9. Елементи морфологічної структури ландшафтів.

Морфологічна структура ландшафту

За пропозицією кафедри ландшафтознавства географічного факультету МДУ ім. М.В. Ломоносова природні геосистеми, більші, ніж ландшафт, тобто складаються з декількох ландшафтів, називають таксономічними одиницями, а більш дрібні, що входять до складу ландшафту, - морфологічними частинами ландшафту. Розділ ландшафтознавства, приділяє увагу вивченню закономірностей внутрішнього територіального складу ландшафту, що представляє його морфологічні складові частини, називають морфологією ландшафту. Морфологічна будова ландшафтів різноманітно за складністю внутрішнього територіального устрою. На сучасному етапі розвитку географії ландшафт розглядають як складну індивідуальну територіальну одиницю, історично сформовану систему більш дрібних природних комплексів, позначених термінами: фація, подурочіще, урочище, місцевість.

Фація

Це найпростіша гранична категорія геосистемний ієрархії, що характеризується найбільшою однорідністю природних умов. У фації на всій території зберігаються однакова літологія поверхневих порід, однаковий рельєф і зволоження, один мікроклімат, одна грунтова різниця і один біоценоз. Фація - первинний функціональний елемент ландшафту і основний об'єкт стаціонарних ландшафтних досліджень. З фації як первинної геосистеми починають вивчати кругообіг речовини, біогеохімічні переміщення і трансформацію енергії. На рівні фації досліджують вертикальні зв'язки в ландшафті і його динаміку. Накопичення інформації про структуру, функціонування та динаміці фації як пов'язаною системи низового рівня дає можливість вивчати горизонтальні потоки речовини, енергії та територіальні зв'язки в геосистемах. Фація-відкрита геосистема, яка функціонує у взаємодії з сусідніми фациями різних типів. Фація - динамічна, нестійка і недовговічна як незамкнута система. Вона залежить від приходу основних зовнішніх потоків речовини та енергії, що надходять із суміжних фацій і що йдуть від неї. Ландшафт та фація несумірні з довговічності. У них різні масштаби як у часі, так і в просторі. Недовговічність і відносна нестійкість фації означають, що зв'язки між її компонентами (при однорідної територіальної поширеності в межах фації) мінливі.

Найбільш активний компонент фації - біота. Вплив біоти на абіотичні середовище в межах фації проявляється відчутніше, ніж в межах ландшафту. Наприклад, лісові та болотні спільноти фацій трансформують їх мікроклімат, але не впливають на клімат ландшафту. Або локальне збільшення яру при водної ерозії і відсутності рослинності призводить до трансформації фації, але не змінює природного характеру ландшафту.

Різноманітність фацій вимагає їх систематизації і класифікації. При класифікації фацій за двома критеріями стійкості і визначає значенням у формуванні фації був виділений її універсальна ознака - місце розташування як елемент орографічного (орографія - класифікація елементів рельєфу) профілю переважної більшості ландшафтів. Відмінності між фациями обумовлені їх становищем у зв'язаному ряду місця розташування. Були виділені основні типи розташування, що відповідають певним типам фацій.

Елювіальний фації розташовані на плакорах (плакорах - вирівняна водораздельная територія), вододільних поверхнях зі слабкими ухилами (1 ... 2 °) без істотного змиву грунту, атмосферним типом зволоження і глибоким заляганням грунтових вод. Останні не роблять впливу на грунтоутворення і рослинний покрив. Речовини надходять тільки з атмосфери з опадами і пилом. Витрата речовин - з поверхневим стоком води, дефляцією або всередину з низхідними струмами вологи. Грунти, що розвиваються в елювіальних фації, промиті від легкорозчинних сполук, і на певній глибині формується іллювіальний горизонт, в якому накопичуються вимиті з верхньої частини профілю речовини. За довгий час відбувається безперервний змив грунтових частинок, грунтоутворювального процес поступово проникає глибше в підстилаючу породу, залучаючи все нові шари. Утворюється потужна кора вивітрювання з остаточно накопиченими хімічними елементами, що не піддаються виносу. Рослинність захоплює мінеральні елементи і перешкоджає їх виносу. У результаті біологічної акумуляції верхні горизонти грунту збагачені елементами, що беруть участь у біологічному кругообігу речовин. Глибоке положення рівня грунтових вод і активний водообмін визначають окислювальну реакцію в грунтах і корі вивітрювання. Це призводить до виносу тих елементів, які дають більш розчинні сполуки при високому окисленні (сірка, миш'як, молібден, ванадій і ін), і утрудняє винос елементів, окислені сполуки яких малорухливі (залізо, марганець та ін.)

Саме грунту елювіальних фацій на плоских глинистих вододілах В. В. Докучаєв відносив до зональних, «нормальним».

За ступенем зволоженості елювіальних фацій судять про потребу в зрошенні земель.

Акумулятивно-елювіальні фації - безстічні або полубессточние вододільні зниження або западини з утрудненим стоком, замкнуті западини або улоговини, з додатковим водним харчуванням за рахунок акумуляції атмосферних натічне-поверхневих вод, частим утворенням верховодки, глибоким становищем грунтових вод. Велика частина рухомих водорозчинних сполук при поверхневому перезволоженні виноситься вглиб, потрапляючи в грунтові води.

Транселювіальние фації розташовані на верхніх щодо крутих (не менше 2 ... 3 °) частинах схилів. Ця група фацій відрізняється умовами рельєфу, специфічним водним режимом (харчування здійснюється атмосферними опадами і інтенсивним поверхневим стоком), характером виносу і надходження хімічних елементів за рахунок площинного змиву. Для них характерно надходження хімічних елементів з бічним твердим і рідким стоком. Віднесення елементів відбувається тут не тільки з просочуванням вод при вертикальному водообміні, але і по схилу з поверхневими і грунтовими водами, циркуляцією вод, опаданням і сповзанням грунтів і порід. Мікрокліматичні відмінності таких фацій істотні і залежать від експозиції схилів.

Трансаккумулятівние фації (делювіальні) розташовані в нижніх частинах схилів і підстав. Тут відбувається не тільки винос, а й часткова акумуляція рідкого і твердого стоку (делювия). Перезволоження можна спостерігати за рахунок стікають зверху поверхневих вод.

Супераквальние фації формуються на знижених ділянках рельєфу, з близьким заляганням грунтових вод, доступних рослинності. Виділяють два підтипи:

транссупераквальние фації (у місцях виходу грунтових вод і припливу поверхневих вод);

власне супераквальние фації (на знижених ділянках рельєфу з близьким заляганням грунтових вод). У цьому випадку створюються умови заболочування як за рахунок підняття грунтових вод, так і за рахунок поверхневого стоку з навколишніх елювіальних фацій. Утворюються низинні болота. В умовах збагачення грунту рухомими хімічними елементами розвиваються специфічні біоценози - низинні луки.

Субаквальні (підводні) фації формуються на дні водойм. Рухливі і добре розчинні елементи надходять у водойму з навколишніх фацій з поверхневими і грунтовими водами, тому на дні водойм накопичуються елементи з найбільшою міграційною здатністю. Кількість надходить у водойму води і склад розчинених у ній речовин визначають особливості складу органіки водойм. Розкладання та мінералізація органічних залишків у субаквальних фації відбуваються в анаеробних умовах і супроводжуються утворенням сапропелів.

Заплавні фації формуються в умовах специфічного водного режиму: регулярного затоплення під час весняного водопілля або літніх, літньо-осінніх паводків. Заплавні фації відрізняються динамічністю, розмаїтістю мікрорельєфу, тривалістю затоплення та підтоплення.

Осушувальні меліорації потрібні на супераквальних і заплавних фації. Кількість відводиться води тут залежить не тільки від загальної зволоженості території, але і від місцевого харчування поверхневих і підземних вод, а також від умов їх відтоку. У зв'язку з цим розрізняють атмосферне, схиловий, грунтової типи водного харчування.

Викладена схема типів місцерозташування фацій конкретизується на різних ділянках ландшафту в залежності від положення в профілі рельєфу, різноманітності експозицій, крутизни та форми схилу, глибини залягання грунтових вод, грунтів, біоценозу, літологічного складу порід.

Подурочіще

Являє собою природний територіальний комплекс, що складається з однієї групи фацій одного типу, тісно пов'язаних генетично і динамічно, розташованих на одній формі елемента рельєфу, однієї експозиції. Оскільки фації не оригінальні, а завжди типово повторюються по території, немає сенсу вивчати кожну фацію окремо. Досить вивчити основні типи фацій. Далі обмежуються виділенням сполученої групи фацій, приурочених до певного елемента рельєфу: схилу або вершині пагорба, плоскій поверхні тераси певного рівня. Всі фації, що входять до складу певного подурочіща, за умовами міграції хімічних елементів відносяться до однієї групи.

Прикладами подурочіщ є: схил пагорба моренного південної експозиції з дерново-підзолистими суглинними грунтами, корінний схил долини річки, літологічно складений різними породами.

Виділяють такі типи подурочіщ: схил, вершина пагорба, плоский вододіл, плоска тераса, долина річки, частина заплави, яру.

Урочище

При виділенні ландшафту «знизу», тобто на основі його морфологічної будови, спираються в основному на вивчення урочищ. Урочище - основна одиниця вивчення і картування характерних просторових поєднань ландшафтного дослідження. На ландшафтної карти досліджуваної території контурних всі урочища. Тільки вивчивши особливості характерних поєднань урочищ, можна оконтуріть і площа конкретного ландшафту.

Урочищем називають пов'язану систему генетично, динамічно і територіально пов'язаних фацій або їх груп - подурочіщ. Подурочіще - група фацій одного типу, що виділяється в межах одного урочища на схилах різних експозицій.

Найбільш яскраво урочища виражені в умовах чергування опуклих і увігнутих форм рельєфу: пагорбів і улоговин, гряд і улоговин, межовражних плакорах і ярів або сформувалися на основі таких мезоформ рельєфу, як балки, яри, плоскі вододільні рівнини, надзаплавні тераси одноманітного будови та рівня, моренні пагорби, замкнуті западини між моренними пагорбами, одиночні ками. За вихідне початок урочищ беруть систематику форм мезорельєфу, їх генезис, умови природного зволоження і дренажу, систему місцевого стоку. Загальна спрямованість фізико-географічних процесів, приурочених до однієї мезоформе рельєфу, виражається в місцевій циркуляції атмосфери, характерних процесах стоку, міграції хімічних речовин, грунтово-рослинних покривах.

Розглядаючи поширені в гумідної зоні урочища з сполученим рельєфом опуклої і увігнутої форми, відзначимо принципову відмінність і закономірності в специфіці процесів. Верхні частини пагорбів і їх схили інтенсивно дренуються, речовина звідси виноситься, холодне повітря стікає вниз, переважають фації елювіальних типів. Нижче по схилу, в низині, в западинах і балках відбуваються акумуляція (нагромадження) речовини, перезволоження грунтів, холодне повітря застоюється, поширені супераквальние фації.

У міру віддалення від річкових долин як ліній природного дренажу і наближення до центральних частин межиріч на великих плакорах без контрастних форм мезорельєфу рівень грунтових вод підвищується, сток не може, води застоюються, змінюється грунтово-рослинний покрив. У результаті відбувається зміна типів урочищ (подурочіщ і фацій). У цих умовах формування урочищ визначається відмінностями материнських порід, їхнім складом, потужністю розповсюдження, видом підстилаючих грунтів.

Поєднання основних чинників формування урочищ - форм рельєфу, складу грунтоутворюючих порід, режиму зволоження - визначає розподіл і склад грунтів і рослинності. Грунти і рослинність не є визначальними критеріями при класифікації урочищ, вони важливі як індикаційні ознаки.

За площадному співвідношенню в морфології ландшафту виділяються основні урочища, що підрозділяються: на фонові (домінанти) і субдомінантні (підлеглі), а також доповнюють урочища.

До фоновим урочищам відносять ті, які займають у ландшафті більшу частину його площі і утворюють його фон. Це найстародавніші урочища даного ландшафту, ділянки вихідної поверхні території, зміненої наступними процесами.

Субдомінантні урочища в сукупності займають у ландшафті значно меншу площу, ніж фонові. Вони виникли на вихідній поверхні під впливом геологічних і геоморфологічних процесів, в основному ерозійних, характерних для гумідної зони.

Доповнюють урочища - рідкісні урочища, виникають на таких ділянках поверхні, геологічна будова яких відрізняється від решти території ландшафту (наприклад, близьке до поверхні залягання вапняків по відношенню до іншої частини ландшафту). Рідкісні урочища можуть бути представлені унікальним урочищем, урочищем-одинаком (одиночним пагорбом). У класифікації урочищ виділені наступні основні типи.

1.Холмістие і грядовие з великими ухилами рельєфу.

2.Междуречние піднесені з невеликими ухилами (2 ... 5%).

3.Междуречние ниці з малими ухилами (1 ... 2%).

4.Ложбіни і улоговини.

5.Заторфованние депресії і плоскі болотні вододіли.

6. Долини річок з урочищами різних типів, каньйоноподібні долини, заплави, долини дрібних річок і струмків.

Местность

Місцевість. Це найбільш велика морфологічна частина ландшафту, що складається за структурою з особливого варіанту, характерного для даного ландшафту, поєднання урочищ. У морфології ландшафту місцевість займає більш високий ранг в порівнянні з урочищем. Ця морфологічна одиниця представляє закономірно повторюваний набір одного з варіантів основних урочищ. Наприклад, на території одного ландшафту замість поширених урочищ, що складаються з сухих балок, зустрічаються урочища з мокрими балками і зсувами на схилах. Особливості різних станів таких урочищ пояснюються варіюванням геологічного фундаменту в межах ландшафту.

Розглянемо умови виділення кордонів місцевостей.

1. Різноманітність внутрішньої будови. У межах ландшафту спостерігається варіювання геологічного фундаменту.

2. При одному і тому ж генетичному типі рельєфу зустрічаються ділянки з мінливими морфологічними характеристиками. Наприклад, на горбистому рельєфі, де чергуються урочища великих моренних пагорбів і обширних улоговин, є ділянки, де зустрічаються дрібні горби і дрібні улоговини.

3. У межах одного і того ж ландшафту за однакового набору урочищ різного типу змінюється їх майданне співвідношення.

4. Грядовая і міжпасмові місцевість з відносною висотою гряд до 25 ... 35 м. грядовая місцевість характеризується поєднанням урочищ: плакорні - на плоских вершинах гряд; улоговини - на поверхні гряд зі змитими грунтами на схилах, балкових і яружних. Міжпасмові місцевість - плоскі заболочені долини шириною 0,5 ... 2,0 км з ділянками тимчасового перезволоження, заболочені ділянки долин, торф'яні ділянки.

5. Великі системи однотипних урочищ: великі вододільні болота, дюнні гряди, карстові улоговини.

6. Групи чужих, нетипових урочищ, вкраплених в даний ландшафт.

Ландшафти та річкові басейни

Ландшафтознавство пропонує найбільш об'єктивне за сумою всіх властивостей членування територій на ландшафтні зони, країни, області, провінції, округу, ландшафти та їх частини: місцевості, урочища і фації. Це членування має не тільки наукове, природознавче значення, але й практичне, воно чітко видно на спеціальних ландшафтних картах. Крім такого членування є і приватні: кліматичне, геоботанічних, грунтову, геологічне, гідрогеологічне, геоморфологічне, топографічне. Всі ці членування суб'єктивні, так як вони відображають лише частину сукупних властивостей природних об'єктів, хоча також мають істотне значення для науки і практики.

У низці приватних членувань знаходиться і виділення річкових басейнів, під якими розуміють природний об'єкт (природне тіло), з якого води стікають у річку у вигляді поверхневих і підземних потоків.

Головна природна функція річкового басейну - стокообразующая, і в цьому принципова важливість такого членування території. Крім цього, річкові басейни - це особливим чином об'єднані геосистеми (принцип об'єднання тут - єдність гідрогеохімічних потоків, що мають один об'єкт для своєї розвантаження). Нарешті, річкові басейни - це просторовий базис для природокористування (розміщення земель різного призначення) і природооблаштування. Накладення карти водотоків на ландшафтну показує, що кордони ландшафтів та їх сукупностей перетинають траси водотоків, що свідчить про розбіжність меж ландшафтів і річкових басейнів. Ці території можна представити як пересічні безлічі по-різному виділених природних об'єктів, що суттєво ускладнює порівняльний аналіз при їх вивченні, ускладнює вирішення практичних завдань природооблаштування та природокористування. Річкові басейни об'єктивно по-іншому організовані для виконання своєї головної функції - стокообразующей і складаються з цілого числа інших геосистемний груп, в даному випадку фацій.

Відкритість фацій зумовлює їх взаємозв'язок та освіта більш складних ландшафтно-геохімічних систем. Так, серія фацій, що змінюють один одного від місцевого вододілу до місцевої депресії рельєфу (до місцевого постійному чи тимчасовому водотоку) і пов'язаних латерально спрямованими гідрохімічними потоками, утворює ландшафтно-геохімічну катенах - найпростішу каскадну ландшафтно-геохімічну систему і неподільну частина річкового басейну.

Сукупність ландшафтно-геохімічних катенах, складових загальний водозбірний басейн, називають ландшафтно-геохімічної ареною. У залежності від розміру водозбірної площі можна виділити мега-, макро-, мезо-та мікроарени.

Мега-і макроарени, що охоплюють басейни річок першого порядку (Волги, Обі, Лєни, Єнісею, Дніпра, Дону і їх головних приток), включають ряд ландшафтних зон, областей і мають досить складну грунтових, геоботанічних, гідро-та геохімічну структуру і контрастну геохімічну обстановку. Мезоарени охоплюють території басейнів більш низького порядку, що лежать звичайно в межах однієї ландшафтної зони і області; їх структура менш складна. Мікроарени, що утворюють малі первинні водозбори, часто представлені одним типом ландшафтно-геохімічної катени і найбільш прості.

При такому членуванні річкового басейну його вже представляють як цілочисельне кінцеве безліч ландшафтно-геохімічних катенах. Членування важливо для схематизації природних умов при розробці моделей функціонування басейну.

Цілі облаштування річкових басейнів і їх водозборів можуть бути різні. Головною можна назвати поліпшення якості річкового стоку в сенсі обсягу стоку і витрат води в річці, бажаного розподілу стоку в часі, якості річкових вод, глибин води в руслі. Крім цього велике практичне значення має поліпшення та відновлення (рекультивація) земель водозбору для потреб конкретних землекористувачів. Важливо також природоохоронне облаштування водозбору, підтримання, відновлення, відтворення екологічної інфраструктури на ньому. Різні цілі перетворення водозборів неминуче викликають конфлікти інтересів, наприклад при будівництві гідровузлів та створення водосховищ на рівнинних річках. Тому неминучі оптимізація цілей облаштування водозборів, багатоваріантність намічуваних заходів. Комплексне облаштування водозборів багато в чому схоже з створенням культурних ландшафтів.