1.2.Состав и структура ландшафта
В состав ландшафта входят взаимосвязанные части твердой земной коры; водной оболочки и атмосферы вместе с населяющими их биоценозами и почвами. Названные составные части ландшафта представляют собой его вещественные компоненты. Но кроме них к числу компонентов ландшафта почти всегда относят климат и рельеф.
Первый представляет собой совокупность свойств и процессов воздушной оболочки, а второй — неотделимое частное свойство твердой оболочки. Поэтому, строго говоря, включать климат и рельеф в определение ландшафта не обязательно. Но рельеф и климат играют в жизни ландшафта исключительно важную роль, поэтому они включаются в состав ландшафта на правах особых компонентов.
Нельзя не обратить внимания на то, что все перечисленные компоненты являются составными частями не только ландшафта, но и всякого другого геокомплекса — от фации до географической оболочки. Например, фация также слагается из твердого субстрата, тех или иных элементов гидро- и атмосферы, растительного, и животного мира, почвы. Теми же компонентами характеризуется природа ландшафтных зон и других геокомплексов высшего порядка. Но геоморфологическая или, скажем, почвенная характеристика фации, ландшафта и зоны не может быть выражена одними и теми же показателями: каждый из этих компонентов имеет как бы различных представителей в географических комплексах того или иного порядка. Следовательно, понятие о компонентах ландшафта требует уточнений. Очевидно, в данном случае формулировка в общей форме («рельеф», «почва» и т. д.) недостаточна.
В каждом географическом компоненте различаются свои категории территориального деления, и важно установить, какие из этих категорий соответствуют ландшафту, соразмерны с ним.
Как уже отмечалось, наиболее дробные подразделения географических компонентов (элемент рельефа, микроклимат, фитоценоз и др.) являются структурными частями фации. Ландшафту же соответствуют некоторые более сложные единицы территориальной систематики компонентов географической оболочки.
Bо всех определениях ландшафта подчеркивается, что он имеет однородный г е о л о г и ч е с к и й ф у н д а м е н т. Это означает прежде всего единообразие литологического состава и условий залегания поверхностных горных пород. Указанные осо6еностй в свою очередь, связаны со строением складчатого основания, с его впадинами и выступами. Но эта связь часто имеет очень косвенный характер, и непосредственно в ландшафте строение складчатого фундамента часто не выражено (особенно на древних платформах, где складчатое основание погребено под мощной толщей слабодислоцированных осадочных пород, в частности на большей части Русской платформы, на Западно - Сибирской плите). Более существенное значение имеет режим новейших тектонических движений, с которыми связаны и наиболее крупные формы рельефа.
Геологический фундамент ландшафта не обязательно должен быть представлен горной породой только одного типа. Понятию о литологическом составе фундамента ландшафта наиболее отвечает представление о геологической формации как генетическом комплексе пород, образующихся в определенных структурно-фациальных условиях и территориально связанных в своем распространении (например, флишевая формация, состоящая из чередующихся слоев песчаников, глин, мергелей; галогенная формация; красноцветная формация и др.).
В равнинных платформенных условиях, со спокойным залеганием осадочных толщ и глубоко погруженным складчатым основанием, выходы практически однородных пород нередко наблюдаются на обширных площадях. Примером может служить Северо-Запад Русской равнины, в пределах которого наблюдается последовательная смена контуров различных по возрасту и литологическому составу осадочных толщ, имеющих слабое падение на юг и юго-восток.
В горах, где складчатое основание выходит на поверхность, фундамент одного ландшафта может быть образован комплексом часто сменяющихся пород, разнородных по происхождению и составу, но связанных с самостоятельным структурным элементом земной коры (с синклинальной или антиклинальной структурой, с чередованием мелких складок и т. п.). Нередко фундамент ландшафта образуют выходы интрузий или эффузивные покровы (особые ландшафты приурочены, например, к траппам Средней Сибири, к лавовым плато Армянского нагорья).
Частую смену литологически и стратиграфически разных пород можно встретить и на равнинах — в случае, когда глубокий эрозионный врез вскрывает толщи разного возраста, залегающие горизонтально. При этом мы будем наблюдать на водоразделах выходы наиболее молодых пород, на склонах — более древних, в долинах — еще более древних. Тем не менее, мы вправе считать, что геологический фундамент таких ландшафтов построен одинаково, ибо подобная смена пород есть результат не геологических процессов, а внутреннего расчленения ландшафта. Т. е. геологический фундамент должен учитываться при делении ландшафта на морфологически единицы.
С геологическим строением непосредственно связан рельеф земной поверхности. Но говоря о рельефе как компоненте ландшафта, надо помнить, что в понятие «рельеф» входят и крупные черты поверхности материков или океанических впадин и неровности вспаханной почвы. Иначе говоря, существуют различные категории рельефа. Всеобщее применение получили понятия «макрорельеф», «мезорельеф», «микрорельеф», но точного единого содержания эти понятия не имеют, и вообще пока еще не существует общепринятого деления форм рельефа по разрядам, хотя имеются различные попытки их установить.
Для наших целей представляет интерес деление форм рельефа на морфоструктурные и морфоскульптурные.
К первым относятся крупные неровности материков азонального происхождения, т. е. обусловленные тектоническими движениями и геологической структурой (горные поднятия разных типов, плато, низины и др.). Вторые, т. е. скульптурные формы, это детали на фоне первых, обязанные главным образом деятельности экзогенных агентов денудации и аккумуляции и имеющие в значительной степени зональную природу (различные эрозионные, ледниковые, карстовые и т. п. формы). Скульптурные формы рельефа тесно связаны со структурными, так как преобладающее направление деятельности экзогенных геоморфологических факторов (аккумуляция или денудация) зависит от первичных неровностей, созданных тектоническими поднятиями или опусканиями. В областях, имеющих тенденцию к поднятию, господствует комплекс денудационных скульптурных форм; к крупным прогибам земной поверхности, напротив, .приурочены различного рода аккумулятивные формы рельефа.
Генетически единый морфоструктурный элемент земной поверхности с присущим ему сочетанием скульптурных форм можно рассматривать как геоморфологический комплекс. Геоморфологический комплекс является именно той категорией деления твердой земной поверхности, которая соразмерна с ландшафтом. Он связан с однородным геологическим фундаментом и с однотипным характером экзогенных геоморфологических процессов, в нем объединяются представления о геологическом строении и рельефе ландшафта; поэтому геоморфологический комплекс представляет собой «твердый компонент» ландшафта, или участок литосферы, отвечающий ландшафту.
В качестве примеров геоморфологических комплексов можно назвать участок кристаллического щита с комплексом форм ледниковой денудации и водно-ледниковой аккумуляции; структурное плато, сложенное известняками и доломитами с насаженными ледниковыми формами и карстовыми явлениями; межгорную тектоническую впадину, заполненную пролювием, аллювием и другими наносами. Сходные (повторяющиеся) геоморфологические комплексы соответствуют одному типу рельефа.
Единый геоморфологический комплекс не всегда совпадает с одним ландшафтом. Нередко на территории, представленной одним и тем же геоморфологическим комплексом, наблюдаются зональные или долготно-климатические изменения, обусловливающие формирование двух или нескольких самостоятельных ландшафтов (примером могут служить ландшафты Северо-Западного Приладожья и Северного Приладожья).
Таким образом, литосфера служит как бы фундаментом ландшафта. Вещество литосферы входит в состав организмов, почв, неизменно присутствует в водах, и атмосфере. Твердый фундамент ландшафта является наиболее устойчивым, консервативным его компонентом. В нем особенно хорошо сохраняются результаты влияния физико-географических условий минувших геологических эпох — наследие давно исчезнувших ландшафтов в виде различных горных пород и.форм рельефа. Большое разнообразие вещественного состава и форм внешней (дневной) поверхности литосферы является основной причиной контрастности в распределении ландшафтов, а также важнейшим фактором морфологической внутриландшафтной дифференциации.
Гидросфера представлена в ландшафтах суши крайне многообразными формами, которые вряд ли можно обозначить каким-либо общим термином.
Нетрудно убедиться, что разнообразие природных вод непосредственно связано с характером ландшафтов. В каждом ландшафте наблюдается закономерный набор водных скоплений, со своими характерными чертами динамики, химизма, термического режима и т. д.
Вода в ландшафте производит огромную механическую, работу и служит важнейшим геохимическим фактором, представляя собой среду для большинства химических реакций. В процессе круговорота вода переходит из одного физического состояния в другое, пронизывает все другие компоненты ландшафта, входит в их состав, изменяет их свойства, осуществляет обмен веществ между компонентами. В воде мигрирует большинство химических элементов; механическое движение воды — является фактором перераспределения минеральных веществ между ландшафтами и между морфологическими частями ландшафта.
Специфическое значение атмосферы, в отличие от литосферы, определяется исключительной подвижностью воздушной среды. Движение воздушных масс уже само по себе является мощным фактором механического воздействия на земную поверхность, выражающегося в переносе и отложении минеральных частиц и семян растений, формировании рельефа и т. д. Но более существенную роль играет перенос тепла и влаги с воздушными массами. Свойства приземного слоя воздуха определяются не только условиями, существующими в пределах данного ландшафта, но и влиянием других, нередко весьма отдаленных ландшафтов. Таким образом, через циркуляцию атмосферы осуществляется взаимодействие между ландшафтами.
В формировании ландшафта участвует не только климат, а прежде всего сама материя атмосферы: кислород атмосферы является основным источником окислительных реакций на Земле, углекислота — основной материал для построения органического вещества и один из главных факторов формирования теплового режима земной поверхности, водяной пар — источник атмосферных осадков и также важный фактор, регулирующий тепловой режим земной поверхности.
Вопрос о соотношении между ландшафтом, и климатом удачно разрешен С. П. Хромовым (С. П. Хромов. Климат, макроклимат, местный климат, микроклимат. Изв. Всесоюзн. геогр. общ., 1952, т. 84, вып. 3), который показал, что деление климата на категории различного территориального масштаба непосредственно вытекает из подразделения самих географических комплексов на таксономические единицы разного порядка, поскольку климат есть один из компонентов географического комплекса. За основную единицу С. П. Хромов принимает климат ландшафта, который он предлагает называть просто климатом. Климат урочища, представляющий собой особую вариацию климата ландшафта, есть не что иное, как местный климат, а климат фации — микроклимат.
Кроме того, есть еще понятие макроклимат, под которым подразумевается совокупность климатических условий данной географической области или зоны (т. е. высших категорий регионального физико-географического деления).
Наблюдения каждой метеорологической станции характеризуют прежде всего местный климат, т. е. климат того урочища, в котором станция расположена. Представление о климате ландшафта в большинстве случаев должно основываться на данных нескольких станций, расположенных в наиболее типичных урочищах.
Органический мир представлен в ландшафте более или менее сложным комплексом биоценозов. В отличие от фации, ландшафт нельзя характеризовать одним каким-либо растительным сообществом, одной какой-либо ассоциацией, формацией и вообще классификационной единицей растительного покрова. В одном и том же ландшафте мы встречаем сообщества, часто относящиеся к разным типам растительности (например, почти в каждом ландшафте таежной зоны представлена растительность лесного, болотного, лугового, а иногда еще и тундрового или других типов). С другой стороны, одна и та же растительная формация или ассоциация встречается во многих ландшафтах. Следовательно, каждый ландшафт характеризуется не какой-то «собственной» ассоциацией, формацией и т. д., а закономерным сочетанием различных растительных сообществ (и биоценозов в целом), образующих в пределах ландшафта характерные (так называемые топо - экологические) ряды, связанные со сменой местообитаний по урочищам и фациям. Как известно, топо - экологические, ряды растительности кладутся геоботаниками в основу выделения геоботанических районов. Практически это означает, что ландшафту территориально соответствует самостоятельный геоботанический район.
Аналогичные соотношения существуют между ландшафтом и почвой. Трудно найти такой пример, когда в ландшафте была бы представлена одна почва (т. е. почва одного вида). Почвы различных видов нередко сменяют друг друга на небольшом расстоянии (по фациям). Поэтому всякий ландшафт охватывает закономерное территориальное сочетание почвенных типов, подтипов, видов и разновидностей, которое соответствует одному почвенному району.
Неорганические компоненты в целом выступают по отношению к органическим как нечто первичное: организмы строят свое вещество за счет элементов воздушной, водной и твердой оболочек. Поэтому растительный покров, животный мир, а также почву часто называют зависимыми, или подчиненными компонента. Однако надо вспомнить, что современный состав и строение всех трех неорганических геоофер,— это результат очень длительного процесса взаимодействия живой и неживой природы, и что в этом процессе неорганические компоненты играют пассивную, роль, а органические — активную. Живое вещество является, по выражению, В. И. Вернадского, наиболее постоянно действующей и наиболее, могущественной химической силой на Земле; оно способно трансформировать лучистую энергию и консервировать ее вместе с органическим веществом, которое непрерывно накапливается в земной коре.
Благодаря, постоянному обмену веществ организмы вовлекают в биогенный круговорот неорганическое вещество географической оболочки.
В географической оболочке наибольшей «косностью» отличается вещество литосферы, которому присуща большая сила сцепления частиц. Только благодаря постоянной циркуляции воды в толще литосферы, проникновению кислорода, углекисло- ты и, особенно, воздействию организмов, твердое вещество как бы оживает, вовлекается в круговорот, преобразуется и обогащается.
Следует отметить еще, некоторые специфические компоненты ландшафта, не имеющие повсеместного распространения и присущие лишь отдельным типам ландшафтов. Это — ледники и вечная (многолетняя ) мерзлота. (Почвы, строго говоря, также не образуют сплошного покрова на поверхности суши; их нет там, где развиты ледники, и, следовательно, почвенный и ледяной покров друг друга исключают.)
От компонентов ландшафта следует отличать его элементы. Элементы ландшафта — это структурные части отдельных компонентов (виды растений и животных, горные породы, газы атмосферы и др.). Если каждый компонент ландшафта служит объектом изучения той или иной географической дисциплины, то элементы ландшафта не являются географическими объектами и изучаются другими естественными науками.
Наряду с вещественными компонентами следует различать энергетические компоненты ландшафта Важнейшим из них является солнечная радиация и внутренняя энергия Земли. Значение их для ландшафтов Земли общеизвестно.
В жизни ландшафтов важную роль играют процессы механического перемещения тел по земной поверхности. 0сновной предпосылкой, которая делает возможным движение масс на поверхности литосферы, является рельеф, обусловливающий наличие поверхностей и точек с неодинаковым потенциалом силы тяжести. Но рельеф в своей основе (первичный, или тектонический рельеф) создается под воздействием внутренней энергии Земли. Следовательно, при механическом перемещении тел на земной поверхности под, действием, силы тяжести реализуется «скрытая» энергия тектонических процессов, которая в разные геологические эпохи была затрачена на преодоление той же силы тяжести, Если бы тектонические силы не создавали неровностей на поверхности литосферы, прекратились бы процессы стока, движение ледников, образование различных наносов и т. д.
В тропосфере и гидросфере действие силы тяжести становится возможным при возникновении различий в плотностях воздушных и водных масс. А эти различия обусловлены неравномерным, нагревом, т. е. неодинаковым количеством поглощенного солнечного тепла. Таким образом, в воздушной и водной среде часть солнечной энергии превращается в кинетическую энергию движения воздушных и водных масс.
Взаимосвязь между составными частями ландшафта определяет его структуру, т.е внутреннюю организацию предметов и явлений в пределах этой сложной материальной системы. Под структурными частями ландшафта следует понимать не только его компоненты, которые были рассмотрены выше, но и морфологические единицы (фации и др.). С. В. Калесник относит к структурным особенностям ландшафта, кроме того, его сезонную ритмику. Следовательно, согласно Калеснику, под структурой ландшафта надо подразумевать совокупность трех его особенностей:
1) характера взаимосвязей и взаимодействий между отдельными компонентами;
2) характера сочетания морфологических частей;
3) важнейших черт сезонной ритмики.
Ландшафт по своей структуре несравненно более сложен, чем простейшая географическая единица — фация. В ландшафте нам приходится наблюдать не только взаимодействия различных компонентов на однородных участках территории (т. е. в пределах фаций), но и взаимодействие между самими этими участками, которое выражается в достаточно многообразных формах (перераспределение тепла и влаги, миграция химических элементов и др.). Взаимодействие морфологических составных частей ландшафта образует его морфологическую структуру, или морфологическое строение.
1.3. Границы ландшафта
Ландшафты отделяются друг от друга естественными границами, которые могут иметь весьма разнообразный характер. Переход от одного ландшафта к другому означает перестройку его структуры, что находит свое выражение в изменении как его компонентов, так и морфологического строения. В тех случаях, когда происходит резкое изменение структуры ландшафта, границы его выражены в пространстве очень четко, если же перестройка структуры ландшафта совершается постепенно (что наблюдается чаще), его пространственные пределы оказываются более или менее расплывчатыми.
Происхождение ландшафтных границ связано с воздействием зональных и азональных факторов. Но это воздействие, трансформируясь в ландшафте, проявляется главным образом через геоморфологический комплекс и климат. В каждом конкретном случае решающее значение может сыграть какой – либо один фактор, смена коренных или четвертичных пород, изменение высоты над уровнем моря, зональные или провинциальные изменения в климате. Нельзя допустить, что границы всех ландшафтов обусловлены каким – то одним ведущим фактором. Границы даже одного ландшафта на разных участках могут иметь различное происхождение.
Границы ландшафта имеют комплексный характер, они как бы складываются из многих частных границ и природа их большей частью сложна. Только в сравнительно редких случаях ландшафты очерчены резкими рубежами. Для этого необходимо, чтобы все компоненты изменялись резко и одновременно, что наблюдается скорее как исключение.
Каждому географическому компоненту свойственны свои специфические закономерности, к которым относится и своеобразный характер пространственных переходов. Степень выраженности пространственных рубежей у разных компонентов находится в прямой связи с их динамичностью, с изменчивостью во времени. Хотя развитие отдельных компонентов как во времени, так и в пространстве взаимообусловлено, оно протекает с разной скоростью. Так общие планетарные изменения климата, сказываются в первую очередь на макроклимате и приводят к смещению климатических зон. Биогеографические границы следуют за климатическими, но с некоторым отставанием, а почвенные смены отстают от биогеографических. Рельеф еще медленнее реагирует на смещение зональных рубежей. Под воздействием человека быстрее всего изменяется растительный покров, животный мир и гидрологический режим.
То есть с изменением ландшафта во времени происходит изменение и его границ. В силу неравномерности развития отдельных компонентов ландшафтные границы как бы растягиваются, теряют свою четкость.
Наиболее четкие ландшафтные рубежи наблюдаются в тех случаях, когда они обусловлены факторами, которые сами резко изменяются в пространстве.
Азональные геолого – геоморфологические факторы в силу своей консервативности создают наиболее устойчивые ландшафтные границы. Например, высокие орографические уступы, которые одновременно являются и границами выходов различных по литологическому составу пород (Балтийский щит, края структурных плато Тургайской столовой страны, чинки Устюрта). Достаточно отчетливые рубежи бывают связаны со сменой различных по составу и свойствам поверхностных горных пород, например, карбонатных и бескорбонатных, песчаных и глинистых, даже если эта смена слабо выражена в рельефе.
Азональные границы подобного рода хорошо подчеркиваются гидрографической сетью. Многие реки текут по границам морфоструктурных единиц, часто при этом прижимаясь своим правым берегом к склонам возвышенностей и оставляя слева низкие равнины с широкими террасами. Таковы Волга, Ока, Северный Донец и др. реки.
Таким образом, можно заключить, что большинство ландшафтных границ имеет азональное происхождение. Но наряду с этим, многие границы обусловлены сменой зональных условий. В тех случаях, когда зональные и азональные рубежи совпадают, образуется достаточно четкий переход от одного ландшафта к другому. Если же в области смены двух зон или подзон отсутствуют существенные геолого – геоморфологические контрасты, то изменения в ландшафтах определяются главным образом постепенной сменой климатов, и границы ландшафтов оказываются наименее определенными. Также надо помнить, что даже самые резкие ландшафтные границы имеют ту или иную ширину и никогда не могут представлять собой геометрическую линию.
Ландшафт, как объемное тело простирается вверх и вниз от дневной поверхности и имеет не только территориальные (горизонтальные) границы, но и вертикальный предел.
Верхние границы ландшафта по своей природе неопределенны уже потому, что свойства воздуха над тем или иным участком земной поверхности обусловлены не только физико – географическими условиями данного участка, но также воздействием других ландшафтов, нередко весьма отдаленных. Кроме того, в силу подвижности воздушной среды пределы ландшафта изменяются в каждый последующий момент.
Что касается литосферы, то в ее толще любая единица территориального ландшафтного деления должна иметь свою нижнюю границу, но положение границы зависит не от ранга комплекса, а от его происхождения. Например, физико – географические страны являются крупными геоструктурными образованиями земной коры (т.е. обусловлены азональными факторами), поэтому уходят своими корнями вглубь литосферы. Зоны и подзоны не могут достигать таких глубоких границ, поскольку их существование связывается в первую очередь с притоком лучистой энергии солнца.
Но существует узкий контактный слой, где проявление обоих главных источников энергии, и следовательно зональные и азональные закономерности одинаково выражены и в известной мере взаимообусловлены. Это кора выветривания с приземным слоем воздуха. Только в пределах этого слоя и возможно выделить такие части пространства географической оболочки, которые характеризуются единством зональных и азональных факторов, экзогенных и эндогенных процессов, т.е. ландшафты. Таким образом, нижние пределы проявления важнейших показателей ландшафта исчисляются чаще всего порядком нескольких десятков метров. Этими глубинами и определяются границы ландшафта в земной коре. Практически с ними совпадают и границы фаций и урочищ.
В атмосфере ландшафты не могут иметь четких пределов.
Но изучая происхождение любого ландшафта, его структуру и другие закономерности, мы не можем отгородится от подстилающих его толщ земной коры и вышележащих слоев атмосферы, т.е должны включать в анализ всю толщу географической оболочки.