 |
|
Билет14. Принципы и методы классификация геосистем.
Классификация геосистем базируется по принципам размерности выделяют три главных уровня
организации:планетарный, региональный и локальный,или топический (местный) .
Планетарный уровень представлен на Земле в единственном экземпляре.
географической оболочкой, эпигеосфера, что в буквальном переводе означает
«наружная земная оболочка».
Регионального уровня относятся крупные и достаточно сложные по строению структурные подразделения эпигеосферы физико-географические, или ландшафтные, зоны, секторы, страны, провинции и др.
Локального уровня подразумеваются относительно простые
ПТК, из которых построены региональные геосистемытак называемые
урочища, фации и некоторые другие.
Также существует принцип системного подхода:
1. принцип целостности – принцип несводимости свойств системы к простой сумме составляющих ее элементов.
2. принцип структурности- различие по составу в целом(что заключается в геосистеме).Структура гесистем разнообразна выделяют 2 аспекта:
Вертикальный аспект геосистем создается связями обусловленными границами.
Горизонтальный аспект возникает с потоками у земной поверхности связанными с переносом вещества и энергии земной поверхности.
3. принцип иерархичности- изменение свойств объектов при изменении свойств масштабов явления.
4. принцип множественности описаний систем.
Фация-наименьший природный территориальный комплекс, на всем протяжении которого сохраняется один литологический состав пород, одинаковый характер рельефа, увлажнения, один микроклимат, одна почвенная разность и один биоценоз.
Урочище-сопряженная система фаций,объедененная общей направленностью физико-географических процессов и приуроченных к 1-ой мезоформерельефа на однородном субстрате.
Геосистема-динамич. Система географических компонентов и техногенных элементов, взаимосвязанных в своем территориальном распостранении и истории совместного развития.
Билет 15 Элементарные природные геосистемы – фации. Характеристики однородных местоположений, местообитаний и биоценозов.
Раздел ландшафтоведения, изучающий закономерности внутреннего территориального разделения ландшафта и локальных геосистем, представляющих его морфологические части, называется морфологией ландшафта. В задачи этого раздела входит установление морфологических подразделений ландшафта, их таксономических уровней и иерархических отношений, характеристика и классификация единиц. Морфологическое строение ландшафта многочленно. Универсальное значение имеют две основные ступени, фация и урочище. Вомногих ландшафтах выделяются промежуточные единицы, называемые подурочищами, местностями. Фация, предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом. Традиционно принято именовать фацию элементарным ландшафтом. Что касается биогеоценоза - это экосистема, пространственно совпадающая с фацией. Сочава предложил понимать под биогеоценозом конкретный наименьший выдел фации; фация же это низовое классификационное объединение биогеоценозов.Фация служит первичной функциональной ячейкой ландшафта. С фаций следует начинать изучение круговоротов и трансформации энергии и вещества в геосистемах, включая биогеохимическую «работу» организмов. По существу на фациальном уровне ведется исследование вертикальных связей в ландшафте, а также изучение его динамики. Первичная географическая информация, получаемая на «точках» полевого наблюдения и описания, относится именно к фациям. Развитие стационарных исследований и накопление информции о структуре,функционировании и динамике фаций дало основание Сочаве выделить в рамках ландшафтоведения геотопологию как рабочее направление, основывающееся на стационарных исследованиях, в задачу которого входит изучение структуры, функций и динамики наиболее фаций. Однако, как мы уже знаем, фация - система наиболее открытая геосистема и, как отмечает В. Б. Сочава, она может функционировать только во взаимодействии со смежными фациями различных типов. Отличительные особенности фации как элементарной геосистемы -динамичность, относительная неустойчивость и недолговечность. Эти свойства вытекают из незамкнутости фации, ее зависимости от потоков вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих в другие фации. Кроме того, подвижность фации как во времени, так и в пространстве связана с важной ролью наиболее активного компонента биоты. В рамках фации воздействие биоты на абиотическую среду проявляется значительно ощутимее, чем в масштабах целого ландшафта. Конкурентные взаимоотношения сообществ (лесных, болотных…),их сукцессионные и возрастные смены приводят к изменению микроклимата, но не очень влияют на климат ландшафта. В сущности, аналогичные соотношения наблюдаются и в других процессах. Локальный эффект роста оврагов, аккумуляции наносов, солифлюкции, мерзлотных просадок и т.п. очень велик и проявляется в трансформации фаций, причем это происходит буквально на наших глазах. Однако подобные локальные трансформации не изменяют характера ландшафта. Ландшафт и фация несоизмеримы по их долговечности. Подвижность и относительная недолговечность фации означают, что связи между ее компонентами подвержены постоянным нарушениям. Отсюда следуют существенные дополнения к определению фации. Говоря о том, что все компоненты фации представлены в ней своими наименьшими и однородными территориальными выделами, надо иметь в виду, что их полное совмещение в границах фации относительно. Динамичность фации заставляет по-иному отнестись к традиционному представлению о ее однородности. Биогеоценологи обратили внимание на внутреннюю неоднородность (мозаичность) биогеоценоза, связывая ее главным образом с функционированием биоты, изменениями сомкнутости древостоя в ходе роста и отмирания деревьев, а отсюда неравномерной освещенностью под пологом; ветровалом и гниющими стволами, мозаичностью мохово-лишайникового покрова и т.п. Отдельные участки внутренней мозаики биогеоценоза именуются парцеллами. Исследования ландшафтоведов показали, что внутрифациальная неоднородность может иметь не только биотическое происхождение. Так, в тундре ярко выражена мозаичность геосистем, обусловленная мерзлотными процессами, образованием морозобойных трещин и т.п. Элементы внутрифациальной мозаики неустойчивые, кратковременные образования, они являются носителями динамических тенденций фации, представляя «уровень формирования ландшафтных объектов уровень, на котором впервые межкомпонентные взаимодействия приобретают характер ландшафтных (биогеоценотических) структур»
Фациальные микрокомплексы – это зачатки геосистем (конкретнее фаций). Небольшие пятна сфагновых мхов под пологом леса могут дать начало самостоятельнымфациям и урочищам, первоначальная эрозионная промоина целой овражной системе. Если неоднородность выражается в одном компоненте (например, мозаичность мохово-лишайникового покрова), то она считается внутрифациальной, если же неоднородность затрагивает уже ряд компонентов, т.е. сказывается в растительности, почве, режиме увлажнения, то следует выделять самостоятельные фации (например, тундровые пятна и бугры). При классификации фаций необходимо, исходить из таких критериев, которые имеют определяющее значение в формировании фаций и универсальный характер, т.е. применимы к подавляющему большинству ландшафтов, притом это должны быть устойчивые признаки фации. Этим условиям отвечает местоположение как элемент орографического профиля. Как известно, важнейшие различия между фациями обусловлены их положением в ряду сопряженных местоположений. Фации закономерно сменяют друг друга по профилю рельефа на общем зональноазональном фоне данного ландшафта. Поэтому важно установить основные типы местоположений, которым в условиях каждого конкретного ландшафта должны соответствовать определенные типы фаций.
Высоцкий предложил различать четыре типичных местоположения схематического орографического профиля: 1) водоразделы и склоны с отдаленным уровнем грунтовых вод (плакоры), 2) ложбина на водораздельной поверхности 3) нижние части склонов с близким уровнем грунтовых вод и 4) понижения с выходами грунтовых вод.
Раменский разработал более подробную классификацию. Он различал прежде всего два главных типа местоположений . материковые, лежащие вне пойм и не затопляемые полыми водами, и пойменные. Первые подразделяются, в свою очередь, на верховые (с пятью подразделениями) и низинные (с четырьмя подразделениями) . В основу выделения дробных подразделений положены источники водного питания (атмосферное, натечное, грунтовое) и условия стока.
№16. Классификация фаций по местоположениям и режимам миграции химических элементов.
При классификации фаций необходимо, очевидно, исходить из таких критериев, которые имеют определяющее значение в формировании фаций и универсальный характер, т.е. применимы если не ко всем, то к подавляющему большинству ландшафтов, притом это должны быть некоторые устойчивые
признаки фации. Этим условиям отвечает местоположение как элемент орографического профиля. Как известно, важнейшие различия между фациями обусловлены их положением в ряду сопряженных местоположений. Фации закономерно сменяют друг друга по профилю рельефа на общем зональноазональном фоне данного ландшафта . Поэтому важно установить основные типы местоположений, которым в условиях каждого конкретного ландшафта должны соответствовать определенные типы фаций. Еще в 1906 г. Г. Н. Высоцкий предложил различать четыре типичных местоположения схематического орографического профиля(в равнинных условиях) : 1) водоразделы и склоны с отдаленным
уровнем грунтовых вод (плакоры), 2) ложбина на водораздельной поверхности («нагорная. ложбина»), 3) нижние части склонов с близким уровнем грунтовых вод и 4) понижения с выходами грунтовых вод.
В 1938 г. Л. Г. Раменский разработал более подробную классификацию. Он различал прежде всего два главных типа местоположений . материковые, лежащие вне пойм и не затопляемые полыми водами, и пойменные. Первые подразделяются, в свою очередь, на верховые (с пятью подразделениями) и низинные (с четырьмя подразделениями) . В основу выделения дробных подразделений положены источники водного питания (атмосферное, натечное, грунтовое) и условия стока, а также возможность смыва почвы в связи с положением в профиле рельефа. Впоследствии Б. Б. Полынов, развивая идеи геохимии ландшафта, подошел к классификации элементарных ландшафтов (т.е. фаций) исходя из оценкиусловий миграции химических элементов. В основе его классификации также лежит идея сопряженности фаций в закономерном ряду местоположений, причем в качестве главного фактора, как и у Л. Г. Раменского, выступает водное питание и сток. Б. Б. Полынов различал три большие группыэлементарных ландшафтов . элювиальные, супераквальные и субаквальные. Элювиальные фации располагаются на приподнятых водораздельных местоположениях, т.е. на плакорах, где грунтовые воды лежат настолько глубоко, что не оказывают влияния на почвообразование и растительный покров. Вещество попадает сюда только из атмосферы (с осадками, пылью), расход же его осуществляется путем стока и выноса вглубь нисходящими токами влаги. Следовательно, расход вещества должен превышать его приход. При таких условиях происходит выщелачивание верхних горизонтов почвы и образование на некоторой глубине иллювиального горизонта. В связи с непрерывным смывом почвенных частиц почвообразовательный процесс постепенно все глубже проникает в подстилающую породу, захватывая все новые ее части. В течение длительного времени, измеряемого геологическими масштабами, здесь образуется мощная кора выветривания, в которой накапливаются остаточные химические элементы, наименее поддающиеся выносу. Растительность в условиях элювиальных фаций должна вести борьбу с непрерывным выносом минеральных элементов. Борьба двух противоположных процессов . захвата элементов растительностью и выноса их из почвы нисходящими растворами . составляет характерную особенность элювиальных фаций, и «способностью растительности захватывать минеральные элементы объясняется тот факт, что даже среди водораздельных почв исключительно влажных стран отсутствуют абсолютно выщелоченные по отношению к какому-либо элементу» 1. Супераквальные (надводные) фации формируются в местоположениях с близким залеганием грунтовых вод, которые поднимаются к поверхности в результате испарения и выносят различные растворенные соединения. По этой причине верхние горизонты почвы обогащаются химическими элементами, обладающими наибольшей миграционной способностью (наиболее яркий пример . солончаки). Кроме того, вещество может поступать сюда за счет стока с вышележащих элювиальных местоположений. Субаквальные (подводные) фации образуются на дне водоемов. Материал доставляется сюда главным образом стоком. Аналог почвы . донный ил нарастает снизу вверх и может быть не связан с подстилающей породой. В илах накапливаются элементы, наиболее подвижные в данных условиях. Организмы представлены особыми жизненными формами. Подводные местоположения резко отличаются от наземных по условиям минерализации органических остатков, и вместо гумуса здесь образуются сапропели. Группа верховых (по Л. Г. Раменскому), или элювиальных. . Раменский относит к этой группе местоположения, питаемые мало минерализованными водами атмосферных осадков, а также натечными («делювиальными») водами поверхностного стока; грунтовые воды лежат здесь глубоко (как правило, глубже 3 м) и практически недоступны растениям. В пределах этой группы выделяются следующие типы: а) плакорные, или собственно элювиальные, к которым в наибольшей мере относится характеристика Б. Б. Полынова, приведенная выше; это водораздельные поверхности со слабыми уклонами (1 . 2°), отсутствием сколько-нибудь существенного смыва почвы и преобладанием атмосферного увлажнения; б) трансэлювиальные (по М. А. Глазовской) верхних, относительно крутых (не менее 2 . 3°) склонов, питаемые в основном атмосферными осадками, с интенсивным стоком и плоскостным смывом и значительными микроклиматическими различиями в зависимости от экспозиции склонов; в) аккумулятивно-элювиальные (по М. А. Глазовской), или верховые западины (по Л. Г. Раменскому), . бессточные или полубессточные водораздельные понижения (впадины) с затрудненным стоком, дополнительным водным питанием за счет натечных вод, частым образованием верховодки, но грунтовые воды остаются еще на значительной глубине; г) проточные водосборные понижения и лощины . аналогичные предыдущим, но со свободным стоком; д) элювиально-аккумулятивные, или трансаккумулятивные (по М. А. Глазовской), делювиальные (по К. Г. Раману) . нижних частей склонов и подножий, с обильным увлажнением за счет стекающих сверху натечных вод, нередко с отложением делювия. Группа низинных (по Л. Г. Раменскому), или супераквальных (по Б. Б. Полынову), местоположений характеризуется близостью грунтовых вод, доступных растениям (не глубже 2 . 3 м). Сюда входят следующие основные типы: е) ключевые (фонтинальные по К. Г. Раману), или транссупераквальные (по М. А. Глазовской), в местах выхода грунтовых вод, 1 А. И. Перельман предложил термин «автономные элементарные ландшафты», однако автономность элювиальных ландшафтов, т.е. их независимость от надводных и подводных («подчиненных» по А. И. Перельману), весьма относительна. 146 , обычно с дополнительным минеральным питанием (за счет элементов, содержащихся в грунтовых водах); ж) собственно супераквальные . слабосточные понижения с близким уровнем грунтовых вод, обусловливающим заболачивание или засоление. Группа пойменных местоположений (з), промежуточная между супераквальными и субаквальными Б. Б. Полынова, отличается регулярным и обычно проточным затоплением во время половодья или паводков и, следовательно, переменным водным режимом. Пойменные фации отличаются исключительной динамичностью и большим разнообразием в зависимости от микрорельефа, продолжительности поёмности и т.д. Изложенная схема может служить в качестве некоторого общего ориентира и высотной амплитуды между крайними членами ряда, разнообразия экспозиций и форм склонов, состава почвообразующих пород и других местных особенностей.
Миграции хим. элементов
Контрастность местоположений и фаций создает предпосылки для развития многосторонних латеральных внутриландшафтных связей. Основные потоки, в том числе перемещение влаги, обусловлены действием силы тяжести. С движением воды связана миграция химических элементов в сопряженных рядах фаций . вынос элементов из одних, транспортировка в других, аккумуляция в третьих фациях. Но межфациальные связи не сводятся к одностороннему воздействию вышерасположенных фаций на нижерасположенные. Так, эрозионная сеть дренирует фации междуречий, понижая уровень грунтовых вод; микро- и мезоклиматическое влияние водоемов распространяется на прибрежные геосистемы; благодаря миграциям организмов осуществляется обмен между геосистемами, который не подчиняется законам гравитации. Кроме элементарных геосистем . фаций различаются некоторые другие системы локального уровня, представляющие последовательные ступени интеграции фаций (геохоры по терминологии Э. Неефа и В. Б. Сочавы). Плакорные (элювиальные, автономные) фации, для которых единственным источником привноса вещества служат атмосферные осадки и пыль, как правило, характеризуются резким преобладанием выходных потоков над входными. Переходные (транзитные, трансэлювиальные) склоновые фации, при наличии интенсивных сквозных потоков, могут в той или иной степени приближаться к равновесному состоянию. Что касается фаций подчиненных (супераквальных, гидроморфных, аккумулятивных), то для них наиболее типично преобладание локальных входных потоков вещества, они часто служат «геохимическими ловушками», аккумулирующими многие элементы. Абиогенные потоки вещества по своим масштабам сильно уступают биогенным. Суммарный вынос твердого материала реками Земли примерно на порядок меньше ежегодной продукции живого вещества на суше (в сухой массе), а суммарный ионный сток . в 70 раз меньше. Если рассмотреть эти соотношения по основным элементамбиофилам, то контраст окажется еще более значительным. Вынос фосфора с ионным стоком в 1000 раз меньше его потребления организмами, азота . в 150, углерода . в 100, калия . в 12 раз; в биологическом круговороте участвует также больше магния, кальция, алюминия, кремния, чем в выходном ионном потоке. По некоторым элементам (например, сера) величины близки, явное преобладание выходных абиогенных потоков наблюдается по элементам, токсичным для большинства организмов . хлору (в 40 раз), натрию, фтору и др.
№17. Крупномасштабное ландшафтное картографирование и методика полевых описаний фаций.
Предисловие
Современная подготовка квалифицированных ландшафтоведов-экологов предполагает обязательное овладение ими дистанционными методами исследования. Съемка Земли из космоса стала в наши дни одним из важнейших информационных источников о природных и природно-антропогенных ландшафтах, их динамике и экологическом состоянии. Новые методы породили новое научное направление – космическое ландшафтоведение.
Учебный курс “Космическое ландшафтоведение” имеет целью ознакомление студентов с основами методологии и методикой ландшафтной интерпретации космических снимков (КС), получения с их помощью оперативной ландшафтно-экологической информации для решения научных и прикладных задач. Помимо лекций, курс включает достаточно объемные практические занятия, в ходе которых студенты должны овладеть навыками ландшафтного дешифрирования КС, космического ландшафтного картографирования и физико-географического районирования.
К 5-тому году обучения студентами должны быть усвоены общие научные знания и элементарные приемы аэрокосмических географических исследований. Учебная программа предыдущих лет включает соответствующие дисциплины. В связи с этим в настоящем курсе главное внимание сосредоточено на специальных – ландшафтных и ландшафтно-экологических проблемах дистанционного изучения Земли.
Введение
Дистанционные методы в становлении и развитии ландшафтной географии. Аэрофотосъемка в исследованиях локальных ландшафтных структур и крупномасштабном ландшафтном картографировании. Значение космического зондирования Земли для информационного обеспечения выхода ландшафтоведения на региональные и планетарные рубежи.
Космическая съемка и проблемы создания региональных геоинформационных систем.
Определение космического ландшафтоведения как научного направления. Объект, предмет и метод дистанционного исследования.
I. Средства и способы съемки Земли из космоса
Транспортные средства, используемые для космических исследований Земли. Современные космические носители: искусственные спутники Земли (ИСЗ), автоматические межпланетные станции (АМС), пилотируемые космические корабли (ПКК), пилотируемые орбитальные станции (ПОС).
Типы и высота космических орбит. Их предназначение для различных видов дистанционного зондирования Земли.
Основные виды космических съемок Земли. Применяемая съемочная аппаратура.
II. Космические снимки Земли
Классификация КС по технологии получения и спектральному диапазону. Разделение КС по масштабу, обзорности и разрешению. Многозональная космическая съемка.
Предварительная обработка и преобразование космических изображений. Коррекция, трансформация, увеличение КС. Синтезирование цветных изображений на многозональной основе. Квантование. Цветное кодирование.
Специфика использования КС различных типов в региональных ландшафтных исследованиях и физико-географическом районировании.
III. Космические снимки – пространственно-временные ландшафтные модели
КС – интеграционные модели природных и природно-антропогенных геосистем. Иерархичность (многоярусность) ландшафтных структур, моделируемых из космоса. Сопряженность пространственной и временной информации на КС: ландшафтные структуры, состояния, динамика, антропогенные изменения.
Познавательные функции КС как научных моделей: заместительная, аппроксимационная, экстраполяционная, трансляционная, эвристическая. Специфические отличия космических моделей от географических моделей иного типа. Соотношение объективного и абстрактного, онтологического и гносеологического на КС и географических (в том числе ландшафтных) картах.
IV. Научно-методические основы ландшафтного дешифрирования космических снимков
Объекты ландшафтного дешифрирования, их геосистемная размерность. Ландшафтное разрешение КС различных масштабов. Ландшафт как узловая единица дешифрирования региональных космических изображений.
Прямые и косвенные признаки дешифрирования. Роль ландшафтной индикации в космическом ландшафтоведении.
Сопряженное дешифрирование локальных и региональных ландшафтных структур.
Ландшафтные рубежи на КС; линеаменты, экотоны.
Оптические свойства природных и природно-антропогенных геосистем, их изменчивость в пределах электромагнитного спектра. Спектральная отражательная способность объектов ландшафтных исследований. Коэффициенты интегральной и спектральной яркости.
Состояния геосистем и соответствующая изменчивость их оптических свойств. “Мерцание” ландшафтных структур на разновременных КС. Понятие о спектральном образе как специфическом признаке ландшафтного дешифрирования по многозональным КС.
Геометрические свойства ландшафтных объектов: форма, размер, рисунок изображения. Типы ландшафтных рисунков на КС. Их индикационное значение для познания генезиса ландшафтов, современных естественных и антропогенных процессов.
Ландшафтное эталонирование КС.
V. Анализ региональных ландшафтных структур по материалам многозональной космической съемки
Прямые и косвенные признаки дешифрирования различных классов (равнинных, горных) и типов (тундровых, лесных, степных, пустынных) ландшафтов с использованием черно-белых многозональных КС и синтезированных цветных. Автоморфные и гидроморфные геосистемы, междуречья и долины на КС.
Выбор оптимальных спектральных зон космической съемки для анализа неоднородных ландшафтных структур.
Оптимальные сезоны (подсезоны) космической съемки таежных, степных, пустынных и других типов ландшафтов.
Космическая интерпретация антропогенных изменений природной среды. Признаки дешифрирования сельскохозяйственных земель, лесных вырубок, городов и других населенных пунктов, транспортных артерий и т. п.
VI. Дистанционные исследования ландшафтной динамики
Использование одномоментных КС в ландшафтно-динамических исследованиях. Пространственно-временные сопряжения ландшафтных структур и приемы эргодического анализа в целях динамического дешифрирования.
Сопоставительный анализ КС и географических карт различной давности.
Систематическая многовременная космическая съемка как основа дистанционного слежения за динамикой ландшафтов. Сопоставительный анализ разновременных КС.
Аэрокосмические исследования: а) сезонных (подсезонных) состояний и природных ритмов геосистем; б) динамических трендов и многолетних флуктуаций; в) деструктивных и восстановительных сукцессий.
Антропогенная динамика ландшафтов по данным космической съемки.
Дистанционное слежение за процессами обезлесения, опустынивания, деградации почвенного покрова, загрязнения водных объектов и воздушного бассейна. Районы экологического бедствия на КС. Космический ландшафтно-экологический мониторинг.
VII. Космическое ландшафтное картографирование и физико-географическое районирование
КС – адекватная по геосистемной размерности информационная основа для средне- и мелкомасштабного ландшафтного картографирования.
Методика космического ландшафтного картографирования. Соотношение полевых маршрутных и ключевых исследований с камеральным дешифрированием. Использование дополнительных картографических и литературных материалов.
Космическое картографирование современных ландшафтов. Ландшафтные космофотокарты. Карты структуры и переменных состояний ландшафтов. Ландшафтно-динамические карты.
Агроландшафтное картографирование по материалам космической съемки.
Физико-географическое районирование по материалам космической съемки. Приемы интеграции и дифференциации ландшафтных структур по КС в целях районирования. Поиск и ранжирование природных рубежей – зональных и азональных.
Физико-географическое районирование на космофотокартах. Наполнение карт районирования ландшафтно-структурным содержанием.
Заключение
Вклад космического ландшафтоведения в теорию и методологию ландшафтной географии и ландшафтной экологии.
Значение дистанционного ландшафтно-экологического мониторинга для решения проблем рационального природопользования и организации природной среды. Научно-методические перспективы космического ландшафтоведения.
№18. Типы горизонтальных сопряжений фаций.
В природном территориальном комплексе, как и во всей эпигеосфере, следует различать структуру вертикальную (или радиальную) и горизонтальную (или латеральную). Первая выражается в ярусном расположении компонентов вторая . в упорядоченном расположении ПТК низших рангов. Но понятие структуры предполагает не просто взаимное расположение составных частей, а способы их соединения. Соответственно различаются две системы внутренних связей в ПТК . вертикальная, т. е. межкомпонентная, и горизонтальная, т. е. межсистемная. Те и другие осуществляются путем передачи вещества и энергии (отчасти также информации). . К горизонтальным потокам, связывающим между собой отдельные ПТК в границах территориальных единств высших рангов, относятся водный и твердый сток, стукание холодного воздуха по склонам, перенос химических элементов из водоемов на суходолы с биомассой птиц и насекомых (комаров) и др. См. Билет 16(миграция хим. элементов) Локальные геосистемы разных порядков служат элементами латеральной структуры ландшафта, его блоками, или субсистемами. Следовательно, латеральная, или горизонтальная, структура ландшафта . это то же, что морфологическая структура.
2.Классификация переходных фаций Граница между сушей и морем носит название береговой линии. Береговая линия весьма неустойчива. Часть суши, примыкающая к береговой линии и испытывающая влияние водоема, называется побережьем. Непосредственно в береговой зоне в зависимости от конкретных условий волны формируют то пологий пляж, иногда с береговыми валами, то береговой обрыв - клиф, то изрезанный бухтовый берег. Прибрежную мелководную часть моря называют литоральной областью. Однако термин литораль употребляют в разном смысле. Наиболее широко рапространено представление о литорали как о прибрежной области, где действуют волнения или приливы-отливы, а также много света, воздуха и питательных веществ. Однако существует представление, согласно которому всю шельфовую зону относят к литорали. Ассоциация фаций, связанных с осадконакоплением в зоне побережья и прибрежной мелководной части моря рассматривается как переходная от континентальных к морским и объединяет многочисленные фации, включая комплексы прибрежных баровых, дельтовых, лагунных, приливно-отливных и других фаций. Наиболее существенные признаки этих фаций: 1)частые изменения текстур и структур в слое, 2)широкое развитие знаков ряби течений и волнений, ходов червей, 3) обилие растительных остатков, 4)наличие как нормально морской фауны, так и фауны опресненных водоемов, 5)при прослеживании по площади наблюдается связь как с континентальными, так и морскими фациями. При более подробном исследовании литоральной области выделяется три более дробные зоны (рис.2 - из Крашенинникова, стр.130, совместно с рис.410 из Рейнека, стр.272). Выше уровня, которого достигает вода во времяприливов, выделяется супралитораль. На нее попадают набегающие волны, брызги. Здесь находится и верхний пляж, который получает наиболее яркое выражение в условиях волнового открытого побережья. Собственно литораль это та зона, которая регулярно заливается морской водой при приливе и осушается во время отлива. При высоте приливов свыше 10 м и на пологих берегах эта зона может иметь значительную (до нескольких км) ширину. В морях, лишенных приливов собственно литораль располагается у самого уреза воды и имеет небольшую ширину. В условиях волновых побережий в этой зоне волны расходуют основную часть своей энергии. Здесь находится подводное продолжение пляжа, или нижний пляж. Та часть литоральной области, которая постояннно находится под водой называется сублиторалью. Нижняя граница сублиторальной зоны наиболее неопределенна. В строгом смысле за нее принимается глубина, где кончается взмучивающая осадки работа волн, или находится волновой базис. Обычно - это глубина от нескольких метров до 10- 30м. В условиях волнового и приливно-отливного побережья здесь накапливаются отложения верхней и нижней предпляжевой зон. В условиях заливно-лагунного побережья здесь формируется лагунный комплекс осадков.
№19. Урочища и другие морфологические единицы ландшафта. Урочищем
называется сопряженная система фаций, объединяемых общей
направленностью физико-географических процессов и приуроченных к одной
мезоформе рельефа на однородном субстрате. Наиболее отчетливо они
выражены в условиях расчлененного рельефа с чередованием выпуклых
(«положительных») и вогнутых («отрицательных») форм мезорельефа .
холмов и котловин, гряд и ложбин, оврагов и т.п.
Хотя процессы стока, местной циркуляции атмосферы, миграции химических
элементов соединяют фации положительных и отрицательных форм рельефа в
единый сопряженный ряд, нетрудно заметить, что верхние и нижние части
этого ряда принципиально различаются по проявлениям этих процессов.
Склоны холмов интенсивно дренируются, вещество отсюда выносится,
холодный воздух стекает вниз, господствуют фации элювиальных типов. Во
впадинах, ложбинах наблюдается переувлажнение, аккумуляция вещества,
застаивание холодного воздуха, преобладают гидроморфные (супераквальные)
фации.
На обширных плоских междуречьях, где нет контрастных форм мезорельефа,
формирование урочищ определяется различиями материнских пород (их
составом, мощностью, а при малой мощности и характером подстилающей
толщи) и удаленностью от линий естественного дренажа. Последний фактор
играет особенно большую роль в зоне избыточного увлажнения. По мере
удаления от речных долин на междуречьях повышается уровень грунтовых
вод, сток затрудняется, усиливается застой влаги, что неизбежно сказывается
на почвенно-растительном покрове. В результате происходит смена урочищ (и
фаций) по мере удаления от приречных склонов к центральным частям
междуречий.
В переходных условиях, когда разные растительные сообщества оказываются
в одинаковой экологической обстановке, решающую роль в дифференциации
урочищ могут сыграть конкурентные взаимоотношения между сообществами.
Еще Г. Н. Высоцкий заметил, что конкурирующие сообщества, поселившись
рядом и удерживая свою территорию, все более изменяют местный климат,
водный режим и почву. В результате урочища разных типов (например,
массивы водораздельных лесов и участки луговых степей в лесостепной зоне)
чередуются без какой-либо видимой закономерности.
Урочище -важная промежуточная ступень в геосистемной иерархии между
фацией и ландшафтом. Оно обычно служит основным объектом полевой
ландшафтной съемки (картирование фаций требует очень крупных масштабов
и, как правило, ведется только на ключевых участках), а также ландшафтного
дешифрирования аэрофотоснимков. При выделении ландшафтов «снизу», т.е.
на основе их морфологического строения, географы опираются в основном на
изучение урочищ и их характерных пространственных сочетаний. В
прикладных ландшафтных исследованиях роль самой дробной
территориальной единицы при учете и оценке земель и разработке
рекомендаций по их рациональному использованию, как правило, играет
урочище. нация для этих целей оказывается слишком дробным объектом. С
фациальной дифференциацией трудно считаться, например, при
сельскохозяйственном освоении земель, когда важно создать достаточно
крупные массивы угодий, и урочище в данном случае является наиболее
оптимальной единицей.
По своему значению в морфологии ландшафта урочища могут быть
фоновыми, или доминантными, субдоминантными и подчиненными
(второстепенными) . Деление это имеет смысл только в применении к
конкретному ландшафту, так как роль одних и тех же (точнее . однотипных)
урочищ в разных ландшафтах может оказаться неодинаковой: доминантные
урочища одного ландшафта могут перейти на положение подчиненных в
другом. Во многих ландшафтах ярко выражен доминантный тип урочищ,
преобладающий по площади и создающий как бы общий фон ландшафта. Но часто для морфологии ландшафта характерно сочетание двух
сопряженных типов урочищ, например грядовых и ложбинных, которые
рассматриваются как содоминантные .Однако если оценивать
значение урочищ не с формальных позиций (т.е. исходя лишь из соотношения
их площадей), а с функциональной точки зрения, то в случае примерно
одинакового площадного соотношения урочищ на положительных и
отрицательных мезоформах рельефа правильнее первые считать
доминантными, а вторые подчиненными, поскольку первые относительно
автономны и в меньшей степени зависят от вторых, чем вторые от первых.
Урочища достаточно разнообразны по своему внутреннему (фациальному)
строению, и поэтому возникла необходимость различать несколько категорий
урочищ по степени их сложности. Наряду с типичными, или простыми урочищами,
которые отвечают приведенному выше определению и связаны с четко обособленной
формой мезорельефа или участком водораздельной равнины на
однородном субстрате с однородными условиями дренажа, выделяются
подурочища и сложные урочища («надурочища», по выражению Д. Л.
Арманда). Подурочище- промежуточная единица, группа фаций,
выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций,
если экспозиционные контрасты создают разные варианты
фациального ряда. Например, типичный для сельговых гряд Северо-
Западного Приладожья ряд фаций с преобладанием
сосняков разных типов представлен на северо-восточных склонах
несколько иным вариантом, в котором участвуют фации с еловыми
лесами. Подурочища могут быть выделены на склонах гряд и холмов с
различной крутизной, на склонах долин или оврагов с неодинаковой
освещенностью и т.п.
Сложные урочища формируются при следующих условиях:
1) крупная мезоформа рельефа с наложенными или врезанными
мезоформами второго порядка (балка с донным оврагом, гряда с
лощинами или оврагами, заболоченная котловина с озером);
2) одна форма мезорельефа, но разнородная литологически (Н. А. Солнцев с
сотрудниками описали балку, вмещающую три самостоятельных урочища: а)
верховье . полузадернованный сухой овраг в покровных суглинках,
подстилаемых мореной, б) средняя часть . сырая балка с оползневыми
склонами, вскрывающая юрские глины, в) низовье . сухая балка,
вскрывающая каменноугольные известняки и имеющая структурно-
ступенчатые склоны);
3) доминантное водораздельное урочище с мелкими фрагментами
второстепенных урочищ или отдельными «чуждыми» фациями болотными,
западинными, карстовыми, зоогенными (сурчинами) и т.п.
4) «двойные», «тройные» и т.п. урочища (например, система слившихся
выпуклых верховых болотных массивов, каждый из которых представляет
самостоятельное урочище).
СУБСТРАТ - опорный экологич. элемент, служащий в нек-рых случаях и питательной средой. Для наземных организмов С. является почва, для водных — грунты (дно) водоемов (для бентоса) и водные массы (для планктона).
.№20.ф Факторы диф. урочищ на равнинах и в горах.Принцип классиф. Урочащ. Географическая местность.
Классификация урочищ разрабатывается на конкретном региональном
материале в процессе составления крупно- и среднемасштабных ландшафтных
карт. Хотя еще рано говорить о всеобъемлющей классификации, ибо для этого
необходимо было бы покрыть детальной ландшафтной съемкой территорию
всей страны, общие принципы такой классификации намечаются достаточно
определенно. Как правило, за исходное начало принимается систематика форм
мезорельефа с учетом их генезиса, морфографического типа и положения в
системе местного стока. Таким образом, рельеф учитывается в тесной связи с
естественным дренажем и увлажнением. Так, применительно к
среднемасштабному ландшафтному картографированию Северо-Запада
Русской равнины выделены следующие основные типы урочищ:
1. Холмистые и грядовые (сельговые, холмисто-моренные, камовые, озовые,
дюнные), с большими уклонами, интенсивным дренажем, неустойчивым
увлажнением (частый недостаток влаги) .
2. Междуречные возвышенные с небольшими уклонами (2 . 5%), хорошо
дренируемые, с нормальным атмосферным увлажнением (в середине лета
возможен недостаток влаги).
3. Междуречные низменные с небольшими уклонами (2 . 5%), умеренным
дренажем, нормальным атмосферным увлажнением (в начале вегетационного
периода кратковременная верховодка, в середине лета возможен недостаток
влаги).
4. Междуречные низменные с малыми уклонами (1 . 2%), недо-
статочным дренажем, кратковременно избыточным атмосферным или
грунтовым увлажнением (в первой половине вегетационного периода).
5. Междуречные низменные с незначительными уклонами (менее 1%), слабым
дренажем, длительным избыточным (кроме середины лета) атмосферным или
грунтовым увлажнением.
6. Ложбины и котловины (межсельговые, межморенные, межкамовые,
озерные) с незначительными уклонами (менее 1%), очень слабым дренажем,
длительным (в течение большей части вегетационного периода) избыточным
увлажнением . атмосферным, натечным, грунтовым.
7. Заторфованные депрессии и плоские болотные водоразделы с крайне
слабым дренажем, постоянно избыточным застойным увлажнением .
атмосферным, грунтовым и смешанным.
8. Долины рек с урочищами разных типов (глубоко врезанные
каньонообразные долины с крутыми склонами, увлажняемыми натечными и
ключевыми водами; поймы с периодическим слабо проточным
переувлажнением; долины мелких речек и ручьев с длительным застоем
паводковых, натечных и грунтовых вод).
На следующей ступени в классификацию-почвообразующая порода. В условиях СевероЗапада основные породы:
известняки и доломиты и продукты их разрушения; карбонатная и
бескарбонатная морена, преимущественно суглинистая, местами опесчаненная
или прикрытая маломощным слоем песков или супесей; озерно-ледниковые
ленточные глины и суглинки; озерно-ледниковые и древнеозерные пески и
супеси; флювиогляциальные гравелистые пески; а также торф. На крайнем
северо-западе Ленинградской обл(Балтийскому щиту), на поверхность выходят плотные
архейские кристаллические породы (граниты, мигматиты и др.),
протерозойские граниты-рапакиви.
Сочетание основных факторов формирования урочищ:форм рельефа,
состава почвообразующих пород и режима увлажнения. определяет
распределение почв и растительных сообществ. Почвы и растительный
покров, не являясь определяющими критериями при классификации урочищ,
служат важными индикационными признаками. Следует, однако, иметь в
виду, что в разных ландшафтных зонах, подзонах и областях на одних и тех же
формах рельефа и одинаковых материнских породах формируются
неодинаковые местные климаты, условия увлажнения, почвы и биоценозы, а
следовательно, неодинаковые урочища. Например, дренированные моренные
междуречья в южной тайге характеризуются преобладанием
Режим увлажнения - по существу производный фактор, определяемый как
рельефом, так и характером рельефо- и почвообразующих пород. Так,
трещиноватость гранитов и известняков способствует обезвоживанию
поверхности; на морене и ленточных глинах часто образуется верховодка; те
же породы, подстилающие пески, вызывают грунтовое переувлажнение. Самой крупной морфологической частью ландшафта считается местность,
представляющая собой особый вариант характерного для данного ландшафта
сочетания урочищ. Причины обособления местностей и их внутреннее
строение очень разнообразны. Укажем некоторые наиболее типичные случаи:
1. В пределах одного ландшафта наблюдается некоторое варьирование
геологического фундамента: неодинаковая мощность поверхностных
отложений или во впадинах древних дочетвертичных пород залегают
отдельными пятнами более молодые отложения и т.п. Пример формирования
местностей при таких условиях приводит Н. А. Солнцев (рис. 36) 2.
2. При одном и том же генетическом типе рельефа встречаются участки с
изменяющимися морфографическими и морфометрическими
характеристиками мезоформ. Пример, приведенный Н. А. Солнцевым: в
холмисто-моренных ландшафтах наряду с участками, где закономерно
чередуются урочища крупных моренных холмов и обширных котловин, есть
участки, где чередуются мелкие холмы и мелкие же котловины.
3. При одинаковом наборе урочищ (например, зандровых боровых и верховых
болотных) в границах одного и того же ландшафта изменяются их
количественные (площадные) соотношения.
4. Мезорельеф представлен формами разного порядка: в пределах крупных
форм развиты формы второго порядка. К. И. Геренчук описал ландшафт
Грядового Побужья (в верхней части бассейна Западного Буга), у которого
самые крупные черты морфологии создают местности двух типов . грядовые
и межгрядовые. Гряды простираются примерно на 25км при ширине 1-5 км и относительной
высоте 25 - 35 м. Они характеризуются следующим сочетанием урочищ: а)
плакорных на плоских вершинах гряд, с оподзоленными черноземами; б)
ложбинных на поверхности гряд со смытыми почвами на склонах и
черноземно-луговыми оглеенными в днищах; в) крутых склонов с темно-
серыми и серыми (большей частью смытыми) почвами и г) балочных и
овражных. Межгрядовые местности. плоские заболоченные долины
шириной 0,5 -2,0 км с урочищами: а) краевых полос с перегнойно-
карбонатными почвами на меловых мергелях; б) участков с временно
избыточным увлажнением и мощными дерновыми луговыми оглеенными
почвами; 3) заболоченных участков долин с торфяно-глеевыми почвами и
осоково-разнотравным покровом; 4) торфяников.
В возвышенных ландшафтах с развитым долинным расчленением в качестве
отдельных местностей можно рассматривать междуречья, надпойменные
террасы, поймы с присущими им сочетаниями урочищ (в близком смысле Ф.
Н. Мильков различает «типы местностей»).
5. Обширные и сложные системы однотипных урочищ, слившихся в процессе
своего развития, например крупные системы водораздельных болот, дюнные
гряды, карстовые котловины (полья).
6. В качестве особых местностей можно рассматривать фрагменты (группы
урочищ) чуждых ландшафтов, вкрапленные в данный ландшафт. Этот случай
типичен для ландшафтов области последнего материкового оледенения с их
сложной морфоскульптурой и пестрым чередованием генетически
разнообразных форм рельефа и поверхностных отложений. Так, среди
холмисто-моренных ландшафтов с доминантными урочищами моренных
холмов и подчиненными котловин-ными урочищами часто встречаются
участки зандровых и озерно-ледниковых равнин разных размеров; среди
ландшафтов моренных равнин . участки моренных и камовых холмов,
впадины с озерно-ледниковыми отложениями и др.
Многие подразделения ландшафтов, выделявшиеся под названием местностей,
имеют узко региональное значение и трудно сопоставляются с местностями
других ландшафтов. Возможно, иногда под термином «местность»
смешиваются внутриландшафтные единицы разного порядка. Некоторые из
них близки к сложным урочищам.
Наибольшей сложностью отличается морфология горных ландшафтов. Все
морфологические подразделения, выделяемые на равнинах, в том числе фации
и урочища, имеют силу и для горных ландшафтов. Однако большие диапазоны
высот, контрастность экспозиций и другие специфические черты горных
ландшафтов требуют введения особой системы морфологических единиц, в
которой отражалось бы сочетание планового морфологического строения с
высотным. Последнее, в свою очередь, включает не только обычные
топологические ряды фаций и урочищ по мезорельефу, но и высотные
категории иного, более высокого уровня, связанные с высотной поясностью.
На это сложное, но закономерное сопряжение геосистем по высоте
накладываются «сквозные» формы рельефа, обязанные интенсивному
проявлению гравитационных процессов и секущие «нормальные» ряды
склоновых геосистем. Сюда относятся особо динамичные образования .
селевые, лавинные, обвально-осыпные. Каждое из них состоит из нескольких
сопряженных частей, которые могут рассматриваться как особые
морфологические части ландшафта. Типично трехчленное строение. Так,
лавинная система состоит из воронки лавиносбора, транзитной части .
лавинного желоба и аккумулятивной части . лавинного конуса; селевая
система . из верхней части, где накапливается.рыхлый материал, транзитного
селевого канала и селевого конуса. Каждый из этих трех элементов системы
можно приравнять к рангу урочищ (преимущественно сложных) . Однако вся
система в целом не укладывается в общепринятый ряд морфологических
единиц фация . урочище . местность и должна рассматриваться как
геосистема особого рода, пока не получившая специального наименования.
местности . как высотно-поясные образования, а кроме того, «стрии»
(полосы), выделяемые в пределах местностей по литологостратиграфическим
признакам, и секторы . самые крупные морфологические единицы в виде
рядов «стрий», развивающихся в условиях одной солярной или ветровой
экспозиции. Так, в одном из средне-горных флишевых ландшафтов
выделяются два сектора: 1) югозападных наветренных склонов с буковыми и
елово-пихтово-буковыми лесами и 2) северо-восточных подветренных склонов
с еловыми и елово-пихтовыми лесами.
№21.Региональная, или индивидуальная, трактовка ландшафта лишена противоречий и терминологических неудобств, присущих «типологическому пониманию». Согласно этой трактовке, ландшафт есть, во-первых, конкретная территориальная единица; во-вторых, достаточно сложная геосистема, состоящая из многих элементарных географических единиц; в-третьих, ландшафт представляет собой основную ступень в иерархии геосистем. Указанное представление о ландшафте легло в основу наиболее всесторонне разработанной теоретической концепции ландшафтоведения и было апробировано в ходе многочисленных ландшафтных исследований с прикладными целями. Ландшафт кратко можно определить как генетически единую геосистему, однородную по зональным и азональным признакам и заключающую в себе
специфический набор сопряженных локальных геосистем, для обособления самостоятельного ландшафта необходимы следующие основные условия: 1) территория, на которой формируется ландшафт, должна иметь однородный геологический фундамент; 2) после образования фундамента последующая история развития ландшафта на всем его пространстве должна была протекать одинаково (в единый ландшафт, например, нельзя объединять два участка, из которых один покрывался ледником, а другой нет, или один подвергался морской трансгрессии, а другой оставался вне ее); 3) климат одинаков на всем пространстве ландшафта и при любых сменах климатических условий он остается однообразным (внутри ландшафта наблюдается лишь изменение местных климатов . по урочищам и микроклиматов . по фациям). При таких условиях, как указывает Н. А. Солнцев, на территории каждого ландшафта создается строго ограниченный набор скульптурных форм рельефа, водоемов, почв, биоценозов и, в конечном счете, простых природных территориальных комплексов. урочищ и фаций, рассматриваемых как морфологические части ландшафта. В определении Н. А. Солнцева подчеркивается, что ландшафт есть закономерно построенная система локальных ПТК, и это очень важно. Однако, с другой стороны, всякий ландшафт одновременно является частью, или элементом, более сложных региональных единств, и его следует рассматривать как результат развития и дифференциации географической оболочки и ее высших структурных подразделений. Единство этих двух особенностей ландшафта определяет, как мы увидим дальше, его специфическое узловое положение в иерархии геосистем. Сочетание двух подходов к ландшафту. «снизу» и «сверху» . позволяет решить проблему однородности ландшафта, которая долго служила камнем преткновения при его определении и вычленении в природе. Поскольку ландшафт расчленяется на различные фации и урочища, он, конечно, внутренне неоднороден. Однако это не исключает однородности Ландшафта.
Хотя отдельные специалисты отрицали необходимость подобной «узловой» категории, опыт исследовательской работы и практической деятельности ландшафтоведов свидетельствует о реальности основной единицы и об ее важном значении для упорядочения как разнообразных фактов, относящихся к ландшафтоведению, так и его теоретических основ. Такой единицей и служит ландшафт, занимающий узловое положение на стыке геосистем региональной и локальной размерностей. уже были определены принципиальные различия между региональными и локальными геосистемами и установлено место ландшафта как низового региона, завершающего систему региональной дифференциации эпигеосферы. Лишь все урочища или фации, взятые в совокупности, в характерных территориальных сочетаниях, площадных соотношениях и взаимных связях, т. е. как единый ландшафт, создают целостное представление о физико-географической специфике той или иной территории. Изучение локальных геосистем как таковых, вне ландшафта как целого имеет мало смысла, ибо они значительно более открытые системы, чем ландшафт, и существуют лишь как его части во взаимодействии с другими, сопряженными локальными геосистемами. Таким образом, основным объектом ландшафтного исследования должны быть не отдельные морфологические части ландшафта, а их сопряженные системы в пределах такой территории, которая достаточна для выявления их закономерных сочетаний.
ПТК-ПРИРОДНЫЙ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС, исторически сложившаяся и пространственно обособившаяся единая неразрывная система, образованная основными взаимодействующими и взаимообусловленными компонентами природы (земная кора, атмосфера, вода, растения, животные), развивающимися под ведущим и направляющим влиянием литогенной основы. К П. т. к. относятся любые пятикомпонентные (полные) природные единства, независимо от их сложности: континенты, географич. страны, области, округа, ландшафты местности, урочища, фации. Между отдельными П. т. к. и их компонентами осуществляется обмен веществом и энергией.