиненные урочища.

Доминанты образуют основу морфологии урочища. Это урочища, сформировавшиеся в балках, оврагах, межбалочных пространствах. Подчиненные урочища редко встречаются на территории ландшафта и занимают небольшую площадь и, в тоже время придают ландшафту специфические черты. Они часто связаны с отрицательными формами рельефа.

В основу классификации урочищ кладут естественные факторы. Различные же антропогенные сельскохозяйственные модификации классифицируются как бы параллельно, но строго подчиняясь основному ряду – естественным фациям и урочищам.

Таким образом, фации и урочища являются низшими природно-территориальными комплексами, которые всесторонне характеризуют природные свойства конкретного участка земли.

Фации и урочища характеризуются динамичностью, которая связана с рельефом, обусловлена влиянием растительности, геохимическими процессами.

Ландшафты саморазвиваются под действием внутренних противоречий и степенью вмешательства человека.

Главное противоречие заключается между эндогенными и экзогенными силами природы, которые действовали и действуют на всех стадиях развития ландшафтной сферы. Причем развитие ее происходит как процесс ее необратимого изменения в виде определенных ритмов. Характер этих изменений может быть периодическим, циклическим и ритмическим. Периодические изменения проявляются через более или менее равные отрезки времени. Циклические изменения характеризуются возвратом к идентичному состоянию ландшафта через любой промежуток времени (сукцессия растительности). Ритмические изменения относятся к качественным видоизменениям отдельных морфологических частей ландшафта через различные промежутки времени. Ритмические явления протекают на фоне непрерывного изменения ландшафта в процессе его развития.

Выделяют следующие ритмы ландшафтов:

1. суточные ритмы, вызванные сменой дня и ночи (суточный ход температуры, фотосинтез, деятельность дневных и ночных животных;

2. сезонные ритмы, связанные со сменой времен года и вызывающие в ландшафтах смену аспектов (годовой ход климатических элементов, ледоход и ледостав на водоемах, опадение и появление листвы на деревьях, миграции рыб и перелеты птиц и т.д.);

3. многолетние ритмы, не обладающие строгой периодичностью и повторяющиеся через промежутки времени, исчисляемые годами, десятилетиями (потепления и похолодания климата, наступление и отступление ледников, колебания уровня озер);

Каждый ландшафт развивается по своим специфическим ритмам.

Развитие ландшафта вызвано внешними факторами: солнечной радиацией и связанной с ней всеобщая циркуляция атмосферы, оказывающие влияние на биоценозы. Они в своем развитии непосредственно связаны с почвой, между ними главное значение имеет биологический круговорот химических элементов.

В природном ландшафте осуществляется обмен веществом и энергией, взаимосвязи, между всеми его составляющими компонентами. Вертикальная взаимосвязь между различными природными компонентами в определенном регионе земной поверхности обуславливает существование конкретных ландшафтов. Пространственная или горизонтальная взаимосвязь, осуществляется между ландшафтами по всей земной поверхности. Знание закономерностей этих связей позволяет определять функциональное значение конкретного ландшафта и его региональную дифференциацию, что дает возможность находить правильные пути использования ландшафтного ресурса.

Изменения ландшафта происходят также и из-за внутренних противоречий, возникающих в результате взаимодействия его компонентов, при чем эти изменения, в свою очередь, влияют на вызвавшие их факторы. Так, врезание реки постепенно приводит к смене эрозии аккумуляцией, отмирание водной растительности – к превращению озера в болото и смене растительного сообщества. Поскольку скорости развития слагающих ландшафт компонентов и низших территориальных комплексов могут быть различными, в каждом ландшафте различаются черты троякого рода: реликтовые, сохранившиеся от предыдущих стадий развития; современные, придающие ландшафту его современный облик; прогрессивные, т.е. вновь возникающие, имеющие тенденцию усиливаться и вытеснять старое. Реликтовые черты (остатки поверхности выравнивания, сухие долины и т.д.) помогают восстановить историю ландшафта, прогрессивные (накопление ортштейна в подзолистых почвах) позволяют предсказать направление его развития.

Ландшафты не изолированы и влияют друг на друга. Семена растений переносятся из одного ландшафта в другой, реки, пересекающие несколько ландшафтов, перераспределяют между ними влагу и переносят аллювий. Влияние одних ландшафтов на другие, даже очень отдаленные, осуществляется с помощью циркуляции атмосферы, морских течений, миграции организмов.

Мощным фактором, изменяющим ландшафты, является хозяйственная деятельность человека. На Земле осталось мало естественных (первобытных) ландшафтов. Зато широко распространены в различной степени, измененные антропогенные или культурные ландшафты. Хозяйственная деятельность человека проявляется не в географической оболочке вообще, а в конкретных ландшафтах, представляющих разнообразные возможности и требующих различных путей их хозяйственного освоения.

2. Изучает естественные и культурные ландшафты наука ландшафтоведение.

Важнейшими задачами ландшафтоведения являются: характеристика существующих природных и культурных ландшафтов, изучение их структуры, существующих в них взаимосвязей, протекающих в них физико-географических процессов, в частности сезонной динамики, выяснение закономерностей развития, влияния человека и возможностей хозяйственного использования.

Идею изучения природного комплекса впервые высказал А. Гумбольдт, рассматривая зональные природные комплексы в составе компонентов: климата, растительности и животного мира. В дальнейшем в монографии «К учению о зонах природы», изданной в 1899г. В.В.Докучаев ясно раскрыл понятие «природный комплекс». Затем эта идея развивалась Л.С.Бергом, Г.Ф.Морозовым, Г.Н.Высоцким.

В ландшафтоведении существует два направления: региональное направление подчеркивает в ландшафтах неповторимые черты, типологическое – черты сходства и общности.

В ландшафтоведении рассматриваются различные классификации ландшафтов, выявляются границы ландшафтов, по типологическому и региональному принципам, как равно необходимые и взаимосвязанные задачи. Во всех случаях большое значение имеет анализ причин сходства и различия природных комплексов.

Основным методом ландшафтоведения продолжает оставаться описание природных комплексов разного ранга и сложности. Первичный материал дают полевые физико-географические исследования. Одновременно используются: метод балансов, статистический, морфометрический методы. Получение материалов по динамике и сезонной ритмике природных процессов, а также количеств, показателей их интенсивности наиболее успешно осуществляется путем организации стационарных наблюдений. Весьма плодотворным оказалось применение космических съемок и стереофотометрии.

4. В 50-е годы немецким ученым С. Троллем впервые было введено понятие «ландшафтная экология» с целью качественного определения природного вещества в пределах конкретного региона или участка территории.

А для этого необходимо выделить субъект и объект взаимоотношений человека с окружающей средой. Человек и окружающая среда как две стороны экологических отношений выступают одновременно в двух ролях – в качестве воздействующего на противоположную сторону субъекта и в качестве объекта воздействия противоположной стороны. Та и другая сторона складывается из многочисленных и разнообразных составляющих, которые следует рассматривать в качестве относительно самостоятельных субъектов и объектов взаимных воздействий или экологических отношений.

К субъектам антропогенного воздействия относятся многочисленные образования, которые созданы и функционируют по воле человека. (САВ).

Эколог должен одновременно видеть как негативное, так и позитивное влияние объектов на ОС и влияние ОС на эти объекты. Эти влияния тесно взаимосвязаны. Например, перерабатываемое минеральное сырье определяет тип загрязнения, количество потребляемой воды, воздуха и пространства – масштабы антропогенного воздействия в целом, богатство биологических, минеральных и других ресурсов – интенсивность их эксплуатации. Характер взаимосвязей нередко усложняется, когда ОС обеспечивает человека определенными ресурсами в суровых климатических условиях, с риском катастрофических литодинамических и геодинимаческих процессов. Человек своей деятельностью может спровоцировать эти процессы, например, изменив уровень грунтовых вод.

САВ существенно различаются по экологическим свойствам и нуждаются в специальных экологических характеристиках – изучении их местоположения относительно объектов воздействия, механизма и интенсивности последнего.

Первая проблема, возникающая перед ландшафтной экологией, заключается в систематике и картографировании, разработке методики строгой характеристики местоположений САВ по отношению ко всем объектам ОС.

В качестве общего объекта антропогенного воздействия выступает окружающая среда (ОАВ). Данное понятие включает не только природу, но и все то, что в нее привнесено человеком, взаимодействует с естественными образованиями, факторами и процессами, является целостным окружением человека и влияет на его здоровье, условия жизни и хозяйственной деятельности.

По уровню воздействия человека на природу выделяются естественные, антропогенно - естественные и антропогенные ландшафты. В порядке перечисления возрастает интенсивность антропогенных нагрузок, которые качественно различаются в ландшафтах этих трех категорий.

Рассмотрение ОАВ в противоположной роли – в качестве субъектов, контролирующих различные сферы деятельности общества, приводит к выделению тех же двух главных категорий, которые выделены в антропогенных воздействиях на ОС.

Положительные воздействия ОС на человека включают все то, что ему представляет природа, - многочисленные виды естественных ресурсов, используемые в его жизнедеятельности. Во вторую категорию входят все природные условия, процессы и факторы, оцениваемые человеком знаком «минус» (пожары лесов, эрозия почв, и т.д.).

В данном случае эколог призван изучать влияние условий, процессов и факторов в ОС не на природные, а на антропогенные образования и явления (покрытие дорог и сооружения).

Существует и четвертая группа проблем – определение, систематика и оценка различных воздействий ОС на человека.

Наиболее целесообразной представляется их классификация по ответственным за эти положительные и отрицательные воздействия конкретным субъектам: геосферам и ландшафтам в целом. Один и тот же подход к классификации противоположного направленных воздействий обеспечивает необходимое экологии единство и целостность знания о взаимодействующих сторонах в экологических отношениях человека с ОС.

Из рассмотренных двух сторон взаимных отношений между человеком и ОС можно прийти к выводу, что частные объекты конкретных экологических исследований – реально существующее множество всех ландшафтов по происхождению – составляют слишком широкую область, поэтому возникает стремление к ее сужению. Реализовать его можно в результате выделения и четкого ограничения общего предмета изучения, который представляет собой единый аспект или стороны всех исследуемых частных объектов. За счет этого исследования сводятся к познанию лишь экологических свойств рельефа, земель и водных ресурсов.

Экология и экология ландшафтов имеют общий предмет исследования, обеспечивая единство экологической науки, это позволяет соотнести САВ и ОАВ друг с другом в пространстве и во времени, а также по степени и особенностям взаимного воздействия. Другие же их свойства - специфика и функционирование (производимая продукция, потребляемое сырье, технология производства, физико-географические и геологические условия, факторы и процессы) интересуют эколога лишь в той степени, в какой они представляют экологические свойства каждого САВ и ОАВ, поскольку не могут служить основой для сравнения и совместного анализа.

Но перед экологией и экологией ландшафта стоят разные задачи, которые и позволяют дать определение науке ландшафтная экология – обобщенная наука, изучающая природный баланс, функциональные связи, существующие в ландшафте, качественный и количественный порядок соподчиненности компонентов ландшафта.

Как видим, первостепенной задачей экологии ландшафтов является - целостное изучение объекта, представляющего совокупность всех частных объектов экологических изысканий (САВ и ОАВ) взаимно связанных друг с другом в рамках геоэкологического пространства (геокомпонентах, ландшафтах и ландшафтной оболочке в целом).

Экология ландшафтов хотя и является вполне самостоятельной наукой, но не отделима от экологии в узком смысле, которая изучает воздействие человека на ОС, чаще всего не в комплексе и без привязки к конкретному месту в рамках геоэкологического пространства.

Формирование ландшафтной экологии способствует и одновременно зависит от интеграции большого комплекса наук, которые решают разные, но взаимосвязанные экологические задачи и стремятся к одной цели – регулированию отношений человека с ОС.

Исходя из предмета изучения, объектов и субъектов ландшафтной экологии наблюдается связь главных и пока сильно разобщенных областей знаний о Земле – географии, геологии, геоморфологии.

В качестве главного содержательного стержня, интегрирующего геологические и географические исследования при решении экологических задач, выступают данные о современном рельефе. Рельеф, с одной стороны, отражает различные по литологическому составу, генезису, дислокациям и прочим геологическим свойствам экспонированные на земную поверхность горные породы различного возраста и одновременно контролирует через местоположения физико-географические и экологические свойства, условия и процессы.

Основные задачи экологии ландшафтов решаются на основе фундаментальных естественных (физика, химия, биология) и технических наук, главным образом за счет экологизации производства (повышения уровня его безопасности, внедрения безотходных технологий, строительства и эксплуатации очистных сооружений с замкнутыми циклами использования воды, воздуха и т.д.).

Лекция 2, 3.

Тема «Методика общих ландшафтно-экологических исследований».

План.

1.Основные направления и цели экологических исследований окружающей среды.

2. Геотопологический метод экологических исследований.

3. Принципы геотопологического метода экологических исследований.

4. Понятие о местоположении.

5. Местоположение как критерий элементарного ландшафта.

6. Виды экспозиций и потоков вещества и энергии.

7. Геотопологические параметры.

1. За пространственный аспект экологических отношений несут ответственность ландшафтно – экологические исследования.

Когда выделены, определены и оконтурены субъекты экологических отношений, а также ландшафты и их геокомпоненты, установлены их экологические свойства или содержание этих взаимоотношений (взаимодействия субъектов и объектов), можно отслеживать антропогенную и естественную изменчивость обстановки: дополнение (удаление) субъектов и объектов той или другой стороны, перемещение их границ, изменение их свойств, уровня и характера воздействия на противоположную сторону и реакции на воздействие противоположной стороны.

Изучение начинается с литомониторинга – слежения за естественными, антропогенными и естественно-антропогенными литодинамическими процессами (склоновыми, абразионными, эрозионными, селевыми) и всеми геодинамическими проявлениями (сейсмичностью, вулканизмом, техногенными смещениями земной поверхности), вызванными подземной добычей полезных ископаемых, а также нарушением изостатического состояния земной коры (повышение сейсмичности в створе плотин, в пределах крупных промышленных центров).

Главное проведение литомониторинга конкретной территории заключается в предваряющем его выделении и характеристике объектов слежения.

По параметру одного фактора на конкретной территории может осуществляться простой экологический мониторинг. Он осуществляется без предварительного полного изучения пространственного аспекта в отношениях человека с ОС.

На территории же ландшафта проводят комплексный (геосистемный) мониторинг. При помощи, которого выявляют, определяют и отражают на карте статистическую инвариантную основу и в первую очередь контуры и положение ОАВ – дифференцированно развивающихся составных частей ландшафтного пространства относительно друг друга и потоков вещества и энергии.

При помощи его можно исследовать динамику экологической ситуации в целом или даже отдельной ее характеристики. Например, радиоактивного заражения при неоднократных выбросах с одного источника заражения и последующей дезактивации территорий, испытавших различные по уровню поражения и разную по эффективности дезактивацию.

Таким образом, два главных направления ландшафтно-экологических изысканий связаны с изучением временного и пространственного аспектов отношений человека с ОС.

Ландшафтно-экологические исследования включают:

* общее аналитическое геоэкологическое картографирование, осуществляемое с выделением и характеристикой всех элементарных САВ и ОАВ, а также связывающих их вещественные и энергетические потоков;

* основанный на структурно-геотопологиском анализе синтез – выделение и изучение функционирования состоящих из элементарных сложных субъектов и объектов экологических отношений – геосистемы и геотехносистемы – с последующим оконтуриванием и характеристикой объединяющих их целостных образований – ландшафт.

Картографирование позволяет точно и объективно отразить экологическую ситуацию и создает фундамент для всех последующих экологических работ.

До сих пор изучение различных по размерам территорий осуществляет ся разными специалистами – без единой методологии, а нередко вообще без какой-либо концепции и ясного осознания конечных целей. Ними для изучения отдельных составных частей ландшафта используются современные физические и химические методики и методы обработки полученных результатов, но при этом отсутствуют принципы и приемы анализа исследований с интерпретацией в пространстве и привязкой к конкретным ОАВ и с учетом их геотопологических, вытекающих из них физико-географических и обусловленных последствиями экологических свойств. Отсутствие у предлагаемых разными специалистами экологических оценок и прогнозов такой привязки лишает их четкого адреса, необходимой точности и обоснованности, экологического разнообразия.

В результате этих исследований – познания отношений человека с ОС в пространстве, с выявлением и фиксацией на карте всей совокупности САВ и ОАВ, их геотопологических и вытекающих из них экологических свойств в определенный момент времени – на дату составления общей геоэкологической карты – дается оценка экологической обстановки в данном ландшафте.

2. Геотопологический метод исследования или геотопологический детерминизм физико-географических и экологических свойств ОАВ имеет уже довольно большую историю. Впервые был использован при создании фитокарт в 1904г. Высоцким. Этот подход проявился в работах Вильямса в 1922г. при классификации пойменных лугов с учетом влияния рельефа на ход почвообразовательного процесса.

Затем его стали использовать в физической географии при определении и классификации фаций.

Геотопологический подход используется сейчас и в ландшафтной экологии. Он используется для определения местоположения САВ и ОАВ как основных факторов, определяющих их экологические свойства и экологическую обстановку каждой исследуемой территории в целом.

Используя этот метод исследования, в начале анализируется морфология, а именно взаимное положение в пространстве (строение или структура) и форма субъектов и объектов взаимных отношений человека с ОС, а затем на основе этого анализа определяется и прогнозируется контролируемые морфологией географические и экологические свойства и процессы.

Для выявления законов развития изучаемого явления или объекта делят его на составные ингредиенты и затем исследуют их форму и взаимные отношения. Дискредитация является первой процедурой познания морфологии или статистического уровня исследования любых образований.

Адаптация принципа дискретизации к ландшафтно- экологическому пространству сводится к поиску, формулировке и реализации критерия его естественной делимости и неделимости, а также к разработке и использованию методов выделения, анализа и фиксации на карте элементарных и сложных составных частей.

Существует три вида делимости и, соответственно, дискретизации объектов естествознания.

Первый тип дискретизации проявляется в пространственной локальности составляющих объектов принципиально не различающихся ингредиентов, но между которыми имеются объективно установленные границы (содержание химических элементов в живой ткани);

При втором типе дифференциация осуществляется по вторичным качественно отличающимся характеристикам, возникшим ранее на данной территории (Украинский кристаллический щит);

Третий тип дискретизации наиболее сложный и характерен для ландшафтной оболочки. Он проявляется в изначально принципиально разных, но смежных друг с другом ингредиентов, не только характеризующихся различными значениями тех или иных параметров, но и играющих различные структурные, функциональные и динамические роли в строении, функционировании и развитии делимого образования.

Дискретизация ландшафтно – геоэкологического пространства требует выявления на фоне непрерывно меняющейся физико-географической обстановки относительно однородных составных частей.

А это возможно только при соблюдении определенных принципов дискретизации.

Принцип целостности реализуется при определении и использовании общей для всех геокомпонентов характеристики местоположения, как самого ландшафта, так и соответствующих ему гидроклиматической, почвенной, литологической и биогеографической единиц, которые наиболее тесно коррелируются со всеми геолого-географическими и экологическими свойствами. В данном случае дается характеристика всей их совокупности, что позволяет всесторонне оценить условия жизни, производственной деятельности человека и прогнозировать возможные ее последствия – реакцию каждого из компонентов и геокомплекса в целом.

Системный принцип упрощения используется при переходе от объекта изучения к его модели. Этот принцип приводит к значительному выигрышу тогда, когда удается найти самый главный аспект явления, связанный с многочисленными другими его свойствами и сторонами и находящийся как бы в их центре, через который проходят соединяющие их нити.

Принцип формализации предусматривает строгое определение, систематику, а также основанную на всем этом точную (с количественной оценкой точности) фиксацию на карте ландшафтов.

Однако формализация ландшафтов не может быть достигнута без создания определенного базиса, заключающегося в реализации морфологического принципа, который призван сменить генетические и историко-генетические критерии выделения и систематики ландшафтов. Морфологический принцип положен в основу геотопологической систематики элементарных единиц почвенной, биогеографической, гидроклиматической и ландшафтной дифференциации.

4. Характеристика местоположения должна быть дана любым по размерам единицам ландшафтной дифференциации, выделяемым на обзорных и мелкомасштабных картах. Значение их геотопологической характеристики определяется тем, что они отличаются друг от друга по геолого-морфологическим и геоэкологическим свойствам не только и даже не столько в зависимости от своего положения в той или иной физико-географической зоне (зонах), сколько от местоположения в рельефе по отношению к потокам вещества по земной поверхности, воздушных и водных масс по эквигравитационным условиям уровням и прямой солнечной радиации. В дефиниции местоположения любой по размеру единицы дифференциации необходимо ответить на следующие вопросы: а) о чьем месте (о месте чего) идет речь в данном понятии? б) относительно чего определяется положение этого места? в) какие признаки, кроме его положения, являются важными для теории и практики, входят в его атрибутику и нуждаются в связи с этим в специальной характеристике?

5. В основе принципа классификаций ландшафтов наряду с их местоположением выступает рельеф.

Данная ситуация объяснима, так как рельеф земной поверхности, составляющие его элементы и их пространственные соотношения более устойчивы сами по себе чем, гидроклиматический режим и условия или биологическая жизнь в элементарном ландшафте. Наряду с этим рельеф определяет относительную устойчивость в распределении и перераспределении всего самого важного для ландшафта – тепла, влаги и других, необходимых показателей для жизни биоты и человека, а также вредных компонентов находящихся в пределах ландшафта.

Рельеф выступает в качестве главного распределителя вещественных и энергетических потоков.

Некоторые исследователи считают наиболее устойчивым компонентом литогенную основу. Но, разрушенная природная геосистема и появившаяся на ее месте геотехносистема, имея одинаковую литогенную основу, фундаментально отличаются друг от друга по самому важному признаку – по структуре, обусловленной строением земной поверхности, а следовательно, и по распределению в них тепла, влаги и разнообразных компонентов.

Однако и геотопологическая основа ландшафта не вечна. Под действием различных рельефообразующих факторов происходят количественные и качественные изменения геотопологических характеристик элементарных ландшафтов. Первые заключаются в изменениях значений их уклона вертикальной и горизонтальной кривизны и других параметров, не приводящих к принципиальному преобразованию местоположения, а следовательно и физико-географических и экологических свойств. При качественном изменении хотя бы одной характеристики элементарного ландшафта происходит его превращение в ландшафт другой геотопологической категории, которое может не сопровождаться преобразованиями его литогенной основы, но вместе с тем определяет его новые свойства.

Местоположение как наиболее устойчивое свойство сохраняется у элементарного ландшафта и позволяет выделить его даже при значительном изменении человека его природы, вплоть до полного уничтожения отдельных геокомпонентов. Например, растительного и почвенного покрова.

Именно оно позволяет с одинаковой уверенностью и однозначностью осуществлять ландшафтное и общее геоэкологическое картографирование, как на территории с естественными ландшафтами и ненарушенным почвенно-растительным покровом, так и на обширных сильно трансформированных человеком пространствах, где среди всего многообразия ярко выраженных и обусловленных его хозяйственной деятельностью границ могут быть достаточно строго установлены структурные линии – естественные рубежи элементарных ландшафтов, устойчиво развивающихся в качестве обособленных единиц дифференциации даже на фоне резкой смены естественных условий антропогенными.

И эта особенность каждого элементарного ландшафта определяется заложенной в основном в почвенном покрове «памятью» о прежних его естественных, геолого-географических свойствах и вновь приобретенными, навязанные человеком, но также преломленными через его геотопологию свойствами. Вторичные, в том числе культурные, растительные сообщества в пределах ландшафта контролируются теми же геотопологическими условиями, которые имели место до его существенных антропогенных преобразований.

Если антропогенные воздействия привели к необратимым последствиям и от естественных физико-географических и геологических свойств данного участка земной поверхности, казалось бы, ничего не осталось, то при прекращении действия антропогенного фактора элементарные ландшафты стараются хотя бы частично приблизиться к первоначальному состоянию. И эта возможность будет осуществлена благодаря местоположению, обеспечивающему данный комплекс строго определенным количеством тепла, влаги, минеральных веществ и отдельных элементов. Причем чем резче смежные элементарные ландшафты отличаются друг от друга в геотопологическом отношении, тем устойчивее вытекающие из него их физико-географические и экологические свойства и различия.

Таким образом, местоположение – это наиболее устойчивое свойство элементарного ландшафта, способствующее не только его сохранению, но и регенерации в качестве индивидуальной единицы ландшафтно-экологической дифференциации.

6. В сложном ансамбле взаимосвязанных вещественных и энергетических потоков в ландшафтной оболочке выделяется несколько различных по направленности и природе, а также по отношению к силе тяжести составляющих. Местоположение каждого элементарного ландшафта или элементарной единицы геотопологической дифференциации определяется в соответствии с его позицией по отношению ко всем этим составляющим.

Гравитация действует в самых разнообразных условиях рельефа, даже на равнине с очень незначительными уклонами. Она определяет положение каждого элементарного ландшафта относительно потоков вещества и энергии, осуществляемых по земной поверхности.

К таким потокам относятся нисходящие перемещения поверхностных и почвенно-грунтовых вод на суше, водных масс в морях и океанах с их компонентами, нисходящие литодинамические процессы (грязекаменные, солифлюкционные, плоскостной смыв делювия, суспензионные или мутьевые потоки на континентальных склонах); стекающие по земной поверхности охлажденные воздушные (на суше) и водные (в морях, океанах и внутренних водоемах) массы.

Для проведения ландшафтно-экологических исследований важно, что смежные элементарные ландшафты, характеризующиеся различной гравитационной экспозицией, образуют «гравитационную структуру или ряды, представление о которых созвучно с понятием «геохимической сопряженности», используемым в геохимии ландшафта для отражения структуры сложных геокомплексов.

На картографических моделях нисходящие потоки отражаются в виде линий тока (векторных линий) по земной поверхности. Под линией тока понимается кривая, в каждой точке которой вектор касается ее. Через каждую точку земной поверхности проходит лишь одна линия тока. Совокупность векторных линий отражают токовое направление, перпендикулярное эквипотенциальному направлению горизонталей.

Совокупность векторных линий наиболее ярко показывает такие атрибуты земной поверхности и ландшафтно-экологического пространства как непрерывность и пластичность, от которых мы сознательно абстрагируемся при его изучении. Кроме того, она отражает определенную физическую реальность – трассы (траектории) потенциальных или действительно осуществляющихся под действием силы тяжести нисходящих литодинамических, гидродинамических потоков с вредными химическими, радиоактивными и другими компонентами Дополнительными составляющими содержания карты линий тока являются характерные точки, которые в теории поля рассматриваются в качестве точек стока и источников.

Под циркуляционной экспозицией понимается положение элементарных ландшафтов и других единиц геотопологической дифференциации по отношению к преобладающим по воздействию на них и независимым от силы тяжести перемещениям по эквигравитационным уровням воздушных и водных масс. Эти массы несут дезинтегрированное литосферное вещество, тепло или холод, влагу или сухость и различные вредные и полезные для человека и биоты компоненты. К ним относятся сублатеральные потоки с незначительной вертикальной восходящей составляющей, например поставка седиментационного материала с глубины к урезу воды в береговой зоне, долинные ветры в горно-долинной циркуляции, восходящие потоки в вертикальной циркуляции океанических и морских вод.

Нисходящие потоки являются устойчивыми и повторяющимися. Они отражаются на картах в виде или разных по форме и ширине векторных линий субгоризонтальных потоков, или роз-диаграмм.

Для решения задач ландшафтно-экологических исследований важна оценка кинематических параметров потоков этой категории в наиболее экологически значимые отрезки времени, чаще всего сезоны года. Например, когда в осеннее время почва в аридных зонах, лишенная растительности, подвергается дефляционным воздействиям ветра. Следует определять также изменчивость и сезонную направленность воздушных и водных потоков при прогнозе пожароопасности, распределения токсичных веществ льдами в шельфовой зоне, на озерах и водохранилищах.

В гравитационной и циркуляционной экспозициях выделяется особая, антропогенная, составляющая, отражающая положение каждого исследуемого элементарного ландшафта относительно как неблагоприятного воздействующего на него субъекта, так и потоков, поставляющих от субъекта в данный ландшафт вредных компонентов.

Резкое ухудшение экологической ситуации конкретных ландшафтов, или наоборот оказывает время года. В теплые сезоны вредные выбросы распространяются непосредственно в почве и растительности прилегающих к источникам ландшафтах, а зимой – в снежном покрове, таяние которого весной приводит к существенным перераспределениям токсичных веществ и других загрязнителей.

Инсоляционная экспозиция элементарного ландшафта, характеризует его положение по отношению к наиболее биологически, а следовательно, и экологически значимому энергетическому потоку – прямой солнечной радиации, подходящей под различными углами к земной поверхности не только на разных широтах, но и на склонах, отличающихся друг от друга по направлению падения и по крутизне. В комплексе вещественных и энергетических потоков важную роль играют тектонические движения и вулканические процессы. На аналитическом уровне ландшафтно-экологических исследований их ландшафтообразующий эффект и экологические последствия принимаются за исходные условия протекания контролируемых рельефом физико-географических процессов, в значительной мере определяющие дифференциацию ландшафтной оболочки.

На синтетическом уровне эти процессы должны учитываться в связи с тем, что они в первую очередь формируют структуру геосистем и тем самым определяют их функционирование, мощность ландшафтной оболочки и энергию нисходящих потоков по земной поверхности.

7. Определение местоположения может считаться строгим и конкретным только тогда, когда указаны те переменные или геотопологческие параметры, совокупность которых необходима и достаточна для выявления естественной делимости земной поверхности и ландшафтной оболочки на составляющие их площадные элементы (рельеф) и приуроченные к ним элементарные ландшафты, а также для точной и исчерпывающей характеристики формы и позиции их по отношению к трем категориям вещественных и энергетических потоков.

К основным взаимосвязанным геоморфологическим параметрам земной поверхности относятся:

1. Абсолютная высота (глубина) земной поверхности рассматриваемая в виде непрерывной функции плановых координат Н (х,у). Оценка и анализ значений этого параметра являются важнейшими процедурами при определении относительного положения по вертикали составляющих рельеф элементов (площадок, террас и др.) и форм земной поверхности (каров, морен). В ландшафтоведении эти же процедуры осуществляются при отнесении фаций к той или иной геотопологической категории (фации междуречий, склонов, днищ котловин, поймы рек).

2. Первая производная от этой функции Н (х,у), модуль которой /Н´ (х,у)/ в качестве градиентов(уклонов) земной поверхности оценивается при изучении склонов, инженерно-геологических, геохимических, ландшафтных исследованиях, бонитировки земель и других работах.

3. Вторая производная от высоты или глубины Н´´(х,у), роль анализа которой в геоморфологии и ландшафтоведении определяется тем, что практически все границы «граней» или фаций на аналитических геоморфологических и ландшафтных картах проводятся по точкам с максимальными значениями ее модулей / Н´´(х,у)/, фиксирующим выпуклые и вогнутые прогибы земной поверхности. В морфометрии и картометрии этот показатель фигурирует под названием «нормальная или вертикальная кривизна земной поверхности».

4. Горизонтальная кривизна земной поверхности К1 - кривизна горизонталей и структурных линий, выделяемых при выявлении естественной дифференциации земной поверхности по вертикали. Данный параметр вычисляется в соответствии с формулой кривизны любой линии на карте, где одна плановая координата рассматривается в качестве функции, а другая – в качестве аргумента: К1 = у´´( 1 + у´ ²) ³⁄² . Величины кривизны и радиуса кривизны (R) взаимно обратны К1 = 1/R. Средняя горизонтальная кривизна элементарной поверхности К1 определяется как отношение расстояния между точками перегиба структурной линии или горизонтали (с К1 =0) по прямой к расстоянию между этими точками по горизонтали.

Основные геоморфологические параметры земной поверхности задаются на площади или профиле в дискретной и непрерывной форме. Графическим выражением функции Н (х,у) являются карты топографической поверхности или гипсографические карты. На карте векторов / Н´´(х,у)/, отражается хотя и дискретно, но полностью с помощью лучей, исходящих из равномерно расположенных по площади точек – направленных отрезков, длина которых в соответствии с предварительно выбранным линейным масштабом отвечает скалярной величине данного параметра. Совмещение векторных линий с горизонталями дает непрерывную и полную характеристику Н´(х,у),, значение модулей которой обратно пропорционально длинам отрезков линий тока, заключенных между точками их пересечения со смежными горизонталями.

Для полной характеристики местоположения элементарного ландшафта к геоморфологическим параметрам земной поверхности необходимо добавить его собственно геотопологические показатели:

1. Азимут падения элементарной поверхности – репрезентативной линии L1 или L2 или медианной (в пределах элементарного ландшафта) линии тока по земной поверхности А˚. Без этого параметра не могут быть определены и оценены инсоляционная и циркуляционная экспозиция.

2. Угол встречи данной линии с векторной линией экологически значимого субгоризонтального воздушного или водного потока.

3. Относительное превышение элементарной поверхности h, связанное с главным геоморфологическим параметром земной поверхности Н (х,у) и численно равное разности абсолютных высот или глубин верхней и нижней границ элементарного ландшафта.

Все геотопологические параметры (за исключением не имеющего самостоятельного значения h) используются в качестве критериев параметрической корреляционной систематики элементарных ландшафтов по их местоположениям и могут быть отнесены к любой точке земной поверхности.

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

План.

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

2. Ландшафтно - геоэкологическое значение структурных линий.

3. Систематика площадных элементов земной поверхности.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По относительному вертикальному положению выделяются следующие типы площадных элементов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Лекция 5. Тема «Классификация ландшафтов».

План.

1.Природные ландшафты.

2. Классификация антропогенных ландшафтов.

3. Таксономические единицы антропогенных ландшафтов.

1. Структура современной ландшафтной сферы Земли представлена природными и антропогенными ландшафтами. Природные ландшафты подчиняются периодическому закону зональности, сформулированного А.А.Григорьевым и М.И. Будыко, который отражает связь географических зон с показателями радиационного баланса и величиной увлажнения, выраженной радиационным индексом сухости. Исходя из этого, в географической оболочке планеты выделяют: географические пояса, природные зоны и высотную поясность.

Название географического пояса (полярный, умеренный, субтропический, тропический) соответствует названия климатического пояса.

Внутри географического пояса выделены подчиненные подразделения – географические зоны. Формирование географической зоны зависит не от географической широты, а циркуляции атмосферы, и поэтому простирание природной зоны не всегда имеет строгое направление (с запада на восток). Соотношение тепла и влаги, определяющие тип ландшафта внутри географического пояса, во многом зависит от удаленности от океана и континентальности климата. Эта закономерность может быть охарактеризована как ландшафтная долготная дифференциация. Она включает в себя секторность – наличие обширных меридиональных секторов с различным набором широтных зон.

В горах широтная природная зональность трансформируется в высотную зональность.

Границей между природными комплексами, как на суше так и в океане, как на равнине так и в горах, являются линии, за пределами которых резко изменяются природные условия.

По пространственным размерам природные ландшафты делятся на:

*Планетарные (сотни млн. км²) – географическая оболочка, материки и океаны, географические пояса, зоны;

* региональные ландшафты (тыс. км²);

* локальные (несколько м²).

2. В результате жизнедеятельности человека в естественные ландшафты, обладающие комплексом природных факторов и характеризующиеся саморазвитием, привнесены новые компоненты, которые привели к изменению связей между природными компонентами. Это привело к созданию контролируемых человеком антропогенных ландшафтов. Таки системы не способны к природному саморазвитию.

Антропогенные ландшафты можно классифицировать на: урбанизированные; техногенные; индустриальные; агрокультурные или сельскохозяйственные.

Для дальнейшего разграничения ландшафтных таксономических единиц в естественных порядках используют в качестве определяющих критериев особенности рельефа, географической зональности.

В антропогенных сериях главным критерием для дальнейшей классификации ландшафтных единиц используется тип землепользования. Существуют различные схемы классификации антропогенного ландшафта. Ф.Мильков предложил следующие классы ландшафтов:

сельскохозяйственный, возникающий в процессе использования земель, растительный и почвенный покров которых претерпевает существенные изменения и в большей или меньшей степени находящийся под контролем человека;

промышленный, возникающий в процессе развития добывающих и обрабатывающих отраслей производства;

линейно-дорожный, связанный с использованием и трансформацией земель в целях обеспечения коммуникации между людьми;

лесной-антропогенный, образующийся в результате искусственных посадок лесных насаждений и восстановления лесов на месте вырубок и антропогенных гарей;

водный антропогенный, возникающий в процессе создания искусственных водоемов и водотоков;

рекреационный, образующийся в зонах отдыха и активного туризма;

селитебный, своим возникновением связанный с поселениями человека, ландшафт городов и сел с их постройками, улицами, дорогами, насаждениями;

беллигеративный, возникающий в местах ведения боевых действий или оборонительных укреплений, в результате чего существенно изменяется рельеф, почвенный и растительный покров.

Таблица 1.

Таксономические единицы антропогенного ландшафта

(по Ф.Милькову)

Класс	Подклассы	Тип
1. Сельскохозяйственный	1.Полевой 2.Лугово-пастбищный 3 Садовый 4 Виноградниковый 5.Смешанный
2.Промышлен-ный		1.Карьерный 2.Отвальный 3.Терриконовый 4.Промышленный карст 5.Свалки полигоны ТБО
3.Линейно-дорожный		1.Автомобильных дорог 2.Железных дорог 3.Аэродромов 4.Нефте-, газопроводов 5.Линий электропередач
4.Лесной	Лесные культуры Вторичные леса	Типы выделяются согласно подходам лесной типологии
5. Водный	Водохранилища Каналы	Крупные водохранилища Средние водохранилища Мелкие водохранилища и пруды
6.Рекреационный	Ландшафты и ландшафтно-техногенные комплексы вокруг санаториев, пансионатов, домов и баз отдыха, туристические базы, кемпинги, крупные городские и пригородные парки с атракционами, лесопарки, лугопарки, гидропарки, ландшафтно-архитектурные музеи и т.д.
7.Селитебный	Сельский Городской	1.Садово-парковый 2.Малоэтажный 3.Многоэтажный 4.Заводской

Антропогенные ландшафты делятся на типы (зонально-поясные), подтипы и урочища.

Антропогенный тип ландшафта - это система взаимосвязанных комплексов, которая возникает вследствие определенного вида хозяйственной деятельности (гидроотвалы).

Антропогенный тип урочища может встречаться среди природного урочища (степная балка среди луга). Антропогенные урочища могут быть простыми и сложными. Значительная часть прудов относится к сложным урочищам, т.к. состоят из взаимосвязанных систем простых урочищ: прибрежного, центрального глубоководного, мелководного.Одиночный курган – простое антропогенное урочище, группа курганов – сложное.

2. Антропогенные неоландшафты – вновь созданные человеком, отсутствующие в природе. К ним относятся курганы в степи, терриконы, пруд в балке и т.д.

Измененные антропогенные ландшафты – в природном ландшафте изменен отдельный компонент. Например, дубрава заменена березовой рощей. В измененном ландшафте изменение растительности происходит только в пределах одного типа. Если же в результате антропогенного влияния в природном ландшафте появляется другой тип растительности, то речь идет тогда о неоландшафте.

По целенаправленности возникновения различают:

*прямые антропогенные ландшафты – запрограммированные комплексы, возникающие вследствие целенаправленной деятельности (пруд в балке; полезащитные лесные полосы);

*сопутствующие антропогенные комплексы, непосредственно не созданные человеком. Возникают в результате природных процессов, активизированных хозяйственной деятельностью человека. Например, образование оврага при создании кювета; образование солончака на окраине орошаемого поля; образование промышленного карста в районе добычи полезного ископаемого.

Создание антропогенных ландшафтов всегда приводит к нарушению установившихся взаимосвязей между компонентами природного ландшафта. И если антропогенные ландшафты в последствии будут предоставлены сами себе, то это приведет к их разрушению. Отчуждение разных антропогенных ландшафтов протекает с неодинаковой интенсивностью.

Время существования значительной части антропогенных ландшафтов невелико, но некоторые существуют столетия.

По времени существования антропогенные ландшафты делятся на:

• долговечные саморегулирующие ландшафты – существуют тысячелетия без каких-либо дополнительных усилий со стороны человека. К ним относятся каменоломни, оборонительные сооружения.

• Многолетние частично регулируемые ландшафты, существуют несколько десятилетий и требуют ухода со стороны человека. Примером их являются лесокультурные ландшафты. Лесные культуры, высаженные в лесостепной и степной зонах, без регулярного ухода погибают в течении короткого времени. К многолетним частично регулируемым ландшафтам относятся каналы, водохранилища, пруды. Если не очищать периодически водоемы, то происходит их зарастание водной растительностью и заиливание.

*Кратковременные регулируемые ландшафты требуют постоянного специализированного ухода. К ним относятся поля, сады.

По степени хозяйственной ценности, бонитету, все антропогенные ландшафты делятся на две категории: культурные и акультурные.

Культурные (конструктивные) - естественно регулируемые человеком антропогенные ландшафты.

Акультурные ландшафты (антропогенный бедленд) – возникают вследствие нерационального пользования природными богатствами (вторичные солончаки, лесополоса с угнетенной древесной растительностью и преобладанием в травянистом покрове сорных растений).

Лекция 6, 7. Тема. «Экология природных ландшафтов Украины»

План.

1.Восточноевропейские широколиственные ландшафты.

2. Суббореальные лесостепные (семигумидные) ландшафты.

3. Суббореальные степные (семиаридные) ландшафты.

Восточноевропейские широколиственные ландшафты располагаются на северо- северо – западе Украины. Для ландшафтов данного типа суммарная солнечная радиация составляет 90-100 ккал/см² в год, годовой радиационный баланс – 35-40 ккал /см². Климат умеренно-континентальный на западе и типично континентальный на востоке. В год выпадает 600-700 мм осадков, максимум приходится на июнь, минимум - на январь – март. Коэффициент увлажнения 1,2 – 1,0. С мая по сентябрь испаряемость превышает количество выпадающих осадков. Годовой слой стока в среднем – около 100 мм, но сильно варьирует в зависимости от рельефа, достигая почти 200 мм на наветренных склонах Подолии и сильно сокращаясь на южных, восточных склонах и в низинах. Основной источник стока – талые снеговые воды. Около половины годового стока приходится на апрель. Неравномерный режим стока и преобладание его поверхностной составляющей – в значительной мере результат вырубки лесов. При естественном лесном покрове водный баланс складывается иначе. Так по наблюдениям в дубравах из 589 мм годовых осадков расходовалось: 421 мм – на транспирацию, 77 мм – на испарение с травяного покрова, 70мм – на испарение с крон, 13 мм – на поверхностный сток, 8мм – на фильтрацию в грунт. Мутность речных вод на лессовых возвышенностях достигает 300г/м³ и более. Модуль твердого стока в основном 10-20 т/км² в год., на возвышенностях – более 25 т/км² . Поверхность воды минерализована и составляет 0,2 – 0, 3 г/л, модуль ионного стока 15-30 т/км² - год, но в районах карбонатных и сульфатных пород значительно выше. Флористический состав представлен грабом, ясенями, липой, березой, осиной. Основной эдификатор – дуб черешчатый – относительно морозо- и засухоустойчив. К востоку усиливается роль липы.

Животный мир очень разнообразен.

Фитомасса типичных дубрав составляет 340-500т/га (в том числе 2-3% - зеленые ассимилирующие органы); ежегодный прирост – 8-12т/га, опад – 6-8, истинный прирост -2-5т/га. В полновозрастной дубраве накапливается 5-8т/га зольных элементов и азота. Ежегодно химических элементов потребляется 250-300, а в истинном приросте удерживается около 100кг/га. В опаде содержится большое количество Са., затем К и N, а также Р и S. Масса лесной подстилки колеблется от 10 до 20т/га.

Зоомасса достигает 1000-2000кг/га. Как и в других гумидных ландшафтах, подавляющая часть приходится на почвенные сапрофаги (около 90% - дождевые черви). Доля позвоночных менее 1%. На млекопитающих приходится 12кг/га, на птиц – 0,6 кг/га. Масса сапрофагов составляет 94,6%, фитофагов – 4,3%, хищников и паразитов – 1,1%.

При разложении растительного опада образуется большое количество устойчивых органо-минеральных соединений, однако в почве достаточно оснований для полной нейтрализации кислых продуктов разложения, реакция почвенного раствора чаще слабокислая (рН=5, 7 – 6,8). Для этих ландшафтов характерны серые лесные почвы. Светло – серые почвы еще близки к дерно-подзолистым под маломощным гумусо-аккумулятивным горизонтом ( с 1,5 -2, 0% гумуса) выражен оподзоленный горизонт. У собственно серых и темно-серых лесных почв профиль менее четко дифференцирован, гумусо-аккумулятивный горизонт (от 2-3 до 4-8% гумуса) мощностью до 40-60см постепенно переходит в мощный аллювиальный. Вниз по профилю нарастает оглинение. Серые и темно-серые почвы полностью насыщены или слабо ненасыщенны основаниями. Они богаты гуминовыми кислотами, но содержат также фульвокислоты, способствующие выносу кальция, так что верхние горизонты выщелочены от карбонатов.

К темно-серым лесным почвам близки оподзоленные черноземы, прошедшие стадию облеснения; их профиль более мощный, карбонаты менее выщелочены.

Для этих ландшафтов характерны сжатые переходные фазы межсезонья. С запада на восток период с устойчивым снежным покровом увеличивается с 60-80 дней до 130 дней, мощность снежного покрова достигает максимума – 40 см к концу февраля, в это же время отмечается наибольшая глубина промерзания почвы. Начало снеготаяния приходится на март. К концу марта в начале апреля средняя суточная температура переходит через 0ْ , ускоряется разрушение снежного покрова, вскрываются реки. Половодье растягивается на весь апрель, и вода окончательно спадает в мае. Почва оттаивать ко второй половине апреля. После перехода температур через +10ْ начинает зеленеть береза и дуб. Лето начинается с переходом средней температуры через +15ْ. Пожелтение листьев у деревьев начинается со второй декады сентября и заканчивается в начале октября, когда средняя температура воздуха становится ниже +10ْ. Листопад завершается с переходом температуры через 5ْ .

а) Низменные зандровые равнины занимают южное Полесье. Плоско-волнистый рельеф с древними эоловыми формами, местами с карстом, в Житомирском Полесье – с денудационными останцами на выходах кристаллических пород Украинского щита, покрыты сосновыми лесами с примесью широколиственных пород, вторичными березняками, низинными болотами.

б) Низменные аллювиальные равнины с покровом лесса или лессовидных пород. Распространены на северо-западной окраине плоской террасированной Приднепровской низменности, на освоенных землях которой сохранились остатки грабовых дубрав.

в) Низменные и возвышенные морено-эрозионные равнины распространены в области максимального днепровского оледенения. На западе Полесья встречаются размытые моренные гряды, перекрытые лессовидными суглинками. Среди освоенных земель местами встречаются участки грабово-дубовых и дубово-сосновых лесов.

г) Возвышенные эрозионные равнины с лессами и лессовидными суглинками. Этот вид ландшафта встречается на Волынской, Подольской, Приднепровской возвышенностях. На поверхности они сложены мощной толщей легко – и среднесуглинистыми лессами, подстилаемых третичными песчано-глинистыми отложениями, отчасти писчим мелом и кристаллическими породами Украинского щита. Рельеф типично эрозионный, с долинной и густой овражно-балочной сетью (глубина вреза местами достигает 100м), развиты оползни. Интенсивно распахиваемые серые лесные почвы и оподзоленные черноземы подвержены смыву. На западе встречаются грабовые дубравы, на востоке – липово-дубовые и березо-осиновые леса.

2. Суббореальные лесостепные (семигумидные) ландшафты распространены лишь во внутриматериковых областях. Климат их типично континентальный. По количеству поступающей солнечной радиации эти ландшафты мало отличаются от широколиственных, но коэффициент увлажнения у них ниже 1,0 (0,6), что ведет к постепенному исчезновению лесов на плакорах и преобладанию лугово-степной растительности на почвах черноземного типа.

Восточноевропейские лесостепные ландшафты в сравнении с широколиственными ландшафтами этого сектора характеризуются возрастающей теплообеспеченностью. Сумма активных температур примерно на 200ْ выше, лето на 1,0 -1, 5ْ теплее. Зимой термические условия мало отличаются, и годовая амплитуда температур несколько возрастает. В среднем за год выпадает около 600 мм осадков. Период с недостаточным атмосферным увлажнением удлиняется до полугода. В самые теплые месяцы (май-август) испаряемость примерно в 2 раза превышает количество осадков. Испарение составляет около 500 мм в год, сток сокращается до 100-50 мм, а коэффициент стока – до 0, 15 – 0,10. Максимум стока приходится на весеннее половодье. Современные ландшафты практически лишены естественного покрова и его стабилизирующих функций, с пашни стекает большая часть талых и дождевых вод, что создает предпосылки для интенсивной эрозии. На крутых распаханных склонах потери мелкозема могут достигать десятков тонн с гектара. Мутность рек в лесостепи на возвышенностях составляет200-500г/м³, в низинах менее 100 г /м³. Вследствие сокращения жидкого стока сток наносов относительно невелик – 10-20 т/км² (на возвышенностях больше). Минерализация поверхностных вод в среднем около 300мг/л, ионный сток на бескарбонатных породах обычно не превышает 20т/км², на карбонатных – до 40т/км² и более. Для плоских водораздельных пространств с лессовидными отложениями типичны суффозионнопросадочные явления, приводящие к образованию неглубоких округлых западин-блюдец.

В естественном растительном покрове остепененные луга в луговые степи сочетаются с широколиственными лесами, которым присущ нередко остепененный травостой. Дубравы типичной лесостепи приурочены к высоким расчлененным правобережьям рек, а также к балкам и западинам (байрачные леса).

Луговые степи отличаются от типичных степей высокой видовой насыщенностью, густым и высоким травостоем, в котором преобладают мезо-ксерофитные и ксерофитные злаки – плотнодерновинные (ковыли, типчак, тонконог, тимофеевка, овсец) и корневищные (мятлик, кострецы, вейник наземный и др.). Обильно представлено лугово-степное разнотравье (лютик, подмаренник, лабазник и др.). Остепненные луга более мезофитны, в них преобладают луговые виды, преимущественно корневищные злаки.

В животном мире лесостепи лесные представители сочетаются со степными, каких-либо специфических лесостепных форм не существует. Здесь известны все виды млекопитающих, обитающих в соседних лесных и степных ландшафтах, однако многие типичные таежные звери (соболь, росомаха, летяга и др.) сюда не заходят.

Зоомасса в луговой степи почти такая же, как и в широколиственных лесах (около 1000кг/га), но доля позвоночных выше (5кг/га). Большая часть приходится на почвенных беспозвоночных, в том числе 82% - на дождевых червей. В целом доля сапрофагов составляет 93%, фитофагов – 6, 2, хищников и паразитов – 0,8%.

Структура животного населения менее устойчива, чем в дубравах, из-за меньшей стабильности среды, ее более резких сезонных и многолетних колебаний. Запасы фитомассы в луговых степях на порядок меньше, чем в суббореальных лесах, около 26 т/га, однако по продуктивности (13-17т/га) луговые степи не уступают дубравам. Содержание минеральных веществ в зеленых частях достигает 5-10% , а общие запасы зольных элементов и азота в растениях – 1,1 -1,4 т/га. Особенно интенсивно поглощаются N, Sỉ, Са, К. Более половины от общей величины фитомассы ежегодно поступает в опад. Скорость разложения органических остатков отстает от их поступления, и в результате накапливается войлок (8-10 т/га). В разложении опада важную роль играют микроорганизмы. Биологическй круговорот очень активен.

В почву под луговой степью ежегодно поступает около 600-700 кг/га минеральных элементов – больше, чем в других суббореальных ландшафтах. Образующиеся при разложении опада устойчивые органо-минеральные соединения способны сорбировать значительное количество Са, К, Р, S и других элементов. Почвы выщелоченные и типичные черноземы – обладают наибольшими запасами гумуса – до 700-800 т/га. Они полностью насыщены основаниями, их реакция нейтральна. Профиль состоит из трех горизонтов: гумусово-аккумулятивного (60-80см), переходного и иллювиального карбонатного. В щелоченных черноземах карбонаты кальция появляются на глубине 140- 150см, а типичных – 120-130см. На западе лесостепи мощность почв достигает 150-190см, но содержание гумуса обычно не превышает 67%, к востоку мощность почв уменьшается, а содержание гумуса растет.

По сезонной ритмике лесостепные ландшафты близки к широколиственным лесам. Сроки наступления основных фаз по долготе изменяются быстрее, чем по широте.

Низменные аллювиальные равнины распространены по левобережьям крупных рек. Песчаные террасы заняты злаково-разнотравными сосновыми лесами с дубом, липой, степной вишней, ракитником. Верхние террасы покрыты лессом. Особенно широко они развиты по левобережью Днепра, где образуют плоскую слабодренированную Приднепровскую низменность с западинами, заболоченными поймами и древними долинами. Типичные мощные малогумусные черноземы, отчасти выщелоченные черноземы сочетаются с лугово-черноземными солонцеватыми почвами и солончаками.

Возвышенные эрозионные лессовые равнины распространены на западе и чередуются с лесными ландшафтами аналогичной группы. Их поверхность расчленена глубокой овражно-балочной сетью, врезанной в коренные породы. Распаханные участки на выщелоченных и типичных мощных мало- и среднегумусных черноземах чередуются с грабовыми дубравами. В лесах Подолии встречается дуб скальный.

Возвышенные эрозионные равнины с покровными суглинками встречаются на севере Харьковской области. Рельеф типично эрозионный (густота оврагов местами достигает 1,0 -1,2 км/км²). На поверхности залегают тяжелые элювиально-делювиальные карбонатные суглинки Почвы – выщелоченные черноземы, часто смытые. На высоких приречных склонах встречаются дубравы с липой, кленом, ясенем, на выходах известняков и мела – петрофитные луговые степи, реликтовые меловые боры.

3.Суббореальные степные (семиаридные) ландшафты формируются в условиях континентального климата с недостаточным и неустойчивым увлажнением. Годовая суммарная радиация возрастает здесь до 100-120 ккал/см², а радиационный баланс – до 40-80 ккал/см² (в Причерноморье – до 55 ккал/см²). Средняя температура июля достигает в юго-западных районах почти +24ºС, а сумма активных температур -3500º. На большей части территории зоны степей за год выпадает 300-450мм осадков. Испаряемость в южной подзоне приближается к 1000мм. Коэффициент увлажнения в северной части подзоны составляет 0,8 -0,6, а в южной падает до 0,5-0,3.

Осадки распределяются по сезонам неравномерно. На западе осадки сравнительно равномерно распределены по месяцам, на востоке наблюдается их резкий летний максимум и зимний минимум.

Большая часть осадков испаряется, и на долю стока остается не более 5-10%. Главная составляющая стока – талые снеговые воды, и более 65% годовой нормы стока приходится на весеннее половодье. Местные реки в южной степи летом обычно пересыхают. Весеннее половодье протекает бурно, и в этот период эрозионная деятельность рек и потоков весьма интенсивна. Мутность степных рек свыше 100-200 г/м³, местами более 500г/м³, однако из-за сокращения жидкого стока модуль твердого стока возрастает не очень сильно – до 50-100т/км². Минерализация речных вод превышает 500мг/л, но ионный сток по тем же причинам относительно невелик (10-20т/км² в год). В ландшафтах этой зоны идет интенсивный смыв и линейная эрозия, этому способствует безлесие, быстрое таяние снега, ливневые осадки, легко размываемые лессы и в особенности распашка. На плоских междуречьях широко распространены суффозионно-просадочные явления. Пылеватость и сухость грунтов создают предпосылки для дефляции.

Растительные сообщества степи представлены преимущественно многолетними засухо – и морозоустойчивыми травянистыми растениями с мощной корневой системой. Их наземные органы приспособлены к сокращению транспирации. Основные эдификаторы – дерновинные злаки: ковыли, типчак, житняк, змеевка, тонконог. В состав сообществ входят многочисленные представители разнотравья – астрагалы, гвоздика,весеннее- вегетирующие многолетники-эфемероиды: луковичный мятлик, тюльпаны. Нередко кустарники – карпагана, спирея, шиповник. Растительный покров мозаичен. Это обусловлено деятельностью грызунов и неравномерным развитием отдельных видов растений и их групп, зависящим от колебаний увлажнения.

Состав и структура степных сообществ существенно изменяются как по широте, так и по долготе. К югу травостой становится более разреженным, уменьшается его видовая насыщенность и продуктивность, крупнодерновинные злаки сменяются мелкодерновинными, сокращается количество многолетников, возрастает относительная масса подземных частей. Различают три зональных подтипа. Для северных степей характерны багаторазнотравно-дерновиннозлаковые сообщества с различными видами ковылей, преимущественно перистых и типчаком. Они близки к луговым степям, но видовая насыщенность и проективное покрытие уменьшаются, многие мезофитные виды выпадают. Средние степи образованы такими представителями ксерофильного разнотравья, как полыни, грудница, лапчатки и мелкодерновинными злаками. В меридиональном направлении также обедняется и изменяется флористический состав травяного покрова, происходит его ксерофитизация.

Степные ландшафты коренным образом отличаются от лесных как среда для жизни животных. Безлесие заставило большинство животных жить в норах, у копытных развило способность к быстрому передвижению и стадности. Маломощный снежный покров делает доступным растительный корм и зимой. Важную роль в питании животных играют луковицы, клубни, корневища. Высокое содержание зольных элементов в растениях снимает угрозу минерального голодания. Для многих животных растения служат источником влаги. Большинство животных – фитофаги. Роль сапрофагов резко сокращается по сравнению с лесными ландшафтами. Однако неустойчивость кормовой базы из-за частых засух обуславливает такие приспособления, как запасание кормов, летнюю спячку. По годам и сезонам резко колеблется численность насекомых, грызунов.

В степной зоне известно около 90 видов млекопитающих, треть которых – эндемики степи. Самая многочисленная группа – грызуны (суслики, полевки, пищухи, зайцы, хомячки, слепуши, сурки). Из хищников эндемичны степной хорь и корсак. Встречаются горностай, ласка, лисица, волк. Из птиц типичны дрофа, стрепет, куропатка, степной орел, канюк, пустельга. Пресмыкающихся больше чем в лесах (степная гадюка, желтобрюх, уж, прыткая ящерица). Численность и масса беспозвоночных значительно меньше, однако они составляют до 95% от общей зоомассы.. Сосредоточены они в основном в узком приповерхностном слое почвы.

Стада диких копытных способствуют нормальному развитию травостоя (втаптывают семена, уничтожают сорные растения, удаляют лишнюю массу листьев, разрыхляют подстилку, удобряют почву). Многообразна роющая деятельность грызунов. Выбросы из нор формируют своеобразный микрорельеф, просадки над норами и размыв отверстий приводит к образованию западин; создается мозаичная морфология ландшафта с пестрым почвенно-растительным покровом. Почвенные беспозвоночные, особенно дождевые черви, играют важную роль в почвообразовании (гумификация и минерализация органического вещества, улучшение аэрации). Грызуны, дождевые черви, муравьи, поднимая на поверхность карбонаты кальция и другие соединения, отчасти компенсируют их потерю при вымывании, а иногда способствуют засолению почв.

По запасам биомассы и продуктивности степи уступают луговым. Живая фитомасса оценивается в 200-250 ц/га. Примерно столько же приходится на отмершие корни и ветошь. Продуктивность сильно колеблется по годам.

С опадом в почву поступает не менее 400-500 кг/га зольных элементов и азота. В опаде много оснований, нейтрализующих органические кислоты, поглощающий комплекс степных почв насыщен основаниями, реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная. Поскольку почвы сплошь не промачиваются, в них накапливаются карбонаты, а в южной степи – гипс и легкорастворимые сульфаты и хлориды. Мощная корневая система, перехватывающая минеральные элементы, а также роющая деятельность животных усиливают этот процесс. В результате замедленной минерализации растительных остатков из-за сухости и относительно небольшой продолжительности теплого периода в почве накапливаются большие запасы гумуса, который удерживается благодаря высокому содержанию в них кальция. Трудновымываемые гуминовые кислоты преобладают над подвижными фульвокислотами. Профиль почв состоит из двух горизонтов – гумусово- аккумулятивного и иллювиального карбонатного ( в южных черноземах и каштановых почвах под карбонатным горизонтом лежит иллювиальный гипсовый).

Почвы южных степей – темно-каштановые и типичные каштановые. У них мощность гумусового горизонта сокращается с 40-35 до 35-25см, а содержание гумуса – с 4,5 -4,0 до 3,5 -3,0%. Эти почвы часто карбонатные и солонцеватые. Южной подзоне солонцы появляются на плакорах.

В степных ландшафтах широко распространены лессы и лессовидные суглинки, в формировании которых важную роль играли процессы выветривания и биологического круговорота в аридных перигляциальных условиях. По существу они представляют как бы реликтовый иллювиальный горизонт бывших почв.

Зима довольно холодная, почвы промерзают до глубины 50-100см и три-четыре месяца находятся в промерзлом состоянии. Весна характеризуется быстрым таянием снега, бурным половодьем, интенсивным плоскостным смывом. В сухих степях Причерноморья вегетация возобновляется в марте, пионерами являются эфемероиды – луковичный мятлик, тюльпаны, гусиный лук. Вегетация основных степных злаков возобновляется во второй половине апреля. Во второй половине июня травостой пребывает в состоянии полупокоя, высыхают перистые ковыли, типчак. Во второй половине июля и августе наблюдается некоторое оживление травостоя, в сентябре он начинает высыхать.

Современное состояние степных ландшафтов – это результат длительного хозяйственного воздействия: сначала охоты (истребление копытных), затем выпаса домашнего скота (распространение растений, устойчивых к выпасу, в том числе пустынных кустарничков; уплотнение почвы, снижение биологической продуктивности) и распашки (уничтожение естественного покрова, перестройка биологического круговорота и изъятие минеральных элементов с урожаем, потеря минеральных веществ из-за плоскостного смыва, эрозии и дефляции).

Низменные аккумулятивно-морские равнины встречаются в Причерноморье. Растительность представлена сухими степями на темно-каштановых солонцеватых почвах. Развиты солонцы.

Низменные аллювиальные суглинистые и глинистые равнины распространены преимущественно по левобережьям крупных рек. Поверхность террасирована, слабо расчленена. Верхние террасы часто перекрыты лессами и довольно сильно расчленены эрозией; часты просадочные блюдца. Поймы рек заняты разнотравно-злаковыми лугами и лесами из вяза, береста, тополя, черной ольхи и ивняками. В низовьях и дельтах Дуная, Днестра, Днепра расположены обширные плавни.

Низменные аллювиальные песчаные равнины занимают надпойменные песчаные террасы и древние дельты Днепра, Северского Донца и других рек. Часты бугристые перевеянные пески. Преобладают разреженные псаммофитные сообщества и типчаком Беккера, ковылем борисфенским, полынью Маршалла. Понижения в эоловых песках заняты рощами из березы, черной ольхой, осоковыми, тростниковыми болотами и солончаками.

Низменные приморские равнины с мощным покровом лессов или лессовидных суглинков расположены в средних и южных подзонах Причерноморья. Сложены они глинистыми и тяжелосуглинистыми лессами поверх миоценовых известняков, плиоценовых песчаников и глин. Поверхность плоская, с крупными западинами-подами, почти лишенная местной речной сети. Преобладают южные малогумусные солонцеватые черноземы, переходящие на юге в темно-каштановые и каштановые солонцеватые почвы.

Приазовская низменность сложена лессовидными суглинками (мощностью до 80м), расчленена долинами рек, часто пересыхающих летом. Доминируют барьерные степные ландшафты северного подтипа с предкавказским вариантом обыкновенных черноземов, отличающихся мощным (до 150см) гумусовым горизонтом с малой гумусностью (4-6%) и высоким содержанием карбонатов глубже 40-50см.

Возвышенные эрозионные лессовые равнины типичны для западной части зоны. Поверхность сильно расчленена глубокими оврагами и балками. Преобладают тяжелые суглинистые лессы. Для северной подзоны характерны байрачные леса с зарослями караганы, степной вишни, терна, бобовника. На южных склонах Волынской и Подольской возвышенностях эрозионная сеть местами врезана до кристаллических пород Украинского щита; почвы преимущественно обыкновенные мощные среднегумусные черноземы. На Приазовской возвышенности в виде денудационных останцев выступают кристаллические породы с петрофитными степями, тимьянниками и байрачными лесами.

Возвышенные кряжи и остаточные массивы на палеозойских складчатых структурах. Данный вид ландшафта встречается на Донецком кряже – представляет из себя структурно-денудационную возвышенность на герцинских складках из карбоновых песчаников, глин, сланцев, известняков, частично перекрытых лессом. Увалистая, с крупными грядами поверхность сильно расчленена эрозией. В прошлом на водоразделах были распространены грабовые дубравы. Почвы – обыкновенные и типичные черноземы. Кое-где на водоразделах сохранились широколиственные леса.

Возвышенные куэстовые равнины и холмистые предгорья Крымских гор имеют куэстовый рельеф. Внешняя (низкая) куэста сложена миоценовыми известняками. Предгорные луговые степи и остепненные луга замещены сельскохозяйственными землями. Внутренняя куэста из меловых мергелей, увенчана эоценовыми известняками, характеризуется сочетанием степных и фриганоидных участков. В межкуэстовых депрессиях, разработанных в палеогеновых мергелях и глинах, в прошлом степи чередовались с кустарниковыми зарослями субсредиземноморского типа (боярышник, держидерево, грабинник) возникшими на месте лесов из пушистого дуба. Холмисто-грядовый с грязевыми сопками рельеф Керченского и Таманского полуостровов сформировались на мелкоскладчатых неоген-палеогеновых сланцах, глинах, мергелях, известняках. Гряды заняты сухими каменистыми степями, понижения и котловины – типчако-ковыльными на южных карбонатных черноземах и полынно-типчаковыми на темно-каштановых солонцеватых почвах и солонцах.

Лекция 8. Тема. «Антропогенное влияние на ландшафты».

План.

1.История влияния человека на природный ландшафт.

2.Влияние хозяйственной деятельности на круговорот воды.

3. Нарушение кругооборота кислорода, углерода, азота, фосфора.

1. Влияние человека, когда он занимался собирательством и охотой, использовал для своей жизнедеятельности дары природы, было незначительным.

В неолите непосредственное влияние человека становится очевидным, проявляясь в выкорчевывании деревьев и кустарников, а также выпасом скота. Создание новых орудий труда, использование полезных ископаемых стимулирует рост населения, что в свою очередь привело к изменению отношений человека к окружающей среде. Вера в прогресс и стремление увеличить производство стали первоочередной задачей. Механизация сельского хозяйства изменила структуру производства и систему землепользования. Минеральные удобрения заменили природные. Стоимость промышленной продукции стала превышать стоимость сельскохозяйственной продукции. Увеличение же численности населения привело к миграции жителей села в города. Быстрыми темпами природные ландшафты стали превращаться в антропогенные.

Человечество за последние десятилетия ежедневно использует 300млн. тонн различных веществ и материалов, сжигает 30 млн. т. топлива, использует 2 млрд. м³ воды и 65млдр. м³ кислорода. Сравнение антропогенных материальных потоков с параметрами биосферного кругооборота веществ, позволяет сделать вывод, что человек своей деятельностью обуславливает значительную часть биохимической динамики веществ на планете. Общее количество использования человеком пресной воды составляет 2% объема влаги, которая вводится в биосферный кругооборот в результате транспирации всеми растениями суши. Антропогенный обмен газов в атмосфере составляет 15-18% от всего биотического газообмена. Уровень использования продукции биомассы составляет 10%. Использование такими темпами природных ресурсов и загрязнение окружающей среды, привели к глобальным экологическим проблемам в ХХ столетии, имеющие негативные тенденции, как:

• использование ресурсов Земли настолько превышает темпы их природного восстановления, что истощение природных богатств стало влиять на их использование, на национальную и мировую экономику, привело к необратимому обеднению литосферы и биосферы;

• отходы, побочные продукты производства и быта деформировали экологические системы, нарушили глобальный кругооборот веществ и создали угрозу для жизни на планете.

Отличительной чертой природных ландшафтов от антропогенных является замкнутый цикл кругооборота веществ. В антропогенном же ландшафте кругооборот химических элементов и веществ разорван. Реально в нем может быть частично восстановлены биологические ресурсы, утилизированы биотой часть отходов производства. Темпы восстановления, утилизации, нейтрализации сейчас отстают от темпов добычи ресурсов и загрязнения среды, влияя, таким образом, на эволюцию и стационарное состояние биосферы.

2. Хозяйственная деятельность человека оказывает влияние на кругооборот воды. В пределах одной природной зоны в местах скопления промышленных предприятий осадков выпадает больше. Это объяснятся выбросами предприятиями пыли, которая служит ядрами конденсации для водяных паров. В результате уничтожения растительного покрова увеличивается поверхностный сток воды. Известно, что растения улавливают и удерживают воду, которая просачивается в почву, таким образом, регулируя уровень грунтовых вод. Строительство плотин для гидроэлектростанций на равнинах и создание водохранилищ искусственно регулируют сток речной воды в моря и океаны, что приводит к нарушению водного баланса на данной территории.

3. В результате эволюции Земли в окружающей среде сбалансировано соотношение кислорода и углекислого газа. Современная атмосфера содержит, примерно 1/25часть кислорода, имеющегося на нашей планете. Главные запасы кислорода содержаться в карбонатах, органических веществах и оксидах железа, часть кислорода растворена в воде. Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним вступают в реакцию большое количество органических и неорганических веществ. Деятельность человека оказывает негативное влияние на кругооборот кислорода. Окисление бытовых и промышленных отходов, горение свалок, сжигание различных видов топлива, многие технологические процессы осуществляются за счет кислорода, находящегося в атмосфере, с выделением в нее углекислого газа. Полеты самолетов и ракет, выброс в атмосферу фреонов приводит к разрушению озонового слоя, который также участвует в круговороте кислорода. Ученые считают, что при таких темпах развития транспорта и промышленности, вырубке лесов в ближайшие 150-180 лет приведет к уменьшению количества кислорода на Земле на 30% . Ведь только сейчас для сгорания различных видов топлива используется до 25% кислорода, выработанного продуцентами за год. Оставшаяся растительность на Земле не успевает вовлечь в процесс фотосинтеза весь поступающий углекислый газ в атмосферу. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере привело к повышению годовой температуры на суше на 1ºС, воды на 0,8ºС. Изменение кругооборота кислорода и углекислого газа прямо или косвенно влияет на кругооборот других химических элементов.

В природном ландшафте основная часть азота содержится в живых организмах, в почву и воду азот поступает в результате его органической фиксации. Вмешательство человека в окружающую природную среду изменило кругооборот азота. Уничтожение леса и замена его травостоем, распашка прерий, пампасов, степей, орошение пустынь, использование в большом количестве азотных удобрений привело к качественному и количественному изменению круговорота азота в биосфере. Удобрения включают в круговорот от 100 до 300кг азота, с урожаем из него уходит до 400-600кг азота с каждого гектара. Денитрификация приводит к выведению азота с экосистемы и составляет около 83 млн.т за год, следовательно в биосфере накапливается около 9млн. т азота в связанной форме. Попадая в атмосферу, оксиды азота принимают участие в образовании смога. Выбросы в атмосферу аммиака и различных оксидов азота ежегодно составляют 200-300 млн.т, значительная часть которых возвращается в почву либо в водоемы в виде «кислотных дождей».

Негативное влияние деятельности человека на круговорот фосфора проявляется:

* фосфор извлекается с руды и используется в виде удобрения;

• производство препаратов, содержащих фосфор, которые используются в производстве и в быту;

• производство многочисленных продуктов и кормов, содержащих фосфор, вывоз и использование их в местах концентрации населения;

• использование морепродуктов на суше, что способствует перераспределению фосфора между двумя глобальными экосистемами.

Замена природных биоценозов агроценозами сопровождается потерей большого количества запасов фосфора, поскольку его содержание в фитомассе леса и луговых степях составляет десятки килограмм на га. Потери фосфора в результате почвенной эрозии составляют от 9 до 22 кг с гектара за год. Фосфор, вымытый с полей в реки, только лишь частично попадает в океан, где был извлечен в составе морепродуктов.

Лекция 9. Тема. «Экология агроландшафтов»

План.

1.История развития агроландшафтов.

2. Компоненты агроландшафтов.

3.Формирование агроландшафтов.

4. Экологические последствия создания агроландшафтов.

1. Одомашнивание животных, переход охоты к сельскому хозяйству и оседлому образу жизни, появление первых сельскохозяйственных культур привели к глубокому преобразованию природных ландшафтов, к появлению первых антропогенных ландшафтов – сельскохозяйственного типа. Создание первых агроландшафтов сопровождалось выкорчевыванием и сжиганием леса, в результате чего происходило уничтожение вредителей, зародышей возбудителей болезней растительности и обогащением почв фосфором, калием, кальцием и зольными элементами, ускорением минерализации органических веществ почв. Поля обрабатывались несколько лет до снижения урожая выращиваемых культур. После истощения почв поля забрасывались. В результате сукцессий происходило восстановление природной растительности и плодородия почв.

Постепенно лесопольная система сменила подсечно-огневое ведение сельского хозяйства. Поля с однолетними растениями чередовались с полосами леса, что позволяло в средней полосе задерживать весной влагу на полях. Развитие животноводства позволило поддерживать плодородие почв, путем удобрения их органическими веществами. Однако эпизодическое внесение в почву перегноя не обеспечивало повышения плодородия почв, и поля спустя 10-15 лет не обрабатывались.

На смену примитивного землепользования пришла зерно-паровая система, позволившая увеличить посевные площади под зерновые культуры в 3 раза и повысить интенсивность использования земли. Поля после выращивания зерновых культур оставлялись под пар на 2-3 года. За это врмя почва частично восстанавливала свое плодородие.

На основе совершенствования зерно-паровой и многопольно-травянистой системы землепользования возникла современная система землепользования – севооборот.

2. Основные элементы биоценоза в агроландшафте по Маркову представлены:

*культурными растениями;

*сорняками, сопровождающие высаженные культуры;

*микроорганизмами ризосфер культурных растений и сорняков;

*азотфиксирующими бактериями, на корнях бобовых растений;

*бактериями, грибами, водорослями, свободно живущими в почве;

* беспозвоночными животными;

* грибами, бактериями, вирусами, паразитирующими на культурных растениях и сорняках;

*бактериофагами – паразитами микроорганизмов.

Остальные компоненты агроландшафта соответствуют компонентам природного ландшафта.

3.Создание сельскохозяйственных ландшафтов приводит к трансформации отдельных элементов естественных ландшафтов: нарушается равновесие между рельефом, почвами, гидрологическим режимом, формируется новый биогеохимический кругооборот. В агроландшафтах существенно изменяются все параметры микроклимата.

При развитии сельского хозяйства малопродуктивные дикие растения естественных ландшафтов заменяются человеком на высокопродуктивные культурные сорта, выводятся новые формы растений, но при всем при этом растительный покров в агроландшафтах становится однообразным. А это в свою очередь приводит к доминированию в агроландшафтах нескольких видов животных фитофагов.

Отсутствие механизмов саморегуляции в агроландшафте являются условием массового систематического размножения отдельных видов животных, а выращивание монокультур на больших площадях создают для них неисчерпаемые запасы корма. Отсутствие естественных врагов обуславливает превращение грызунов, насекомых в сельскохозяйственных вредителей.

Серьезную потенциальную угрозу агроландшафтам и прилегающим к ним естественным ландшафтам наносит интенсивная химизация земледелия. Использование минеральных удобрений, химических мелиорантов (изменения структуры почв), гербицидов (используются для угнетения развития сорняков), инсектицидов (используются для уничтожения насекомых), нематоцидов (для уничтожения червей нематод), фунгицидов (антигрибковые вещества), дефолиантов (используются для удаления листьев), регуляторов роста растений, даже в условиях относительной безвредности отдельных препаратов, оказывают вместе негативное влияние на ландшафт.

Попадая в окружающую среду, пестициды накапливаются, перемещаются по цепям питания в природных экосистемах, многократно увеличивая концентрацию.

В пределах одного ландшафта разные пестициды ведут себя не одинаково, имея разный период распада, что показано в таблице. Таблица 1.

Время разложения пестицидов в окружающей среде

Наименование вещества	Длительность разложения (годы)
Инсектициды:
Токсафен	6
Гептахлор	9
Альдрин	9
ДДТ	10
ГХЦГ	11
Хлордан	12
Гербициды:
2-4-Д	6
Диурон	16
Симазин	17
Антразин	17
Гордон	19
Монурон	36

Общая схема изменения пестицидов в окружающей среде выглядит так:

Фотохимический распад в воде

Диффузия в верхнем слое атмосферы

Фотохимический распад в атмосфере

Пестициды

Разложение почвенной флорой и фауной

Метаболизм в растениях и животных

Разложение гидробионтами

Опасным последствием применения гербицидов является резкое проявление эрозии почв: на обнаженных почвах (после уничтожения растительного покрова) она развивается на всех территориях. Пестициды угнетают биологическую активность почв и тем самым препятствуют природному возобновлению их плодородия.

Кроме влияния на вредных насекомых или растений химические вещества оказывают пагубное воздействие и на полезные виды.

Уровень токсичности этих субстанций очень высок для теплокровных животных и человека.

Во время применения химические средства защиты растений уничтожают всю популяцию вида, в то время как вредителями является незначительная их часть.

В сравнении с 1961годом, эродированность полей в настоящее время увеличилась на 17,7 % , что составляет 67,7% от общей площади отведенной под поля. Вследствие эрозии среднегодовые потери плодородного слоя почв с сельскохозяйственных угодий, расположенных на склонах, составляет от 6,2 до 9,8т/га за год. Современная структура посевных площадей на склонах не обеспечивает полного поглощения осадков.

Изменяют естественный ландшафт и построенные на сельскохозяйственных угодьях хранилища для пестицидов и минеральных удобрений, которые не приспособлены для этих целей.

Несоответствующие условия и длительное хранение просроченных пестицидов, непригодная тара и упаковка – все эти факторы приводят к образованию непредсказуемых смесей пестицидов и их новых соединений. Дальнейшее их хранение в не приспособленных специально для этого хранилищах, создают в дальнейшем опасность для ландшафтов.

При внесении пестицидов традиционными способами (распыление самолетами, машинами) значительная их часть испаряется, смывается водой. Таким образом, пестициды попадают в почву в местах, где их применение нежелательно. Например, пестициды, применяемые в Японии, обнаружены в тундре Аляски и Канады.

Использование коллекторно-дренажных систем, зарегулирование стоков и техническое состояние оросительных систем, привели к коренному изменению природного ландшафта – заболачиванию пойменных лугов, а также вызвало повышение уровня грунтовых вод в низинах.

Анализ материалов исследования почв агроландшафтов показал, что черноземные почвы за период с 1961года и по сей день, значительно ухудшили свои свойства. Длительное использование этих почв в сельскохозяйственных целях без надлежащих агротехнических мероприятий привело к физико-химической деградации почв.

4. Экологические последствия создания агроландшафтов.

Основные факторы	Изменения
1.Ежегодная глубокая вспашка почв и переворачивание пластов.	Нарушение оптимальных физических свойств почв (структуры, водно-воздушного режима); увеличение интенсивности плоскостной эрозии, уменьшение содержания гумуса в почве. Изменение процесса почвообразования.
2.Использование тяжелой (на колесах) сельскохозяйственной техники.	Уплотнение почв и резкое снижение их плодородия; частые пылевые бури и вынесение плодородного слоя; загрязнение почв горючим и смазочными материалами.
3.Сбор урожая культурных растений, сеноуборка, заготовка кормов.	Без применения удобрений – уменьшение питательных веществ в почве; через несколько лет снижение плодородия почв; увеличение испарения влаги из почвы после изъятия вегетативной массы растений.
4. Выпас скота.	Уплотнение почв животными; при перевыпасе наблюдается уничтожение растительного покрова, защищающего почвы от эрозионных процессов; обеднение химического состава почв, видового состава растительности; изменение видового состава животных и уменьшение численности животных.

Агроландшафты ежегодно испытывают, в той или иной мере, изменение своих составляющих. Поэтому для ландшафтов, которые используются как сельскохозяйственные угодья, необходимо рассматривать вопросы об их охране от деградации в процессе использования.

Для борьбы с эрозией почв необходим комплекс мер: землеустроительных (распределение угодий по степени их устойчивости к эрозионным процессам), агротехнических (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, при которой задерживается сток, химические средства борьбы), лесомелиоративных (полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, лесные насаждения на оврагах, балках) и гидротехнические (каскадные пруды).

Для почв, подверженных сильной эрозии, необходим весь комплекс противоэрозионных мер: полосное земледелие, при котором прямолинейные контуры полей чередуются с полезащитными лесными полосами, почвозащитные севообороты, облесение оврагов, бесплужные системы обработки почв (применение культиваторов, плоскорезов), различные гидротехнические мероприятия (устройство каналов, валов, канав, террас, сооружение водотоков).

Деградацию почв можно избежать при ограничении размера поля, вписывающегося в неровности рельефа и отказа от распашки в случае опасности эрозии.

Контурная вспашка с чередованием культур на разных террасах, как и мелкая нарезка полей, разделенных лесными или травяными полосами, является лучшим средством не только против эрозии, но и против вредителей, так же как и введение севооборотов вместо монокультур. Важно, чтобы паразиты не находили себе пищи на соседних полях и чтобы следующая генерация попадала в условия другой, несъедобной для нее культуры. Бескрайние однородные поля и повторение культур в следующем году способствует вспышкам популяций вредителей.

При севообороте необходимо также учитывать изменения структуры и химического состава почв.

В ландшафтах с достаточным или избыточным увлажнением часто применяют осушение. Однако чрезмерное осушение может вызвать нежелательные изменения в ландшафте – пересушку почв, их дегумификацию и декальцинирование.

Для уменьшения антропогенной нагрузки на ландшафты (уменьшение эрозии почв) можно использовать лесозащитные полосы. Лесозащитные полосы делятся на два вида – полезащитные и водорегулирующие. Полезащитные лесополосы удерживают снег во время метелей, улучшают микроклимат полей, способствуют урожайности сельскохозяйственных культур.

Водорегулирующие лесополосы высаживают на границах полей и ориентированы длинной своей частью поперек склонов. Они удерживают поверхностный сток и переводят его во внутрипочвенный, между лесополосами на полях улучшается микроклимат.

Приовражные насаждения препятствуют использованию склонов как природных кормовых угодий.

Если созданные ранее агроландшафты, с управляющим воздействием человека на процессы организации фитоценозов, зооценозов, микроценозов, почвообразующие процессы, частично не используются под пашню, пастбища, сенокосы то это служит толчком для природного преобразования агроландшафтов в естественные. Наблюдается зарастание не вспаханных полей неприхотливыми видами дикорастущих растений, появляются представители естественной фауны, то есть наблюдается самоорганизация окружающей среды.

Лекция 10. Тема « Экология ландшафта разработок полезных ископаемых».

План.

1. Ландшафт разработок полезных ископаемых.

2. Карьерно-отвальный ландшафт.

3. Каменоломный бедленд.

4. Терриконы.

5. Промышленный карст.

1. В современном процессе формирования рельефа человек является частью экзогенных факторов. Природные экзогенные факторы изменяют земную поверхность в течение длительного, но обозримого времени, подчиняясь общим для окружающей среды закономерностям: системности, ритмичности. Человек в течение короткого времени (дни, недели, год) создает новые формы рельефа. Рельефообразующая целенаправленная деятельность человека не подчинена общим закономерностям природы. Но созданные человеком в результате добычи полезных ископаемых как открытым, так и закрытым способами положительные (терриконы, отвалы) и отрицательные формы рельефа (карьеры, промышленный карст) в дальнейшем подвергаются воздействию экзогенных природных факторов. В свою очередь, вновь созданные формы рельефа, оказывают негативное влияние на все компоненты природного ландшафта: почвы, гидрологический режим, растительность, животный мир. Они начинают участвовать в геохимическом круговороте, изменяя его скорость, качественные и количественные характеристики. Поэтому можно говорить о возникновении антропогенных видов ландшафтов: карьерно-отвального ландшафта, каменоломного бедленда, терриконов, промышленного карста. Все вновь возникшие типы ландшафтов можно отнести к измененным и сильноизмененным ландшафтам с частично обратимыми и необратимыми изменениями естественных ландшафтов.

Добыча многих полезных ископаемых открытым (карьерным) способом приводит к образованию искусственных отрицательных форм рельефа различной формы и глубины.

2. Карьеры – выработанные в процессе открытых разработок месторождений полезных ископаемых пространства, характеризующиеся определенной площадью, глубиной, обводненностью, а также другими горномеханическими, геологическими и гидрологическими особенностями. Как правило, карьеры имеют крутые борта с уступами, высотой от 3 до 6,5м. Углы уступов откосов составляют 40-45º. По характеру нарушения и форме рельефа они могут быть террасированными, котлованообразными, западинообразными и другими. По глубине разработки их можно разделить на: глубокие, среднеглубокие и неглубокие.

При открытой и шахтной разработке месторождений создаются положительные формы рельефа в виде отвалов, которые состоят из неиспользованных, покровных пород. По характеру нарушения и форме рельефа отвалы различают: платообразные, близкие к уровню естественной поверхности, или средневысотные, платообразные террасированные и гребневидные. Свежие отвалы, которые еще не успели зарасти, да и старые, которые сложены токсичными породами, формируют оголенный тип местности. Эти отвалы, окрашенные в зависимости от состава пород, в разные тона, вносят дисгармонию в ландшафт и являются источником загрязнения окружающей среды.

3. Каменоломный бедленд – акультурный тип местности, возникающий на месте старых каменоломен. Он характеризуется сложной поверхностью – наличием неровных участков – днища карьера, останцев, наполовину разрушенных отвалов, иногда озер, бедной кустарниково-травянистой растительностью. От отвального типа ландшафта он отличается повышенной каменистостью, широким развитием плоских донно-карьерных урочищ, урочищ крутостенных обрывов, ограниченных небольшими участками отвальных комплексов. Длительное время здесь сохраняются абсолютно бесплодные, оголенные урочища. Длина такого типа ландшафта может быть внушительна - 200м и более метров.

4. К положительным формам рельефа антропогенного происхождения относятся терриконы, сложенные пустой горной породой, выданной на гора при добыче каменного угля шахтным способом. Линейные размеры этих новых форм рельефа бывают внушительных размеров - их высота нередко достигает 80м, протяженность -2 км.

Терриконы не только занимают определенную площадь, но и оказывают прямое негативное воздействие на окружающую среду. С 1 га поверхности террикона ветром сносится до 10 т пыли, водными потоками сносится около 35 т породы. В радиусе 500 метров от отвала почва утрачивает свои свойства до глубины 0,6 м. Деградация почвы и потеря плодородия наблюдается на расстоянии до 5 км. В ходе исследований, проведенных Макеевским НИИ, было выявлено, что горящий террикон за сутки выделяет в окружающую среду 150т двуокиси углерода, 10 т оксида углерода, 1,5 т двуокиси серы, 0,4т сероводорода, 0,1 т оксида азота.

Терриконы и отвалы изменяют радиационный фон. На угольных шахтах Луганской области образовалось более чем 100тыс. м³ отходов с техногенно - увеличенной природной радиоактивностью, радиационные характеристики которых мало чем отличающихся от отходов уранодобывающей и ураноперерабатывающей промышленностей.

5. Разработка полезных ископаемых сопровождается откачкой подземных вод и образованием пустот, что в последствии в сложных геологических условиях приводит к серьезным изменениям в ландшафте и возникновению экзогенных геологических процессов: оползней и техногенного карста. Значительное осушение водоносных горизонтов приводит к фильтрации воды вниз. Это способствует проникновению химических веществ в вертикальные карстовые трещины и разъеданию карбонатных пород углекислым газом и угольной кислотой.

В пределах депрессионной зоны водозаборов, вблизи накопителей кислых стоков (хвостохранилищ), гидроотвалов, на промышленных площадках может развиваться активная деформация дневной поверхности вследствие образования суффозионно-карстовых воронок и западин.

В классификации техногенного ландшафта у Милькова Ф. отсутствует такой тип антропогенного промышленного ландшафта, как подтопление, широко распространенный в районах закрытия шахт.

При разработке месторождений шахтным способом существенно деформируется земная поверхность, изменяется гидрографическая сеть, нарушается гидрологический режим водоносных горизонтов. Результатом нарушения природного динамического равновесия водного баланса территории возникает и развивается подтопление земель грунтовыми водами.

Подтоплению подвергаются антропогенные ландшафты, так как естественные, как правило, в местах добычи полезных ископаемых отсутствуют.

Например, в Краснодонском районе в результате закрытия шахты им. С. Тюленина подтоплению подверглось 129 га, из которых 48га защищены дренажной системой. Закрытие шахты «Центральная Ирмино» вызвало поднятие уровня грунтовых вод и подтопление территорий городов Первомайска, Теплогорска, села Калиново.

Огромная экологическая проблема возникает с изменением естественных и антропогенных ландшафтов бытовыми и промышленными отходами. Особенно такая проблема характерна для крупных городов.

Как правило, мусороперерабатывающие и мусоросжигающие заводы отсутствуют в крупных городах Украины и все бытовые отходы из населенных пунктов вывозятся на свалки. Как правило, под полигоны отводят естественные депрессии - овраги. Поверхностные воды, стекая по полигону, загрязняются различными токсичными веществами и попадают в водоем, к которому приурочен овраг. Проблемой населенных пунктов является возникновение стихийных свалок в антропогенных созданных ландшафтах, чаще всего такие свалки возникают в черте населенных пунктов и лесополосах.

Существенно возрастает и накопление отходов энергетического, угледобывающего, углеперерабатывающего, машиностроительного комплексов, которые используют не совершенные технологии.

Таблица. Экологические последствия создания промышленных ландшафтов

Основные факторы	Изменения
1.Добыча полезных ископаемых открытым способом	Изменение рельефа местности (карьерные выемки, отвалы); механическое загрязнение почв на месте карьера и под отвалами породы; изменение направления и скорости протекания всех химических процессов; извлечение на поверхность токсичных соединений; резкое снижение уровня грунтовых вод; частичное осушение почв; загрязнение атмосферного воздуха пылью; нарушение растительного покрова, уничтожение мелких животных, изменение видового состава растений и животных.
2.Добыча полезных ископаемых закрытым способом.	Изменение рельефа местности (терриконы, хвостохранилища, карст, оползни), оседание и сдвиг горных пород, подтопление территорий; химическое загрязнение почв, механическое загрязнение почв; истощение водоносных горизонтов и ухудшение качества подземных и поверхностных вод; снижение расхода малых рек; загрязнение атмосферного воздуха выбросами метана, оксидов углерода из горных выработок, газовыделение и горение отвалов, терриконов; газовые и нефтяные пожары, обогащение пыли рудными элементами; нарушение растительного покрова, гибель мелких животных под терриконами; изменение видового состава животных и растений.