close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Ландшафтоведение.

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»
Кафедра «Общее земледелие и землеустройство»
ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ
Учебное пособие
для студентов, обучающихся
по направлениям подготовки
110100 – Агрохимия и агропочвоведение;
120700 – Землеустройство и кадастры
Пенза 2013
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 911.52 (о75)
ББК 26.82 (я7)
Л 22
Составители: С.В. Богомазов, кандидат с.-х. наук, доцент;
Е.В. Павликова, кандидат с.-х. наук, доцент;
О.А. Ткачук, кандидат с.-х. наук, доцент.
Рецензент – зав. кафедрой «Растениеводство и лесное хозяйство», доктор с.-х. наук, профессор В.А. Гущина.
Печатается по решению методической комиссии агрономического факультета от 28 января 2013 г., протокол № 9.
Ландшафтоведение: учебное пособие / сост.: С.В. БогомаЛ22 зов, Е.В. Павликова, О.А. Ткачук. – Пенза: РИО ПГСХА,
2012. – 160 с.
Учебное пособие предназначено для изучения дисциплины
«Ландшафтоведение» студентами, обучающимися по направлениям подготовки 110100 – Агрохимия и агропочвоведение;
120700 – Землеустройство и кадастры.
© ФГБОУ ВПО
«Пензенская ГСХА», 2013
© С.В. Богомазов,
Е.В. Павликова,
О.А. Ткачук, 2013
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
Тема I ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ КАК РАЗДЕЛ
ФИЗИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ, ИСТОРИЯ
И ПРЕДПОСЫЛКИ ЕГО РАЗВИТИЯ ...................................... 5
1.1 Предметы и объекты исследований физической географии и ее
подразделов ............................................................................................................ 5
1.2 История развития ландшафтоведения .............................................. 6
1.3 Связь ландшафтоведения с другими науками .............................. 21
Тема 2 ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЛАНДШАФТЫ,
ИХ СТРУКТУРА, УСТОЙЧИВОСТЬ, СОСТОЯНИЕ
И ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ................................................. 24
2.1 Понятие «ландшафт»........................................................................... 24
2.2 Компоненты ландшафта и ландшафтообразующие факторы .. 25
2.3 Рельеф и геологическое строение как компоненты ландшафта28
2.4 Границы ландшафта ............................................................................ 37
2.5 Временная организация ландшафтов .............................................. 39
2.6 Устойчивость геосистем (ландшафтов).......................................... 41
2.7 Природно-ресурсный потенциал ландшафтов ............................. 44
2.8 Воздействие человека на ландшафты ............................................. 45
Тема 3 ТИПЫ ЛАНДШАФТНЫХ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ......
СТРУКТУР ...................................................................................... 51
3.1 Морфологическая структура ландшафта ....................................... 51
3.2 Позиционно-динамическая ландшафтная структура .................. 56
3.3 Парагенетические ландшафтные структуры................................. 57
3.4 Бассейновые ландшафтные структуры........................................... 67
3.5 Барьерные ландшафтные территориальные структуры ............. 67
Тема 4 КЛАССИФИКАЦИЯ И ТАКСОНОМИЯ
ЛАНДШАФТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ............................................. 70
Тема 5 ЛАНДШАФТЫ ОСНОВНЫХ ПОЧВЕННОКЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ......... 74
5.1 Региональная и локальная дифференциация географической
оболочки................................................................................................................ 74
5.1.1 Географическая (широтная) зональность.................................... 74
5.1.2 Высотная поясность и орографические факторы ландшафтной
дифференциации................................................................................................. 77
5.1.3 Высотная ландшафтная дифференциация равнин ................... 79
5.1.4 Структурно-петрографические факторы
и морфоструктурная дифференциация ................................................. 79
5.1.5 Соотношения зональных и азональных закономерностей
физико-географического районирования ............................................. 80
5.2 Природные зоны Российской Федерации ...................................... 81
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 6 ОСНОВЫ ГЕОХИМИИ ЛАНДШАФТОВ ................. 99
6.1 Классификация элементарных геохимических ландшафтов .... 99
6.2 Механическая миграция химических элементов
в ландшафтах ............................................................................................. 104
6.3 Физико-химическая миграция химических элементов
в ландшафтах ............................................................................................. 105
6.4 Биогенная миграция химических элементов
в ландшафтах ............................................................................................. 109
6.5 Ландшафтно-геохимические барьеры .......................................... 116
Тема 7 АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ ....................... 121
7.1 Факторы формирования антропогенных ландшафтов ............. 121
7.2 Классификация антропогенных ландшафтов ............................. 125
Тема 8 ЛАНДШАФТНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ ........................... 130
8.1 Типизация агроландшафтов ............................................................ 130
8.2 Экологическая оптимизация структуры
земельных угодий ..................................................................................... 133
8.3 Территориальное устройство пахотных земель
в целях экологизации земледелия......................................................... 139
8.4 Классификация элементарных склонов для разработки
типичных решений их устройства................................................................ 143
8.5 Разновидности контурных линейных элементов ....................... 147
8.6 Способы размещения линейных элементов территории (границ
полей, лесных полос и др.).............................................................................. 150
8.7 Агротехнологические параметры контурности обработки,
определяющие правила проектирования элементов территории......... 152
8.8 Проектирование полосных посевов сельскохозяйственных
культур................................................................................................................. 154
8.9 Водоохранные зоны и прибрежные полосы как элементы
агроландшафтов ................................................................................................ 158
СЛОВАРЬ ПОНЯТИЙ И ТЕРМИНОВ ................................. 163
ЛИТЕРАТУРА ........................................................................ 167
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема I ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ КАК РАЗДЕЛ
ФИЗИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ, ИСТОРИЯ
И ПРЕДПОСЫЛКИ ЕГО РАЗВИТИЯ
1.1 Предметы и объекты исследований физической географии
и ее подразделов
Ландшафтоведение – это раздел физической географии, занимающийся изучением природных территориальных комплексов (ПТК) или ландшафтных геосистем регионального и локального уровней организации.
Объектом исследования физической географии является географическая оболочка (для всех разделов физической географии).
Предметы ее исследований:
1) компонентные оболочки (компонентные геосистемы);
2) географическая оболочка как глобальная (планетарная) целостная геосистема;
3) регионы как крупные целостные структурные части географической оболочки;
4) ландшафтная оболочка – природные многокомпонентные
геосистемы разной размерности – природные территориальные
комплексы (ПТК).
Объект исследований ландшафтоведения как самостоятельного раздела или подсистемы географической науки – это ландшафтная сфера как сложный многоуровневый природный территориальный комплекс, или ландшафтная геосистема.
Предметами исследования ландшафтоведения в таком случае
будут:
1) локальные и региональные природные комплексы или геосистемы разных типов;
2) морфологическая структура ландшафтов и их организация;
3) региональное ландшафтоведение и районирование;
4) динамика ландшафтов;
5) эволюция ландшафтов;
6) антропогенная трансформация и формирование природноантропогенных ландшафтов;
7) оптимизация природопользования на основе ландшафтноэкологического нормирования и проектирования.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Природный территориальный комплекс, или ландшафтная
геосистема – это исторически сложившаяся территориально устойчивая совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных
природных компонентов, функционирующих и развивающихся
длительное время как единое целое, продуцируя новое вещество,
энергию и информацию.
В пространстве ПТК образуют сложную взаимосвязанную
совокупность соподчиненных геосистем разных рангов. ПТК –
это особая форма существования и организации материи на поверхности планеты Земля. Взаимосвязанность и взаимообусловленность свойств природных компонентов в ПТК определяются
историческим (генетическим или парагенетическим) единством
их происхождения и разномасштабными круговоротами вещества
и энергии в них.
Задачи ландшафтоведения состоят во всестороннем познании
ПТК, т. е. региональных и локальных геосистсм суши – закономерностей их дифференциации и интеграции, развития и размещения, их различных свойств, структуры, функционирования,
динамики и эволюции.
1.2 История развития ландшафтоведения
С середины XIX века русская географическая наука начинает
испытывать подъем. Особенности общественно-экономического
развития страны, выразившиеся в кризисе экономики, потребовали более рационального размещения промышленного производства, более комплексного использования природных ресурсов,
перераспределения производительных сил и т. д. На повестку дня
были поставлены такие практически важные проблемы, как учет
и оценка земельных угодий, совершенствование методов лесного
хозяйства, борьба с засухами и др.
На этом социально-экономическом и общенаучном фоне разворачиваются географические исследования, которые внесли
много нового в теорию и практику географии. Большую роль в
распространении знаний о природе сыграло Вольное экономическое общество России, организовавшее в 1882-1892 гг. экспедиции по исследованию черноземов. Руководил экспедициями
В.В. Докучаев (1846- 1903). После четырехлетней работы в Ни6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жегородской губернии были опубликованы отчеты о природе и
хозяйстве территории. В 1883 г. В.В. Докучаев в труде «Русский
чернозем» изложил основы генетического почвоведения и обосновал учение о почве как особом природном теле. Он всесторонне разработал идею о взаимосвязи природных компонентов, что
сыграло важную роль в развитии географии. Докучаев установил,
что взаимодействие природных компонентов формирует в природе определенные материальные объекты. Одним из них он считал почву. В его представлении почва – сложный природный
комплекс, возникший в результате взаимодействия местного
климата, растительных и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности, наконец,
возраста территории и имеющий определенные границы в пространстве. В.В. Докучаев разделил черноземную область России
на шесть районов, охарактеризовал особенности почвообразования в них. При этом он отмечал не только практическую ценность, но и весьма важное научное значение разделения этой области на районы.
В книге «Наши степи прежде и теперь» В.В. Докучаев писал,
что русские черноземные степи – часть степного пояса, который
прослеживается в северном полушарии. При этом он подчеркнул,
что степной пояс в разных местах Земли сходен по характеру
климата, рельефа, флоре и, вероятно, по фауне, а отчасти по
грунтам и почвам, т. е. это было первое упоминание о зональности почвообразующих факторов, что позднее составило основу
идеи В.В.Докучаева о зонах природы.
В 1896 г. В.В. Докучаев выделил природные зоны в европейской части России: бореальную, или полярную; северную, или
лесную; таежную; предстепье; среднюю – черноземную и крайнюю южную. В 1898 г. почвенные пояса он приурочил к растительным и климатическим поясам и зонам и сопоставил с ними,
что способствовало более цельному пониманию природы и ее
многообразных и сложных явлений. В.В. Докучаев выделил пять
зон для всего северного полушария, включая Россию, – бореальную, или тундровую; таежную, или лесную; черноземную;
аэральную, сухих, безводных субтропических стран; латеритную
зону экваториальных, жарких и сильно влажных стран. Для каждой почвенной зоны дана характеристика почвообразующих ком7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
понентов и оценка использования почв в хозяйстве. По мнению
В.В. Докучаева, это позволит окончательно решить извечный
спор о разделении государства на физико-географические зоны и
области с присущими им геологическими, геоморфологическими,
почвенными, гидрологическими, климатическими, растительными и фаунистическими особенностями.
В 1898-1900 гг. идеи о природных зонах Докучаев изложил в
ряде специальных работ. Он особо отметил еще раз, что почвы –
это результат тесного взаимодействия между литосферой, атмосферой и гидросферой, с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом территории – с другой. Исходя из
того, что перечисленные компоненты природы имеют зональные
черты в распределении по земному шару и закономерно изменяются от экватора к полюсу, то и особенности их взаимодействия также изменяются с широтой местности на равнине и с высотой – в
горах и выражаются в зональном распределении почв.
В 1899 г. В.В. Докучаев высказал мнение, что учение о зонах
природы, о законах развития их, о взаимодействии компонентов
все более формируется и обособляется в особую дисциплину в области естествознания. До возникновения идеи о зональности, писал В.В. Докучаев, изучались, главным образом, отдельные природные тела (минералы, горные породы, растения и животные), но
не их соотношения, не та генетическая и всегда закономерная
связь, какая существует между природными компонентами.
В 1900 г. в статье «Зоны природы и классификация почв»
В.В. Докучаев дал комплексную характеристику бореальной
(тундровой), таежной, лесостепной, степной (черноземной), пустынно-степной (сухих степей), аэральной (пустынной), субтропической и тропической зонам.
Таким образом, заслуга В.В. Докучаева состоит в том, что он
впервые в науке сформулировал представление о закономерных
связях между различными компонентами природы, первым из
русских ученых понял необходимость изучать природу как целое,
а не по отдельным ее компонентам. На этой основе был установлен закон горизонтальной мировой зональности и вертикальной
поясности не отдельных компонентов, а их взаимосвязей исходя
из того, что в каждой географической зоне существует своя, особая, закономерная связь явлений природы.
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С этого времени начинается детальное изучение связей и зависимостей внутри природных территориальных комплексов в
пределах естественно-исторических зон, установленных В.В. Докучаевым. Учение о природных зонах становится фундаментом
прикладных исследований. Началось изучение физикогеографических комплексов разного ранга от природной зоны до
фации, в результате чего появилось учение о ландшафте. Это
учение представляет собой естественное продолжение теории
В.В. Докучаева о природном комплексе и о зонах природы.
С 1904 по 1914 г. представления о природных территориальных комплексах разрабатывались Г.Н. Высоцким, Г.Ф. Морозовым, Л.С. Бергом, А.А. Борзовым, Р.И. Аболиным.
Г.Н. Высоцкий (1865-1940) 12 лет был заведующим ВеликоАнадольским участком Особой экспедиции, которой руководил
В.В. Докучаев. Его научные исследования охватывали «всю единую, цельную и нераздельную природу». Изучив условия для
произрастания леса в степной зоне, Высоцкий установил определенные связи между влажностью климата и местоположением,
микрорельефом и перераспределением влаги, характером циркуляции грунтовых вод («кровь земли») и геологическим строением. Связи между компонентами природы создают благоприятный
или неблагоприятный комплекс условий для лесопроизрастания.
Г.Н. Высоцкий создал представления о ПТК как о сочетании
типов местопроизрастаний, показал зональные и интразональные
ПТК, заложил основы морфологии ландшафта, выдвинул идею о
создании ландшафтных карт.
Г.Ф. Морозов (1867-1920) был заведующим опытным участком
Особой экспедиции Лесного департамента, которой руководил В.В.
Докучаев. Научные идеи В.В. Докучаева оказали большое влияние
на формирование его взглядов. Основываясь на исследованиях
взаимосвязей внутри растительных группировок леса, лесных
группировок с природными компонентами и зависимости строения
различных типов насаждений от местопроизрастания, Г.Ф. Морозов утверждал, что лес – явление географическое.
С 1903 г. Г.Ф. Морозов разрабатывал теорию о типах лесных
насаждений и пришел к выводу, что причиной их пестроты служат, с одной стороны, условия местопроизрастания, с другой –
вмешательство человека. Решающую роль в этом процессе он от9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
водил географической среде. Вмешательство человека не имеет
устойчивого влияния на лесные насаждения и должно учитываться, по его мнению, в пределах однородных условий местопроизрастания.
Важен генетический подход Г.Ф. Морозова к изучению
ландшафтов. Он настаивал на изучении ландшафтов в развитии,
считая, что это необходимо учитывать при классификации. В
1920 г. к факторам лесообразования он добавил историкогеологические причины. Морозов утверждал, что ландшафт – понятие общее, выделенные им классификационные группы лесных
насаждений – типы ландшафтов разного порядка.
Первым определение термина «ландшафт» дал Л.С. Берг
(1876-1950). Это способствовало закреплению в науке понятия о
природном территориальном комплексе и широкому внедрению
его в теорию и практику географических исследований. В 1913 г.
в статье «Опыт разделения Сибири и Туркестана на ландшафтные
и морфологические области» он писал, что предметом физической географии являются ландшафты. «Под естественным ландшафтом следует подразумевать области, сходные по преобладающему характеру рельефа, климата, растительного и почвенного покрова. Л.С. Берг считал, что, кроме ландшафтов, есть более
крупные комплексы – «зоны ландшафтов, или области преобладающего развития одних и тех же ландшафтов». Ландшафтные
зоны в общих чертах соответствуют климатическим и почвеннорастительным зонам. На территории России Л.С. Берг выделил следующие ландшафтные зоны:
- тундру,
- равнинную тайгу,
- лесостепь,
- черноземную степь,
- сухую (каштановую) степь,
- полупустыню,
- пустыню,
- широколиственные леса Приамурья,
- вулканические ландшафты Камчатки,
- горные ландшафты.
Л.С. Берг
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, с середины XIX века в географию широко
внедрились идеи о необходимости изучать природу как единое
целое. Впервые эту идею, высказал В.В. Докучаев. Учение о
ландшафте начало формироваться в рамках биогеографии, почвоведения, лесоведения, болотоведения как представление о связях различных компонентов и их влиянии на формирование растительности, почв, животного мира.
Октябрьская социалистическая революция существенно изменила социально-экономические и методологические предпосылки развития ландшафтоведения. Географическое изучение
территории стало общегосударственным делом. Управление
страной требовало научных знаний о природных особенностях
территории, так как без этого невозможна была плановая перестройка народного хозяйства на социалистической основе. Разработка плана ГОЭЛРО, создание Госплана и первые работы по
районированию территории страны обусловливали появление
конструктивных подходов в географических исследованиях, новых идей и теорий в науке. Теория и практика требовали от советских ученых активного познания законов и методов диалектического и исторического материализма. Это позволяло им объективно оценивать сложные процессы действительности, формировать мировоззрение, новые взгляды на задачи науки.
Уже в первое десятилетие существования Советского государства в разные районы страны посылались комплексные экспедиции: Якутская, Туркменская, Южноуральская и др. Непосредственные наблюдения в поле, камеральная обработка материалов,
общение специалистов разного профиля между собой неизбежно
приводили исследователей к идее о ландшафтах. Представление
о ландшафтах находило все больше сторонников. Появились работы, в которых делались первые попытки анализировать природу отдельных районов с ландшафтной точки зрения.
Особое место в развитии ландшафтоведения занимают идеи
С.С. Неуструева (1874-1928), которые он высказал в 1918 г. в
книге «Естественные районы Оренбургской губернии». Взгляды
С.С. Неуструева на ландшафт сформировались под влиянием
идей Л.С. Берга. Он определяет ландшафт как сочетание геоморфологических, климатических, гидрологических, почвеннорастительных условий, животного мира и человека в их тесной
взаимосвязи.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С.С. Неуструев впервые ввел в науку понятие об элементах
ландшафта, прямых и обратных связях между ними. Под элементами ландшафта он подразумевал природные компоненты, которые, с одной стороны, влияют друг на друга, а с другой – являются результатом влияния других элементов. Основываясь на этих
представлениях, Неуструев подробно рассматривал развитие каждого элемента ландшафта во времени и особенности изменения
его свойств в пространстве. Он высказал мнение, что «ландшафт»
– общий термин для обозначения географического комплекса
любого ранга, и считал ландшафтом и пятна солонцов с черной
полынью, и каждую западинку с черноземной почвой, каждый
бугорок выбросов сурков и сусликов около их нор и всю степную
зону. За основу выделения ландшафтов С.С. Неуструев брал геоморфологические факторы и историю развития региона.
В 1918 г. в статье «Пояса, или зоны Земли» Л.С. Берг кратко
характеризует природу по зонам. В 1928 г. в монографии «Зона
тундр. Опыт ландшафтной характеристики» он пытается дать
ландшафтную характеристику тундровой зоны. На основании
внутреннего строения Земли Берг выделяет крупные природные
комплексы в этой зоне, а по особенностям форм рельефа – преобладающие комплексы. Зону он подразделяет на подзоны. Таким
образом, Л.С. Берг впервые выделил в пределах зон типологические и индивидуальные ПТК.
В 1924-1927 гг. в работе «Пески Донской области, их почвы и
ландшафты» Б.Б. Полынов (1877-1952) изложил взгляды на
ландшафт. В 1925 г. в статье «Ландшафт и почва» конкретизировал определение ландшафта: «…ландшафтом называется такая
часть земной поверхности, на пространстве которой климат, геологическое строение, рельеф, бассейны, растительность, почвы и
животное население сохраняют определенный состав и свойства
в той степени, в какой это обусловливает однородность процессов взаимодействия между ними» (Природа, 1925, № 1-3, с. 77).
При этом он писал, что понятие «ландшафт» не должно вызывать
представления об однородности, однотипности, неизменности
составляющих его физико-географических компонентов. Характеризуя каждый ландшафт особым родом взаимодействия между
различными его элементами, Полынов подчеркнул, что связь между элементами не следует рассматривать как состояние равно12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
весия, что она подвижна, предопределяет эволюцию ландшафта и
поэтому необходимо всегда изучать историю развития ландшафтов, палеогеографию. При этом в ландшафте можно будет выделить консервативные, реликтовые и прогрессивные черты, что
позволит выявить динамические свойства ландшафтов.
Б.Б. Полынов высказал идею о роли физико-географических
факторов в эволюции ландшафтов. По его мнению, в формировании общего облика ландшафта климат и геологическое строение
– первичные факторы. Другие факторы имеют генетическую зависимость от них, а животный мир – один из наиболее зависимых
элементов ландшафта. Почва в ландшафте служит отражением
других его элементов. От животных, растений и горных пород
она существенно отличается тем, что в ней нет своего собственного начала. Она не появляется извне, чтобы тем или иным путем
приспособиться к ландшафту – она сама с первых моментов своего образования произведение ландшафта. При всем этом
Б.Б. Полынов считал, что термин «ландшафт» – понятие общее и
его ранг зависит от масштаба исследований: чем детальнее исследования, тем меньше по площади будет ландшафт. Он предложил ввести в ландшафтоведение понятие «частный ландшафт»,
подразумевая под этим, например, бугристо-песчаную или озерно-тростниковую пойму. «Частные ландшафты» могут объединяться в более крупный ландшафт, например, ландшафт дельты.
В 1926 г. И.В. Ларин (1889-1972), используя утвердившееся в
науке представление о природном территориальном комплексе,
выдвинул идею о «микроландшафте» как о конкретном, далее
неделимом участке территории. Идея основывалась на том, что
на определенных территориях физико-географические элементы
однородны на всем своем протяжении и связь между рельефом,
почвами и растительностью однотипна. Все это создает условия
для формирования микроландшафтов. В 1927 г. И.В. Ларин составил карту микроландшафтов и на ее основе провел оценку
сельхозугодий.
Характерная особенность этого непродолжительного периода
в истории ландшафтоведения – стремление проверить на практике теоретические положения. Но такой естественный ход развития нового научного направления выдвигал новые проблемы. Основные из них были связаны с пониманием однородности при13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
родного территориального комплекса как критерия для их выделения и систематизации. Теоретические идеи в учении о ландшафте базировались на взглядах о первичности литогенной и
климатической составляющих ландшафтного комплекса.
На дальнейшее развитие ландшафтоведения оказали влияние
последние идеи Б.Б. Полынова. В 1952 г. в статье «Учение о
ландшафтах» он высоко оценил ландшафтоведение как научную
дисциплину. Он считал, что спор ученых об объеме ландшафта –
результат хорологического (пространственного) понимания его, и
необходимо рассматривать историко-генетическую сущность
ландшафта, которая может более четко определить понятие
«ландшафт». Эта единица, по мнению Б.Б. Полынова, должна
быть однородной на своем протяжении, и тогда связи между ее
элементами можно будет охарактеризовать и качественно, и количественно. Такой единицей он предложил считать элементарный ландшафт, фацию – в понимании Л.С. Берга, или биогеоценоз – по В.Н. Сукачеву. Элементарный ландшафт в своем типичном проявлении должен представлять один элемент рельефа,
сложенный одной породой или наносом и покрытый в каждый
отдельный момент своего существования определенным растительным сообществом. Элементарные ландшафты могут повторяться в пространстве и являются морфологическими единицами
для более сложных комплексов. По условиям миграции химических элементов и природных соединений все элементарные
ландшафты Б.Б. Полынов делит на три типичные группы:
1. Элювиальные;
2. Супераквальные;
3. Субаквальные.
В 1953 г. вышла первая обобщающая монография по ландшафтоведению и физико-географическому районированию «Основные вопросы физической географии» А.Г. Исаченко (род.
1922 г.). В ней подведен итог развития учения о ландшафтах,
критически рассмотрены спорные проблемы ландшафтоведения,
определены его цели и задачи. Основное внимание А.Г. Исаченко
уделил теоретическим вопросам ландшафтоведения. Он выявил
противоречия во взглядах на объем, который вкладывали разные
авторы в понятие «ландшафт». По А.Г. Исаченко, «… ландшафт
есть генетически обособленная часть ландшафтной области, ха14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рактеризующаяся однородностью как в зональном, так и в азональном отношении, т. е. физико-географической однородностью
в целом, и обладающая индивидуальной структурой и индивидуальным морфологическим строением». Ландшафт представляет
основную единицу физико-географического районирования, так
как сам он неделим далее ни в зональном, ни в азональном отношении. В связи с этим высшие единицы районирования могут
быть построены по двум независимым рядам: зональному (пояс –
зона – подзона – ландшафт) и азональному (сектор – страна –
область – ландшафт) . Особое внимание он уделил развитию, составу и структуре природных ландшафтов.
В период с 1931 по 1955 г. учение о ландшафтах обособляется в новое научное направление. Определяются его предмет и задачи, место среди других географических наук и связи с этими
науками.
Идеи Л.С. Берга, С.В. Калесника, Н.А. Солнцева позволили
конкретизировать понятие «ландшафт», установить объем этого
понятия, указать особенности его территориального выражения.
Л.Г. Раменский и Н.А. Солнцев заложили основы учения о морфологическом строении ландшафтов, а В.Н. Сукачев и Б.Б. Полынов выделили структурно-динамический аспект в изучении
ландшафтов. Идеи о том, что ландшафт является частью общего,
частью географической оболочки, были высказаны Л.С. Бергом,
А.А. Григорьевым, С.В. Калесником, А.Г. Исаченко. А.А. Григорьев рассматривал особенности физико-географических процессов, которые создают географическую оболочку, и дифференциацию ее на части. Другие ученые больше внимания уделяли
целостности географических комплексов как частей географической оболочки.
С.В. Калесник первый отметил неразрывную связь науки о
географической оболочке Земли – общего землеведения – с наукой о естественных частях географической оболочки – ландшафтоведением. Н.А. Солнцев и А.Г. Исаченко обосновали идею о
ландшафте как основной единице физико-географических исследований. Но вместе с тем успехи теоретического ландшафтоведения мало отразились на региональных физико-географических
исследованиях. Господствующее положение в них занимало ос15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вещение отраслевого материала, районирование же производилось чисто эмпирически, схематично, каждым ученым по-своему.
В 1947 г. на II Всесоюзном географическом съезде с первым
опытом теоретических обобщений в области ландшафтоведения
выступил Н.А. Солнцев. Он еще более конкретизировал понятие
«ландшафт»: «Географическим ландшафтом следует называть такую генетически однородную территорию, на которой наблюдается закономерное и типическое повторение одних и тех же
взаимосвязанных сочетаний: геологического строения, форм
рельефа, поверхностных и подземных вод, микроклиматов, почвенных разностей, фито- и зооценозов». В этом определении все
элементы выражены конкретно, речь идет не о рельефе вообще, а
о формах, не о растительности, а о фитоценозах и т. д., т. е. если
географ в процессе исследований видит, что на новой территории
начинают появляться другие формы рельефа, типы фитоценозов,
почвенные разности, значит он имеет дело с другим ландшафтом,
Каждый ландшафт состоит из нескольких повторяющихся в
пространстве частей (Н.А. Солнцев предлагает называть их урочищами), а последние – из фаций. Таким образом, ландшафт, по
мнению Н.А. Солнцева, имеет четко выраженный конструктивный план, свою морфологию. Это позволяет изучать не весь
ландшафт, а выборочно типичные урочища и характер взаимодействия между ними.
Н.А. Солнцев ввел в ландшафтоведение два новых понятия –
«тип ландшафта» и «природный потенциал ландшафта». «Тип
ландшафта» характеризует его общие зональные черты. Поэтому
выделяются тундровый, лесной, степной и другие типы. Тип
ландшафта зависит от типа географического процесса, который
на протяжении длительного времени относительно стабилен. Понятие «природный потенциал ландшафта» включает те скрытые
природные возможности, которые имеются в каждом ландшафте,
но не могут быть реализованы без содействия человека.
Г.Н. Высоцкий, А.А. Борзов, Л.С. Берг, Л.Г. Раменский и
С.В. Калесник в ПТК разного ранга видели иерархическую систему соподчинения единиц. Н.А. Солнцев впервые подошел к
этому вопросу с системных позиций. Морфологическую структуру ландшафта он рассматривал с функциональной точки зрения.
В 1949 г. в статье Н.А. Солнцев уточнил свое прежнее определе16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ние ландшафта и отметил, что взаимодействие компонентов
внутри ландшафта создает его морфологическую структуру, отдельные части, которые тоже являются комплексами природы и
отличаются от других природных комплексов (фитоценозов, озер
и т. д.). Природные территориальные комплексы образуют морфологическую структуру ландшафта и служат предметом изучения ландшафтоведения. Знание морфологии ландшафтов имеет
теоретическое и практическое значение и должно быть особым
разделом в учении о географическом ландшафте, который следует называть морфологией географических ландшафтов. Таким
образом, ландшафт и более высокие территориальные единицы –
это таксономические единицы географии, а природные территориальные комплексы, входящие в состав ландшафта, – морфологические единицы ландшафта. Среди морфологических единиц
Н.А. Солнцев предложил различать урочище и фацию. Он впервые дает определение фации и урочища, рассматривает их особенности, отличия от других природных комплексов (оврагов,
балок, фитоценозов и др.). Промежуточный комплекс между фацией и урочищем Н.А. Солнцев рекомендует называть географическим звеном (начальная стадия развития урочища). Морфологическая структура ландшафтов помогает решить очень важный
вопрос о границах между ландшафтами. Н.А. Солнцев считал,
что в ряде случаев границы фаций выражены четко и носят линейный характер. Поэтому несложно определить границы урочищ по границам фаций и, наконец, границы ландшафтов по границам урочищ. Но для этого необходимо хорошо знать морфологию ландшафтов. Границы ландшафта наиболее устойчивы во
времени, а фаций и урочищ – более динамичны.
Высказав идею о таксономических единицах географии и
морфологических единицах ландшафта, в 1950 г. Н.А. Солнцев в
согласии с А.А. Борзовым отметил, что географический ландшафт является основной территориальной единицей в таксономической системе географии, он индивидуален, в то время как
морфологические части ландшафта представляют собой типически повторяющиеся территориальные комплексы. Определенные
морфологические единицы могут быть характерными для группы
близких ландшафтов, что позволит создать их классификацию.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Заслуга Н.А. Солнцева в развитии теории ландшафтоведения
заключается в разработке понятийного аппарата нового научного
направления, методики полевых ландшафтных исследований,
применении материалов этих исследований на практике. Дальнейшие ландшафтные исследования и их картографирование
подтвердили плодотворность идей Н.А. Солнцева о том, что каждый ландшафт построен из закономерно сочетающихся морфологических единиц – урочищ и фаций, которые и служат объектом
детальной ландшафтной съемки.
Большое значение для развития ландшафтоведения имели научные идеи В.Н. Сукачева (1880-1967), в частности, о биогеоценозе (соответствует понятию «фация»). В 1942 г. в учении о
ландшафте он выделил идею о взаимодействии между природными компонентами в рамках единого, целостного образования.
В этом едином целом в результате взаимодействия литосферы,
атмосферы, гидросферы и биосферы все время происходит сложный процесс превращения вещества и энергии. В природе существуют участки земной поверхности, которые на всем протяжении представлены однородным составом компонентов. Такие
участки (комплексы), по мнению В.Н. Сукачева, изучены географами Б.Б. Полыновым, Л.С. Бергом, И.В. Лариным и др. Для обозначения участков он предложил термин «геоценоз», а чтобы
подчеркнуть роль биоценоза в жизни этих комплексов – термин
«биогеоценоз». Он считал, что понятие «элементарный комплекс» основное и для ландшафтоведения, и для биогеоценологии. Но в дальнейшем ландшафтоведы изучают территориальные
группировки биогеоценозов, таксономические единицы географии, а биогеоценологи – типологию этих комплексов по сходству
признаков и процессов. Границы биогеоценозов определяются
фитоценозом. При этом в биогеоценозе главными трансформаторами вещества и энергии служат растения и животные, а остальные компоненты лишь доставляют материал для переработки.
В.Н. Сукачев указывал, что термины «ландшафт» и «биогеоценоз» различны по своей сути – обозначают комплексы разных категорий. Частями биогеоценоза являются природные компоненты, которые имеют свою специфическую жизнь, и деление биогеоценоза на части – это деление на компоненты природы.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В 1948 г. В.Н. Сукачев отметил, что понятие Л.С. Берга о фации, как элементарном комплексе, близко к понятию «тип биогеоценоза». В 1949 г. он писал, что понятие «биогеоценоз» наиболее близко к пониманию Н.А. Солнцевым термина «фация» и
без глубокого знания биогеоценозов нельзя плодотворно изучать
ландшафты и их морфологические единицы.
Региональная трактовка ландшафта характерна и для
С.В. Калесника (1901-1977). В 1940 г. в статье «Задачи географии
и полевые географические исследования» он писал, что географический ландшафт – диалектически целостное сочетание рельефа, геологического строения, климата, почв, вод, органического
мира и деятельности человека, типически повторяющееся на значительном пространстве географической оболочки. По его мнению, такое определение исходит из определения Л.С. Берга, которое наиболее полно отражает сущность термина «ландшафт».
В учебнике для студентов вузов «Основы общего землеведения» С.В. Калесник дал общее определение ландшафта:
«…географический ландшафт – это участок географической
оболочки, обладающий известной индивидуальной структурой,
которая типически выражена на значительном пространстве, неразрывно связана со структурой географической оболочки в целом и ею обусловлена». Систематика ландшафтов и выделение
таксономических единиц, по его мнению, одна из важных проблем ландшафтоведения и общего землеведения. Сложность состоит в том, что ландшафты – одновременно результат влияния
зональных (экзогенных) и азональных (эндогенных) факторов,
С.В. Калесник считал, что ландшафт – основная единица, «неделимый географический индивидуум» в исследованиях географов.
Выделение и изучение более мелких комплексов – предмет других наук. Работы Л.С. Берга, Л.Г. Раменского, С.В. Калесника и
других исследователей послужили дополнительным толчком
дальнейшего развития ландшафтоведения.
После Великой Отечественной войны интерес к ландшафтоведению возобновился. С 1951 г. полевым картографированием
ландшафтов занимаются географы Ленинградского университета,
затем к аналогичным исследованиям обратились географы Воронежского, Латвийского, Львовского и ряда других университетов.
Учением о ландшафтах заинтересовались представители других
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
наук, близких к географии. Все это явилось основой для более
глубокой разработки теории ландшафта.
Началом современного этапа в развитии ландшафтоведения
считается 1955 г., когда Географическое общество СССР провело
в Ленинграде первое Всесоюзное совещание по вопросам ландшафтоведения. Коллективы Московского, Ленинградского, Воронежского и других университетов уже осуществляли полевые
ландшафтные исследования для практических целей. Это значительно укрепило позиции ландшафтоведения, но и поставило целый ряд новых проблем, среди которых – разработка методики
ландшафтного картографирования, полевых исследований, проверка и совершенствование теоретических положений, обобщение и теоретическое обоснование новых материалов в области
ландшафтоведения. Эти вопросы и рассматривались на первом
Всесоюзном совещании ландшафтоведов. Затем состоялись еще
шесть таких совещаний (Львов, 1956; Тбилиси, 1958; Рига, 1959;
Москва, 1961; Алма-Ата, 1963; Пермь, 1974). Материалы их показали, что учение о ландшафтах стало более конкретным. Практика ландшафтного картографирования подтвердила правильность идей о морфологическом строении ландшафтов. Появились
работы ландшафтной тематики, среди которых необходимо выделить «Физико-географическое картирование», «Геохимия
ландшафта» А.А. Перельмана, «Ландшафтные исследования»
В.С. Преображенского и др. В 1965 г. вышло первое учебное пособие по ландшафтоведению «Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование» А.Г. Исаченко.
Признание ландшафтоведения как самостоятельного научного направления открыло большие возможности для его дальнейшего развития на базе практических потребностей в нем. Вопросами ландшафтоведения начали заниматься не только в учебных
заведениях, но и в Академии наук СССР и академиях наук союзных республик, в проектных и производственных организациях.
Это позволяло находить новые пути развития науки, углубленно
решать традиционные вопросы. Ландшафтная школа, во главе
которой стоял Л.С. Берг, дифференцировалась.
В Ленинградском университете научный коллектив под руководством А.Г. Исаченко изучает вопросы общего и прикладного
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ландшафтоведения, ландшафтного картографирования и теории
ландшафтоведения.
Ландшафтоведы Воронежского университета под руководством Ф.Н. Милькова работают над проблемами общего ландшафтоведения, возглавляют и координируют разработку теории
антропогенного ландшафтоведения.
Научный коллектив под руководством В.С. Преображенского
в Институте географии АН СССР известен работами по прикладному ландшафтоведению, типологии ландшафтов, физикогеографическому районированию.
В Иркутске в Институте географии Сибири и Дальнего Востока В.Б. Сочавой в 1959 г. были начаты работы по системным
ландшафтным исследованиям. В настоящее время коллектив работает над проблемами геохимии и геофизики ландшафтов с преимущественным изучением в стационарных условиях морфологических единиц.
1.3 Связь ландшафтоведения с другими науками
Ландшафтоведение входит в систему физико-географических
наук. А.Г. Исаченко (1965) считает, что оно является ядром этой
системы. Между ландшафтоведением и другими физикогеографическими науками, которые имеют дело с отдельными
компонентами ПТК: геоморфологией, климатологией, гидрологией, почвоведением и биогеографией – существуют тесные связи, имеющие двусторонний характер.
Ф.Н. Мильков (1986) в своей функциональной группировке
физико-географических наук относит ландшафтоведение к собственно географическим наукам, наравне с землеведением, историей географических открытий, физико-географическим районированием, физической географией материков и океанов.
Кроме физико-географических дисциплин, ландшафтоведение неразрывно связано с такими науками, как геология, геофизика, геохимия. На стыке ландшафтоведения с этими науками
возникли новые отрасли науки: геохимия ландшафта и геофизика
ландшафта. Большое значение имеет связь ландшафтоведения с
экологией.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Одно из фундаментальных понятий экологии – экосистема при
первичном сравнении можно рассматривать как тождественное понятию «геосистема». Экосистема подобно геосистеме включает
абиотические и биотические компоненты, слагающие биосферу
земли. Однако эти понятия имеют принципиальные различия. Экосистема – биоцентрическая система, биота является ее хозяином, и
при изучении рассматриваются только те связи, которые имеют отношение к организмам. В геосистеме все компоненты равноправны, все связи между ними подлежат изучению.
Другое различие экосистемы и ПТК заключается в том, что
первое понятие безразмерное, оно может отражать деревья, муравьиную кучу, океан и безбрежные леса Амазонки. Природнотерриториальные комплексы – понятие географическое, так как
каждый из них занимает четко выделяющееся пространство, а
многообразная их мозаика слагает ландшафтную сферу нашей
планеты в целом.
Ландшафтоведение связано с практическими потребностями
общества. Социальная значимость этой науки особенно возросла
в конце XX столетия в связи с развитием научно-технического
прогресса. Геосистемы составляют жизненную среду человека,
они обладают экологическим и ресурсным потенциалом. От благополучия ландшафтов зависит бесперебойное воспроизводство
свободного кислорода воды, почвенного плодородия, биомассы.
На границе XX и XXI веков сложилась реальная угроза сокращения воспроизводства природных ресурсов и деградации окружающей среды, вследствие загрязнения промышленными отходами, уменьшения площади лесов и др. Это поставило перед наукой задачу разработки технологий рационального использования
окружающей среды – ее оптимизацию.
Весь ход истории человечества показывает, что научно обоснованный подход общества к окружающей среде должен основываться на познании ландшафтов и геосистем различных порядков.
А.Г. Исаченко (1991) считает, что ландшафтоведение накопило
значительный опыт прикладного направления – агропроизводственного (сельскохозяйственное), лесохозяйственного, мелиоративного. В последние годы сфера прикладного ландшафтоведения расширилась за счет исследований градостроительного, рекреационного, инженерного и территориально-планировочного
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
комплекса. Накопилось значительное количество информации, в
том числе и за счет применения ГИС – технологий, глобальных,
позиционных систем, электронных карт, трехмерных компьютерных моделей и др.
Контрольные вопросы
1. Что изучает ландшафтоведение?
2. Что является предметами исследования ландшафтоведения?
3. Кто из ученых внес весомый вклад в развитие основ ландшафтоведения?
4. С какими науками тесно связано ландшафтоведение?
5. Какое значение имеет связь ландшафтоведения с экологией?
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 2 ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЛАНДШАФТЫ,
ИХ СТРУКТУРА, УСТОЙЧИВОСТЬ, СОСТОЯНИЕ
И ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ
2.1 Понятие «ландшафт»
В современном научном обиходе ландшафтоведения ландшафт – основная единица в иерархии природных территориальных комплексов. Эта категория геосистем имеет большое значение для упорядочения разнообразных факторов в ландшафтоведении и в разработке его теоретических основ. Как единица размерности ландшафт занимает особое место, так как расположен
на стыке региональных и локальных геосистем. В упорядоченной
сверху донизу системе физико-географического районирования
ландшафт представляет собой предельную, низшую ступень в
системе региональной дифференциации эпигеосферы. Объединение ландшафтов в соответствии с региональными закономерностями образует региональные единства более высоких рангов:
ландшафтный округ, ландшафтную провинцию, ландшафтную
область, ландшафтную страну, ландшафтную зону. Зональная
или азональная однородность ландшафта проявляется в единстве
геологического фундамента, типе рельефа и климата. Эта однородность и определяет генетическое единство ландшафта.
В соответствии с региональной трактовкой, ландшафт понимают как конкретный индивидуальный и неповторимый природно-территориальный комплекс, имеющий географическое название и точное положение на карте.
Помимо региональной трактовки ландшафта теоретическая
концепция ландшафтоведения называет ландшафтом конкретную
территориальную единицу, состоящую из нескольких элементарных географических единиц. Ландшафт – основная ступень в иерархии локальных геосистем со строго ограниченным набором простых
природных территориальных комплексов: фации, подурочищ, урочищ, местностей, рассматриваемых как морфологические части
ландшафта.
Ландшафт определяется также как генетически единая геосистема, однородная по зональным и азональным признакам и
включающая в себя специфический набор сопряженных локальных геосистем.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для обособления самостоятельного ландшафта необходимо
рассматривать следующие диагностические признаки:
- территория, на которой формируется ландшафт, должна
иметь однородный геологический фундамент;
- после образования геологического фундамента последующее развитие ландшафта на его пространстве должно быть однородным, как и состав горных пород;
- местный климат на всем пространстве ландшафта должен
быть единым; генетический тип рельефа должен сохраняться
один. В таких условиях на территории каждого ландшафта формируется строго определенный набор форм рельефа, локальные
геосистемы: фации, подурочища, урочища, местности, которые и
рассматриваются как морфологические части ландшафта.
Для изучения региональных и локальных геосистем требуется применение разнообразных методов. Локальные геосистемы
обязательно изучают в натуре путем полевых исследований,
включая стационарные наблюдения и ландшафтную съемку.
Высшие физико-географические единства изучают с применением камеральных методов исследования, анализа и обобщения литературных источников, карт, аэрокосмических снимков. Познание же ландшафта требует применения комплекса методов: полевых и камеральных.
2.2 Компоненты ландшафта
и ландшафтообразующие факторы
К природным географическим компонентам относятся: массы твердой земной коры, массы поверхностных и подземных вод;
воздушные массы; растения, животные, микроорганизмы –
биота; органоминеральное тело – почва.
Тесная взаимосвязь географических компонентов прослеживается и в пространстве, и во времени. Если один компонент
комплекса изменяется, то и другие компоненты обязательно перестроятся и придут в соответствие друг с другом. Например, при
изменении климата произойдут изменения в гидросфере, биоте,
почвах, рельефе. Поскольку каждому компоненту в ответной реакции свойственна определенная инертность, то скорость их перестройки будет разной.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ландшафт состоит из тех же частных компонентов, что и географическая оболочка. Внутри геосистемы компонентам присуще
вертикальное, упорядоченное, ярусное расположение.
Любой компонент геосистемы – это сложное тело. В реальности жидкости гидросферы не химически чистые или дистиллированные, а сложные растворы и взвеси, так как взаимодействуют с
другими компонентами. Атмосфера – не чистая смесь газов, а
смесь, содержащая пары и твердые частицы. Литосфера подвергается механическому воздействию, химическому выветриванию,
насыщается водой, газами, различными веществами. В каждом из
компонентов содержатся вещества остальных компонентов, что и
придает им новые свойства. В результате природные тела на Земле
приобрели и приобретают сложную форму организации. Поэтому
следует различать компоненты природы и географические оболочки или сферы, называемые по преобладающему компоненту:
это литосфера, атмосфера, гидросфера, биосфера.
Ландшафту как региональной геосистеме свойственен однородный геологический фундамент и однотипные геоморфологические процессы, образующие один тип макрорельефа. В тех
случаях, когда на однородном фундаменте образовались разные
ландшафты, тогда же имели место климатические различия. В
понятие твердого фундамента ландшафта входят геологическое
строение и рельеф земной поверхности. В рельефе важно различать морфоструктуру при анализе региональных и локальных
геосистем. Ландшафт имеет самостоятельную морфоструктуру.
Определенную совокупность свойств и процессов атмосферы
называют климатом. Воздушные границы ландшафта крайне неопределенны. Климат ранжируется в зависимости от территориальных масштабов климатических процессов и региональной или
локальной дифференциацией геосистем. Макроклимат отражает
климатические черты высших региональных комплексов: области, зоны. Основная климатологическая единица ландшафта –
климат ландшафта (собственно климат). Климат урочища как локальная вариация климата ландшафта – местный климат, мезоклимат. Климат фации – микроклимат. Климат ландшафта складывается из двух составляющих: фонового климата, отражающего общие черты макроклимата, и совокупности локальных климатов (мезо- и микро-). Наблюдения любой метеостанции характе26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ризуют местный климат урочища, в котором расположена станция. Климат ландшафта определяется данными нескольких станций, расположенных в типичных урочищах. Все климатические
показатели в пределах отдельного ландшафта варьируют в некотором диапазоне и должны выражаться в диапазоне значений.
Нужно знать пределы территориальных колебаний разных показателей, например: количества осадков, испарения (физического,
транспирации, суммарного, с водной поверхности), радиационного баланса, температуры воздуха и почвы.
Гидросфера ландшафта представлена большим разнообразием
водных природных и искусственных скоплений: текучих, стоячих,
поверхностных, подземных, грунтовых и всех их семейств. Воды
отличаются режимами, интенсивностью круговорота, минерализацией, химическим составом и др. Они зависят от соотношения
зональных и азональных условий, внутреннего строения самого
ландшафта, состава его компонентов, морфологии.
Растительный мир представлен в ландшафте в отличие от
фации различными растительными сообществами. Например, в
ландшафте таежной зоны встречается растительность лесного,
болотного, лугового, тундрового и других типов. И наоборот, одно растительное сообщество может размещаться в разных ландшафтах.
Границы распространения животного населения совпадают с
природными ландшафтными границами.
Различного типа, вида и разновидности почвы образуют в
ландшафте сложные территориальные комбинации и зависят от
его морфологического строения. Каждый ландшафт содержит закономерное территориальное сочетание в распространенности
факторов и условий почвообразования, плодородия почв.
Компоненты ландшафта разделяются на три группы с учетом
их функций в геосистеме. Инертные – минеральная часть и рельеф (фиксированная основа геосистемы), мобильные – воздушные
и водные массы (выполняют транзитные и обменные функции),
активные – биота (фактор саморегуляции, восстановления, стабилизации геосистемы). Абиогенные компоненты составляют
первичный материал геосистемы. Биота – наиболее активный
компонент геосистемы. Живое вещество – важный ландшафтообразующий фактор, так как биологический круговорот преобразу27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ет атмосферу, гидросферу и литосферу. Современная воздушная
оболочка, толща осадочных пород, газовый и ионный состав вод,
почва формируются при участии биоты.
Ландшафтообразующий фактор и компонент ландшафта –
разные понятия. Фактор – движущая сила какого-либо процесса
или явления, определяющая его характер или отдельные его черты. В ландшафте нет основной движущей силы, основного фактора. Ландшафт подвержен воздействию многих факторов: дифференциации и интеграции, развития, размещения и т. д. Они могут быть внешними или внутренними, активными или пассивными. Компоненты ландшафта не могут быть определяющими факторами, так как без них не было бы самого ландшафта. Ни один
компонент нельзя заменить другим, они равнозначны. К определяющим факторам относятся: вращение Земли, тектонические
движения, неравномерный приток солнечной радиации, циркуляция атмосферы и др. Ландшафтообразующие факторы целесообразно связывать с внутренними и внешними энергетическими
воздействиями, потоками вещества, процессами.
2.3 Рельеф и геологическое строение
как компоненты ландшафта
В качестве особых географических компонентов обычно различают рельеф и климат. Рельеф и климат играют столь важную
роль в формировании и функционировании ландшафта, что за
ними сохраняются права самостоятельных географических компонентов.
Верхняя твердая (каменная) оболочка Земли образует земную
кору, толщина которой под равнинами составляет 30–35 км, в области горных стран – до 50–70 км, а в пределах впадин морей и
океанов она колеблется от 5 до 10 км.
Верхняя часть земной коры состоит из осадочных горных
род, которые залегают в форме слоев или пластов. Горные породы подразделяются на обломочные (пески, супесь, глины и др.);
химические осадки (соли, гипсы); органогенные (уголь, бокситы,
известняки, сланцы).
Средняя – гранитная часть земной коры – выражена в пределах только континентов и представлена глубинной изверженной
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
горной породой – гранитом, состоящим из кварца, полевого шпата, слюды.
Совокупность неровностей земной поверхности составляет
рельеф, который в данном случае рассматривается как один из
компонентов природного ландшафта во взаимосвязи и взаимообусловленности с другими компонентами природной среды.
Формы рельефа могут быть самыми различными по величине:
а) планетарные формы рельефа (материки, геосинклинальные
пояса, ложе океана, средино-океанические хребты);
б) мегаформы – площади порядка сотен или десятков квадратных километров;
в) макроформы – площади, измеряемые сотнями или миллионами квадратных километров;
г) мезоформы – измеряются обычно несколькими квадратными километрами;
д) микроформы – неровности (карстовые воронки, эрозионные равнины);
е) формами нанорельефа называют очень мелкие неровности
(кочки, сурчины, мелкие эрозионные борозды).
Средняя высота поверхности Земли равна 2450 м, и следует,
что для Земли в целом более характерны отрицательные гипсометрические характеристики.
Высшая точка Земли – вершина горы Джомолунгма (в Гималаях) – расположена на высоте 8848 метров, самая большая глубина в Тихом океане равна 11034 метра, т. е. максимальный размах высот на поверхности земного шара достигает почти 20 километров.
По степени возвышения поверхности суши над уровнем
океана выделяют низменный (0–200 м) и возвышенный рельефы,
которые, в свою очередь, подразделяются на высокие равнины,
возвышенности, плоскогорья и горный рельефы. Горный рельеф
подразделяется на низкогорный (до 1000 м), среднегорный (1000–
3000 м) и высокогорный (свыше 3000 м). Равнины занимают 55 %
суши, а остальная часть (45 %) приходится на горный рельеф.
Рельеф земной поверхности является результатом длительного, исторически развивающегося взаимодействия эндогенных (в
целом создающих) и экзогенных (в целом разрушающих, сглаживающих неровности поверхности Земли) процессов.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Эндогенные процессы обусловливают различные типы тектонических движений и связанные с ними деформации земной коры. Они являются причиной землетрясений, процессов магнетизма, способствуют возникновению разнообразных по морфологии
и размерам форм рельефа. Образование наиболее крупных форм
рельефа, обусловленных движением земной коры, началось свыше 150 млн. лет назад. Но особенно существенное значение имели новейшие движения земной коры, происходившие в течение
последних 20–25 млн. лет, когда были сформированы многие современные горные области: Тянь-Шань, Кавказ, Альпы и другие.
В рельефообразовании ведущую роль играют эндогенные
процессы, но с переходом на более низкие уровни возрастает
роль экзогенных процессов.
К экзогенным процессам относятся различные виды эрозии,
деятельность ледников, надземных и подземных вод, приводящих
к формированию сравнительно мелких форм рельефа. Большую
роль в образовании мелких форм рельефа играет выветривание –
процесс физического разрушения и химического изменения горных пород под влиянием климата, воды и организмов.
В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, процессы выветривания подразделяются на два типа – физическое и химическое выветривание. Иногда выделяют ещё
один тип – биологическое выветривание, связанное с воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Все
типы выветривания тесно связаны друг с другом, действуют совместно, и только интенсивность проявления каждого из них,
обусловленная климатом, составом пород, рельефом, в разных
местах неодинакова.
Физическое выветривание – процесс механического разрушения горных пород, в котором главную роль играют колебания
температуры, замерзание воды в природе, рост кристаллов.
При замерзании воды в трещинах и порах горных пород возникает огромное давление, в результате которого порода распадается на обломки. Раздробляющее действие кристаллизующих
солей заметно наблюдается в условиях жаркого, сухого климата.
Днем при сильном нагревании солнцем влага, находящаяся в капиллярных трещинах, подтягивается к поверхности, и соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под влиянием растущих
кристаллов трещины расширяются, что приводит к разрушению
горных пород.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Химическое выветривание есть результат взаимодействия
горных пород наружной части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы.
Haибольшей химической активностью обладают, как известно,
кислород, углекислый газ, вода, органические кислоты. Сущность
химического выветривания заключается в коренном изменении
минералов и горных пород и образовании новых минералов и пород, их разрушении и разрыхлении.
Продукты выветривания в одних случаях могут быстро удаляться с поверхности породы по мере их образования, в других –
накапливаться на поверхности, а затем, уже накопившиеся, могут
быть удалены в последующей стадии развития территории.
Совокупность остаточных (несмещённых) продуктов выветривания называют корой выветривания. Большинство исследователей выделяют следующие типы коры: а) обломочная – неизмененные обломки исходных пород; б) гидрослюдистая – содержащая глинистые минералы – гидрослюды; в) монтмориллонитовая
– отличающаяся глубокими химическими изменениями; г) каолионитовая; д) красноземная; е) латеритная. Последние два типа
коры представляют собой результат длительного и интенсивного
выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород. Каждый из выделенных выше типов коры выветривания имеет зональный характер.
Само выветривание не образует каких-либо специфических
форм рельефа, а лишь готовит рыхлый материал, который перемещается другими экзогенными агентами. В этом и заключается
роль выветривания как фактора рельефообразования.
Одним из главных рельефообразующих факторов на поверхности суши являются процессы перемещения вещества под действием сил тяжести и воды со склонов.
На долю склонов крутизной более 2° приходится более 80 %
всей поверхности суши. Процессы, протекающие на склонах, ведут к перемещению и к накоплению продуктов выветривания,
т. е. к образованию как выработанных, так и аккумулятивных
форм рельефа. Склоновая денудация является одним из основных
экзогенных факторов формирования рельефа.
По крутизне склоны делят: на крутые (i >35); склоны средней
крутизны (i = 35–15); отлогие (i = 15–5); очень пологие (i = 5–2˚).
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Такое деление имеет генетический смысл и дает возможность судить о характере и интенсивности современных склоновых процессов.
По длине склоны делят на длинные (l > 500 м), склоны средней длины (l = 500–50 м), короткие (l < 50 м).
По форме профиля склоны могут быть прямыми, выпуклыми,
вогнутыми и выпукло-вогнутыми. Форма профиля склонов несёт
большую информацию о процессах, происходящих на них.
По особенностям склоновых процессов С.С. Воскресенский
(1971) выделяет следующие типы склонов:
1. Склоны собственно гравитационные крутизной 35–40° –
обломки выветривания под действием силы тяжести скатываются
к подножью склонов. К ним относятся обвальные, осыпные, а
также лавинные склоны;
2. Склоны блоковых движений крутизной от 20 до 40°. Смещению блоков горных пород способствуют подземные воды. К
ним относятся оползневые склоны;
3. Склоны массового движения чехла рыхлого материала
крутизной от 40 до 3°, по которым смещается грунт под влиянием
воды;
4. Склоны делювиальные (плоскостного смыва) крутизной
2–3˚, на которых перемещается материал в результате стока дождевых или талых вод.
Поверхностные текучие воды – один из важнейших факторов
преобразования Земли, которое осуществляется линейными потоками движущейся воды, или водотоками. Водотоки производят
разрушительную работу: эрозию, перенос материала и его аккумуляцию – и создают выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа.
В эрозионной работе водотоков различают донную эрозию,
направленную на углубление (врезание) русла дна, и боковую
эрозию, ведущую к расширению вреза со стороны. Углубление
русла водотока происходит небеспредельно. Оно ограничивается,
прежде всего, уровнем водного бассейна (реки, озера, моря), куда
впадает водоток. Этот уровень называется базисом эрозии. Общим базисом эрозии для русловых водотоков является уровень
Мирового океана. Наряду с этим различают местные базисы эрозии, которые могут возникать на любой высоте. Отложения, фор32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мируемые постоянными водными потоками (реками), называются
аллювием.
Исходная форма временно действующих водотоков – эрозионная борозда, которая имеет в поперечном профиле V-образную
форму глубиной от 3 до 30 см. С течением времени борозды превращаются в эрозионные промоины шириной 2,0–2,5 м, глубиной
1,0–2,0 м. При достаточном водосборе часть рытвин, углубляясь
и расширяясь в процессе вреза, постепенно превращается в овраг.
Глубина оврага достигает от 10–20 до 80 м.
Овраг – активная эрозионная форма. Наиболее подвижной
является вершина. С ростом оврага в длину и в ширину овраг
превращается в балку. Переход оврага в балку совершается не
сразу. Процесс этот начинается с нижней наиболее древней части
оврага и постепенно распространяется вверх. При неоднократном
врезании донных оврагов, в балке образуются площадки ступеней, сложенные балочным аллювием – балочные террасы.
Постоянные водотоки – реки – в процессе своей деятельности
вырабатывают линейные отрицательные формы рельефа, называемые речными долинами. Основные элементы речной долины –
русло, пойма, речные террасы.
Русло реки – наиболее углубленная часть речной долины, по
которой протекает речной поток.
Пойма – это приподнятая над уровнем воды в реке часть дна
долины, покрытая растительностью и заполняемая в период половодья. Пойма образуется почти на всех реках. Высота пойм зависит от высоты половодья. У рек высота половодья убывает к
устью. В соответствии с этим убывает и высота поймы. Образование поймы есть результат отложений песчано-глинистых веществ (наносов) потоками воды рек, и особенно – в половодье.
Речные террасы – выровненные участки поверхности, протягивающиеся выше уровня поймы вдоль одного или обоих склонов долины, отделенные друг от друга уступами. В строении террас принимают участие аллювиальные отложения. Террасы являются древними поймами, вышедшими из-под влияния реки в
результате врезания русла.
В зависимости от строения выделяют три типа речных террас:
1) аккумулятивные; 2) эрозионные; 3) цокольные.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
К аккумулятивным, относятся террасы, сложенные аллювием
от бровки уступа до его подножия. Эрозионные террасы сложены коренными породами. У цокольных террас нижняя часть уступа (цоколь) сложена коренными породами, а верхняя – аллювием.
Совокупность речных долин в пределах некоторой территории
называется речной, или долинной сетью. Площадь, с которой
осуществляется сток в главную реку (вместе с притоками), называется водосборной. Граница между бассейнами соседних рек называется водоразделом. Бассейны и водоразделы могут быть разного порядка. Таким образом, реки – мощный фактор аккумулятивного выравнивания рельефа, формирования облика земной
поверхности и в поступлении осадочного материала с источников
в моря и океаны.
Тип рельефа, образованный эрозионной и аккумулятивной
деятельностью постоянных водотоков, носит название долинного.
Речные долины могут быть очень разнообразными, различаясь
глубиной вреза и набором аккумулятивных форм. Это определяется возрастом, историей развития и строением земной коры.
Плоскогорный тип рельефа. Он формируется в условиях столовой (горизонтальной) структуры, при наличии хотя бы одного
стойкого пласта, становящегося бронирующим, и при сравнительно глубоком положении базиса эрозии обеспечивающим достаточную глубину эрозионного вреза. Рельеф характеризуется
плосковершинными водораздельными возвышенностями с резко
выраженными «бровками» при переходе от водораздельного плато к крутым склонам долин. Примером этого типа рельефа может
служить центральная часть Ставропольской (Предкавказской)
возвышенности Северного Кавказа и плато Колорадо (Северная
Америка).
Долино-балочный тип характеризуется тем, что наряду с настоящими долинами рек, обычно широкими, с пологими задерненными склонами, здесь развита также привязанная к этим долинам, густо разветвлённая система балок, не имеющая постоянных водотоков. Общий характер рельефа волнисто-холмистый.
Овражно-балочный тип рельефа характерен для возвышенноравнинных участков с мощной толщей поверхностных рыхлых
или легкоразмываемых образований. Основными элементами
этого типа рельефа являются овраги и балки – эрозионные фор34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мы, созданные непостоянными водотоками и образующие часто
сложноразветвленные системы. Климатические условия степной
и лесостепной зоны очень благоприятны для образования и быстрого роста оврагов. Поэтому на территории России такой тип
рельефа встречается повсеместно. Основными областями развития оврагов являются более возвышенные участки СреднеРусской равнины, Приволжская, Калачевская, Ставропольская
возвышенности, Волыно-Подольское плато, Западная и Восточная Сибирь.
Адырный (холмисто-увалистый) тип рельефа представляет
особую разновидность овражного рельефа, возникающую в условиях семиаридного климата в толщах с горизонтальной структурой и при отсутствии выделяющихся слоев. Особенно часто наблюдается он в Средней Азии на наклонных пролювиальных
шлейфах гор, например, у подошвы хребтов, окаймляющих Ферганскую депрессию. Густорасчлененные эрозией холмистые подгорные зоны, сложенные чаще всего неогеновыми и четвертичными конгломератами, иногда перекрытыми лёссом, известны в
Средней Азии под названием адыров, откуда и название этого
типа рельефа.
Скамеечный (кыровый) тип рельефа отличается от всех предыдущих тем, что здесь в ориентировке эрозионных борозд наблюдается резковыраженный параллелизм, определяемый общим
наклоном поверхности. В результате первичное плато оказывается расчленённым на узкие параллельные гряды. На территории
России этот тип рельефа встречается редко. В Средней Азии его
можно наблюдать на южных окраинах Северных Каракумов.
Куэстовый (косогорный) тип рельефа относится к эрозионному рельефу, созданному временными водотоками. Куэсты –
несимметричные уступы и гряды, образованные размывом мягких пород. Пологий склон куэсты бывает сложен более прочными пластами горных пород, трудноподдающихся размыву. Масштабы куэстовых гряд и площади территории, занятые ими, бывают различны. Например, Кавказкие куэсты тянутся полосой
более 500 км вдоль северного склона Большого Кавказа. Куэсты
Крыма представлены двумя северными цепями полуострова и
развиты в его западной части. Хорошо выражен куэстовый рельеф в горной части Туркмении и в других районах Средней Азии.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Карстовый тип рельефа характерен для участков, сложенных растворимыми горными породами, такими, как каменная
соль, глина, известняк, доломит и др. Сущность карстовых процессов состоит в растворении породы атмосферными, поверхностными, талыми, подземными водами. Главное условие растворимости известняка – достаточно растворённого СО2 в воде, т. е
происходит образование кислоты, которая и разрушает известковые породы. К другим условиям растворения карста относятся
рельеф на полого-наклонных поверхностях, частота и мощность
известняков, структура породы, климат.
На территориях с этими породами образуются различные поверхностные и глубинные формы рельефа в виде воронок, пустот,
колодцев, пещер, борозд, озер, подземных рек. Карстовые ландшафты характеризуются неровной поверхностью, изрытой замкнутыми котловинами, голыми каменистыми участками, воронками, слабым развитием растительности. Карстовые ландшафты
развиты в Крыму, на Кавказе, в Средней Азии, на Алтае.
Близко к карстовому процессу суффозионное явление – вынос
мелких минеральных частиц и растворённых веществ водой,
фильтрующейся в горных породах. В итоге образуются замкнутые неглубокие понижения (до 4 м). Этот западинно-низинный
рельеф типичен для лесостепной, степной и полупустынной природных зон.
На склоновых поверхностях как на равнинах, так и в горах,
развит оползневой тип рельефа. Оползни – скользящие смещения
масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.
Подвержены крупным оползням также высокие берега крупных
рек: Волги, Дона, Днепра, Оби и др.
Формы горно-ледникового рельефа образованы в результате
денудационной, транспортирующей и аккумулятивной работы ледников. Разрушение горных пород ледником называется экзарацией,
под действием которой накапливается большая масса обломочного
материала (валуны, щебень, мелкозём). Характерными элементами
этого рельефа являются кары, троги, каровые лестницы.
В течение геологической истории Земли не раз возникали условия, при которых формировались покровы материковых льдов,
распространявшиеся на многие миллионы квадратных километров. В областях древнего оледенения устанавливалась опреде36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лённая зональность климата и геоморфологических процессов,
под влиянием которых возникали многочисленные формы и типы
рельефа. Следы четвертичного оледенения и формирование определённых форм рельефа установлены в Северной Америке и в
Евразии.
Ландшафтообразующее значение на огромных пространствах
земного шара имеют формы рельефа, создаваемые мерзлотными
и эоловыми процессами. Основными формами рельефа, связанными с многолетней мерзлотой, являются гидролакколиты (бугры с ледяным ядром), морозобойные трещины, термокарстовые
воронки, наледи, тетрагональные грунты (валообразные гребни
до 2 м высотой и 200 м длиной), термоэрозионные формы (ложбины, овраги, долины).
Эоловый тип рельефа обусловлен деятельностью ветра. Условия эоловых процессов – сухость климата, сильные ветры, отсутствие или разреженность растительного покрова, физическое
выветривание горных пород. Такие условия представлены в
аридных странах, чаще – в пустынях. При воздействии ветра на
скопления рыхлого материала и его выноса образуются дефляционные котловины (длиной до сотен метров), ландшафтные ячеистые пески (сочетание котловин и перегородок между ними), неподвижные дюны, песчаные гряды, барханы и т. д. Наряду с песчаными пустынями широко распространены каменистые и глинистые пустыни из характерных форм рельефа (такыры – замкнутые понижения с ровным днищем, глиняные дюны).
На океанических и морских побережьях своеобразной формой рельефа являются дюны. Они напоминают по своей форме
барханы, но имеют более крутые склоны (до 30–50°, высотой до
50 м), которые могут перемещаться под действием ветра со скоростью 8–10 м в год.
2.4 Границы ландшафта
Ландшафт – трехмерное тело с естественными границами в
пространстве по вертикали и площади. Верхняя граница ландшафта, расположенная в воздушной среде (тропосфере), – неопределенная. Поиск верхних границ ландшафта специалистыгеографы не считают актуальным. К границам ландшафта отно37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сят приземный слой воздуха над земной поверхностью мощностью до 30–50 м. Примерно в 10-метровом слое над поверхностью ландшафта распространен растительный покров. Выше
внешние границы ландшафта становятся расплывчатыми, хотя и
прослеживается движение воздуха, перенос пыльцы, спор, полеты пернатых и насекомых. Пределы ландшафта в атмосфере находятся там, где его влияние на атмосферные процессы исчезает,
а климатические различия по горизонтали между ландшафтами
сглажены.
Нижние границы ландшафта в литосфере также не могут
быть резкими и определяются десятками метров протяженности
от поверхности почвы в глубину. Горные породы служат фундаментом ландшафта и постепенно вовлекаются в круговорот веществ. Трансформация солнечной энергии, круговорот влаги, выветривание, геохимическая деятельность организмов, сезонная
ритмичность процессов определяют глубину, до которой прослеживается взаимодействие компонентов ландшафта. Годовые колебания температуры почвы распространяются до глубины 20–30 м.
Свободный кислород проникает в земную кору до уровня грунтовых вод. Мощность зоны окисления пород – около 60 м. Корневые части растений, микроорганизмы, беспозвоночные сосредоточены в почве. Грызуны, землерои, черви проникают до глубины 5–8 м. Глубина проникновения разных процессов функционирования ландшафта в его твердый фундамент зависит от строения
и вещественного состава верхней толщи литосферы.
Ландшафтная дифференциация обусловлена зональными и
азональными факторами. Зональность проявляется в теплообеспеченности и увлажнении, т. е. проявляется в климате, азональность – в твердом фундаменте ландшафта. Этими компонентами
и определяются ландшафтные границы. Смена ландшафтов в
пространстве обусловлена постепенным зональным изменением
климата, высоты над уровнем моря, экспозицией склона, изменением морфоструктуры или коренных пород. По этим причинам
происходят изменения всех компонентов ландшафта. Пределы их
пространственных изменений ограничены естественными границами их распространения. Линейные границы отвечают концепции дискретности геосистем, но дискретность в ландшафтной
сфере диалектически сочетается с континуальностью. Поэтому
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
граница не может быть простой линией, а представляет собой переходную полосу различной ширины. Переходы у разных компонентов проявляются неодинаково. Например, климатические границы – расплывчаты, а почвенные, растительности, геологические, морфологические – относительно четкие.
Граница ландшафта складывается из границ отдельных пограничных урочищ и имеет определенную ширину, условно ее
рассматривают как линию в масштабе карты. Ширина ландшафтных границ варьирует в широких пределах. Четкие ландшафтные
границы связаны с азональными геолого-геоморфологическими
факторами и характеризуются более частой изменчивостью в
пространстве, чем зональные. Поэтому большинство ландшафтных границ имеет азональное происхождение. Многие границы
обусловлены и зональными факторами.
2.5 Временная организация ландшафтов
Функционирование ландшафта. Это интегральный природный процесс, который складывается из множества элементарных
процессов механической, физической, химической, биологической природы.
В краткопериодичной размерности, длительностью от суток
до года включительно, отмечают переходы одного состояния в
другое: дневного в ночное, осеннего в зимнее и т. д. Во временную организацию механизма функционирования ландшафта
включены пять составляющих: влагооборот, трансформация солнечной энергии, перенос твердых масс, движение воздушных
масс, био- и геохимический циклы. В функционировании, наряду
с простым протоколированием состояний отдельных элементов,
требуются обобщающие взаимосвязи процессов, характеризующих функционирование в увязке с космическими ритмами. При
такой классификации временной организации будут выражены
космические и планетарные циклы, ритмы, биотическая активность и человеческая деятельность.
Динамика ландшафта. Это вторая группа понятий во временной размерности организации ландшафтов. С одной стороны,
динамика перекрывается функционированием, так как высокочастотные колебания до года включительно относятся к функ39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ционированию. Более длительные временные колебания – многолетние, вековые уже ближе к эволюции, хотя и не тождественны
ей. Масштаб динамической смены находится в интервале от десятков до 500–600 лет. В период динамических изменений закладываются связи будущих коренных трансформаций ландшафта.
Динамика ландшафта диалектически связана с его устойчивостью. Так, многолетние обратимые динамичные смены состояний
ландшафта указывают на его способность возвращаться в исходное состояние, т. е. на устойчивость. В процессе динамичной
смены состояний ландшафт может оставаться «самим собой» до
тех пор, пока его устойчивость не будет нарушена внешними или
внутренними причинами. К внешним причинам относятся: период климатических изменений, биологических циклов, тектонических движений, изменения уровня моря, воздействие человека.
В целом динамика ландшафта как среднепериодичная временная размерность изучена меньше, чем функционирование.
Эволюция ландшафтов. Третьим классом размерности временных изменений ландшафта считают эволюцию. В своем развитии ландшафт проходит две главные стадии: формирования и
эволюционного развития. Первая протекает в период образования
геологического фундамента при тектонических процессах, регрессии моря или таяния материкового ледяного покрова. На новый геологический фундамент воздействуют солнечная радиация,
атмосферные осадки, поверхностные воды, развивается растительный и животный мир. Это период молодости ландшафта и
несложившейся структуры: неразвиты биоценозы и почвы, слабо
расчленен рельеф, не выражена гидрографическая сеть. Постепенно компоненты ландшафта приходят в соответствие друг с
другом и с общими зонально-азональными условиями развития.
С этого момента он приобретает черты устойчивой структуры и
переходит во вторую стадию – медленной эволюции.
Индикатором возраста современных ландшафтов служит
почва. Почвенный профиль – это своего рода память ландшафта,
свидетельствующая о факторах почвообразования в течение времени, на протяжении которого формировалась данная почва. Для
образования почвы требуется от нескольких сотен до нескольких
тысяч лет (для образования черноземов потребовалось около
3 тыс. лет). Это время можно приблизительно считать возрастом
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
существования современных ландшафтов. В целом важен не возраст ландшафта, а тенденции и закономерности его развития, необходимые для разработки прогноза его поведения.
2.6 Устойчивость геосистем (ландшафтов)
Устойчивость – способность системы сохранять свои параметры при воздействии или возвращаться в прежнее состояние
после нарушения структуры. Ландшафт, как любая геосистема,
обладает устойчивостью в допустимых пределах, которые пока
еще не установлены, а механизм устойчивости полностью еще не
изучен. Устойчивость – не статическое состояние системы, а колебания вокруг некоторого среднего состояния. Чем шире природный диапазон состояний ландшафта, тем меньше вероятность
необратимой трансформации после возмущающих воздействий.
Аномальным, разрушающим воздействиям противостоят
внутренние механизмы саморегулирования ландшафта, в результате эффект внешних воздействий ослабляется, поглощается или
гасится.
Важнейшим стабилизирующим фактором в саморегулировании ландшафтов является биота. Она легко приспосабливается к
различным условиям, мобильна и легко восстанавливается. Интенсивные биологические круговороты и биологическая продуктивность – одно из главных условий устойчивости ландшафтов.
Растительный покров поддерживает гравитационное равновесие
в ландшафте, препятствует денудации (совокупности процессов
сноса и переноса водой, ветром, льдом, прямым воздействием силы тяжести, продуктов разрушения горных пород в пониженные
участки земной поверхности, где происходит их накопление). В
механизме саморегулирования ландшафта биоте принадлежит
ведущая роль.
Наиболее устойчивым компонентом ландшафта служит твердый фундамент. Однако в случае нарушения он не способен восстанавливаться. Его стабильность – важная предпосылка устойчивости ландшафта.
Любой ландшафт в процессе своего развития подвергается
воздействиям, и его устойчивость имеет свои пределы. Порог устойчивости, выраженный через сохранение ландшафтом своих
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
параметров и свойств, и критические величины воздействий выясняют в каждом конкретном случае.
Приведем общие критерии природной устойчивости геосистем. Прежде всего, это высокая организованность, интенсивное
функционирование и сбалансированность функций геосистем,
включая биологическую продуктивность и возобновимость растительного покрова. Эти качества определяются оптимальным
соотношением тепла и влаги и выражаются развитостью почвенного покрова, а в конечном итоге, – плодородием почв.
Так, тундровые ландшафты с недостатком тепла имеют слаборазвитые почвы, неустойчивые к техногенным нагрузкам,
сильно ранимы и очень медленно восстанавливаются. Дефицит
тепла определяет низкую активность биохимических процессов,
медленную самоочищаемость от промышленных выбросов. При
разрушении растительного и почвенного покровов нарушается
тепловое равновесие многолетнемерзлых пород, что вызывает
просадки, разрушения фундаментов сооружений и т. п.
Таежные ландшафты в целом более устойчивы из-за лучшей
обеспеченности теплом, и, благодаря мощному растительному покрову, здесь формируются естественно не очень плодородные
подзолистые почвы, но отзывчивые на высокую культуру земледелия. Интенсивный влагооборот способствует удалению подвижных форм загрязняющих веществ, но биохимический круговорот еще медленный. Устойчивость геосистем в этой зоне снижается также из-за заболоченности и при сведении лесного покрова.
Высокой устойчивостью обладают ландшафты степной зоны,
где наблюдается наиболее благоприятное (для условий России)
соотношение тепла и влаги. Здесь под пологом мощной степной
травянистой растительности в естественных условиях образовались одни из самых плодородных почв – черноземы. Высокая
биохимическая активность степных ландшафтов способствует их
довольно интенсивному самоочищению. Но следует иметь в виду, что широкомасштабная распашка черноземных почв существенно понизила их устойчивость: происходит интенсивная обработка почв, а это фактор устойчивости, повсеместно развилась
водная и ветровая эрозия, ухудшаются свойства почв при многократных обработках, особенно с применением тяжелой техники,
происходит уплотнение почв. Орошение большими нормами, с
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
высокой интенсивностью искусственного дождя также ухудшают
свойства почвы, так как вымывание питательных веществ приводит к подъему уровней грунтовых вод и заболачиванию.
В пустынных ландшафтах интенсивная солнечная радиация
ускоряет биохимические процессы, в частности разложение отмерших растительных остатков и органических загрязнителей, но
недостаток влаги уменьшает вынос продуктов разложения, в том
числе и загрязняющих веществ. Растительность здесь бедная, биологическая продуктивность невелика, вследствие этого почвы маломощные и, так же как в тундровой зоне, сильно ранимы. Поэтому пустынные ландшафты малоустойчивы. Повысить их устойчивость может орошение, что широко и использует человек. Вместе
с тем орошение без соблюдения рекомендуемых норм, большие
потери из каналов, дополнительное связанное с этим дренирование территории интенсифицирует гидрохимические потоки, что
приводит к вторичному засолению земель, загрязнению и истощению рек. Все это делает ландшафты неустойчивыми.
Водные мелиорации (орошение и осушение) повышают устойчивость геосистем, приводя к оптимуму соотношение тепла и
влаги, но являются сильным возмущающим фактором, при превышении рекомендуемых норм можно получить противоположный результат.
Устойчивость геосистем зависит от внутренней неоднородности свойств компонентов, так разнообразный состав луговых трав
делает луг более устойчивым при разных погодных условиях, чем
искусственный сенокос с меньшим видовым разнообразием. Выраженный микрорельеф и вариация водно-физических свойств
почв также повышают устойчивость и почвенного и растительного покровов: в сухие периоды года продуцирование биомассы
лучше в понижениях, а во влажные – на микровозвышениях.
Устойчивость геосистемы растет с повышением ее ранга. В
этом смысле наименее устойчивой является фация – наименьшая
геосистема, характеризуемая однородными условиями месторасположения и местообитания, одним биоценозом. Фации сильнее
всего откликаются как на изменение внешних природных условий, так и на деятельность человека. Радикально их изменяют при
природопользовании. Более крупные геосистемы в меньшей степени подвержены изменениям.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.7 Природно-ресурсный потенциал ландшафтов
Ландшафт, согласно современному представлению, выполняет средообразующие, ресурсосодержащие и ресурсовоспроизводящие функции. Природно-ресурсный потенциал ландшафта является мерой возможного выполнения им этих функций. Определив природно-ресурсный потенциал, можно оценить способность
ландшафта удовлетворять потребности общества (сельскохозяйственные, водохозяйственные, промышленные и т. д.). Для чего
выделяют частные природно-ресурсные потенциалы ландшафта:
биотический, водный, минерально-ресурсный, строительный,
рекреационный, природоохранный, самоочищения.
Природно-ресурсный потенциал – это не максимальный запас
ресурсов, а только тот, который используется без разрушения
структуры ландшафта. Изъятие из геосистемы вещества и энергии возможно столько, сколько не приведет к нарушению способности саморегулирования и самовосстановления.
Биотический потенциал характеризует способность ландшафта продуцировать биомассу. Мерой биологического потенциала геосистем считается величина ежегодной биологической
продукции. Биотический потенциал поддерживает почвообразование или восстанавливает плодородие почвы. Предел биологического потенциала определяет допустимую нагрузку на геосистему. Вмешательство человека в биологический круговорот геосистем снижает потенциальные биологические ресурсы и плодородие почв.
Водный потенциал выражается в способности ландшафта использовать получаемую воду не только растительностью, но и
образовывать относительно замкнутый круговорот воды, пригодный для нужд человека. Водный потенциал и свойства ландшафта влияют на биологический круговорот, почвенное плодородие,
распределение составляющих водного баланса. Границы между
внутриландшафтными геосистемами одновременно являются
границами территорий с характерным водным балансом.
Минерально-ресурсным потенциалом ландшафта считают накопленные в течение геологических периодов отдельные вещества, строительные материалы, минералы, энергоносители, которые
используют для нужд общества. Такие ресурсы в ходе геологиче44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ских циклов могут быть возобновимыми (леса) и невозобновимыми (несоизмеримы с этапами развития человеческого общества и скоростью их расхода).
Строительный потенциал предусматривает использование
природных условий ландшафта для размещения строящегося
объекта и выполнения им заданных функций.
Рекреационный потенциал – совокупность природных условий ландшафта, положительно влияющих на человеческий организм. Выделяют рекреационные ресурсы и рекреационные ландшафты. Рекреационные ресурсы используют для отдыха, лечения, туризма, а рекреационные ландшафты выполняют рекреационные функции (зеленые зоны, лесопарки, курорты, живописные
места и т. д.).
Природоохранный потенциал обеспечивает сбережение биологического разнообразия, устойчивость и восстановление геосистем.
Потенциал самоочищения определяет способность ландшафта разлагать, выносить загрязняющие вещества и устранять их
вредное воздействие.
Ландшафт – многофункциональное образование, т. е. пригоден для выполнения разного вида деятельности, но выбор исполняемых функций должен соответствовать его природным свойствам, ресурсному потенциалу.
2.8 Воздействие человека на ландшафты
Многообразие человеческой деятельности в ландшафтах
приводит к их изменению. Измененные ландшафты, в свою очередь, оказывают обратное воздействие на человека и его хозяйственную деятельность. Последствия взаимодействий для общества
могут быть положительными или отрицательными. Проведя объективные измерения показателей, оценивающих состояние ландшафта, определяют направленность последствий и делают анализ. Отрицательным последствиям воздействия человека на
ландшафт уделяется основное внимание.
Сложный процесс «воздействия – последствия» имеет не точечный или линейный характер, а эффект взаимодействия в многокомпонентной системе ландшафта распространяется по слож45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ной, ветвящейся цепи процессов. Любая конкретная локальная
или региональная геосистема характеризуется вертикальными и
горизонтальными связями, действующими в единстве времени и
пространства. В результате их взаимодействия происходит перераспределение влаги, энергии и веществ из горизонтальных потоков в вертикальные и из вертикальных в горизонтальные. Через
эти потоки и происходит распространение изменений. Без вертикальных связей распространение последствий от воздействий замыкалось бы на тех компонентах, где возникло, а без горизонтальных было бы локализованным в структурных элементах
ландшафта.
Воздействие общества на ландшафты можно разделить на
группы:
- изъятие из ландшафта энергии или вещества;
- преобразование компонентов ландшафта или его процессов;
- подача в ландшафт энергии или вещества;
- привнесение технических или техногенных объектов в природу. В результате воздействия общества на ландшафт:
- ухудшается качество компонентов ландшафта;
- нарушаются или изменяются межкомпонентные связи в
геосистемах;
- уменьшаются природные ресурсы ландшафта;
- ухудшаются экологические условия;
- ухудшаются условия ведения хозяйства и работы техники;
- уменьшается количество и ухудшается качество продукции.
Ухудшение использования ресурсов ландшафта в производственной деятельности из-за внутрихозяйственных и межхозяйственных связей приведет к отраслевым отрицательным последствиям и передастся на опирающиеся другие отрасли, не связанные с ресурсом. Таким образом, воздействие человека на ландшафты через производственные цепные реакции способно вызвать изменения во всем производственном комплексе.
Важно также учитывать зависимость между силой воздействия, степенью изменений и размерами последствий. Воздействие
на ландшафт оценивают показателем – нагрузкой на ландшафт.
Допустимое воздействие, не приводящее к нарушению свойств и
функций ландшафта, определяется понятием – норма нагрузки,
при превышении которой ландшафт разрушается, считается кри46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тической или предельно допустимой. Обоснование и разработка
норм нагрузок относятся к нормированию. Нормирование позволяет определить границы допустимых нагрузок и измерить их с
помощью нормативных показателей. Значения нормативных показателей определяются социально-экономическими потребностями общества, способностью ландшафта саморегулироваться,
самоочищаться, самовосстанавливаться. Разработанные нормативы направлены на сохранение ресурсов ландшафта и их воспроизводство и выступают одним из способов управления природопользованием и природообустройством.
Результат воздействия хозяйственной деятельности человека
на ландшафт можно охарактеризовать:
- изменением его строения, состояния, функционирования;
- изменением текущей динамики;
- нарушением хода природных циклов и тенденций естественного саморазвития;
- различной реакцией на техногенные нагрузки;
- изменением устойчивости;
- изменением механизмов устойчивости;
- выполнением новых функций;
- надежностью выполнения новых функций и интегральным
управлением геосистемами;
- негативными последствиями в ходе выполнения новых
функций;
- возможными негативными последствиями на соседние
ландшафты;
- экологическими ограничениями.
Изменения в ландшафтах в конечном итоге зависят от естественных факторов, антропогенно-техногенных воздействий и
свойств самого ландшафта. Естественные факторы характеризуются зональными условиями, ритмичностью их проявлений (периодом) и размахом колебаний (амплитудой); считают, что геосистемы в таких условиях находятся в устойчивом состоянии.
К антропогенно-техногенным факторам относятся: воздействие инженерных сооружений, специфическая технология производства, вид использования ландшафта. Естественные и антропогенно-техногенные факторы действуют в системе ландшафтных
связей в физических, химических, геологических, биологических,
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
механических и других формах. Техногенные факторы аритмичны и могут достигать такой силы воздействия, которая вызовет
необратимые изменения в ландшафте. Техногенные воздействия
делят на пассивные и активные.
Пассивными воздействиями считают, когда технические сооружения не оказывают на ландшафт большого влияния, а обмен
веществом и энергией между ними минимален – «эффект присутствия». Пассивное воздействие перейдет в активное в случае нарушения равновесия между техногенным фактором и ландшафтом. Например, после строительства техногенного сооружения на
склоне могут проявиться смыв или оползни – «эффект толчка».
Активное воздействие выражается в изъятии из ландшафта
или привнесении в него вещества или энергии. Например, дождевание изменяет влажность почвы и улучшает условия роста растений, а энергия падающей струи дробит и перемещает почву, т.
е. имеет место одновременное поступление вещества и энергии.
Техногенные воздействия на геосистемы разделяют на очаговые и площадные. Очаговое воздействие связано с использованием природных ресурсов, имеющих очаговое распространение.
Например, карьер в горнодобывающей промышленности, локальные источники вод и других ресурсов. Площадные воздействия распространены на большие территории: пашни, пастбища,
лесные угодья и др.
При воздействии человека на ландшафт наибольшему изменению подвергаются почва, биота, водный и тепловой режимы.
Их трансформация вызывает обратимые изменения в геосистеме.
Необратимые изменения в ландшафте последуют после нарушения твердого фундамента, рельефа, климата, так как эти компоненты – основные входы в геосистему, через которые извне поступает вещество и энергия. Преобразование твердого фундамента и мезорельефа формирует совершенно новые геосистемы – антропогенные, т. е. созданные человеком (отвалы, карьеры, овраги
и др.) и оказывает влияние на почву, биоту, водный и тепловой
режимы. Антропогенные геосистемы изменяются по законам
природы, но скорость их трансформации превосходит темпы изменений, происходящих в естественных условиях, так как воздействие человека изменило условия поступления или расхода
вещества и энергии, что повлияло на интенсивность природных
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
процессов. Технические сооружения интенсивно обмениваются
веществом и энергией с окружающей их средой. Каналами связей
между компонентами геосистемы и техническим сооружением
являются контактные поверхности сооружения с геосистемой.
Наиболее активные изменения в зоне влияния технических сооружений в геосистемах происходят в первые годы (годы резких
изменений исходных состояний) их эксплуатации. Затем идет период изменений наиболее инертных компонентов геосистем. Далее скорость изменений в геосистеме замедляется, трансформация продолжается, но темпы ее постепенно приближаются к естественному фону.
В результате в геосистеме устанавливается новое устойчивое
состояние. Временные изменения в структуре геосистем от воздействия различных техносистем и в разных природных условиях изучены недостаточно. Здесь важно время релаксации, т. е. продолжительность периода основных изменений при перестройке геосистемы. Минимальное время перестройки геосистем длится 10–15 лет.
Помимо временных изменений в геосистеме изменяется ее
пространственная структура, так как в прилегающих к техническому объекту геосистемах активизируются горизонтальные и
вертикальные связи.
Зоны влияния технической системы определяют по ареалам
распространения преобразованного компонента геосистемы, например зона агротехнической обработки почвы или любая другая, в которой после воздействия произошли изменения природных условий. Отчетливо эти зоны выделяются в местах размещения водохранилищ, осушительных систем, каналов, перерабатывающих предприятий и т. д. В зоне производственного воздействия сильно преобразуется вертикальная и горизонтальная структура геосистем, разрушается и смывается почвенный покров, геосистемы загрязняются, угнетается, повреждается и уничтожается
биота. Поэтому, природные ландшафты при воздействии человека изменяются существенно или коренным образом.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение термину «ландшафт» согласно локальной и региональной трактовки.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Какие диагностические признаки используют для выделения самостоятельного ландшафта?
3. Из каких компонентов состоит ландшафт?
4. Как подразделяются компоненты ландшафта с учетом их
функций в геосистеме?
5. Какие выделяют формы рельефа?
6. Какие процессы влияют на формирование различных форм
рельефа?
7. Что понимается под понятием «устойчивость ландшафтов»?
8. В чем заключается природно-ресурсный потенциал ландшафтов?
9. Назовите формы воздействия человеческого общества на
ландшафты.
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 3 ТИПЫ ЛАНДШАФТНЫХ
ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ СТРУКТУР
3.1 Морфологическая структура ландшафта
По предложению кафедры ландшафтоведения географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, природные геосистемы, более крупные, чем ландшафт, т. е. состоящие из нескольких ландшафтов, называют таксономическими единицами, а более мелкие, входящие в состав ландшафта, – морфологическими
частями ландшафта. Раздел ландшафтоведения, уделяющий
внимание изучению закономерностей внутреннего территориального состава ландшафта, представляющего его морфологические
составные части, называют морфологией ландшафта. Морфологическое строение ландшафтов разнообразно по сложности внутреннего территориального устройства. На современном этапе
развития географии ландшафт рассматривают как сложную индивидуальную территориальную единицу, исторически сложившуюся систему более мелких природных комплексов, обозначенных терминами: фация, подурочище, урочище, местность.
Ландшафт
Местность
Сложное урочище
Урочище
Подурочище
Фация
Рисунок 1 – Схема соподчинения морфологических
единиц ландшафта
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фация. Это самая простая предельная категория геосистемной иерархии, характеризующаяся наибольшей однородностью
природных условий. В фации на всей территории сохраняются
одинаковая литология поверхностных пород, одинаковый рельеф
и увлажнение, один микроклимат, одна почвенная разность и
один биоценоз. Фация – первичный функциональный элемент
ландшафта и основной объект стационарных ландшафтных исследований. С фации как первичной геосистемы начинают изучать круговороты вещества, биогеохимические перемещения и
трансформацию энергии. На уровне фации исследуют вертикальные связи в ландшафте и его динамику. Накопление информации
о структуре, функционировании и динамике фации как сопряженной системы низового уровня дает возможность изучать горизонтальные потоки вещества, энергии и территориальные связи
в геосистемах. Фация – открытая геосистема, которая функционирует во взаимодействии с соседними фациями разных типов.
Фация – динамична, неустойчива и недолговечна как незамкнутая система. Она зависит от прихода основных внешних потоков
вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих от нее. Ландшафт и фация несоизмеримы по долговечности.
У них разные масштабы как во времени, так и в пространстве.
Недолговечность и относительная неустойчивость фации означают, что связи между ее компонентами (при однородной территориальной распространенности в границах фации) изменчивые.
Наиболее активный компонент фации – биота. Воздействие
биоты на абиотическую среду в границах фации проявляется
ощутимее, чем в границах ландшафта. Например, лесные и болотные сообщества фаций трансформируют их микроклимат, но
не влияют на климат ландшафта. Или локальное увеличение оврага при водной эрозии и отсутствии растительности приводит к
трансформации фации, но не изменяет природного характера
ландшафта.
Подурочище. Представляет собой природный территориальный комплекс, состоящий из одной группы фаций одного типа,
тесно связанных генетически и динамически, расположенных на
одной форме элемента рельефа, одной экспозиции (рисунок 2).
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 2 – Подурочище. Сопряженный фациальный ряд
супераквальных фаций (Ф1…Ф7)
Поскольку фации не оригинальны, а всегда типично повторяются по территории, нет смысла изучать каждую фацию отдельно. Достаточно изучить основные типы фаций. Далее ограничиваются выделением сопряженной группы фаций, приуроченных к определенному элементу рельефа: склону или вершине
холма, плоской поверхности террасы определенного уровня. Все
фации, входящие в состав определенного подурочища, по условиям миграции химических элементов относятся к одной группе.
Примерами подурочищ являются: склон моренного холма
южной экспозиции с дерново-подзолистыми суглинистыми почвами, коренной склон долины реки, литологически сложенный
различными породами.
Выделяют следующие типы подурочищ: склон, вершина
холма, плоский водораздел, плоская терраса, долина реки, часть
поймы, оврага.
Урочище. При выделении ландшафта «снизу», т. е. на основе
его морфологического строения, опираются в основном на изучение урочищ. Урочище – основная единица изучения и картирования характерных пространственных сочетаний ландшафтного исследования. На ландшафтной карте исследуемой территории
оконтуривают все урочища. Только изучив особенности характерных сочетаний урочищ, можно оконтурить и площадь конкретного ландшафта.
Урочищем называют сопряженную систему генетически, динамически и территориально связанных фаций или их групп –
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
подурочищ. Подурочище – группа фаций одного типа, выделяемая в пределах одного урочища на склонах разных экспозиций.
Наиболее ярко урочища выражены в условиях чередования
выпуклых и вогнутых форм рельефа: холмов и котловин, гряд и
ложбин, межовражных плакоров и оврагов или сформировавшихся на основе таких мезоформ рельефа, как балки, овраги, плоские
водораздельные равнины, надпойменные террасы однообразного
строения и уровня, моренные холмы (положительная форма
рельефа; небольшая возвышенность, в плане округлой или овальной формы, с пологими склонами и слабо выраженным подножием), замкнутые западины (мелкая замкнутая плоскодонная котловина округлой формы) между моренными холмами, одиночные
камы (куполовидные крутосклонные холмы округлой или продолговатой в плане формы, сложенные сортированными слоистыми песками, галечниками и гравием).
Сочетание основных факторов формирования урочищ – форм
рельефа, состава почвообразующих пород, режима увлажнения –
определяет распределение и состав почв и растительности. Почвы
и растительность не являются определяющими критериями при
классификации урочищ, они важны как индикационные признаки.
По площадному соотношению в морфологии ландшафта выделяются основные урочища, подразделяющиеся: на фоновые
(доминанты) и субдоминантные (подчиненные), а также дополняющие урочища.
К фоновым урочищам относят те, которые занимают в ландшафте большую часть его площади и образуют его фон. Это наиболее древние урочища данного ландшафта, участки исходной поверхности территории, измененной последующими процессами.
Субдоминантные урочища в совокупности занимают в ландшафте значительно меньшую площадь, чем фоновые. Они возникли на исходной поверхности под влиянием геологических и
геоморфологических процессов, в основном эрозионных, характерных для гумидной зоны.
Дополняющие урочища – редкие урочища, возникают на таких
участках поверхности, геологическое строение которых отличается
от остальной территории ландшафта (например, близкое к поверхности залегание известняков по отношению к остальной части
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ландшафта). Редкие урочища могут быть представлены уникальным урочищем, урочищем-одиночкой (одиночным холмом).
В классификации урочищ выделены основные типы:
1. Холмистые и грядовые с большими уклонами рельефа.
2. Междуречные возвышенные с небольшими уклонами (2–5 %).
3. Междуречные низменные с малыми уклонами (1–2 %).
4. Ложбины и котловины.
5. Заторфованные депрессии и плоские болотные водоразделы.
6. Долины рек с урочищами разных типов, каньонообразные
долины, поймы, долины мелких речек и ручьев.
Местность. Это наиболее крупная морфологическая часть
ландшафта, состоящая по структуре из особого варианта, характерного для данного ландшафта, сочетания урочищ. В морфологии ландшафта местность занимает более высокий ранг в сравнении с урочищем. Эта морфологическая единица представляет закономерно повторяющийся набор одного из вариантов основных
урочищ. Например, на территории одного ландшафта вместо распространенных урочищ, состоящих из сухих балок, встречаются
урочища с мокрыми балками и оползнями на склонах. Особенности разных состояний таких урочищ объясняются варьированием
геологического фундамента в пределах ландшафта.
Рассмотрим условия выделения границ местностей:
1. Разнообразие внутреннего строения. В границах ландшафта наблюдается варьирование геологического фундамента;
2. При одном и том же генетическом типе рельефа встречаются участки с изменяющимися морфологическими характеристиками. Например, на холмистом рельефе, где чередуются урочища крупных моренных холмов и обширных котловин, есть
участки, где встречаются мелкие холмы и мелкие котловины;
3. В границах одного и того же ландшафта при одинаковом
наборе урочищ разного типа изменяется их площадное соотношение;
4. Грядовая и межгрядовая местность с относительной высотой
гряд до 25–35 м. Грядовая местность характеризуется сочетанием
урочищ: плакорных – на плоских вершинах гряд; ложбинных – на
поверхности гряд со смытыми почвами на склонах, балочных и овражных. Межгрядовая местность – плоские заболоченные долины
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
шириной 0,5–2,0 км с участками временного переувлажнения, заболоченные участки долин, торфяные участки.
5. Обширные системы однотипных урочищ: крупные водораздельные болота, дюнные гряды, карстовые котловины.
6. Группы чуждых, нетипичных урочищ, вкрапленных в данный ландшафт (таблица 1).
Таблица 1 – Ранги и размерность локальных ландшафтных
геосистем равнин
Ранг геосистем
Ландшафт
Местность
Урочище
Фация
Характерная площадь
20–50 км2 – несколько сот км2
5–50 км2
0,5–3,0 км2 – 10–20 км2
10–20 м2 – 1–3 км2
3.2 Позиционно-динамическая ландшафтная структура
Позиционно-динамическая ландшафтная структура отражает зависимость комплекса природных условий и процессов от положения фаций) относительно ландшафтно значимых рубежей,
вдоль которых происходит изменение интенсивности и направления горизонтальных вещественно-энергетических потоков, в
первую очередь, поверхностного стока, а также переноса в приземном слое атмосферы. С этими потоками связаны многие современные процессы (плоскостная и линейная эрозия, дефляция,
подтопление и заболачивание почв, их загрязнение техногенными
элементами).
Территориальные единицы структуры этого типа выделяют
таким образом, чтобы в их пределах интенсивность современных
процессов была однотипной и близкой по динамическим показателям. Границы между ними приурочены к каркасным линиям
рельефа (водораздельные линии, тальвеги, бровки и подошвы
склонов, линии их перегибов).
Исходная единица позиционно-динамической структуры –
ландшафтная полоса. Это группа фаций, отличающихся общим
положением относительно рубежей изменения интенсивности го56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ризонтальных вещественно-энергетических потоков, т. е. имеющих один тип современного ландшафтогенеза. В пределах одной
ландшафтной полосы потоки однонаправлены и характеризуются
одинаковым градиентом.
Ландшафтные полосы отражают высотную дифференциацию
региона, как правило, в пределах одного элемента рельефа. Элементы и формы рельефа, расположенные в определенном диапазоне высот над уровнем моря, отличаются сходными миграционно-геохимическими, гидрогеологическими, фитоценотическими и
другими свойствами, что позволяет объединить их в «одновысотные» территориальные единицы – ландшафтные ярусы. Ландшафтный ярус – это группа территориально смежных ландшафтных полос, расположенных в определенном диапазоне высот,
имеющих один тип ландшафтно-геохимического режима, сходную морфологию рельефа, определенный спектр физикогеохимических процессов.
Ландшафтные ярусы связаны однонаправленными горизонтальными потоками и по общности этих потоков объединяются в
парадинамический район. Последний включает ландшафтные
ярусы однородной части бассейна реки и может служить исходной
территориальной
единицей
при
ландшафтногидрологическом анализе.
Закономерности поверхностного стока, вызывающего плоскостную эрозию, вскрываются позиционно-динамической
структурой, по территориальным единицам которой обосновывается размещение севооборотов, рабочих участков, направление
вспашки и т. д.
3.3 Парагенетические ландшафтные структуры
Территориальные сопряжения морфоструктурных природных комплексов, объединенные на градиентной (динамической)
основе латеральными вещественно-энергетическими потоками,
формируют парагенетические ландшафтные геосистемы. Парагенетическими геосистемами называются устойчивые геосистемные
сопряжения, сформированные и объединенные однонаправленными вещественно-энергетическими потоками. Часто они представляют собой структурно-функциональные звенья, обеспечивающие
разномасштабные круговороты в географической оболочке.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выделение парагенетических ландшафтов можно рассматривать как логическое развитие полисистемной (хорической) модели. Так как, кроме признака соседства, эти ландшафты выделяются и по общности происхождения. К парагенетическим часто
относят геохимические ландшафты.
Например, овражно-балочная система включает природные
комплексы водосборного понижения, прибалочные склоны, балку, овраг, врезанный в балку, конус выноса. Все эти ПТК (урочища, фации) образованы и объединены потоком воды и рыхлого
вещества, которые сбрасываются с водораздела в долину реки
или озерную котловину (местное понижение или базис эрозии).
Сам же поток сформировался за счет разницы (градиента) потенциальной гравитационной энергии, заключенной в рельефе водоразделов и днища местного понижения. Он является наземным
звеном в глобальном или региональном круговоротах воды в
природе.
Речная долина вместе с ее водосборным бассейном, однонаправленным поверхностным и грунтовым стоком, тоже связаны в
целостную парагенетическую систему. В ней объединены придолинные склоны междуречий, овраги и балки, прорезающие эти
склоны, коренные склоны долин, надпойменные речные террасы,
пойма, речное русло, наконец, дельта.
Это примеры современных «живых», функционирующих и
динамично развивающихся парагенетических ландшафтных геосистем. Однако существуют и палеопарагенетические геосистемы, запечатленные в виде смежных, соседствующих природных
комплексов морфоструктурного типа, современное развитие и
функционирование которых идет относительно независимо под
преобладающим влиянием других зонально-азональных процессов. Причем часто в таких геосистемах современные вертикальные связи компонентов, влияющие на их развитие, оказываются
заметно сильнее горизонтальных связей между звеньями палеопарагенетических геосистем. Например, палеопарагенетические
геосистемы верхнего плейстоцена, созданные флювиогляциальными и эоловыми потоками регионального масштаба и представленные современными соседствующими и контрастными ландшафтами полесий и ополий. Современные же парагенетические
геосистемы формируются здесь водотоками, объединяющими на
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
локальном уровне сопряженные по высотам геокомплексы и их
части.
Сложные парагенетические геосистемы, сформированные
однонаправленными потоками вещества и энергии, состоят как
бы из нескольких ступеней, поэтому их называют каскадными и
векторными. Они являются звеньями в разной степени разомкнутых круговоротов воды и других веществ, а также и энергии в
географической оболочке.
Парагенетические геосистемы бывают разной размерности
(локальной, региональной и даже планетарной). Например, мегасистемы «материк-океан»: Атлантико-Евразиатская или Дальневосточно-Тихоокеанская. Эти парагенетические геосистемы образованы в первом случае западным переносом воздушных масс,
во втором – муссонной циркуляцией, характерной для восточных
побережий материков в умеренном поясе. Еще раз отметим, что
объединение соседних ландшафтов в единую парагенетическую
систему происходит за счет одного или нескольких доминирующих физико-географических процессов, осуществляющих основной
энергообмен
и
обуславливающих
вещественноэнергетическую целостность этой системы.
Парагенетические геосистемы бывают не только разных
масштабов, но и типов.
Ландшафтные катены. Термин «катена» был введен почвоведом Г. Милном (1935). Он означает ряд (или цепь) взаимосвязанных разновидностей почв, расположенных на склоне (почвенная катена). Сейчас термин употребляется в ландшафтоведении, но особенно широко он вошел в геохимию ландшафта. По
существу он может рассматриваться как синоним геохимического
ландшафта. Ландшафтные катены – это ряды сопряженных по
элементам рельефа природных комплексов от водоразделов до
местных или региональных базисов эрозии, объединенных однонаправленными латеральными связями в единую парагенетическую систему (В.А. Николаев, 1990). Другими словами, это цепочка закономерно сменяющих друг друга морфологических частей ландшафта (фаций, урочищ, местностей) от водораздела вниз
по склону, к его подножью и до ближайшего водоприемного объекта, связанных однонаправленном потоком вещества и энергии.
Например, сопряжение фаций – от автоморфных (элювиальных)
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на вершине холма до супераквальных и субаквальных (аккумулятивных) в понижениях у подножий холмов, объединенных латеральными связями. В ландшафтно-геохимической терминологии
– это геохимический ландшафт (векторная геосистема), то есть
сопряженные природные комплексы, объединенные миграцией
химических элементов. Иногда термин «катена» используют и
для обозначения других последовательных изменений. Например,
литокатена, биокатена, экокатена и даже хронокатена (временная). В ландшафтной катене интегрирующей является система
факторов – поверхностного, внутрипочвенного и грунтового
жидкого, твердого и ионного стока. В ландшафтных катенах разнородные геокомплексы своими частями как бы нанизаны на
единый стержень вещественно-энергетического потока.
Сопряжения из нескольких урочищ, местностей, ландшафтов формируют ландшафтные катены регионального уровня, например, от водоразделов Большого Кавказа до Черного моря.
В пределах катены обычно можно выделить три звена, приуроченных к разным ярусам или ступеням рельефа: элювиальноденудационное (самое верхнее), транзитное (промежуточное), аккумулятивное (самое нижнее). Именно они определяют каскадное строение катен.
При антропогенных воздействиях различные звенья ландшафтных катен по-разному реагируют на антропогенные нагрузки. В результате в зонах влияния формируются природноантропогенные ландшафтно-экологические катены разных типов.
Так, при использовании ландшафтов под пашню почвы верхних
звеньев катены, особенно склонового (транзитного) звена, могут
интенсивно эродировать, а в нижнем аккумулятивном звене, наоборот, накапливается перемещенный из верхних геокомплексов
мелкозем и элементы минерального питания растений, а также
загрязнители. Это следует учитывать при планировании хозяйственной деятельности и охране природы.
Итак, ландшафтная катена как векторная, каскадная геосистема характеризуется определенным направлением смены
свойств, составляющих ее геосистемных звеньев.
Верхние звенья катен характеризуются зональной солярной
энергетикой, денудацией, элювиальными процессами, атмосфер60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ным увлажнением, а при сельскохозяйственном использовании
эрозионной опасностью и нехваткой плодородия.
Средние звенья катен – транзитные, с солярноэкспозиционной и гравитационной энергетиками, атмосферносточным увлажнением. Они характеризуются повышенной эрозионной опасностью и обедненность почв элементами питания
растений.
Нижние звенья катен – солярная энергетика плюс энергетика привнесенных биогенов, увлажнение атмосферно-натечное,
часто и грунтовое, повышенное плодородие и опасность антропогенного загрязнения.
Ландшафтные геополя. Ландшафтные геополя – это сферы
вещественно-энергетического влияния одних геосистем на другие. Они тоже являются своеобразными парагенетическими геосистемами.
Любые тела, в том числе геосистемы, обладают большим
или меньшим по площади и интенсивности влияния на смежные
геосистемы полем (локальные, глобальные, региональные). Например, геополя имеют озерные водоемы, моря, океаны. Проявляются они в бризовой и муссонной циркуляции, температурных
условиях в прибрежных районах, в уровнях грунтовых вод в приливно-отливных явлениях и др. Барьерное влияние гор на циркуляцию атмосферы проявляется как у наветренных подножий гор,
так и за горным барьером, в циркуляционной тени. Гидрогеологические поля, связанные с разгрузкой трещинных грунтовых вод
у подножий гор на их пролювиальных шлейфах, определяют
формирование гидроморфных геосистем типа солончаковых лугов на пролювиальных шлейфах Тянь-Шаня. Ландшафтные геополя локальной размерности есть у геосистемы оврага, оно проявляется в дренированности прилегающих геосистем, а у островного широколиственного леска или березового колка в лесостепи
геополе фиксируется в накоплении снега с наветренной стороны,
лучшем увлажнении и охлаждении приземного воздуха прилегающих территорий, рассеивании семян.
Геополя могут быть геофизической, геохимической, гидрогеологической, биогенной природы.
Например, горный барьер – это геофизическое поле (барьерная тень или орографическое обострение осадков). Березовый
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
колок или даже отдельный куст в лесостепи или степи тоже создают в ветровой и солярной тени свои геофизические поля.
Геохимическое поле имеют пухлый солончак или осушенные солончаковые участки днищ соленных водоемов в аридных
условиях (например, Аральского моря, озера Баскунчак), промышленные предприятия с дымовыми выбросами и золоотвалы.
Биогенные поля природных лесных «микрорезерватов» среди пахотных земель могут проявляться в увеличении количества
насекомых-опылителей, птиц, более интенсивном рассеивании
семян.
При проектировании хозяйственных объектов следует учитывать, что различные геополя накладываются друг на друга и
влияют на смежные геосистемы. Например, геополя водохранилищ и каналов интерферируют с полями гидрологических пространств подтопления на расстояниях от сотен метров до десятков километров (Каракумский канал – геополе до 50 км). Города
и промышленные предприятия создают вокруг себя геохимические и геофизические поля. Геохимические поля крупных городов хорошо прослеживаются в радиусе 15–20 км вокруг городов,
а по отдельным загрязнителям и в значительно большем радиусе.
Геохимическое поле тепловых электростанций фиксируется вокруг них в радиусе от 5 до 30 км и более. Тепловое поле Москвы
приводит к более раннему (на 1–2 недели) сходу снега в ближайших пригородах Москвы, чем в более удаленных местностях.
С учетом полей влияния проводится экологическое зонирование промышленных территорий, проектируются мелиоративные системы полезащитных лесонасаждений, осушительные,
дренажные, обводнительные и т. д.
Обычно сила воздействия, а следовательно, и напряженность полей ослабевают обратно пропорционально квадрату расстояния от геосистем, формирующих эти поля.
Когда вокруг мощных природных или антропогенных тел
или геосистем, как специфических вещественно-энергетических
ядер, формируются системы полей высокого напряжения, существенно трансформирующих смежные ландшафты, выделяются
так называемые нуклеарные парагенетические геосистемы (по
А.Ю. Ретеюму и В.А. Николаеву). Нуклеарными геосистемами
называются такие природные и природно-антропогенные образо62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вания, которые состоят из окружающих его сфер (полей) вещественного, энергетического и информационного влияния.
В географии учение о геосистемах, состоящих из ядра и его
полей, было разработано в трудах А.Ю. Ретеюма (1988). Геосистемы такого рода предложено называть хорионами. Ядро, как
правило, обладает повышенным вещественно-энергетическим и
информационным потенциалом, что позволяет ему создавать
оболочки (поля) латерального влияния. Функции ядра могут выполнять тектонические структуры, формы рельефа, водоемы,
толщи наземных и подземных льдов, растительные сообщества,
колонии животных и другие природные объекты. Каждая природная геосистема, будь то фация, урочище, ландшафт и другие
физико-географические системы, также играют роль ядра хориона, образуя по периферии ряд оболочек – ландшафтногеографических полей.
В зависимости от особенностей ядра А.Ю. Ретеюм различает хорионы с ядрами-скоплениями и ядрами-потоками. Обе разновидности хорионов подчиняются закону симметрии. Ландшафтным хорионам с компактным ядром (ядерным хорионом) свойственна симметрия конуса (или симметрия «ромашки»). Хорионы с
ядром-потоком (стержневые хорионы) обладают билатеральной
симметрией (симметрией «листка»). Геосистемы вулканов, изолированных горных вершин, островов, останцовых холмов и сопок,
озерных котловин, карстовых воронок, степных лиманов, луговых
западин, заболоченных низин образуют типичные ядерные хорионы. Речные долины и бассейны, горные цепи, балки и овраги, эоловые гряды, бэровские бугры – хорионы стержневого характера.
В роли ядер ландшафтных хорионов выступают многие антропогенные геосистемы: водохранилища, каналы, трассы газо- и нефтепроводов, железные дороги, автомагистрали, защитные лесополосы, населенные пункты, оазисы в пустыне и др.
Нуклеарные геосистемы могут обладать центробежными,
т. е. рассеивающими, вещественно-энергетическими полями и
центростремительными – стягивающими к ядру потоки вещества
и энергии. Рассеивающие ландшафтно-географические поля
формируют вулканы, горные вершины и хребты, ледниковые купола и многие другие геосистемы, обладающие определенным
потенциалом гравитационной энергии.
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Стягивающие поля свойственны разного рода депрессиям:
замкнутым межгорным котловинам, бессточным озерным водоемам, карстовым воронкам, суффозионно-просадочным западинам и т. п. Нуклеарные геосистемы первого типа могут быть названы диссипативными (рассеивающими), второго типа – аттрактивными (стягивающими). Многие природные хорионы обладают
одновременно и рассеивающими, и стягивающими полями. Озерный водоем, например, помимо того, что стягивает жидкий, твердый и ионный стоки со своего бассейна, оказывает на смежную
территорию климатическое, гидрогеологическое и некоторые
другие виды латерального воздействия. Все населенные пункты
и, прежде всего, города сопровождаются ландшафтногеографическими полями обоих типов.
По мере удаления от ядра ландшафтного хориона его воздействие на окружающие оболочки ослабляется, напряженность
ландшафтно-географических полей уменьшается и, наконец, их
влияние полностью иссякает. Эта закономерность называется
правилом убывания или так называемой платой за расстояние.
Ландшафтная сфера представляет собой совокупность больших и малых иерархически соподчиненных хорионов, наложенных один на другой и смыкающихся друг с другом. Латеральное
сцепление хорионов образует единое ячеистое ландшафтное пространство, подобное вязи ажурного платка.
Если ядро нуклеарных геосистем обладает особо мощным антропогенным воздействием на прилегающие ландшафты (например, Новополоцк, мощные ГРЭС, аварийная Чернобыльская АЭС),
то такие нуклеарные геотехнические системы называются импактными. Характерный пример: Чернобыльская АЭС с зоной радиоактивного загрязнения. Систематические наблюдения за состоянием природной среды в таких зонах сильного (ударного –
импактного) воздействия называют импактным мониторингом.
В чем же основное отличие ландшафтных катен от географических полей? Географические поля в отличие от катен – образования диффузные.
Ландшафтные экотоны. Термин «экотон» ввел в экологию
Ф. Клеменс в 1928 г. Он понимал под ним переходную полосу
(зону) между двумя достаточно контрастными геосистемами.
Особенности, свойства, специфика такой переходной полосы не
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
позволяют отнести ее ни к одной из смежных экосистем. Типичный пример: полоса (зона) между лесом и степью. В ландшафтоведении для таких полос употребляется специфическое понятие:
переходная ландшафтная единица (Д. Арманд, 1955); буферная
геосистема (Сочава, 1978), геотон (Беручашвили, 1988), геоэкотон (Преображенский, 1989).
От клинальных геотопов ландшафтный экотон отличается
тем, что в нем формируются такие черты, не характерные для
геосистем, которые разделяются этим экотоном. В клинальных
геосистемах таких черт нет, в их границах особенности одной
геосистемы постепенно переходят в особенности другой. Экотон
значительно меньше, чем геосистемы, между которыми он расположен, а клинальные геосистемы могут занимать значительные
площади, нередко больше, чем геосистемы «ядерного типа».
Возникновение ландшафтных экотонов обусловлено общей
закономерностью эволюции пространственных систем – т. е. постепенным стиранием (сглаживанием) резких границ в природе в
следствие все большего развития межгеосистемных взаимоотношений. В результате линейная граница со временем трансформируется в переходную полосу (четко выраженные бровки молодой эрозионной формы со временем разрушаются и становятся
все более пологими поверхностями; линейная граница между лесом и лугом постепенно сглаживается взаимопроникновением
лесных и луговых видов в смежные биотопы и созданием опушки). Дальнейшее развитие ландшафтного экотона приводит к
формированию в нем определенных специфических черт, не характерных ни одной из контактирующих геосистем. Со временем
ландшафтный экотон преобразуется в клинальную или типичную
(обыкновенную) геосистему с собственными границами, возможно, также экотоннового характера.
Большинство из границ геосистем – это экотоны различной
ширины. Так, по ширине и длине контактирующих геосистем эстонские ландшафтные экологи Ю. Мандер и Ю. Ягомяги выделяют микроэкотоны (они образуются на контакте парцелл и геотопов до 40 м в диаметре); мезоэкотоны (контакты луг-лес, болото-лес и т. д.); макроэкотон (возникают на границах больших
лесных и болотных массивов, крупных озер). Г. Вальтер (1978)
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выделяет также зоно-экотоны (например, зона лесостепи, субальпийский пояс).
Лучше всего экотонновый эффект проявляется на контакте
лесных геосистем с травяными (луговыми, степными). Основные
особенности ландшафтных экотонов рассмотрим на этом примере, опираясь на исследования Д.И. Люри (1991).
Экотон между лесом и травянистыми геосистемами выполняет барьерную и контактную функции. Барьерная функция может реализовываться тремя способами: 1) экотон как барьертрансформатор влияет на пересекающий его горизонтальный поток так, что характеристики потока существенно изменяются при
достижении смежной геосистемы. Например, атмосферные потоки тепла и водяного пара в направлении из леса к лугу в границах
экотона нагреваются и иссушаются, а в обратном – охлаждаются
и увлажняются; 2) экотон как барьер-преграда не позволяет определенным потокам достичь смежной геосистемы, при этом материал, который переносится потоком, аккумулируется в границах
экотона и в дальнейшем включается в межэлементные связи его
вертикальной структуры; 3) экотон как отталкивающий барьер
поворачивает (отталкивает) горизонтальные потоки, которые поступают к нему от ядер смежных геосистем. Например, зоогенные миграции типично лесных или типично луговых видов.
Контактная функция ландшафтного экотона может быть
реализована в виде: 1) простого контакта, когда горизонтальные
потоки без препятствий и изменений пересекают экотон; 2) активного контакта, когда в экотоне формируются новые потоки, не
характерные для ядер типичности контактирующих геосистем
(например, атмосферные потоки на опушках, бризовые летние
ветры и т. д.); 3) вторичного контакта, который проявляется в
том, что материал, накапливаемый в экотоне начинает мигрировать за его пределы в соседние геосистемы.
Формирование и развитие экотона представляет собой закономерно развертывающийся во времени процесс взаимообусловленного изменения его строения и мембранной функции.
Именно ландшафтные экотоны оказываются благоприятными для резкого увеличения видового и ценотического разнообразия биоты – «краевой (опушечный) эффект». Экотонные ландшафты и освоены обычно лучше, так как благоприятны для посе66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ления, активного труда и отдыха человека. Поэтому при проектировании зоны контакта природных геосистем, особенно контрастных, оцениваются как наиболее ценные для строительства рекреационных объектов (домов отдыха, туристических баз), организации охотничьих угодий. В то же время при проектировании
хозяйственной деятельности в этих геосистемах следует учитывать повышенную вероятность и силу развития опасных природных явлений, связанных с большими градиентами и интенсивностью идущих, а порой и обостряющихся здесь процессов (в предгорных районах – землетрясения, наводнения, сели и т. д.).
3.4 Бассейновые ландшафтные структуры
Бассейновая ландшафтная структура представлена территориальными единицами, сформировавшимися в результате гидрофункционирования. Это бассейны рек разного порядка, анализируемые с ландшафтных позиций, прежде всего, путем исследования парагенетических и других отношений, составляющих речной бассейн территориальных единиц. По мере перехода к бассейнам более крупных водотоков в них уменьшаются признаки
генетико-морфологической структуры, в то время как парагенетические отношения приобретают все большее значение. Последние в комплексе образуют специфические ландшафтные системы разных порядков. Можно полагать, что бассейновый подход
к вычленению ландшафтных территориальных структур привлекает внимание чрезвычайной простотой выделения границ (по
водоразделам) и процедуры выделения иерархической дифференциации территории (то есть каждый бассейн более высокого
порядка довольно просто разделить на бассейны более низкого
порядка).
3.5 Барьерные ландшафтные территориальные структуры
Еще одной характерной деталью пространственных структур
Земли является наличие многочисленных барьеров. Барьерами
называют участки географической оболочки (тела, поверхности,
линии, точки), которые оказывают существенное влияние на поля
и потоки вещества и энергии, задерживая, трансформируя, ослаб67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ляя или усиливая их. Наиболее масштабные и заметные барьеры
– горные системы: Анды, Кордильеры, Гималаи, Альпы, Кавказ,
Уральские горы и т. д. Они трансформируют воздушные массы,
атмосферные фронты, что выражается в увеличении количества
осадков на наветренной стороне гор и уменьшении – на подветренной стороне. Задержание теплых или холодных воздушных
масс приводит к образованию климаторазделов: по обе стороны
хребта формируются контрастные в температурном отношении
типы климата.
Любое повышение рельефа и даже небольшой перегиб склона изменяют скорость ветра, что в свою очередь обусловливает
перераспределение снега. По отношению к водным потокам препятствиями являются и понижения рельефа (геоморфологические
барьеры, или пороги): водный поток, дойдя до понижения, изменяет свое направление и начинает двигаться вдоль него. Любое
понижение служит ловушкой для снежного покрова. Осевые линии хребтов и даже водораздельные линии пологих междуречий
выполняют барьерные функции иным образом: они вынуждают
выпадающие атмосферные осадки растекаться в противоположные стороны.
Известны эффекты, связанные с геохимическими барьерами,
т. е. участками земной коры, где на коротком расстоянии происходит смена обстановки (окислительная – восстановительная,
кислая – щелочная и т. д.), уменьшение интенсивности миграции
химических элементов, их концентрация. Изучение геохимических барьеров помогает понять закономерности размещения полезных ископаемых, распространения загрязнений. А.И. Перельман (1975) выделяет четыре типа барьеров: механические, физико-химические, биогеохимические и техногенные. Наиболее часто встречающимся типом является физико-химический.
Специфическим барьером является экватор – невидимая граница, от которой отклоняющаяся сила вращения Земли (сила Кориолиса) направлена в разные стороны: в Северном полушарии –
вправо, в Южном – влево. Слабая выраженность силы Кориолиса
в приэкваториальной зоне определяет отсутствие здесь тропических циклонов.
Повышенная концентрация некоторых типов вещества на
барьерах представляет особый интерес и стимулирует их изучение.
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В заключение отметим, что, исходя из принципа ландшафтной полиструктурности, в определенном регионе могут быть выделены ландшафтные территориальные структуры разных типов
и соответственно составлен ряд ландшафтных карт, моделирующих различные аспекты (структуры) ландшафтной территориальной организации. При этом решение конкретной научной или
прикладной задачи требует анализа определенного типа ландшафтной структуры, системообразующие отношения и территориальные единицы которой оказываются наиболее эффективными при разработке поставленной задачи. То есть, в каждом конкретном случае необходимо установить, какие пространственные
отношения в наибольшей степени определяют устойчивость и
эффективность функционирования геосистем и согласно этим отношениям выбирать тип анализируемой ландшафтной территориальной структуры.
Таким образом, при хозяйственной оценке ландшафтной
структуры территории необходимо учитывать не только отдельные виды и типы ландшафтов, но и свойства их катенарных сопряжений и пограничных экотонных зон, то есть пространственно динамичных природных комплексов. Поэтому в ландшафтной
экологии изучаются геосистемы как генетически и морфологически структурно однородные (например, фации и т. д.), так и всевозможные парагенетические, в которых территориально сопряжены и связаны латеральными потоками вещества и энергии разнородные геосистемы.
Контрольные вопросы
1. Что изучает раздел ландшафтоведения – морфология
ландшафтов?
2. Из каких мелких геосистем состоит ландшафт?
3. Необходимость и значение изучения позиционноландшафтной структуры.
4. Особенности парагенетических ландшафтных геосистем.
5. Что означает термин «ландшафтная катена»?
6. Какие выделяют типы барьеров миграции?
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 4 КЛАССИФИКАЦИЯ И ТАКСОНОМИЯ
ЛАНДШАФТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Классификация ландшафтов является основой для научного
описания ландшафтов всей Земли или ее части. Число конкретных ландшафтов измеряется пяти- и шестизначной цифрой. Поэтому в практических целях, при оценке условий для развития
сельскохозяйственного производства, проведения мелиоративных
и природоохранных мероприятий, градостроительстве и других,
используют определенные группы ландшафтов с типовыми природными условиями. То есть типологически близкие ландшафты
обладают сходным комплексом природных условий и ресурсов и
однотипно отзываются на хозяйственные и мелиоративные воздействия.
Основой систематики ландшафтов являются критерии, определяющие условия их функционирования, главные из которых –
тепло и влагообеспеченность.
В качестве высшей таксономической единицы А.Г. Исаченко
(1991) предложил считать тип ландшафта. Для его выделения используются важнейшие глобальные различия в соотношениях тепла и влаги (радиационный баланс, сумма активных температур >10°,
коэффициенты увлажнения и континентальности). Другими словами, тип ландшафта – это объединение ландшафтов с общими
зонально-секторными признаками в структуре, функционировании и динамике ландшафтов.
Типы ландшафтов подразделяются на подтипы, отражающие
постепенность зональных переходов (например, северная, средняя, южная тайга). Затем выделяются классы и подклассы, характеризующие особенности макро- и мезорельефа (горы, равнины,
низменности). Низшей классификационной единицей А.Г. Исаченко предложил использовать вид ландшафта по результатам
петрографического состава и структурным особенностям форм
рельефа.
В настоящее время для характеристики природных ландшафтов используются, наряду с вышеприведенной, классификации
Ф.Н. Милькова (1986) и В.А. Николаева (1979), обобщенные в
работе В.И. Кирюшина (1996).
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Высшей таксономической единицей в систематике ландшафтов Земли является отдел, в основе его выделения лежит структура планетарных оболочек (атмосферы, гидросферы, литосферы).
Внутри отдела наземных ландшафтов по макроклиматическим условиям (поясно-зональные различия водно-теплового баланса) выделяются системы ландшафтов: арктическая, субарктическая, бореальная, суббореальная семиаридная, суббореальная
аридная, субтропическая.
Системы подразделяются на подсистемы в соответствии с
делением природных поясов на сектора, т. е. по степени континентальности климата. При этом используется как общая климатологическая номенклатура (ландшафты умеренно континентальные, континентальные, резко континентальные, приокеанические, муссонные и т. п.), так и региональная (восточноевропейские, западно-сибирские, дальневосточные и др.).
Классы выделяются по морфотектоническим показателям
(равнинные и горные ландшафты).
Классы подразделяются на подклассы в соответствии с ярусной дифференциацией ландшафтной структуры в горах и на равнинах. На равнинах различаются подклассы возвышенных, низменных, низинных ландшафтов, в горах – подклассы низко-,
средне- и высокогорных ландшафтов (таблица 2).
Следующим таксономическим рангом являются типы ландшафтов, выделяемые в соответствии с почвенно-биоклиматическими условиями. Обычно различают типы равнинных ландшафтов: тундровый, таежный, лесостепной, степной и т. д., а также интразональные
ландшафты (болотные, луговые, солонцовые и др.).
Зональные типы ландшафтов разделяются на подтипы по
подзональным признакам (подтипам почв, группам растительных
формаций). Например, таежный тип делится на северный, средний и южный подтипы.
Типы и подтипы ландшафтов дифференцируются на роды по
генетическим типам рельефа и структурам морфологических
комплексов.
По литологическому составу роды ландшафтов подразделяются на подроды.
В качестве низшей классификационной единицы рассматривается вид ландшафта, выделяемый в соответствии со структурой
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
почвенного и растительного покрова. Пример полного названия
ландшафта: бореальный, умеренно континентальный (восточноевропейский), подтаежный, моренно-водно-ледниковый увалисто-волнистый ландшафт под еловыми и мелколиственными лесами на дерново-слабо-, средне- и сильноподзолистых и дерновоподзолистых глееватых и глеевых почвах.
Таблица 2 – Таксономические единицы
в систематики ландшафтов
Таксон
Пример
1
2
Отдел
Система
Подсистема
Класс
Подкласс
- Наземные;
- земноводные (речные, озерные, шельфовые);
- водные (поверхность морей и океанов);
- донные (подводные).
- Арктические (ледниковые, полярно-пустынные);
- субарктические (арктические тундровые, типичные тундровые, южные тундровые);
- бореальные (северно-таежные, среднетаежные, южнотаежные);
- суббореальные семиаридные (широколиственные, лесостепные, северо-степные, среднестепные);
- суббореальные аридные (полупустыни, северные пустыни, южные пустыни);
- субтропические (средиземноморские).
- Умеренно континентальные (восточно-европейские);
- континентальные (Урал);
- резко континентальные (Западно-Сибирские);
- приокеанические (дальневосточные).
- Равнинные ландшафты;
- горные ландшафты.
Равнинных ландшафтов:
- равнины – возвышенные;
- равнины – низинные;
- равнины – низменные.
Горных ландшафтов:
- низкогорные;
- среднегорные;
- высокогорные.
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание таблицы 2
1
Тип
2
Зональные:
- тундровые;
- таежные;
- лесостепные;
- степные;
- полупустынные;
- пустынные.
Интразональные:
- болотные;
- луговые;
- солончаковые.
Контрольные вопросы
1. Какие критерии лежат в основе систематики ландшафтов?
2. Какие выделяют классы и подклассы ландшафтов?
3. Приведите пример типов равнинных ландшафтов.
4. Как правильно выделяется вид ландшафта?
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 5 ЛАНДШАФТЫ ОСНОВНЫХ ПОЧВЕННОКЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
5.1 Региональная и локальная дифференциация
географической оболочки
5.1.1 Географическая (широтная) зональность
Региональная дифференциация обусловлена соотношением
двух главнейших внешних по отношению к эпигеосфере энергетических факторов: 1) лучистой энергии Солнца и 2) внутренней
энергии Земли. Оба фактора проявляются неравномерно как в
пространстве, так и во времени.
Под широтной (географической, ландшафтной) зональностью подразумевается закономерное изменение физикогеографических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам. Первичная причина зональности –
неравномерное распределение коротковолновой радиации Солнца по широте, вследствие шарообразности Земли и изменения угла падения солнечных лучей на земную поверхность. По этой
причине на единицу площади приходится неодинаковое, количество лучистой энергии Солнца в зависимости от широты. Следовательно, для существования зональности достаточно двух условий: потока солнечной радиации и шарообразности Земли.
Лучистая энергия, полученная земной поверхностью от
Солнца и преобразованная в тепловую, затрачивается в основном
на испарение и на теплоотдачу в атмосферу, причем величины
этих расходных статей радиационного баланса и их соотношения
довольно сложно изменяются по широте.
Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла: зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влагооборота. Под влиянием неравномерного нагрева, а
также испарения с подстилающей поверхности формируются
воздушные массы, различающиеся по своим температурным
свойствам, влагосодержанию, плотности.
Циркуляция атмосферы – мощный механизм перераспределения тепла и влаги. Благодаря ей зональные температурные различия на земной поверхности сглаживаются, хотя все-таки мак74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
симум приходится не на экватор, а на несколько более высокие
широты северного полушария.
Зональность распределения солнечного тепла нашла свое выражение в традиционном представлении о тепловых поясах Земли.
С зональностью циркуляции атмосферы тесно связана зональность влагооборота и увлажнения. Это отчетливо проявляется в распределении атмосферных осадков.
Количество осадков само по себе не определяет условий увлажнения или влагообеспеченности природных процессов и
ландшафта в целом. Наилучшим показателем потребности во
влаге служит испаряемость, т. е. количество воды, которое может
испариться с земной поверхности в данных климатических условиях при допущении, что запасы влаги не ограничены. Испаряемость – величина теоретическая. Ее следует отличать от испарения, т. е. фактически испаряющейся влаги, величина которой ограничена количеством выпадающих осадков. На суше испарение
всегда меньше испаряемости.
От соотношения тепла и увлажнения зависит интенсивность
многих других физико-географических процессов.
Зональность выражается не только в среднем годовом количестве тепла и влаги, но и в их режиме, т. е. во внутригодовых
изменениях.
Климатическая зональность находит отражение во всех других географических явлениях – в процессах стока и гидрологическом режиме, в процессах заболачивания и формирования грунтовых вод, образования коры выветривания и почв, в миграции
химических элементов, в органическом мире.
Географическая зональность находит яркое выражение в органическом мире. Не случайно ландшафтные зоны получили свои
названия большей частью по характерным типам растительности.
Не менее выразительна зональность почвенного покрова, которая
послужила В.В. Докучаеву отправным пунктом для разработки
учения о зонах природы, для определения зональности как «мирового закона».
В строении земной коры также сочетаются азональные и зональные черты. Если изверженные породы имеют безусловно
азональное происхождение, то осадочная толща формируется под
непосредственным влиянием климата, почвообразования, стока,
органического мира и не может не носить на себе печати зональности.
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Действие закона зональности наиболее полно сказывается в
той части эпигеосферы, где солнечная радиация вступает в непосредственное взаимодействие с ее веществом, т. е. в сравнительно тонкой активной пленке, которую иногда называют собственно ландшафтной сферой.
Итак, зональность – подлинно универсальная географическая
закономерность, проявляющаяся во всех ландшафтообразующих
процессах и в размещении геосистем на земной поверхности. Современная зональная структура складывалась в основном в кайнозое. Наибольшей древностью отличается экваториальная зона,
которая существовала на той же территории уже, во всяком случае, до начала неогена. С приближением к полюсам картина зональности становится все менее стабильной. Зоны умеренных и
полярных широт претерпели сильные преобразования на протяжении неогена и четвертичного периода. Основные направления
их развития связываются с аридизацией и похолоданием.
Особенно существенные трансформации системы ландшафтных зон происходили в связи с материковыми оледенениями.
Основной непосредственной причиной смещения зон служат макроклиматические изменения, которые, в свою очередь, могут быть связаны с
астрономическими факторами. Еще Л.С. Берг указывал, что растительность и почвы не поспевают за климатом. Поэтому на территории «новой»
зоны в течение более или менее длительного времени могут сохраняться
реликтовые почвы и растительные сообщества (например, степные реликты в современной тайге).
Наибольшей инерцией отличаются самые консервативные
компоненты ландшафта – рельеф и особенно геологическое
строение. Формы рельефа и горные породы, созданные при иных
зональных условиях, также входят в новую зону в качестве реликтов. Еще долговечнее горные породы – они могут сохраняться
на протяжении многих миллионов лет.
В ходе тектонического развития Земли ее поверхность дифференцировалась, она характеризуется не только зональными, но
и азональными закономерностями, в основе которых лежит проявление внутренней энергии Земли.
Самое главное выражение азональной дифференциации состоит в делении земной поверхности на материковые выступы и
океанические впадины, т. е. на сушу и Мировой океан.
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В силу различия физических свойств твердой поверхности и
водной толщи (различная теплоемкость и отражающая способность, неограниченные запасы воды и интенсивный теплообмен в
океане) над ними формируются разные воздушные массы – континентальные и морские соответственно. Возникает континентально-океанический перенос воздушных масс, который как бы
накладывается на общую (зональную) циркуляцию атмосферы и
сильно ее усложняет.
Положение территории в системе континентальноокеанической (азональной) циркуляции атмосферы становится
одним из важных факторов физико-географической дифференциации.
Дополнительным фактором перераспределения тепла оказываются морские течения, обусловленные главным образом общей
циркуляцией атмосферы, но в большей степени зависящие от
расположения материков и их конфигурации.
Ландшафтно-географические следствия континентальноокеанической циркуляции воздушных масс чрезвычайно многообразны. Уже давно было замечено, что по мере удаления от
океанических побережий вглубь материков происходит закономерная смена растительных сообществ, животного населения,
почвенных типов. В.Л. Комаров в 1921 г. назвал это явление меридиональной зональностью. В настоящее время принят термин
«секторность». Секторность – такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность.
В качестве общей закономерности следует отметить усиление
активности природных процессов с увеличением увлажнения и
ослабление – с его уменьшением на фоне возрастающей по направлению к экватору теплообеспеченности.
5.1.2 Высотная поясность и орографические факторы
ландшафтной дифференциации
Следующий важный фактор физико-географической (ландшафтной) дифференциации после зональных и секторных изменений теплообеспеченности и увлажнения – высота суши над
уровнем моря. Под действием этого фактора ландшафтная сфера
приобретает ярусное строение: различным высотным ярусам
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
присущи специфические классы ландшафтов. Гипсометрическое
положение сказывается уже в равнинных ландшафтах – при колебаниях абсолютной высоты в пределах первых сотен метров.
До определенного предела возрастание высоты не вызывает в
ландшафтах исчезновения типичных признаков «своей» зоны.
Выше этого предела в них появляются черты, свойственные соседней, более северной (для северного полушария) зоне, и по мере дальнейшего нарастания высот происходит смена ландшафтных поясов, до некоторой степени аналогичная последовательности расположения широтных ландшафтных зон. Эта закономерность известна как высотная поясность.
Причиной высотной поясности является изменение теплового
баланса с высотой.
Между высотными поясами и широтными зонами, как правило, существует только чисто внешнее сходство – преимущественно в растительном покрове, да и то далеко не всегда. Многим
высотным поясам (например альпийским лугам, высокогорным
холодным пустыням Тибета и Восточного Памира) вообще невозможно найти широтно-зональные аналоги.
Каждой ландшафтной зоне свойствен особый тип высотной
поясности, т. е. свой поясной ряд, характеризуемый числом поясов, последовательностью их расположения, высотными границами. С приближением к экватору возможное число поясов увеличивается, структура поясного ряда изменяется, вертикальные
пределы одних и тех же поясов смещаются вверх.
В каждом физико-географическом секторе высотная поясность имеет свои особенности, зависящие от степени континентальности климата, интенсивности и режима увлажнения.
Наряду с абсолютной высотой важнейшим фактором ландшафтной дифференциации гор служит экспозиция склонов, связанная с общим простиранием горного поднятия. Различаются
два типа экспозиции – солярная, или инсолярная, и ветровая, или
циркуляционная. Первая означает ориентировку склонов по отношению к странам света (и соответственно к солнечному освещению), вторая – по отношению к воздушным потокам.
Дополнительными факторами разнообразия и пестроты высотно-поясной дифференциации служат другие орографические
особенности горных систем.
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние высотной поясности на ландшафтную дифференциацию гор тесно переплетается с действием ряда других факторов. Особо следует подчеркнуть, что, хотя высотная поясность по
своей природе азональна (поскольку ее предпосылкой служат
тектонические движения, создающие горы), свои конкретные
формы она приобретает под влиянием широтной зональности и
секторности, и вне этого влияния рассматривать ее нельзя.
5.1.3 Высотная ландшафтная дифференциация равнин
На равнинах достаточно отчетливо выражены два высотных
уровня, или яруса, ландшафтной дифференциации.
Ярусность можно определить как всеобщую географическую
закономерность, свойственную всем ландшафтам, как равнинным, так и горным. По отношению к ней высотная поясность
имеет как бы частный, или подчиненный, характер, и не только
потому, что она специфична только для гор, но и вследствие того,
что по своему географическому содержанию поясность – более
узкая и менее комплексное понятие, чем ярусность.
В отличие от высотных поясов, которые часто имеют фрагментарный характер и узко ограниченное региональное распространение, ландшафтные ярусы имеют универсальное значение
при ландшафтном делении горных стран и обеспечивают сравнимость горных ландшафтов при их классификации. Ландшафтные пояса должны приурочиваться к определенным ярусам.
Помимо этого можно говорить о барьерном эффекте, или
барьерности. Нам уже приходилось сталкиваться с этим явлением, поскольку его влияние тесно переплетается с прямим действием абсолютной высоты при формировании высотных ландшафтных поясов. Напомним, что распределение осадков на склонах гор есть следствие существования препятствий на путях движения воздушных масс в виде горных барьеров.
5.1.4 Структурно-петрографические факторы
и морфоструктурная дифференциация
Физико-географические следствия разнообразия петрографического состава пород, слагающих земную поверхность, чрезвы79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чайно многообразны. Горные породы образуют субстрат ландшафта, они определяют состав минеральной массы почвы и ее
важнейшие физико-химические и трофические свойства, состав
элементов, участвующих в геохимическом круговороте, эдафические условия произрастания растительного покрова, не говоря
уже о многих чертах рельефа, а также гидрографической сети.
Пестрота ландшафтов гор в большой степени обусловлена разнообразием горных пород в связи с геологическими структурами, к
которым они приурочены. Важное значение имеют условия залегания пород, их минералогический состав, устойчивость к выветриванию, трещиноватость, растворимость и другие свойства.
В своем воздействии на ландшафтную дифференциацию
структурно-петрографические факторы не отделимы от роли гипсометрического положения, ориентировки крупных форм рельефа и других орографических особенностей. Все эти элементы
строения и форм твердой поверхности тесно взаимообусловлены,
они имеют бесспорно азональную природу и являются лишь частными признаками единого целого – морфоструктуры.
Под морфоструктурами понимают крупные неровности
земной поверхности, созданные эндогенными (т. е. азональными)
процессами. Различают морфоструктуры разных порядков. Самые крупные, называемые геотектурами, соответствуют крупнейшим структурным элементам земной коры (материки, океанические впадины, срединно-океанические хребты и т.п.). К морфоструктурам более низкого порядка относятся платформенные
равнины и плоскогорья, горные сооружения орогенических зон.
Азональные различия в природе земной поверхности более
контрастны, чем зональные, они создают более четкие рубежи
между геосистемами.
5.1.5 Соотношения зональных и азональных закономерностей
физико-географического районирования
Зональные и азональные закономерности универсальны для
ландшафтной сферы: они проявляются в ней повсеместно, в любом географическом компоненте и в любом ландшафте.
Азональность – такая же всеобщая географическая закономерность, как и зональность. Вне азональных закономерностей не
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
может быть рассмотрено ни одно физико-географическое явление, поскольку оно не бывает свободно от влияния континентальности климата, тектонических движений, высоты над уровнем моря, структурных форм поверхности и ее вещественного
состава.
Зональность находит свое конкретное, зримое выражение в
существовании ландшафтных зон и подзон, заполняющих все пространство ландшафтной сферы. Секторность «реализуется» в виде
системы физико-географических секторов (и подсекторов), также
сплошь выстилающих всю поверхность суши, не оставляя какихлибо разрывов. Азональность в узком смысле слова конкретизируется в существовании множества физико-географических стран
(например Урал, Тибет) и областей (Полесье, Южный Урал и т. п.),
на которые делится вся поверхность суши.
Ландшафтная зона – это лишь зональная целостность, но она
может быть крайне неоднородной в секторном, ярусном, морфоструктурном отношениях. Только такая территориальная единица
может считаться целостной в зональном и азональном отношениях, которая неделима далее ни по зональным, ни по азональным
признакам. Такой единицей является ландшафт.
Ландшафт, следовательно, представляет собой предельную
(низшую) ступень в системе физико-географического районирования. Все региональные единства более высоких рангов (включая зоны, секторы, страны и др.) можно рассматривать как объединения ландшафтов в соответствии с известными региональными закономерностями.
5.2 Природные зоны Российской Федерации
Полярные ледниковые и внеледниковые ландшафты (арктические). В этой зоне лежат Земля Франца-Иосифа, Новая Земля,
Северная Земля, Новосибирские острова. Для зоны характерно
огромное количество льда и снега во все сезоны года. Они являются главным элементом ландшафта.
Круглый год здесь преобладает арктический воздух, радиационный баланс за год менее 400 мДж/м2, средние температуры июля
4–2 °С. Относительная влажность воздуха очень велика – 85 %.
Осадков выпадает 400–200 мм, причем почти все они выпадают в
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
твердом виде, что способствует возникновению ледниковых щитов и ледников. Однако в некоторых местах запас влаги в воздухе
небольшой, и поэтому при повышении температуры и сильном
ветре образуется большой ее недостаток и происходит сильное
испарение снега.
Почвообразовательный процесс в Арктике протекает в маломощном деятельном слое и находится на начальной стадии развития. В долинах рек и ручьев и на морских террасах формируются
два типа почв: типичные полярно-пустынные на полигональных
дренированных равнинах и полярно-пустынные солончаковые на
засоленных приморских участках. Они характеризуются малым содержанием гумуса (до 1,5 %), слабо выраженными генетическими
горизонтами и очень небольшой мощностью. В арктических пустынях почти нет болот, мало озер, на поверхности почвы в сухую
погоду с сильными ветрами образуются солевые пятна.
Растительный покров крайне разрежен и пятнист, для него характерны бедность видового состава и исключительно низкая продуктивность. Доминируют низкоорганизованные растения: лишайники, мхи, водоросли. Годовой прирост мхов и лишайников не
превышает 1–2 мм. Растения исключительно избирательны в своем
распространении. Более или менее сомкнутые группировки растений существуют лишь в укрытых от холодных ветров местах, на
мелкоземе, где больше мощность деятельного слоя.
Основной фон арктических пустынь образуют накипные лишайники. Обычны гипновые мхи, сфагновые мхи появляются
лишь на юге зоны в очень ограниченном количестве. Из высших
растений характерны камнеломка, полярный мак, крупка, звездчатка, арктическая щучка, мятлик и некоторые другие. Злаки
пышно разрастаются, образуя полушаровидные подушки диаметром до 10 см на удобренном субстрате у гнездовий чаек и нор
леммингов. У пятен снега растут ледяной лютик и полярная ива,
достигающая всего 3–5 см высоты. Фауна как и флора, бедна видами; встречаются лемминг, песец, северный олень, белый медведь, а из птиц повсеместно распространены белая куропатка и
полярная сова. На скалистых берегах многочисленны птичьи базары – массовые гнездовья морских птиц (кайры, люрики, белые
чайки, глупыши, гаги и др.). Южные берега Земли ФранцаИосифа, западные берега Новой Земли представляют собой
сплошной птичий базар.
82
Рисунок 3 – Природные зоны Российской Федерации
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Субарктические ландшафты (тундровые). Они расположены
вдоль побережья морей Северного Ледовитого океана, что связано в основном с климатическими процессами.
Тундра – зона холода, сильных ветров, большой облачности,
полярной ночи и полярного дня. Здесь короткое и холодное лето,
продолжительная и суровая зима, малое количество осадков (в
среднем 200–500 мм в год), причем большая доля их приходится
на июль и август. Морозы в тундре длятся от полугода до восьмидевяти месяцев, температура в азиатской тундре достигает иногда
– 52 °С. В любой месяц в тундре возможны заморозки и выпадение снега. Сильные ветры сдувают снег, и не защищенная снегом
почва сильно промерзает. Это одна из причин образования слоя
многолетнемерзлых грунтов. Оттаивание распространяется летом
на глубину до 0,5–1,0 м. Многолетнемерзлые грунты охлаждают
почву, задерживают влагу, способствуют заболачиванию местности (около 70 % ее территории заболочено).
Во второй половине сентября в тундре наступает длительная
зима. В декабре солнце уходит за горизонт и наступает полярная
ночь. В конце февраля солнце появляется над горизонтом, продолжительность дня увеличивается. С первых чисел апреля начинаются белые ночи, а со второй половины июля солнце вовсе не
заходит. Солнце стоит невысоко над горизонтом, солнечным лучам приходится пронизывать значительную толщу атмосферы,
поэтому большая часть их поглощается и рассеивается. Несмотря
на обилие света летом, тепла в тундре недостаточно, к тому же
значительная часть его, получаемая атмосферой, расходуется на
таяние снега, а также на прогревание мерзлой почвы и холодных
масс арктического воздуха.
Климат тундры изменяется не только с севера на юг, но и с
запада на восток. На западе сильно сказывается влияние Атлантики и вследствие этого здесь господствует избыточно влажный
климат. К востоку увеличивается континентальность и климатические различия в тундре возрастают. Для тундр характерен холодный и умеренно холодный и влажный арктический и субарктический климат. За Колымой на климат оказывает влияние Тихий океан, поэтому там зимы менее суровы с более мощным
снежным покровом.
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На побережье тундры развит молодой равнинный рельеф,
обусловленный морскими трансгрессиями и деятельностью рек.
Южнее эта равнинность нарушается холмами и грядами ледникового происхождения и останцовыми возвышенностями коренных
пород (Канин Камень, горы Таймыра и Чукотского полуострова).
В формировании морфоскульптур тундр ведущее значение имеет
многолетняя мерзлота. Здесь распространены полигональные
грунты и пятна – медальоны. На склонах широко развиты процессы солифлюкции. Поверхность тундр усеяна неглубокими
озерами термокарстового и частично моренного происхождения.
Образование почв в тундре определяют низкие температуры,
многолетняя мерзлота, избыточное увлажнение и материнские
породы. Низкая температура затрудняет в почве химический и
биологический процессы, а избыточная влага создает заболоченность и анаэробные условия почвообразования. Почвенные растворы и грунтовые воды имеют кислую реакцию и малую минерализацию и содержат большое количество органических веществ, железа и вивианита. Основные почвы тундр – тундровоглеевые и подбуры. Они имеют небольшую мощность, малое содержание гумуса (2–3 %), грубый механический состав.
Тундра – безлесная зона с низким и не всегда сплошным растительным покровом. Основу его образуют мхи и лишайники, на
фоне которых развиваются низкорослые цветковые растения –
травы, кустарнички и кустарники. У тундровых растений корневая система развивается в пределах небольшого деятельного
слоя. Растения невысоко поднимаются над землей, часто имеют
подушкообразные и стелющиеся формы. Кустарники – карликовая березка и ивы – нередко возвышаются над снегом, поэтому
страдают от механических повреждений от переносимого ветром
снега. В местах скопления снега растения лучше переносят суровую зиму, поэтому их состав здесь более разнообразен, но медленное таяние снега задерживает вегетацию. Неблагоприятные
условия произрастания определяют малую продуктивность биомассы, но господство в составе растений многолетников обусловливает довольно значительные ее запасы – от 40 до 280 ц/га.
Тундра с севера на юг делится на три подзоны:
1. Арктическая тундра расположена по северной окраине
азиатской тундры. Растительность представлена здесь различны85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми видами зеленых мхов и лишайниками; нет кустарников, распространена пятнистая тундра. Ее скудная растительность (мхи,
осоки, лисохвост) поселяется только по ложбинам и трещинам,
окружающим голые пятна грунта. Типичная лишайниковомоховая тундра широко распространена от острова Вайгач до Колымы. Растительность здесь представлена лишайниками, мхами
(зеленые и гипновые), разнотравьем и кустарничками;
2. Южная кустарниковая тундра. Растительность ее состоит
из трех ярусов: верхнего кустарникового (карликовая береза, кустарниковые ивы и ольха); среднего травянистого (наиболее типичны осока и кустарнички брусники и водяники); нижнего лишайниково-мохового (преобладают бурые и зеленые мхи);
3. Лесотундра. Южнее тундры на морских, ледниковых и аллювиально-озерных равнинах простирается узкой полосой лесотундра – переходная зона от тундры к лесу. Для нее характерно
присутствие редкостойных лесов на междуречьях. В климатическом отношении она отличается от тундры более теплым летом и
снижением скорости ветра. Западная часть лесотундры до низовьев Енисея характеризуется продолжительностью холодного
периода от 180 до 240 дней. Среднеянварская температура от –10
до –30 °С, т. е. климат здесь очень холодный, избыточно влажный, с достаточно снежной зимой. Климат восточной части лесотундры отличается увеличением суровости зимы и уменьшением
высоты снежного покрова. Зима умеренно снежная, продолжительность холодного периода до 260–290 дней, среднеянварская
температура –30...–35 °С. Биоклиматический потенциал, так же
как и в тундре, очень низкий.
Важнейшей чертой этой зоны является наличие островных
разреженных лесов, состоящих из сибирской ели, лиственниц даурской и сибирской и березы. Разреженность леса объясняется
суровыми климатическими условиями. Для лесотундры характерно большое количество сфагновых торфяников, развитие тундрово-мерзлотных болотных и глеево-подзолистых почв, а по
поймам рек распространены дерново-луговые.
Склоны речных долин и террасы летом покрываются пестроцветными лугами, состоящими из лютика, огоньков, валерианы, и
ягодниками. Луга служат летом и осенью прекрасными пастбищами для оленей и местообитанием для зверей и птиц. В тундре и
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лесотундре распространены песцы. Основная их пища – лемминги, но весной они часто разоряют гнезда птиц, поедая яйца и
птенцов. Много водоплавающих птиц на озерах, реках, болотах.
Здесь, весной гнездятся гуси, утки, лебеди, гагары. Среди птиц
стали редкими белоклювая гагара, краснозобая казарка и стерх –
эндемики России, пискулька, малый лебедь, соколы – кречет и
сапсан. Мало птиц остается на зиму. Круглый год живут куропатка, белая сова. Около девяти месяцев тундра и лесотундра покрыты снегом. В рыхлый снег зарываются песец, белая куропатка, лемминг, а по уплотненному снегу они свободно передвигаются. Для оленей наиболее благоприятны малоснежные территории, так как там из-под снега они легко достают ягель.
Тундровые ландшафты начали формироваться у краев материковых ледников, шельфовых ледников и снежников в позднем
плейстоцене, когда после таяния ледниковых покровов и регрессий морей Северного Ледовитого океана (18–20 тыс. лет назад)
освободились большие площади суши. Следовательно, зоны арктических пустынь, тундр и лесотундр – самые молодые и существуют в суровых климатических условиях. Поэтому их природа
очень ранима и восстанавливается крайне медленно.
В советские годы территорию северных безлесных зон заселяли в связи с изучением и освоением Арктики, Северного морского пути, полезных ископаемых и с развитием оленеводства.
Под влиянием антропогенной нагрузки здесь нарушаются естественные процессы, особенно растительного покрова и грунта в
связи с изменением термодинамики многолетней мерзлоты (просадка грунта и его оползание).
Для охраны природы в тундре и лесотундре необходимо соблюдение норм нагрузки на оленьи пастбища, ограничение и
упорядочение движения гусеничного транспорта в бесснежное
время, предотвращение загрязнения вредными химическими веществами, нефтью и нефтепродуктами, соблюдение установленных норм и правил охоты, поддержание естественных путей миграции диких животных.
Природоохранные мероприятия в этих зонах долгое время
были очень ограниченны. Здесь существовали только участки
Кандалакшского заповедника на Айновых островах и Семь островов у побережья Кольского полуострова. В 1975 г. был создан
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
заповедник Остров Врангеля, позже организовали крупнейшие в
России заповедники: Таймырский, Усть-Ленский, а в 1993 г. самый крупный заповедник нашей Родины – Большой Арктический.
Бореальные ландшафты (таежные). Зона занимает среди
природных зон России наибольшую площадь, простираясь от западных границ России до побережья Охотского и Японского морей. В западной части Восточно-Европейской (Русской) равнины
тайга граничит на юге с зоной смешанных и широколиственных
лесов, восточнее Нижнего Новгорода – с лесостепной зоной. В
Западной Сибири к югу от типично таежных ландшафтов располагается узкая полоса мелколиственных лесов из березы и осины,
которую обычно включают в состав таежной зоны, поэтому и
здесь тайга граничит с лесостепью. У подножий гор Алтая и Саян
хвойные леса таежной зоны смыкаются с горнотаежными лесами.
Тайга расположена в двух климатических поясах – субарктическом и умеренном, что обусловливает значительные природные
различия внутри нее. Радиационный баланс на севере зоны за год
равен 900–1000 мДж/м2, на юге – 1400–1600 мДж/м2 (около Иркутска). Над всей территорией преобладает континентальный
воздух умеренных широт. Поступление холодного воздуха из
Арктики, проникающего летом и в переходные сезоны далеко к
югу, вызывает резкие понижения температур.
Зимой радиационный баланс отрицательный, что способствует
развитию устойчивой морозной погоды, повторяемость которой
постепенно увеличивается к востоку. Средняя температура января
в западной части тайги, где преобладает западный перенос воздушных масс, составляет –10...–16 °С, в якутской тайге понижается до –
35...–45 °С. Продолжительность залегания снежного покрова изменяется от 120–180 дней в году в европейской тайге до 200–240 дней
в тайге Северо-Востока и севера Средней Сибири. Мощность
снежного покрова изменяется от 50–60 см до 90–100 см.
Летом радиационный баланс положительный, на поверхность
поступает 70–90 % годовой суммарной радиации. Усиливается
влияние западного переноса воздушных масс. Повторяемость
солнечной погоды постепенно возрастает к востоку. Средняя
температура июля не ниже 10 °С на севере зоны и не выше 20 °С
на юге. Сумма активных температур достигает 600 °С на севере
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зоны, а на юге – 2000 °С. Максимум осадков всюду приходится на
июль – август. Их годовое количество меняется от 600–700 мм на
западе до 400–350 м в Центральной Якутии, а на Дальнем Востоке вновь возрастает до 600–900 мм. Осадки превышают испарение. Это способствует обилию поверхностных вод, промывному
водному режиму почв и заболачиванию территории не только в
речных долинах, но и на плоских водоразделах.
В зоне тайги берут начало многие равнинные реки России:
Волга, Онега, Северная Двина, Вятка, Кама, Васюган, Пур, Таз,
Подкаменная и Нижняя Тунгуски, Лена, Вилюй и др. Здесь проходит часть мирового водораздела между бассейнами Северного
Ледовитого и Атлантического океанов и замкнутой евразиатской
областью внутреннего стока. Крупнейшие реки России: Обь,
Енисей и Лена – пересекают тайгу с юга на север.
В зоне тайги сосредоточено большое количество болот, озер
и крупных водохранилищ (Рыбинское, Камское, Братское, Вилюйское и др.). Тайга богата подземными водами. Таким образом, все природные комплексы тайги имеют достаточное и избыточное увлажнение. Соотношение тепла и влаги в значительной
мере определяет развитие растительности и почв.
Почвообразовательные процессы протекают в условиях достаточного увлажнения, умеренной температуры, местами при неглубоком залегании многолетней мерзлоты. Поэтому здесь развиты различные типы лесных почв: подзолы и подзолистые (глеевоподзолистые, подзолы иллювиально-железистые, дерновоподзолистые), таежные мерзлотные и болотно-подзолистые.
Главный тип растительности зоны – леса светлохвойные и
темнохвойные. Господствуют леса из лиственницы, менее распространены леса из сосны, ели, пихты и сибирского кедра. Видовой состав западной и восточной тайги различен. В западной
тайге основная лесообразующая порода – ель европейская. Она
через Урал не переходит. К ней примешивается ель сибирская,
пихта, лиственница Сукачева и сибирская. На огромной территории к востоку от Енисея, почти до берегов Охотского моря, господствующей лесообразующей породой является лиственница
даурская. Тайга бассейна Амура, Охотского побережья и Приморья отличается более богатым видовым составом. Сосновые леса
распространены во всей таежной зоне преимущественно на пес89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ках и щебнистом субстрате. К хвойным в тайге примешиваются
лиственные породы, прежде всего береза, осина, ольха. Достаточно широко распространены на вырубках и гарях вторичные
мелколиственные леса. Среди лесов обычны луга и различные
болота: верховые сфагновые, лесные переходные и низинные.
Животный мир таежных лесов неоднороден. Восточная тайга
более богата животными по сравнению с западной. К востоку от
Енисея господствуют типичные сибирские таежные виды: соболь, кабарга, каменный глухарь, рябчик и др. В обводненной западно-сибирской тайге наряду с коренными таежными видами
много водоплавающих птиц и рыб. В европейской тайге широко
представлены лось, белка, заяц-беляк, глухарь, рябчик, местами
тетерев. Широко распространенными таежными видами являются
бурый медведь, росомаха, рысь, белка и др. Богата тайга и насекомыми.
Тайга в широтном направлении подразделяется на три подзоны: северной, средней и южной тайги.
Суббореальные гумидные ландшафты (смешанно и широколиственнолесные). Зона распространена на Восточно-Европейской
равнине и на Дальнем Востоке, где климат по сравнению с тайгой
значительно теплее и влажнее. На Русской равнине она имеет форму треугольника, широкой стороной обращенного к западной
границе, вершина которого лежит в районе Нижнего Новгорода
на Волге. К этой же зоне относится крайний юг Дальнего Востока, лежащий южнее 50° с. ш. в зоне развития дальневосточного
муссона. Зима здесь менее суровая, чем в таежной зоне. Лето
долгое и теплое (не менее четырех месяцев имеют среднемесячную температуру выше 10 °С). Именно это благоприятствует
произрастанию широколиственных деревьев. Средняя температура июля составляет 18–20 °С, а сумма активных температур за
это время достигает 1800–2400 °С. Вместе с тем климат достаточно влажный. Годовая сумма осадков не менее 600–800 мм. Максимум осадков приходится на теплый период, баланс влаги близок к нейтральному. Поверхностный сток больше, чем в тайге,
речная сеть развита хорошо, и реки многоводны. Заболоченность
значительно меньше, чем в таежной зоне. Преобладают низинные
и переходные болота. Зональные почвы дерново-подзолистые,
есть бурые лесные.
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Леса образованы дубом, кленом, липой, ясенем, орешником и
др. Из хвойных пород на Русской равнине растут ель и сосна. Под
влиянием деятельности человека изменились площади лесов и
состав древесных пород. На месте хвойно-широколиственных лесов распространены березняки, осинники и кустарники. Сложные
растительные сообщества способствуют формированию разнообразного животного мира, среди которого распространены и таежные виды, и виды европейских широколиственных лесов. Здесь
обитают зубр, лось, кабан, волк, лесная куница, соня-полчок,
древний и редкий вид этой зоны выхухоль и другие; из птиц –
иволга, дубонос, зеленый и средний дятлы и др.
Смешанные и широколиственные леса Дальнего Востока
распространены в южной части бассейна Амура и в Приморье.
Их растительный и животный мир богат, разнообразен и уникален. Леса отличаются от европейских по видовому составу древесных и кустарниковых пород. Основные лесообразующие породы из хвойных: кедр корейский, цельнолистная пихта, саянская
ель и ряд лиственниц; из широколиственных – дуб монгольский,
липа амурская, бархатное дерево, орех маньчжурский и др. В лесах обитают северные таежные и многочисленные южные лесные
животные. Многие виды растений и животных дальневосточных
смешанных и широколиственных лесов малочисленны и исчезают. Они внесены в Красные книги (женьшень настоящий, микробиота перекрестнопарная, водяной орех; амурский тигр, пятнистый олень, мандаринка и др.).
В лесных зонах (тайге и смешанных и широколиственных лесах) сосредоточены запасы древесины и промысловых животных,
недра богаты различными полезными ископаемыми, а могучие
реки обладают колоссальными запасами гидроэнергии. Зоны давно освоены человеком, особенно на Русской равнине, где значительная часть территории освоена под земледелие и скотоводство. Основная кормовая база животноводства – пойменные и суходольные луга. Построены крупные города и многочисленные
поселки, проведены железные и шоссейные дороги, нефте- и газопроводы, сооружены водохранилища, поэтому многие природные комплексы лесных зон сильно изменены человеком, подчас
превращены в природно-антропогенные. Для сохранения типич91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ных таежных и хвойно-широколиственных лесных комплексов в
России созданы заповедники, заказники и национальные парки.
Заповедники распространены неравномерно: наибольшее их
количество сосредоточено в смешанных лесах густонаселенной
западной части Восточно-Европейской равнины и в бассейне
Амура. Самый крупный европейский таежный заповедник – Дарвинский в Вологодской области, где охраняются леса, болота, заливные луга и водоемы южной тайги Молого-Шекснинской низменности. В Окском заповеднике сосредоточены разнообразные
природные комплексы рязанской Мещеры и долины Оки. Статус
биосферных имеют Центральнолесной, Приокско-Террасный и
Окский заповедники. В 1985 г. был создан в Красноярском крае
крупнейший азиатский биосферный заповедник – Цетральносибирский с контрастными среднетаежными ландшафтами. Наиболее равнинный и крупный заповедник Амурской области – Хинганский, в котором охраняются широколиственно-кедровые леса
с разнообразной фауной.
Некоторые редкие виды животных и растений, а также находящиеся под угрозой исчезновения внесены в Красные книги
Международного союза охраны природы и природных ресурсов
(МСОП), РФ и региональные.
В настоящее время в лесохозяйственной практике применяют
аэрокосмические методы, которые позволяют изучать леса на
больших территориях: производить текущий учет изменений
лесного фонда, выявлять очаги лесных пожаров и вредителей леса, динамику процессов (например, заболачивание и т. д.). Однако эта работа еще ограничена.
Суббореальные семигумидные ландшафты (лесостепные).
Это переходная зона между лесом и степью. В ее пределах годовой баланс влаги нейтральный. Широколиственные, мелколиственные и сосновые леса на серых лесных почвах здесь чередуются с разнотравными луговыми степями на черноземах.
Лесостепная зона протянулась непрерывной полосой через
Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и ЗападноСибирскую равнину. Восточнее реки Томь рельеф становится
горным, лесостепь встречается лишь в виде изолированных островов у Красноярска, Канска, Иркутска и в межгорных котловинах Алтая, Саян и Забайкалья и не образует зональной полосы.
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Климат лесостепи переходный от умеренно влажного лесного
к недостаточно влажному степному, континентальность его увеличивается с запада на восток. Это особенно ярко проявляется в
зимней температуре и осадках. Зима на западе ВосточноЕвропейской равнины умеренно мягкая, малоснежная и умерено
снежная, средняя температура января достигает –9...–10 °С. На
востоке равнины и в Сибири зима холодная и очень холодная,
умеренно снежная; средняя температура января понижается до
–15...–20 °С. Лето на всей территории теплое со среднеиюльской
температурой 20–22 °С. С атлантическими воздушными массами
в лесостепи связано выпадение осадков. Наибольшее их количество в западной лесостепи свыше 500 мм в год, к востоку оно
убывает до 400 мм. Осадки летом часто ливневые, что способствует сильному размыву грунта и эрозии.
По особенностям природы выделяют западную, или восточноевропейскую, и восточную, или сибирскую лесостепь. Лесостепь Восточно-Европейской равнины расположена на пластовоярусных возвышенностях (Среднерусской, Приволжской) и Окско-Донской пластово-аккумулятивной равнине, сложенных породами, которые легко размываются поверхностными водами,
особенно во время таяния снегов и сильных ливневых дождей.
Склоны возвышенностей и речных долин расчленены многочисленными оврагами и балками. Речные долины и водоразделы
имеют асимметричное строение. Сибирская лесостепь расположена на пластовых и аккумулятивных равнинах, которые тоже
сложены рыхлыми породами, но ее поверхность более выровнена, поэтому менее расчленена. Лишь на склонах долин Оби и Иртыша эрозионное расчленение возрастает. Плоские обширные
водоразделы сибирской лесостепи покрыты многочисленными
мелкими углублениями – западинами и ложбинами. В наиболее
крупных из них образовались озера.
Почвы лесостепной зоны формируются в условиях переменного увлажнения преимущественно на лессовидных суглинках и
лесах, частично на аллювии. На Восточно-Европейской равнине
под лесами преобладают серые лесные почвы, а под степями –
выщелоченные, оподзоленные и обыкновенные черноземы. В западно-сибирской лесостепи формируются лугово-черноземные
почвы на слабодренированных равнинах. В западинах, вокруг
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
озер распространены засоленные почвы: солоди, солонцы и солончаки.
Господствующей лесообразующей породой в европейской
лесостепи является дуб. Наиболее разнообразны по видовому составу леса западной части лесостепи. Этому способствует влажный и теплый климат. В Западной Сибири лесные массивы распространены по западинам плоских водоразделов и образованы
березовыми рощами – колками. В степях зоны преобладает красочное разнотравье, а среди злаков велика доля корневищных
(вейник, луговой мятлик, степная тимофеевка и т. д.).
Положение лесостепи между лесом и степью определяет
своеобразный и сложный состав ее фауны. Здесь происходит соприкосновение и взаимное проникновение двух резко различных
фаунистических комплексов – леса и степи. Северные районы характеризуются преобладанием лесной фауны, а южные – степной.
Фауна лесостепной зоны не имеет эндемичных форм.
Лесостепь отличается значительной плотностью населения,
природа ее сильно изменена: степные участки в основном распаханы, площади островных лесов сократились, многие из них исчезли вообще. В пределах зоны возделывают зерновые (пшеницу,
рожь, кукурузу) и технические культуры (сахарную свеклу, подсолнечник). Большой ущерб развитию сельского хозяйства наносят засухи, суховеи, эрозия почв.
Суббореальные семиаридные ландшафты (степные). В России они занимают южные районы Восточно-Европейской равнины и Западной Сибири. На востоке степи простираются до предгорий Алтая. В горах Южной Сибири степи распространены изолированными участками – в Кузнецкой, Минусинской, Тувинской котловинах, в котловинах Алтая и Забайкалья.
Климат степной зоны характеризуется теплым, засушливым
летом и холодной зимой, небольшим количеством осадков и преобладанием испаряемости над осадками примерно на 200–400 мм.
Круглый год в степях господствуют воздушные массы умеренных широт. Летом поступает воздух с Атлантического океана,
который по мере удаления от океана трансформируется в континентальный. Арктический воздух чаще заходит на территорию
степей весной и осенью, а тропический – только летом. При
большой протяженности степной зоны климат ее неоднороден, он
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изменяется с запада на восток и с севера на юг. Особенно большие различия наблюдаются зимой: чем дальше на восток, тем холоднее и продолжительнее зима. Средняя температура января на
западе Восточно-Европейской равнины –5 °С, восточнее Волги 15 °С, у Красноярска около –20 °С. При движении с запада на восток убывает облачность, уменьшается количество осадков (от 500
до 300 мм в год) и увеличивается контрастность температур –
климат приобретает большую континентальность, степь становится суше и изменяется биота. Осадки выпадают преимущественно летом, но бывают годы, когда длительное время не бывает
дождей и развивается засуха. Она повторяется примерно один раз
в три года.
Поверхностный сток в степях незначительный, так как осадков мало, а испаряемость очень велика, поэтому мелкие реки
степной зоны маловодны, во второй половине лета они сильно
мелеют, а иногда и пересыхают. Крупные реки начинаются далеко за пределами зоны.
Характерная черта степной зоны – безлесье. До распашки
степных территорий всюду господствовала травянистая растительность с преобладанием дерновинных злаков: ковыля, типчака, тонконога, степного овса и мятлика. Разнотравно-злаковые
степи занимали северные районы зоны. При движении к югу в
связи с увеличением сухости климата они сменялись ковыльнотипчаковыми.
Почвы северных степей – типичные черноземы с содержанием гумуса 8–10 %. В более южных степях его содержание понижается до 6 % (южные черноземы). Еще южнее, в полыннотипчаковых сухих степях, травянистая растительность становится
более разреженной, поэтому количество биомассы значительно
меньше, чем в северных степях. Здесь формируются темнокаштановые и каштановые почвы, бедные гумусом (менее 3–4 %), с
более высоким содержанием карбонатов и наличием сульфатных
солей. В связи с меньшим содержанием гумуса цвет этих почв
более светлый.
В степях повсеместно обитают грызуны (суслики, сурки, хомяки, слепыши, полевые мыши). Ими питаются разнообразные
хищники: хорьки, лисицы, ласки. Из птиц встречаются в степях
орлы, жаворонки, журавль-красавка. В пределах зоны состав и
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
количество животных меняется в зависимости от условий местообитания. Наиболее богаты животными степи, расположенные к
востоку от Волги и в пределах Западной Сибири. По лесам, расположенным в долинах рек, пойм, животные лесной зоны заходят
в степь, а с юга по песчаным участкам долин в степь приходят
животные пустынь.
Степь наиболее освоена человеком; она является главнейшей
зоной земледелия. Этому благоприятствует рельеф, плодородные
почвы (черноземы) и климатические условия. Сумма активных
температур составляет 2200–3400 °С, а увлажнение – 0,77–0,55.
Здесь возделывают различные сорта пшеницы, кукурузы, проса,
подсолнечника, бахчевые культуры. На западе зоны развиты садоводство и виноградарство. На Восточно-Европейской равнине
степи почти полностью распаханы. Несколько лучше они сохранились в Сибири. В степях созданы крупные сельскохозяйственные предприятия, промышленные центры, развит транспорт, на
реках: Волге, Дону и других сооружены крупные плотины, водохранилища и каналы, орошающие поля. Вся территория охвачена
полезащитным лесоразведением. В оврагах и балках созданы
пруды, а вокруг них – участки озеленения.
Малоизмененные природные комплексы лесостепной и степной зон охраняют и изучают в заповедниках: Курском, Воронежском, Галичья Гора, Хоперском, Жигулевском, Оренбургском и
Даурском. Все они имеют лесные массивы и участки степей: леса
растут в долинах рек, балках, оврагах, а степи сохранились на
склонах эрозионных форм рельефа. Самые крупные и разнообразные степи – в Оренбургском заповеднике, созданном в 1989 г.
на сохранившихся изолированных участках степей Заволжья,
Предуралья, Южного Урала и Зауралья. Много видов растений и
животных степей внесены в Красные книги.
Суббореальные аридные и экстрааридные ландшафты (полупустынные и пустынные). Эти зоны занимают в России очень
небольшую территорию в пределах Прикаспийской низменности
и Ергеней. Они представляют собой самую северо-западную окраину обширных пустынь Евразии с континентальным умеренно
сухим восточноевропейским климатом. Здесь наблюдаются самые высокие для Восточно-Европейской равнины суммы годовой
солнечной радиации (115–120 ккал/см2). По сравнению со степя96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми здесь усиливается континентальность климата. Лето более
жаркое, со средней температурой июля от 22 до 25 °С. Зима холодная, очень малоснежная, со средней температурой января от
–12 до –16 °С, с сильными ветрами, малой мощностью снежного
покрова и промерзанием грунта до 30–60 см. Весна короткая, на
нее приходится максимум осадков, однако количество их непостоянно. Годовая сумма осадков – 350–300 мм, а испаряемость –
700–800 мм и более. Зональные светло-каштановые почвы формируются под злаково-полынной растительностью. Они характеризуются небольшим гумусовым горизонтом (около 40 см) и незначительным количеством перегноя (2–3 %). Почвы формируются в условиях незначительного увлажнения (коэффициент увлажнения 0,25–0,35) и малого поступления биомассы, которая
быстро минерализуется. Большие площади занимают засоленные
почвы, прежде всего солонцы. Обилие засоленных почв связано с
засоленностью грунтов молодой морской аккумулятивной равнины. На юге распространены бурые пустынно-степные почвы,
среди которых встречаются небольшие участки полузакрепленных и незакрепленных песков.
В распределении почвенно-растительного покрова характерна комплексность, т. е. непрерывная смена разных подтипов почв
и растительных группировок, обусловленная мезо- и микрорельефом – большим количеством суффозионных западин. В них
происходит изменение гидротермических условий и концентрация некоторых химических элементов. Все западины покрыты
растительностью. В некоторых западинах почвы содержат больше гумуса и имеют зернистую структуру. Здесь растут типчак,
тонконог, ковыль-волосатик, житняк; солонцы покрыты синезелеными водорослями. На севере среди растений преобладают
злаки с примесью полыни. К югу полыни начинают преобладать,
увеличиваются площади солянок, эфемеров; растительный покров становится более разреженным.
Среди животных в полупустынях и пустынях много грызунов
(тушканчики, суслики, заяц-русак), в песках обильны песчанки.
Из хищников встречаются волк, лисица, барсук, хорек. Из птиц
характерны саджа, кречетка, жаворонки; из пресмыкающихся –
ящерицы-круглоголовки, удавчик, ящурки, змеи – щитомордник
и стрела.
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Большую часть земель полупустынь и пустынь используют
для выпаса скота, особенно овец. Важными кормовыми ресурсами служат пойменные заливные луга Волги и Ахтубы. Под пахотные угодья отведены участки с каштановыми почвами. Для
земледелия здесь благоприятны температурные условия (сумма
активных температур составляет 2800–3400 °С), но неблагоприятны поздневесенние и раннеосенние заморозки, засухи и суховеи, недостаточное и неустойчивое увлажнение, малоснежность.
Контрольные вопросы
1. Что подразумевается под понятием широтная зональность
и высотная поясность?
2. Как изменяются природные зоны РФ с севера на юг?
3. Какие природные зоны условно считаются лесными?
4. В каких природных зонах встречаются черноземные почвы?
5. Какая природная зона самая большая по площади?
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 6 ОСНОВЫ ГЕОХИМИИ ЛАНДШАФТОВ
6.1 Классификация элементарных геохимических ландшафтов
Элементарные ландшафты образуют связанные между собой
образования (ассоциации). Так, в районах со стоком водоразделы,
склоны, долины, водоемы – тесно связанные части одного целого,
которое Б.Б. Полынов (1944, 1946) назвал геохимическим ландшафтом. По определению А.И. Перельмана, геохимический
ландшафт – это парагенетическая ассоциация сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов. По К.Г. Раману, это ряд фаций. Геохимический ландшафт
может не включать некоторые подчиненные элементарные ландшафты, например, субаквальный, транссупераквальный, трансэлювиальный. Ярусы коры выветривания и почв могут слагать породы монолитные (однородные по составу и генезису) и гетеролитные (разнородные). Примером геохимического ландшафта
может служить степной мелкосопочник с соленным озером в понижении и солончаками по берегам этого озера или участок моренного рельефа в таежной зоне, составными частями которого
служат холмы, покрытые хвойным лесом, заболоченные понижения, озера и реки. Наибольшее значение для осуществления связей между элементарными ландшафтами составляющими единый
геохимический ландшафт, имеет поверхностный и подземный
стоки. Для характеристики геохимических ландшафтов кроме
мощности и площади, а также структуры, окраски и других морфологических признаков выявления введены такие понятия, как
геохимическое сопряжение и местный ландшафт. Геохимическое
сопряжение представляет собой закономерное для каждого геохимического ландшафта сочетание образующих его элементарных ландшафтов. Или другими словами, это присущий геохимическому ландшафту тип обмена веществ, энергии и информации
между элементарными ландшафтами. Различают геохимические
ландшафты с совершенным и несовершенным сопряжением (по
Н.К. Чертко, 1981).
Морфология геохимических ландшафтов рассматривалась
Б.Б. Полыновым (1953) и М.А. Глазовской (1964). Совокупность
элементарных ландшафтов, свойственных определенному гео99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
морфологическому элементу (водоразделу, склону, террасе и т. д.),
Б.Б. Полынов предложил именовать местным ландшафтом. Разнообразие литологического состава пород, сочетаний почв, форм
рельефа, растительных сообществ усложняет принципы классификации местных ландшафтов.
По характеру миграции и аккумуляции веществ выделяются три
основные категории элементарных геохимических ландшафтов:
I. Элювиальные (автономные, автоморфные) – геохимически
независимые ландшафты, характеризующиеся выносом наиболее
растворимых и подвижных соединений. Это водораздельные территории, занимающие повышенное положение и отличающиеся
независимостью процесса почвообразования от грунтовых вод,
отсутствием притока материала путем жидкого или твердого бокового тока и расходом материала путем стока и просачивания.
Учитывая, что в элювиальных ландшафтах наряду с выносом
происходит аккумуляция вещества из атмосферы, А.И. Перельман предложил заменить термин «элювиальный» на «автоморфный». Последнее определение было бы более точным, особенно
для агроландшафтов, на которые поступают вещества не только
из атмосферы, но и с удобрениями, мелиорантами, пестицидами и
т. д., однако терминология уже сложилась и стала традиционной.
Необходимо различать первичный автоморфный ландшафт,
связанный с формированием элювия на изверженных или плотных осадочных породах, и вторичный автоморфный ландшафт,
возникающий на поднятых древних аккумулятивных равнинах и
террасах, где формируется неоэлювий. На общем фоне элювиального геохимического ландшафта по микро- и мезопонижениям, в которых создаются условия для концентрации продуктов
миграции, выделяются аккумулятивно-элювиальные геохимические ландшафты;
II. Транзитные ландшафты. Это геохимически подчиненные
ландшафты, в которых частично аккумулируются некоторые соединения, а наиболее растворимые и подвижные продукты выносятся. Это склоны приводоразделов и повышений. В зависимости
от условий стока, М.А. Глазовская выделяет трансэлювиальные и
трансэлювиально-аккумулятивные ландшафты.
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 4 – Схема классификации элементарных
ландшафтов по Полынову-Глазовской.
Условные обозначения:
Э – элювиальные;
АЭ – аккумулятивно-элювиальные;
ТЭ – трансэлювиальные;
ТЭА – трансэлювиально-аккумулятивные;
ТС – транссупераквальные;
С – супераквальные;
ТАкв – трансаквальные;
Акв – аквальные
К первым относятся верхние части склонов, на которых сочетается элювиальный вынос веществ по профилю с поверхностным переносом.
Ко вторым относятся нижние части и шлейфы склонов, где
перенос веществ по уклону сочетается с их аккумуляцией.
В трансэлювиально-аккумулятивных ландшафтах возможно
периодическое участие грунтовых вод в процессах аккумуляции
веществ;
III. Аккумулятивные ландшафты. К ним относятся прилегающие к склонам территории, аккумулирующие поверхностный
и фунтовый сток. Для них характерно накопление наиболее подвижных продуктов выветривания и почвообразования, прежде
всего, водорастворимых солей.
По Б.Б. Полынову, эти ландшафты разделяются на супераквальные (гидроморфные) и субаквальные.
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Супераквальные ландшафты формируются в поймах, надпойменных террасах, котловинах с близкими грунтовыми водами. Они подвергаются влиянию стока с водоразделов, нередко затоплению. М.А. Глазовская выделяет транссупераквальные
ландшафты частично дренированные с интенсивным водообменом и собственно супераквальные ландшафты – замкнутых понижений со слабым водообменом.
Субаквальные ландшафты подразделяются на трансаквальные (реки, проточные озера) и аквальные (непроточные озера).
Элементарные ландшафтно-геохимические системы объединяются в более сложные структуры, называемые М.А. Глазовской
каскадными ландшафтно-геохимическими системами. Они могут
быть открытыми – с конечным сбросом веществ в моря и океаны
или закрытыми – с конечными звеньями каскадной цепи в бессточных впадинах.
По форме каскадные системы могут быть линейными, рассеивающими или концентрирующими, по числу звеньев выделяются каскадные системы I, II, III и более высоких порядков.
В каждой зоне формируются характерные типы сочетаний
почвенно-геохимических ландшафтов.
В таежных и лесных зонах на древних водоразделах формируется кислая сиаллитная кора выветривания с бурыми или подзолистыми почвами. Склоны и террасы переходных элювиальноаккумулятивных ландшафтов заняты дерново-подзолистыми и
глееватыми дерново-подзолистыми почвами, в которых накапливаются микростяжения железа. Аккумулятивные ландшафты характеризуются образованием ясно выраженных железистых и
марганцевых аккумуляций, конкреций, ортштейнов, вивианита,
торфяников низинного типа.
В степной зоне автоморфные ландшафты представлены черноземами на лессах и лессовидных суглинках, элювиальноаккумулятивные – лугово-черноземными почвами с солонцами,
аккумулятивные – лугово-болотными или луговыми засоленными
почвами.
В сухой степи автоморфные ландшафты заняты каштановыми почвами на лессовидных суглинках и глинах, элювиальноаккумулятивные – солонцовыми комплексами, аккумулятивные –
солонцами, солончаками, соляными озерами.
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В тропической зоне для водоразделов и древних высоких
террас характерны аллитная и ферраллитная коры выветривания
и кислые красноземные и желтоземные почвы. Переходные элювиально-аккумулятивные ландшафты на средних террасах заняты
каолинитовыми красноцветными почвами. В аккумулятивных
ландшафтах формируются лугово-болотные почвы с резко выраженным накоплением железа, марганца, органического вещества.
Иногда здесь развиты монтмориллонитовые слитые почвы.
В пределах микро- и мезорельефа осуществляется геохимическая дифференциация микроструктур почвенного профиля.
Впадины на водоразделах, получая дополнительные массы воды,
всегда характеризуются большей выщелоченностью почвенного
профиля. Вместе с тем вокруг впадин в виде геохимических колец обычно формируются участки перераспределения и вторичной аккумуляции локально вымытых веществ.
В степях и пустынях легкорастворимые соли, вымытые из
микропонижений, образуют кольца солончаков и солонцов.
В агрономическом отношении классификация элементарных
геохимических ландшафтов служит объективной основой для
формирования системы агроэкологических ограничений техногенно-химической интенсификации земледелия в плане предотвращения эрозионных процессов, загрязнения почв и вод токсическими веществами. В частности, степени свободы применения
минеральных удобрений и пестицидов значительно уменьшаются
от элювиальных ландшафтов к супераквальным. Если в элювиальных ландшафтах можно применять высокоинтенсивные технологии с использованием удобрений и пестицидов при соблюдении общепринятых норм и правил безопасности, то в супераквальных и транссупераквальных практически должно быть исключено применение пестицидов и резко ограничено использование азотных удобрений. Потребности азота в севооборотах
должны удовлетворяться преимущественно за счет повышения
доли бобовых культур. На трансэлювиальных элементах, в зависимости от интенсивности смыва, необходима регламентация
уровней применения азотных удобрений, пестицидов и технологий их внесения, в частности должно быть исключено поверхностное внесение удобрений.
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Помимо ландшафтной обстановки судьба продуктов техногенеза, так же как и природных химических соединений, зависит от
их свойств, термодинамических и физико-химических условий,
влияющих на миграцию веществ и их аккумуляцию.
6.2 Механическая миграция химических
элементов в ландшафтах
Миграция с точки зрения геохимии ландшафта – это перемещение и перераспределение элементов как результат эндогенных
и экзогенных процессов в составных частях ландшафта. Термин
«миграция» был введен А.Е. Ферсманом в 1923 г. Процессы миграции элементов, подчеркивал А.Е. Ферсман, должны рассматриваться как важнейшие явления природы, определяющие все
многообразие геохимических реакций.
Миграция химических элементов происходит в жидких, газообразных и твердых системах. Она создает разнообразие неживой
природы и жизненных форм. К активным мигрантам в широком
диапазоне термодинамических условий относятся галогены, щелочные металлы. Для элементов группы платины характерно механическое перемещение. Миграция остальных зависит от геохимической обстановки.
Внутренние и внешние факторы миграции. В условиях
ландшафта миграция элемента определяется внутренними факторами миграции. К ним относятся: особенности ионов, форма в
которой присутствует элемент, химические свойства элемента,
его способность давать соединения различной растворимости, летучести, твердости, поглощаться организмами и т. д.
Миграция химических элементов во многом определяется
внешними факторами, т. е. от той обстановки, в которой мигрируют атомы – от солнечной радиации, температуры, давления,
щелочно-кислотных (рН) и окислительно-восстановительных
(Еh) условий и т. д.
Механическая миграция (механогенез) обусловлена работой
рек, ветра, ледников, вулканов, тектонических сил и других факторов, детально изучаемых в соответствующих разделах геологии, геоморфологии, вулканологии, тектоники, океанологии и
других наук.
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6.3 Физико-химическая миграция химических
элементов в ландшафтах
Физико-химическая миграция химических элементов – это
перемещение, перераспределение химических элементов в земной коре и на ее поверхности. Она осуществляется или в атмосфере (надземной и подземной), или в природных водах, поэтому
ее можно разделить на воздушную и водную.
Воздушная миграция химических элементов. Роль газов в
ландшафте исключительно велика, но изучена воздушная миграция значительно слабее водной миграции.
Происхождение газов, газовый состав атмосферы и классификация газов. Газы образуются в результате физикохимических, биогенных и техногенных процессов. К физикохимическим процессам относится огромное число реакций образования СО2, водяного пара, Н2S и других газов. К этой группе
процессов относится и радиоактивный распад U, Th и K, генерирующий Не, Ar, Rn, а также ядерные реакции, возникающие в атмосфере под действием космических лучей. С последними связано образование нейтронов и последующие реакции. Например,
образование радиоактивного изотопа водорода – трития. Под
влиянием космических лучей в атмосфере протекают и другие
ядерные реакции с образованием радиобериллия, радионатрия,
радиоалюминия, радиохлора и других химических радиоактивных изотопов. Почти весь О2, N2, CH4, а также часть СО2, Н2S,
многие другие газы – биогенны. С техногенезом связано образование большого количества СО2, SO2, NО2 и прочих газов. Причем состав выделяемых газов и их количественное соотношение
значительно отличается от газов природного происхождения.
На химический состав газов атмосферы влияет вулканическая деятельность, которая на первых стадиях развития Земли
была наиболее активной. В результате вулканических извержений в атмосферу поступает много газов, в первую очередь водяных паров и углекислого газа и некоторое количество H2, CO, N2,
SO2, S2, Cl2, H2S, HF, HCl, B(OH)3, NH3, CH4, хлоридов и фторидов металлов и т. д.
Надземная атмосфера ландшафта (средний состав воздуха
над уровнем моря за вычетом водяных паров) в основном состоит
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
из азота (78,09 %) и кислорода (20,95 %), значительно меньше в
ней аргона (0,93 %) и углекислого газа (в среднем 0,03 %). Содержание остальных газов крайне невелико. Атмосфера ландшафта содержит также различное количество водяных паров
(0,021 – 4 %), иногда жидкую и твердую воду, пыль, микроорганизмы.
Если содержание кислорода и азота в общем одинаково во
всех ландшафтах, то содержание CO2, водяных паров, пыли, летучих органических веществ (фитонцидов), некоторых микрокомпонентов (озона, йода, радона и др.) подвержено значительным колебаниям.
Подземная атмосфера ландшафта – почвенный и грунтовый
воздух, заполняющий свободные пустоты между частицами почвы. На глубине 20–30 см от поверхности состав почвенного воздуха близок к атмосферному в результате интенсивного газообмена, обусловленного конвекционными токами, действием ветра.
Глубже подземная атмосфера по составу значительно отличается
от надземной. В ней больше CO2, часто выше влажность, иное
содержание микрокомпонентов. CO2 образуется в почвенном
воздухе за счет дыхания корней, животных, микроорганизмов.
Его содержание колеблется от 0,15 до 0,65 %, может достигать
2 % и более. Между подземной и надземной атмосферами существует постоянный газообмен, подчиняющийся законам диффузии («дыхание почвы»). За счет такого «дыхания почвы» углекислый газ из почвы поступает в атмосферу и обогащает приземные слои воздуха.
Почвенный воздух тайги, тундр, степей, пустынь и других
ландшафтов отличается не только по количеству углекислого газа
и воды, но и по количеству микрокомпонентов. В гумидных болотных ландшафтах в подземной атмосфере повышено содержание метана («болотного газа»), в солончаках и аридных болотах –
H2S, в других ландшафтах N2O, NH4 и прочих газообразных продуктов бика. Ландшафты, сформировавшиеся на разных горных
породах, также имеют разный почвенный и грунтовый воздух.
Так, почвенный и грунтовый воздух на участках развития гранитоидов и радиоактивных руд обычно обогащен радоном (Rn). На
участках развития нефтеносных пород и углей – углеводородами
(главным образом метаном). На некоторых рудных месторожде106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ниях – парами ртути. На основе изучения химического состава
подземной атмосферы ландшафта ищут урановые руды, нефть и
другие ископаемые.
Газы, растворенные в воде, составляют 15–30 см3 в одном
литре. В глубь толщи вод концентрация газа понижается. В осадках морей и океанов образуются те же газы, что в почвах и болотах.
Классификацию природных газов с учетом морфологии, химического состава и истории впервые предложил В.И. Вернадский.
А.И. Перельман (1979) положил в основу классификации газов их геохимическую активность, роль в ландшафте, распространенность. Все газы делятся на две большие группы: активные
и пассивные.
К активным относятся следующие:
1. Неорганические газы: а) окислители (некоторые влияют на
изменение рН): О2, О3, NО2, H2O2, NO; б) восстановители (некоторые влияют на изменение рН): H2S, H2, H2Se, NH3, N2, N2O, CO,
Hg; в) полярные газы, влияющие преимущественно на рН (некоторые влияют на изменение Еh): CO2, H2O, HCl, HF, SO2, SO3;
2. Органические газы: углеводы и их производные: CH4,
C2H6, C4H10, C2H4 и другие органические соединения (в том числе
элементоорганические).
К пассивным (инертным) газам относятся: Ar, He, Ne, Kr, Xe, Rn.
Водная миграция химических элементов. Большинство химических элементов мигрирует в ионных, молекулярных или коллоидных водных растворах. Вода – это «кровь ландшафта», она
находится в сложных обратимых взаимоотношениях с организмами, горными породами, атмосферой.
Состав и особенности воды. Вода в ландшафте встречается в
трех агрегатных состояниях: газообразном (Н2О), жидком (2Н2О),
твердом (3Н2О). Чистая вода состоит из водорода (протий 1Н) и
кислорода (16О). Изотоп водорода дейтерий (D) образует тяжелую
воду (D2О), содержание которой незначительно (3×10-6 % от общего объема воды). Тяжелая вода замедляет биологические процессы в живых организмах, избыток ее может привести к анормальному развитию. В поверхностных водах ландшафтов с аридным климатом тяжелой воды содержится больше. Изотоп водо107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рода тритий (Т) радиоактивен (период полураспада 12,26 лет).
Тритий образуется в стратосфере при взаимодействии космических лучей с ядрами азота, кислорода и других элементов. здесь
же образуется тритиевая вода (Т2О). Содержание ее в гидросфере
ничтожное; она выпадает с атмосферными осадками. Основной
состав породной воды представлен обычно водой (1Н2 16О), в небольшом количестве образуется с тяжелым кислородом (1Н2 18О).
Связь в воде между кислородом и водородом ковалентная, поэтому диссоциация на ионы слабая.
Концентрация ионов в воде и соотношение катионов и анионов положены в основу классификации вод по химическому составу. По О.А. Алекину (1946), исходя из содержания преобладающих анионов, природные воды делятся на три класса: гидрокарбонатные (НСО3-), сульфатные (SО42-), хлоридные (Cl-). По
преобладающему катиону каждый из указанных выше классов
делится на три группы: кальциевые, магниевые, натриевые воды.
Ионы и соединения, содержащиеся в воде, влияют на такие
показатели, как окисляемость, жесткость, агрессивность, цветность. Окисляемость воды – это количество кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, содержащихся в
одном литре воды. В зависимости от используемого окислителя
при определении величины окисляемости различают перманганатную и биохроматную окисляемость. По перманганатной окисляемости можно косвенно судить о количестве легкоокисляющихся органических соединений, по биохроматной – о количестве всех органических веществ, за исключением некоторых, не
учитываемых белковых соединений. О наличии органических
веществ в воде дает представление цветность воды ( в градусах).
Однако на цветность воды могут влиять некоторые неорганические соединения.
Жесткость воды определяется суммой ионов кальция и магния. По величине общей жесткости различают следующие категории природных вод: очень мягкие (сумма ионов кальция и магния меньше 1,5 мг-экв./л), мягкие (1,5–3,0), умеренно-жесткие
(3,0–6,0), жесткие (6,0–9,0), очень жесткие (больше 9,0 мг-экв./л).
Агрессивность воды – способность растворять породы,
строительные материалы. Различают пять видов агрессивности
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воды – углекислотная, выщелачивающая, общекислотная, сульфатная, магнезиальная.
Формы миграции химических элементов в воде. В природных
водах химические элементы и их соединения мигрируют в ионной, коллоидной, взвешенной (суспензии органических и неорганических веществ, органо-минерального происхождения), газообразной формы, а также с живыми организмами (растения, животные, бактерии). Для природных вод характерна ионная форма
миграции химических элементов.
6.4 Биогенная миграция химических элементов в ландшафтах
Образование живого вещества. Основная масса образования
органического вещества из неорганических соединений окружающей среды происходит путем фотосинтеза зеленых растений
при участии хлорофилла за счет энергии солнечных лучей. Конкретный ход фотосинтеза сложен и во многом еще не изучен. Фотосинтез протекает в интервале температур +6° (для хвойных пород – 6°) – +40 °С.
Исходные вещества фотосинтеза: углекислый газ и вода на
земной поверхности не являются ни окислителями, ни восстановителями. В ходе фотосинтеза эта «нейтральная среда» раздваивается на противоположности: возникает сильный окислитель –
свободный кислород и сильные восстановители – органические
соединения (вне организмов растений разложение углекислого
газа и воды возможно только при высокой температуре, например, в магме или в доменных печах и т. д.). Углерод и водород
органических соединений, а также выделившийся при фотосинтезе свободный кислород «зарядились» солнечной энергией, поднялись на более высокий энергетический уровень, стали «геохимическими аккумуляторами».
Углеводы и другие продукты фотосинтеза, передвигаясь из
листьев в стебли и корни, вступают в сложные реакции, в ходе
которых создается все разнообразие органических соединений
растений. Однако растения состоят не только из углерода, водорода и кислорода, но также из азота, фосфора, калия, кальция,
железа и других химических элементов, которые они получают в
виде сравнительно простых минеральных соединений из почвы
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
или водоемов. Поглощаясь растениями, эти элементы входят в
состав сложных богатых энергией органических соединений
(азот и сера – в белки, фосфор – в нуклеопротеины и т. д.) и также становятся геохимическими аккумуляторами. Этот процесс
называется биогенной аккумуляцией минеральных соединений.
Благодаря биогенной аккумуляции элементы из воды и воздуха
переходят в менее подвижное состояние, т. е. их миграционная
способность понижается. Все остальные организмы – животные,
подавляющая часть микроорганизмов и бесхлорофильные растения (например, грибы) являются гетеротрофами, т. е. они не способны создавать органические вещества из минеральных. Органические соединения, необходимые для построения их тела и как
источник энергии, они получают от зеленых растений.
Процесс фотосинтеза протекает в единстве с работой корневой системы, которая поставляет в лист воду и элементы питания.
Существует ряд гипотез, объясняющих механизм поступления
ионов через корневую систему: путем диффузии, адсорбции, метаболического переноса веществ против электрохимического
градиента. Все гипотезы строятся на утверждении об обмене ионами между корневой системой и почвой. При этом корневая
система, как и лист, является лабораторий синтеза. Растения через корневую систему в первую очередь усваивают те химические элементы, которые выполняют необходимые функции в организме. Другие элементы проникают механически в соответствии с градиентом их концентрации. Одновременно с выделением
элементов питание происходит выделение в почву корневой системой разнообразных продуктов метаболизма. Среди них важную
функцию выполняют органические кислоты (лимонная, яблочная,
щавелевая и т. д.). В результате диссоциации освобождаются ионы водорода, которые подкисляют реакцию почвы, тем самым
ускоряется растворение минералов, и освобождаются химические
элементы для питания растений. Другие продукты метаболизма
используются в процессе жизнедеятельности некоторых видов
микроорганизмов, также участвующих в разрушении минералов.
Катионы и анионы, поступившие в растения через корневую систему, распределяются в органах и тканях, входят в органические
и минеральные соединения, выполняют различную физиологическую функцию: поддерживают осмотическое давление, щелочно110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кислотное равновесие, используются в качестве пластического
материала, составной части ферментов, хлорофилла и т. д. В процессе обмена веществ идет непрерывное образование кислых соединений. При распаде углеводов образуется пировиноградная и
молочная кислоты, при распаде жирных кислот – масляная, ацетоуксусная, при распаде белков – серная и фосфорная. Избыточное накопление кислот нейтрализуется буферными соединениями, которые превращают их в соединения, легко удаляемые из
организма.
Синтез органического вещества протекает не только путем
использования зелеными растениями лучистой энергии солнца.
Известны бактерии, которые используют для этой цели энергию,
выделяющуюся при окислении некоторых неорганических соединений (В 1890 г. С.П. Виноградский обнаружил микроорганизмы,
способные окислять аммиак до солей азотистой, а затем азотной
кислот). Такой процесс создания органических веществ называется хемосинтезом. Бактерии-хемосинтетики являются типичными
автотрофами, т. е. самостоятельно синтезируют из неорганических
веществ необходимые органические соединения (углеводы, белки,
липиды и т. д.); важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Они окисляют аммиак, образующийся при гниении органических остатков,
до азотной кислоты. К хемосинтезирующим относятся серо-, железо-, метано-, углеродобактерии и другие. Например, в почвах
пойм часто встречается болотная железная руда в виде прочных
конкреций различной формы и величины, она образуется с участием железобактерий. Под действием железобактерий закисное
железо превращается в окисное. Образовавшийся гидроксид железа осаждается и образует болотную железную руду.
Химический состав организмов. Для естественного ландшафта характерны определенные сообщества растительных и животных организмов. Поскольку химический состав этих сообществ
различен, все необходимые элементы усваиваются равномерно и
возвращаются в почву и воду при отмирании. Таким образом, в
ландшафте сохраняется более или менее постоянное соотношение содержания химических элементов, и они равномерно вовлекаются в биологический круговорот.
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В сельскохозяйственном ландшафте монокультура постоянно
потребляет из почвы необходимые ей элементы в большом количестве и создает недостаток в почве. Такое нарушение равновесия
в соотношении и содержании химических элементов устраняется в
сельскохозяйственном ландшафте введением рациональной системы севооборота, т. е. последовательного чередования злаковых,
бобовых, пасленовых и других культур. Злаки потребляют много
кремния, бобовые – кальция, картофель – калия и т. д. Таким путем химические элементы равномерно вовлекаются в биологический круговорот, сохраняется соотношение содержания химических элементов, хотя общее количество их уменьшается за счет
выноса с урожаем. Потери химических элементов восполняются
внесением минеральных и органических удобрений.
Разложение органических веществ в ландшафте. Минерализация органических веществ. Наряду с биогенной аккумуляцией
элементов в ландшафте протекают противоположные процессы
разложения органических веществ – переход химических элементов из органических соединений в неорганические, сопровождающийся выделением энергии. По своим масштабам процесс
разрушения органического вещества значительно уступает его
образованию.
Разложение органического вещества происходит и в самих
растениях, когда в результате дыхания сложные органические соединения разлагаются до простых минеральных веществ, как углекислый газ и вода. Однако в растениях синтез органических
веществ намного превышает их разложение, и в целом растения
накапливают эти вещества. Значительно интенсивнее разлагают
органические вещества животные, для которых растения являются единственным первоисточником химической энергии. В организме животных окисляется большое количество органических
веществ, конечными продуктами разложения которых является
углекислый газ и вода. Однако углекислый газ, выделяемый животными при дыхании, не компенсирует поглощение его растениями из атмосферы при фотосинтезе. Основную роль в разложении остатков растений и животных играют микроорганизмы.
Особенно много их в почвах и илах (местами до миллиарда в одном грамме), меньше в поверхностных водах, еще меньше в подземных водах и воздухе. За миллиарды лет микроорганизмы при112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способились к самым различным условиям – они живут и в горячих источниках, и в холодных мерзлых почвах, и в сильнокислых
и в сильнощелочных водах. Некоторым микроорганизмам необходим для дыхания свободный кислород (аэробные бактерии),
другие существуют в бескислородной среде, используя для дыхания кислород химических соединений (анаэробные бактерии).
Микроорганизмы, используя химическую энергию, заключенную в органических соединениях, превращают белки, жиры,
углеводы и другие богатые энергией органические соединения в
более простые, бедные энергией, вплоть до конечных продуктов
– углекислого газа и воды. Суммарная разлагающая способность
микроорганизмов значительно выше, чем у растений и животных.
С той или иной скоростью все органические вещества поддаются разложению, даже такие устойчивые как смолы, воск, хитин и т. д. Тем самым микроорганизмы очищают ландшафт от остатков организмов. При этом образуются новые формы живого
вещества в виде самих микроорганизмов. Однако общее количество органического вещества сильно уменьшается, так как часть
их минерализуется полностью.
Совокупность процессов разложения органических веществ,
в ходе которых химические элементы высвобождаются из состава
сложных, богатых энергией органических соединений, и снова
образуют более простые и более бедные энергией минеральные
соединения (углекислый газ, вода, СаСО3 и т. д.), называется минерализацией органического вещества. В результате минерализации часть энергии выделяется в виде тепла, в связи с чем температура разлагающихся органических веществ повышается. Другая часть энергии выделяется в форме, способной совершать химическую работу. Носителями этой работоспособной энергии является преимущественно природные воды, которые обогащаясь
такими продуктами минерализации, как углекислый газ, органические кислоты и другими, приобретают высокую активность и
выполняют в ландшафте большую работу (растворение, гидролиз
и т. д.). Так, процессы минерализации обогащают ландшафт свободной энергией и делают его неравновесной системой.
Процессы разложения органических веществ и обусловленная ими водная миграция значительно однообразнее процессов
образования живого вещества. То есть, как ни разнообразны жи113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вые организмы, после смерти их остатки превращаются в одни и
те же простые минеральные соединения: углекислый газ, кислород и т. д., а также вещества гумусового типа.
Накопление в ландшафтах мертвых органических веществ
полуразложившихся и разложившихся остатков растений и животных М.А. Глазовская назвала детритогенезом. Его количественные характеристики О (опад) имеют важное геохимическое
значение. К продуктам детритогенеза относятся гумус, сапропель
и торф.
Биогенная аккумуляция химических элементов в почве. Геохимическая сущность почвообразования заключается в разложении органических веществ микроорганизмами. Разлагая остатки
растений и животных, микроорганизмы поставляют в почвенные
растворы углекислый газ, органические кислоты и другие, химически высокоактивные соединения. Чем больше разлагается органического вещества, тем богаче почва химически работоспособной энергией.
Почва – это верхний горизонт литосферы, вовлеченный в
биогенную миграцию при участии растений, животных и микроорганизмов. Основная масса живого вещества расположена над
почвой или в ее верхнем горизонте, где сосредоточены самые
толстые корни. Поглощение химических элементов корнями происходит из всей массы почвы, в том числе и из горизонтов, в которых располагаются наиболее тонкие и разветвленные корни.
Поэтому после минерализации остатков растений в верхнем горизонте почв аккумулируются те элементы, коэффициент биологического поглощения которых превышает единицу. Чем больше
коэффициент биологического поглощения, т. е. чем интенсивнее
растение поглощает элементы из почвы, тем больше и биогенная
аккумуляция их в верхнем горизонте. Наибольшее биологическое
накопление характерно для фосфора и серы, коэффициент биогенного поглощения которых превышает 100. Биогенным путем
накапливаются также кальций, калий, марганец и многие редкие
элементы. Таким образом, растение как своеобразный насос перекачивает химические элементы из нижних горизонтов почвы в
верхние. Накапливая биогенным путем фосфор, серу, кальций и
другие жизненно важные элементы, растения улучшают условия
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
своего существования и создают наиболее благоприятную для
себя среду.
Другой важнейший почвообразовательный процесс – разложение органических веществ, которые, обогащая почвенные растворы свободной энергией, создают возможность водной миграции элементов. Следовательно, геохимическая сущность почвообразовательного процесса заключается в биогенной миграции,
которая в свою очередь складывается из противоположных процессов – биогенной аккумуляции и разложения органических веществ. Но, кроме биогенной миграции, в почвах происходит физико-химическая миграция, связанная с движением водных растворов и газов. В элювиальных почвах развивается выщелачивание подвижных соединений просачивающимися атмосферными
осадками, в связи с чем распределение химических элементов по
профилю определяется соотношением противоположных процессов – биогенной аккумуляции и выщелачивания.
Наряду с биогенной аккумуляцией, направленной снизу
вверх в элювиальных почвах, наблюдается и нисходящая миграция водных растворов. Поэтому реальное распределение элементов в почвах водоразделов и склонов определяется не только биогенной аккумуляцией, но и выщелачиванием.
В подзолистых, черноземных и других почвах биогенная аккумуляция и выщелачивание протекают с различной интенсивностью. В верхней части почвы может преобладать или концентрация элементов, или вынос. В результате почва расчленяется на
горизонты с особыми физико-химическими условиями. Имеются
почвы, в которых верхний горизонт кислый, а нижний – щелочной, в верхнем горизонте господствует окислительная среда, в
нижнем – восстановительная. В результате почвообразования
верхний горизонт литосферы мощностью 1–2 м расчленяется на
горизонты (А0, А1, А2, В1, В2 и т. д.), причем каждый из них представляет собой особую физико-химическую систему. Самой характерной особенностью большинства почв является именно
биогенная аккумуляция и поэтому почву можно определить как
верхний горизонт литосферы, в котором развита биогенная аккумуляция элементов, обязанная деятельности организмов.
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6.5 Ландшафтно-геохимические барьеры
Начало разработке вопроса о геохимических барьерах было
положено А.И. Перельманом (1961). Геохимические барьеры –
это те части ландшафтно-геохимических систем, в которых на
коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции химических элементов, и как результат, их накопление (концентрация).
Выделяют макро-, мезо- и микробарьеры. К макробарьерам
относятся, например, дельты рек – зоны смешения пресных речных и соленых морских вод, ширина таких барьеров может достигать сотен и тысяч метров (но это небольшая величина по
сравнению с протяженностью реки и акваторией моря).
К мезобарьерам относятся краевые зоны болот, водоносные
горизонты артезианских бассейнов. В результате здесь накапливаются многие элементы выщелоченные из почв водоразделов и
склонов. Ширина таких барьеров может достигать десятки и сотни метров.
Микробарьеры встречаются гораздо чаще, в том числе в почвах. По сути, накопление в почвенных горизонтах таких новообразований как ортштейны, различные коры (солевые, латеритные) – результат изменения интенсивности миграционных потоков в почвенном профиле. Причина уменьшения скорости – изменение условий. Ширина таких барьеров может составлять от
нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Явление, которое ныне именуется геохимическим барьером,
привлекало внимание исследователей и ранее, в частности, при
изучении условий образования минералов и руд, при трактовке
процессов осаждения элементов из вод. Главная особенность
барьера – резкое изменение условий и концентрация элементов.
Это зона, где одна геохимическая обстановка сменяется другой.
Между понятием «геохимический барьер» и «геохимическая обстановка», следовательно, имеется глубокая связь: уменьшение
пространства, занимаемого обстановкой, приводит к переходу
количества в качество, превращение обстановки в барьер (и наоборот).
В основу классификации геохимических барьеров положены
различия в миграции. Выделяют два основных типа барьеров –
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
природные и техногенные. В свою очередь, и в тех и в других
выделяют по три класса: механические, физико-химические и
биогеохимические.
Механические барьеры – это участки резкого уменьшения
механической миграции. К ним приурочены различные продукты
механической дифференциации осадков. Это наиболее простые
геохимические барьеры. Биогеохимические барьеры обязаны
уменьшению интенсивности биогенной миграции. Угольные залежи, торф, концентрация элементов в телах организмов и т. д. –
следствие таких процессов. Физико-химические барьеры возникают в местах смены физических и химических условий миграции элементов. Это участки земной поверхности, где резко меняются температура, давление, окислительно-восстановительные,
щелочно-кислотные и другие условия. Физико-химические барьеры классифицируются на виды по накоплению химических элементов. Последнее определяется во многом тем, в какой среде
проходят миграционные процессы. Различают следующие виды
барьеров: окислительный (кислородный), восстановительный
глеевый, восстановительный сероводородный, щелочной, нейтральный, кислый, испарительный, сорбционный, сульфатный.
Окислительные (кислородные) барьеры. Их образование связано с изменениями окислительно-восстановительных условий в
ландшафте. Резкая смена восстановительных условий на окислительные, смена резко восстановительных на слабо восстановительные, слабо окислительных на сильно окислительные. Например, грунтовые воды, обогащенные железом и марганцем, в виде
бикарбонатов или органических комплексов вблизи поверхности
почв, на окраинах болот, в озерах образуют железо-марганцевые
конкреции, болотные и озерные руды, залежи самородной серы.
Восстановительные сероводородные (сульфидные) барьеры
формируются в тех ландшафтах, где создаются условия для образования сероводорода. (Кислые или глеевые воды контактируют
с сероводородной средой: рН>7, Еh<0). Вступая в химическую
реакцию с металлами, сероводород образует сульфиды металлов
(железа, свинца, меди, цинка), выпадающие в осадок.
Восстановительные глеевые барьеры образуются в тех условиях, где кислые воды встречаются с восстановительной средой.
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Эти барьеры накапливают выпадающие в осадок трудно растворимые соединения ванадия, селена, меди, урана, кобальта.
Щелочные барьеры образуются в почвенных горизонтах (на
границе), где наблюдается скачок рН и смена кислой и или слабо
кислой среды на щелочную. Например, на контакте силикатных и
карбонатных пород. Образуются горизонты, обогащенные кальцием, магнием, марганцем, барием, стронцием, ванадием, цинком, медью, кобальтом, свинцом, кадмием.
Кислые барьеры формируются в зонах ландшафта при резкой
смене условий рН (щелочной или нейтральной) в более кислую
сторону. На кислых барьерах задерживается миграция и осаждается мышьяк, молибден, селен, кремний, соединения которых в
кислой среде слаборастворимы.
Нейтральный (или кальциевый) барьер образуется при наличии карбонатных пород или жестких вод, насыщенных ионами
СО32-. На барьере приостанавливается миграция кальция, железа,
бария, стронция.
Сульфатные барьеры характерны для вод, обогащенных
сульфатными ионами. Здесь концентрируются барий, стронций,
кальций.
Испарительные барьеры проявляются в аридных условиях.
Вода с растворенными в ней элементами передвигается вверх, и
по мере перехода в парообразное состояние происходит выпадение элементов из раствора с образованием хлоридных, сульфатных и карбонатных солей. Этот барьер прекращает миграцию
всех растворимых в воде веществ. Есть две разновидности испарительных барьеров: а) верхние – на поверхности почвы; и
б) нижние – на уровне грунтовых вод. Здесь наблюдается образование засоленных почв и накопление кальция, магния, калия, натрия, фтора, серы, стронция, хлора, свинца, цинка, ванадия, никеля, молибдена.
Сорбционные барьеры характерны для тех ландшафтов, в которых много коллоидных частиц (гумуса, глины). В основе сорбционного поглощения лежит поглотительная способность почвы.
Этот барьер может осаждать практически все элементы, встречающиеся в растворе в ионной форме.
В природе наблюдается приуроченность основных геохимических барьеров к определенным почвам и породам. А.И. Пе118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рельман дает следующие примеры распространенности геохимических барьеров. Сернокислые барьеры – рудные тела сульфидных месторождений; кислые барьеры – дерново-подзолистые,
красноземные, серые лесные, бурые лесные почвы, солоди; нейтрально-карбонатные барьеры – черноземы, каштановые, сероземные почвы, рендзины; хлоридно-сульфатные барьеры – верхние
горизонты некоторых солончаков; содовые барьеры – солонцы;
бескарбонатные глеевые барьеры – луговые и болотные почвы северных степей, лесной и тундровой зон; соленосный глеевый –
гипсовые горизонты луговых почв; содовый глеевый – содовые
луговые солонцы; содовый сероводородный – солонцеватые солонцы; соленосно-сульфидный – нижние горизонты солончаков.
В зависимости от направления потоков миграции химических
элементов в ландшафте, на пути которых возникают геохимические барьеры, последние делятся на две группы – радиальные
(вертикальные) и латеральные. Радиальные барьеры формируются при вертикальном (снизу вверх или сверху вниз) миграции
растворов. Во многом благодаря существованию этих барьеров
наблюдается дифференциация химических элементов в почвенном профиле. Латеральные барьеры возникают при движении вод
в субгоризонтальном направлении. Например, на границах фаций, в краевых зонах болот и т. д.
В земной коре происходит совмещение и комплексирование
различных геохимических процессов в связи, с чем выделяют
комплексные барьеры, образующиеся в результате наложения
двух или нескольких взаимосвязанных химических процессов.
Выделяются также двусторонние барьеры, которые формируются
при движении различных элементов к барьеру с разных сторон.
На двустороннем барьере происходит осаждение разнородной ассоциации химических элементов.
В зависимости от способа переноса различают диффузные и
инфильтрационные барьеры. В.С. Голубев разработал понятие о
подвижном геохимическом барьере – барьер перемещается медленнее фильтрации вод. При таком механизме перед барьером в
водах повышается содержание химических элементов.
По форме геохимические барьеры разделяются на линейные
и площадные. Линейные барьеры характерны для границ раздела
различных элементарных геосистем. Примером линейного барье119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ра является, например, граница болота и незаболоченной территории, на которой в почвах, водах и рыхлых отражениях резко
изменяются окислительно-восстановительные условия, в пограничной полосе идет накопление болотных железо-марганцевых
руд и ряда элементов группы железа. Площадные барьеры могут
субгоризонтально простираться на большие расстояния.
Техногенные барьеры также разделяются на три класса: механические, физико-химические и биогеохимические. Более
сложные процессы образования геохимических барьеров обычно
включают в себя менее сложные. Например, в образовании техногенных барьеров могут участвовать механические, физикохимические и биогенные процессы, но сущность данных барьеров не может быть понята (раскрыта) без учета особенностей социальной формы движения, техногенной миграции. Главное внимание исследователей до сих пор привлекали физико-химические
барьеры (природные и техногенные).
На геохимических барьерах образуются рудные тела большинства месторождений полезных ископаемых, и само понятие
геохимических барьеров оказалось очень полезным для разработки методики поисков полезных ископаемых. Изучение барьеров
важно и в борьбе с загрязнением окружающей среды.
Контрольные вопросы
1. Что подразумевает понятие «геохимический ландшафт»?
2. Какие выделяют категории элементарных геохимических
ландшафтов?
3. Назовите внутренние факторы миграции.
4. Что относится к внешним факторам миграции?
5. Дайте определение термину «ландшафтно-геохимический
барьер».
6. Приведите примеры механической, физико-химической и
биогенной миграции.
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 7 АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ
7.1 Факторы формирования антропогенных ландшафтов
Формы воздействия человеческого общества на природную
среду различны. Одни из них вызывают глубокие изменения
ландшафта на относительно небольшой территории (промышленное и гражданское строительство), другие, трансформируя
ландшафт не столь резко, проявляются, на очень больших площадях (пастбищное скотоводство, лесное хозяйство и т. д.). Наиболее широкими категориями, охватывающими обе группы и позволяющими оценить масштабы человеческой деятельности, направленной на изменение природы, являются категории использования земель: сельскохозяйственное использование (богарное
земледелие, орошаемое земледелие, пастбищное скотоводство),
лесное, горнопромышленное и рекреационное.
Каждую из территориальных форм использования земель
можно представить себе как определенную категорию антропогенных ландшафтов. Современное земледелие, в результате которого возникают агроландшафты, базируется на коренной мелиорации земель. Широко применяется известкование кислых почв,
осушение переувлажненных, сверхглубокая обработка и пескование тяжелых земель, орошение, контурная, полосная система земледелия, сеть островных и линейных лесных насаждений, регулярное травосеяние и севообороты, применение удобрений, террасирование крутых склонов и т. д. Мелиорации предназначены для
оптимизации биологического, водного, воздушного и теплового
режимов почвы с целью получения высокой и устойчивой биологической продуктивности на сельскохозяйственных угодьях.
Поэтому полевые агроландшафты, например, по своеобразию
проявления таких физико-географических процессов, как сток,
эрозия, почвообразование, можно считать достаточно конкретным типом ландшафтов.
С другой стороны, возможность развития самого антропогенного ландшафта часто строго контролируется определенными
физико-географическими факторами. Так, распространение пахотных земель на земном шаре ограничивается совершенно определенными геоморфологическими условиями (в пределах равнин,
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
плато, межгорных долин, но не в горах) и особенностями климата
(тепловыми условиями и для богарных земель – увлажнением).
Наличие определенных видов природных ресурсов или существование в той или иной мере благоприятных условий для определенного типа использования природной среды рано или поздно
приводят к возникновению специфических ландшафтов. Общая
направленность изменений, вносимых человеком в первоначальную структуру природного ландшафта, оказывается как бы предопределенной самой природой. Неслучайно черноземностепные равнины умеренного пояса на разных материках и в разных странах стали районами богарного земледелия, а сухостепные равнинные ландшафты с каштановыми почвами того же
пояса – районами пастбищного скотоводства и орошаемого земледелия. Еще более четко приурочены к конкретным типам природных условий лесохозяйственные и горнопромышленные
ландшафты.
Антропогенные ландшафты по многим признакам отличаются от первичных. Для них характерна существенная перестройка
всего природного комплекса – водно-теплового баланса, биологического и биохимического круговорота, направления почвенных процессов и т. п., определяемая технологией, практическими
приемами и методами трудовой деятельности.
Главным результатом хозяйственного использования является упрощение ландшафтов как материальных систем. В первую
очередь это относится к лесохозяйственным и агроландшафтам.
Стремление человека повысить продуктивность ландшафтов сопровождается уменьшением сложности их структуры и разнообразия, снижением их устойчивости.
Внедрение монокультур ведет к однообразию ландшафта,
ухудшению баланса вещества и энергии в нем, что ограничивает
его производительность. Иными словами, высокая специализация
хозяйства приводит к возникновению однообразных интенсивно
культурных, неустойчивых ландшафтов. Чем разностороннее и
дифференцированнее сконструирован ландшафт, тем стабильнее
факторы, действующие в нем и определяющие его баланс.
Другой особенностью антропогенных ландшафтов является
изменение биогеохимических циклов и нарушение химического
равновесия в природной среде, сложившегося за длительные гео122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
логические периоды ее саморазвития. Важное значение имеет не
только изъятие ряда химических элементов из круговорота, но и
их техногенное поступление в природную среду, которое в 10–
100 раз превышает естественное.
Картина современного распространения антропогенных
ландшафтов на земном шаре постоянно меняется. Главная причина – непрерывная трансформация земельного фонда, стимулируемая ростом народонаселения и экономическим развитием
стран.
Значительные площади выпадают из хозяйственного использования из-за их нерационального освоения: заброшенные нерекультивированные карьеры, засоленные и заболоченные земли, а
также территории, где из-за сброса промышленно-бытовых отходов происходит загрязнение природной среды. При этом в ряде
стран потери пахотных земель в результате эрозии, дефляции, засоления по площади превышают распашку целины.
Необходимо отметить, что в последнее время намечается и
обратная тенденция в перераспределении земельного фонда – сокращение площади пашни ради расширения рекреационных зон,
главным образом в виде лесов и лесопарков.
Неиспользуемые человеком ландшафты занимают уже менее
половины площади суши. Но это еще не все. Техногенное поступление в природную среду продуктов и отходов промышленного
и сельскохозяйственного производства и глобальный характер
миграции техногенных элементов привела к накоплению в ландшафтах посторонних веществ в несвойственных природе количествах и сочетаниях. Поскольку эти вещества прямо или косвенно
влияют на природные процессы, фактическая площадь ландшафтов, на которые распространяется хозяйственная деятельность,
почти совпадает с поверхностью всей нашей планеты.
Классификация антропогенных агроландшафтов затруднена
тем, что различные формы хозяйственной деятельности весьма
тесно переплетаются на одной и той же территории. Все же во
всех случаях можно выделить преобладающий и фоновый типы
использования земель. Связанная с ним отрасль хозяйства не всегда является ведущей в экономике этого района. Bo многих районах черноземных равнин умеренного пояса, например, главное
хозяйственное значение имеет животноводство, однако среди не123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используемых человеком земель есть территории, потенциально
продуктивные как пахотные, так и пастбищные. Однако земля
используется в основном для выращивания продовольственных и
кормовых культур, и преобладающий тип антропогенного ландшафта сопряжен именно с земледелием. Еще слабее использование земель отражает значение промышленности, несмотря на
важнейшую хозяйственную роль промышленных комплексов.
Это отчетливо видно на картах современных ландшафтов материков, на которых получили отражение только фоновые типы
ландшафтов.
Картографической основой для их составления послужили
карты зональных типов ландшафтов из физико-географического
атласа мира и карты использования земель. Приняв за основу
классификацию ФАО, выделяют следующие типы использования
земель, имеющие наибольшее территориальное распространение
и поддающиеся картографическому отображению: 1) орошаемые
пашни, 2) неорошаемые пашни, 3) сады и плантации, 4) леса с
очагами подсечно-огневого земледелия, 5) пастбища с очагами
пашни, 6) горные пастбища с очагами горно-долинного земледелия, 7) травянисто-кустарниковые и редколесные пастбища,
8) сухостепные, полупустынные и пустынные пастбища, 9) оленьи пастбища, 10) леса, 11) неиспользуемые земля.
Очевидно, что такой отбор предполагает сильную генерализацию. В результате на картах нашли свое отражение лишь те антропогенные ландшафты, которые занимают более 60 % площади
естественного ландшафта.
Отсутствие необходимых картографических материалов не
позволяет выделить вторичные леса и районы лесопромышленных разработок, поэтому лесные земли объединены в одну категорию. Такое объединение на картах мелкого масштаба вполне
правомерно, поскольку все леса, за редким исключением, испытали на себе прямое или косвенное воздействие хозяйственной
деятельности человека.
В целом, несмотря на то, что эти карты отличаются схематичностью изображения, особенно горных территорий, они дают
правильную картину географии ландшафтов и позволяют судить
об особенностях использования территории.
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7.2 Классификация антропогенных ландшафтов
Одна из первых классификаций антропогенных ландшафтов
принадлежит В.Л. Котельникову (1950), который в зависимости
от распаханности территории выделил ландшафты неизмененные, слабо измененные, сильно измененные и преобразованные.
Д.В. Богданов (1951) предложил различать ландшафты первобытные, слабо измененные, культурные. Также три типа ландшафтов, хотя и несколько иных по содержанию, выделил
С.В. Калесник (1955). По его мнению, на Земле преобладают измененные, планово преобразованные ландшафты и мало распространенные первобытные. Одновременно предпринимались попытки произвести классификацию более мелких антропогенных
комплексов – местностей, урочищ. Например, в ландшафтах
Средней Видземе К.Г. Раман (1958) установил малозатронутые,
средне преобразованные, сильно окультуренные местности, а
также застроенные местности городов и сел. В.С. Жекулин (1961)
в пределах северо-запада РСФСР выделил естественные, естественно-антропогенные, антропогенные восстанавливаемые, окультуренные урочища.
А.Г. Исаченко (Основы ландшафтоведения и физикогеографическое районирование, 1965, 1991, с. 212) высказал
мысль, что, в зависимости от степени воздействия хозяйственной
деятельности, следует различать измененные и условно неизмененные ландшафты. К последним отнесены ПТК, не посещаемые
или мало посещаемые человеком, не подвергающиеся непосредственному хозяйственному использованию. Измененные ландшафты представлены:
- слабо измененными – хозяйственная деятельность человека
в них затронула отдельные компоненты, но основные природные
связи остались ненарушенными; нарушенными (сильно измененными);
- подвергшимися длительному хозяйственному использованию, которое привело к нарушению структуры комплекса и проявлению таких негативных последствий, как эрозия, дефляция,
заболачивание, засоление, загрязнение вод и др.;
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- преобразованными, или собственно культурными, в которых природные связи целенаправленно изменены на научной основе в интересах общества.
Несколько классификаций антропогенных ландшафтов предложил Ф.Н. Мильков (1973):
- по содержанию: сельскохозяйственные, промышленные,
водные, лесные, селитебные, беллигеративные (образовавшиеся в
результате военных действий), дорожные ландшафты;
- по генезису: техногенные, пашенные, подсечные (экстирпативные), пирогенные, пастбищно-дигрессионные, рекреационнодигрессионные ландшафты.
Эти две классификации Ф.Н. Мильков считал наиболее важными, но не исчерпывающими. Подсобное значение имеют классификации по другим признакам:
- по глубине воздействия человека на природу:
- антропогенные неоландшафты – заново созданные человеком комплексы (польдер, пруд, курган, карьер);
- измененные (преобразованные) антропогенные ландшафты
(березовая роща на месте дубравы);
- по целенаправленности возникновения:
- прямые антропогенные ландшафты, возникающие в результате целенаправленной хозяйственной деятельности (полезащитные лесные полосы, пруды, водохранилища);
- сопутствующие антропогенные ландшафты, появляющиеся
в результате природных процессов, активизированных или вызванных к жизни хозяйственной деятельностью человека (овраг
на месте борозды, болото в зоне подтопления водохранилища);
- по длительности существования и степени саморегулирования антропогенные ландшафты делятся:
- на долговечные саморегулируемые (курганы, земляные валы);
- многолетние, частично регулируемые (посадки лесных
культур, суходольные луга, водохранилища);
- кратковременные регулируемые (возделанные поля, сады);
- по хозяйственной ценности, бонитету следует различать
ландшафты:
- культурные, или конструктивные, – постоянно регулируемые, поддерживаемые в оптимальном состоянии человеком (полезащитные лесные полосы, сады, большая часть полей);
- акультурные – антропогенный бедленд, бросовые земли.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Анализируя вопрос о соподчинении антропогенных ландшафтов, Ф.Н. Мильков по направлению хозяйственной деятельности предложил различать классы (сельскохозяйственные, промышленные, лесные и др.), а внутри них с учетом вида хозяйственной деятельности – подклассы ландшафтов. Так, в сельскохозяйственном классе ландшафтов выделены полевой, луговопастбищный, садовый, в промышленном – карьерно-отвальный,
рекультивированный и другие. В свою очередь подклассы ландшафтов подразделяются на типы местностей и типы урочищ.
Работы по картографированию и типологии антропогенных
ландшафтов отражают пространственно-морфологический подход к изучению взаимодействия хозяйственной деятельности человека с природной средой. Одновременно наметился функциональный подход к этой проблеме, когда исследованию подвергаются системы, которые формируются в результате взаимодействия технического сооружения с природной средой. Действительно, в пределах самых разнообразных природных ландшафтов
имеется множество технических сооружений. Каждое из них
вступает в сложное взаимодействие с природным окружением,
вызывая в нем те или иные изменения в определенной зоне влияния. Образуются системы, функционирующие как единое целое,
но состоящие из тесно взаимосвязанных природных и техногенных элементов. Такие комплексы Ф.Н. Мильков называл ландшафтно-техногенными, а В.С. Преображенский, К.Н. Дьяконов
и другие ученые – природно-техническими или геотехническими
системами.
Важнейшая задача изучения геотехнических систем – анализ
масштабов и параметров воздействия технических сооружений и
технологических процессов на природные территориальные комплексы. Задача эта непростая, так как для ее решения исследователь должен иметь не только географическую подготовку, но и
обладать некоторой суммой технических знаний. Особенно необходимы такие комплексные знания при проектировании новых
геотехнических систем, оценка деятельности которых производится с позиции экологической безопасности. В связи с усилением внимания к проблемам охраны природы намечается сближение технических и естественных наук.
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функциональный подход к классификации антропогенных
ландшафтов, предложенный Ф.Н. Мильковым, оказался чрезвычайно плодотворным и нашел широкое признание не только в научных исследованиях, но и в практике проектно-планировочных
работ. Однако существующие функциональные классификации
антропогенных ландшафтов построены с учетом направленности
хозяйственной деятельности человека, при полном игнорировании природной основы, на которой формируются антропогенные
комплексы. Это обстоятельство привлекло к себе внимание ряда
исследователей, среди которых можно выделить работу А.Б. Басаликаса. В ней проводится мысль, что хозяйственная деятельность человека протекает в условиях конкретного природного
ландшафта, что необходимо учитывать при классификации антропогенных ландшафтов. В этом случае могут быть выделены
холмисто-моренные сельскохозяйственные, долинные урбанизированные, зандровые рекреационные и др. антропогенные ландшафты.
Разделяя такую точку зрения, вполне закономерно сделать
вывод, что антропогенные ландшафты разделяются на две группы: техногенных и природно-антропогенных ландшафтов (ПАЛ).
Последние представляют комплексы, сформировавшиеся в результате целенаправленного использования ресурсов природного
ландшафта в определенных видах хозяйственной деятельности.
Сельскохозяйственная, лесохозяйственная, рекреационная, природоохранная и прочая деятельность обусловлена природными
предпосылками и наличием пригодных для использования ресурсов, но влечет за собой трансформацию природного комплекса.
Поэтому вмешательство человека в такие ландшафты не беспредельно, их нормальное функционирование возможно при условии
сохранения природных взаимосвязей, что обеспечивается биотой.
В случае коренного изменения биоты нарушается устойчивость
ландшафта, что приводит к его деградации.
В отличие от ПАЛ, техногенные ландшафты (ТЛ) являются
комплексами, созданными руками человека и не имеют аналогов
в природе. Природная основа таких ландшафтов характеризуется
глубокими изменениями не только биоты, но и геомы, поэтому
нормальное функционирование ТЛ осуществляется при условии
непрерывного контроля и управления со стороны человека.
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте формы воздействия человеческого общества на природную среду.
2. По каким признакам антропогенные ландшафты отличаются от природных?
3. Охарактеризуйте картину современного распространения
антропогенных ландшафтов по планете.
4. Приведите примеры слабоизмененных и сильноизмененных антропогенных ландшафтов.
5. Какие выделяют типы антропогенных ландшафтов по содержанию?
6. Какие комплексы относятся к категории сопутствующих
антропогенных ландшафтов?
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тема 8 ЛАНДШАФТНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
8.1 Типизация агроландшафтов
Адаптивная система земледелия предполагает решение вопросов разного уровня, для чего требуется дифференциация земель в зависимости от решения тех или других задач.
Предлагается следующая дифференциация:
- типизация агроландшафтов;
- классификация земель по эрозионной опасности;
- установление типов земель по интенсивности использования;
- классификация элементарных склонов для разработки типовых решений их устройства.
Типизирование агроландшафтов для формирования систем
земледелия следует выполнять по тому ведущему компоненту,
который в наибольшей мере предопределяет природный баланс
(экологическое равновесие) в конкретном регионе. В условиях
сложного рельефа и интенсивной эрозии почв ЦентральноЧерноземной зоны таким компонентом является рельеф с гидрографической сетью (водосбор), от которого зависят сток осадков
и водный режим территории в целом. Именно этот компонент в
данном регионе в наибольшей мере предопределяет лицо и судьбу агроландшафта, поскольку наиболее опасными являются эрозия и засуха и связанная с ними общая деградация почв. Прочие
компоненты (почвы, растительность и др.) могут играть корректирующую роль.
Ландшафтный водосбор представляет собой относительно
замкнутый и обособленный территориальный комплекс, характеризующийся общностью проявления эрозионных процессов,
микроклиматических условий и взаимосвязанности мер по решению задач локального природного баланса. В пределах такого
комплекса найдут свое место другие элементы ландшафта более
низкого таксономического уровня: ландшафтная полоса, рабочий
участок, лесная полоса и т. д.
Ландшафтно-водосборный подход определяет пять основных
типов агроландшафтов.
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
I тип – полевой ландшафт с равнинным типом местности.
Сюда относятся приводораздельное плато с крутизной до 1°. Это,
как правило, пахотные земли, используемые в севообороте.
Рисунок 5 – Рельеф полевого агроландшафта с равнинным типом местности с крутизной до 1,0–1,5°, I тип
II тип – прибалочно-полевой агроландшафт с поперечнопрямыми профилями склонов. Сюда относятся крупные придолинные, прибалочные склоны с преобладанием одной-двух экспозиций с крутизной более 1°, представляющие собой относительно самостоятельный, обособленный водосбор, характеризующийся общностью взаимосвязанных мероприятий по регулированию природного баланса. Эти водосборы состоят из пахотных земель в совокупности с балкой или долиной со значительным преобладанием первых.
Рисунок 6 – Рельеф прибалочного (придолинного) полевого агроландшафта с поперечнопрямыми профилями склонов,
II тип
III тип – полевой агроландшафт с рассеивающими (выпуклыми) водосборами, с разными экспозициями, чаще всего представляющие собой массивы пашни с примыкающими к ним участками балочных земель. Формирующиеся здесь режимы (водный, тепловой, воздушный) отличаются значительной обособленностью и характеризуются общностью взаимосвязанных мероприятий по регулированию природного баланса.
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 7 – Рельеф полевого агроландшафта с рассеивающим водосбором,
III тип
IV тип – балочно-полевой агроландшафт с собирающими водосборами, ограниченными водораздельной линией. Сюда относятся лощинообразные и овражно-балочные водосборы, включающие остепненные склоны, а также примыкающие склоны полевых земель, сток осадков с которых существенно влияет на
водный режим данного, относительно обособленного комплекса,
характеризующегося общностью взаимосвязанных мероприятий
по его регулированию.
Рисунок 8 – Рельеф балочно-полевого агроландшафта, c
собирающим водосбором,
IV тип
V тип – балочно-полевой агроландшафт, представленный совокупностью балочных ответвлений, сопряженных склонов, лощин, ложбин, составляющих единую гидрографическую сеть
(«мятый рельеф»). Несмотря на различие в режимах отдельных
частей ландшафта, их объединяет единая гидрография, которая
влияет на общий водный, тепловой и воздушный режим всей территории ландшафта этого типа и требует комплексного подхода
при его устройстве.
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 9 – Рельеф балочно полевого
агроландшафта,
представляющий совокупность
балочных ответвлений, сопряженных склонов, лощин, ложбин, составляющих единую
гидрографическую сеть,
V тип
Каждый из названных типов агроландшафтов может состоять
из одного или нескольких подтипов и элементарных склонов и
представлять собой блок их разновидностей по разнообразию
особенностей, образуя семейство в данном типе. Так, например, в
IV и V типах могут быть разновидности агроландшафтов с донными и береговыми оврагами, с заболоченными днищами балок,
крупным лощинообразным распахиваемым водосбором и т. д.
Такие особенности предопределяют применение разных приемов
устройства ландшафта.
Кроме пяти может быть назван и VI тип агроландшафта –
крупные поймы в долинах крупных рек, где наблюдаются относительно автономный водный и микроклиматический режимы, устанавливается особый порядок устройства и использования земель.
8.2 Экологическая оптимизация
структуры земельных угодий
Структура земельных угодий – основной вопрос ландшафтной экологии и ландшафтного земледелия. Необходимость установления рационального состава и соотношения угодий диктуется экологическими законами и принципами, в частности законами генетического разнообразия и оптимальности, принципом
«плотной упаковки» и др. Решение этого вопроса тесно связано и
с социально-экономическими условиями (региона, края и т. д.).
Экологически обоснованная структура земельных угодий
предполагает решение следующих задач:
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- поиск оптимального соотношения различных средостабилизирующих видов угодий, обеспечивающего устойчивость ландшафтных экосистем;
- формирование искусственно создаваемых угодий, соответствующих в ландшафтно-экологическом отношении биоклиматическому фону и естественному потенциалу ландшафта; установление оптимальных размеров контуров (участков) различных видов угодий, прежде всего, пашни;
- совершенствование размещения различных видов сельскохозяйственных угодий в увязке с естественными компонентами
ландшафтов. Решение названных задач должно войти в содержание ландшафтно-экологического земледелия.
Современные агроландшафты по составу и соотношению
угодий определяются как неустойчивые и разрушающиеся. Их
деградация исторически сложилась под воздействием ряда социальных и политических факторов. Наибольшая степень деградации отмечается в связи с ростом населения, изменением формы
собственности на землю, организацией чрезмерно крупных хозяйств, преобразованием системы расселения, необоснованным
освоением целинных и залежных земель и так называемых малопродуктивных угодий и т. п. В условиях надвинувшегося экологического кризиса в природопользовании необходимо совершенствовать стратегию использования земельных угодий и систем
земледелия.
Решение этой проблемы лежит на пути дальнейшей интенсификации земледелия на лучших землях, интеграции биологических, химических, технических и других средств при одновременном сокращении производства в менее благополучных условиях агроландшафтов. При этом часть худших, особенно деградирующих земель может выводиться из оборота, переводиться в
менее интенсивно используемые угодья, вплоть до консервации,
а также под рекреации, заказники, парки и т. д. Пашню с гумусом
8 и более процентов определить заповедной без права отводов
для несельскохозяйственных нужд и использовать только под посевы сельскохозяйственных культур. Консервация земель в ряде
стран мира стала новым элементом аграрной политики. Обусловливается это несколькими обстоятельствами. Во-первых, достижения науки и технический прогресс обеспечили условия произ134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
водства сельскохозяйственных продуктов в достаточном количестве на меньших площадях.
Во-вторых, все острее проявляется экологическая напряженность и общая деградация почв на значительных площадях, дальнейшее использование которых экологически недопустимо и
экономически нерентабельно. Это можно проследить на примере
мирового опыта. В США осуществляется программа изъятия и
обработки земель, наиболее подверженных эрозии. Начиная с
1985 года изъято 15 млн. га; в перспективе намечено изъять до
48 млн. га, т. е. 28 % от общей площади пашни в стране. Аналогичная работа проводится в Дании, Германии и других странах.
Анализ отечественных и зарубежных данных свидетельствует
о том, что устойчивый агроландшафт может быть сформирован в
том случае, если соотношение его главных компонентов (пашни,
луга, леса) устанавливается в пределах 30 % по каждой составляющей. Однако опыт агроландшафтной организации конкретных территорий свидетельствует о следующем:
- соотношение угодий в каждом конкретном случае индивидуально и зависит от рельефа, гидрографических, почвенных и
других природных и антропогенных условий местности;
- в условиях степной зоны это соотношение может быть сдвинуто в сторону увеличения площади пашни с компенсацией этого
сдвига за счет введения стабилизирующих культур и угодий (залежных участков, полосных посевов, многолетних трав и т. д.).
Эколого-ландшафтный подход предполагает установление
такого соотношения площадей пашни, пастбищ, сенокосов, лесонасаждений, заповедников, населенных пунктов и других антропогенных и средостабилизирующих составляющих, которое способствовало бы саморегуляции агроландшафта. Лучшее соотношение угодий в агроландшафте наблюдается тогда, когда оно
приближается к природному, естественному ландшафту.
Но тогда получается, что в ландшафте должна быть сведена к
минимуму пашня, так как она является дестабилизирующим
угодьем. Ведь в природных экосистемах нет пашни. Попытки
сконструировать ландшафт с наличием пашни и одновременным
решением полного экологического баланса в нем – дело проблематичное, так как оно слабо согласуется с природноэкологическими законами. Уместно заметить, что ведущий ком135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
понент ландшафта «почвы» формируется в ее естественных условиях. При систематической обработке, когда естественный механизм почвообразовательного процесса нарушен, формирование
основных свойств почвы чрезвычайно затруднено, даже при соблюдении законов земледелия.
Решение задачи состава и соотношения угодий в агроландшафтах в экологическом плане заключается в увеличении доли
средостабилизирующих угодий, т. е. в увеличении площади, занятой лесными насаждениями, пастбищами, сенокосами, многолетними травами, под водой и т. д., с одновременным сокращением пашни.
Состав и соотношение угодий – ведущий критерий состояния
агроландшафта. Следует обратить внимание на то, что с научной
точки зрения некорректно ставить задачу решения соотношения с
жестко фиксированными цифрами количества того или другого
угодья. Дело в том, что разным удельным весом пашни можно
по-разному либо смягчать, либо обострять экологическую напряженность в экосистемах. Поэтому решение задачи правомернее представить в виде шкалы со «скользящим указателем» от
худшего состояния агроландшафта к лучшему. Поднять или
опустить «планку» на шкале – это зависит от многих факторов, в
том числе и от экономических. В связи с этим предлагается таблица-шкала, которая может быть придержкой при проектировании устойчивых систем земледелия (таблица 3).
Таблица составлена в соответствии с требованиями экологических законов, обобщена передовая практика хозяйств России,
где успешно сдерживается экологический кризис.
Поскольку коренной вопрос в установлении состава и соотношения угодий – удельный вес пашни, приведем для справки
сведения из мировой практики. «Если современное население
земного шара принять за 6,0 млрд., то на одного человека приходится 0,25 га пашни и многолетних насаждений и 0,58 га природных кормовых угодий. В Европе (без бывшего СССР) на душу
населения приходится в среднем 0,27 га пашни, в том числе: в
Венгрии – 0,47; Болгарии – 0,42; Румынии – 0,41; Польше – 0,37;
Франции – 0,32; Чехословакии – 0,31; Италии – 0,16; Германии –
0,15; Великобритании – 0,11 га. В странах ЕС на одного человека
приходится 0,21 га пашни. Самая бедная пахотными землями
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Азия. Здесь, без бывшего СССР, на одного человека приходится
0,18 га, в том числе в Китае – 0,08 и в Японии – 0,03 га. Специалисты считают, что 0,10 га пашни достаточно, чтобы прокормить
одного человека всеми продуктами питания. Китай, имея всего
лишь 0,08 га пашни на душу населения смог прокормить
1,3 млрд. человек.
Таблица 3 – Устойчивость агроландшафтов при разном
соотношении угодий в сельскохозяйственных
предприятиях Пензенской области
Угодья
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
Пашня
Леса, луга,
мн. травы, под водой
В т. ч. по типам
В среднем
Состояние
агроландшафтов
по области,
агроландшафта
%
I
II III IV V
70
85 78 70 60 50
Разрушающий
30
15 22 30 40 50
60
75
65
55
48
40
40
25
35
45
52
60
50
65
57
50
43
35
50
35
43
50
57
Порогоустой65 чивый
40
55
48
40
35
30
60
45
52
60
65
Минимально70 устойчивый
35
45
40
35
30
25
65
55
60
65
70
Средне75 устойчивый
30
40
35
30
25
20
70
60
65
70
75
80
25
35
30
25
20
15
75
65
70
75
80
Высоко85 устойчивый
0–20
20
15
10
5
0
80–100
80
85
90
137
Неустойчивый
Устойчивый
Экологическое
равновесие с
устойчивым
95 100
ростом плодородия почв
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В 2000 году в группе угодий «Пашня, леса, луга, многолетние
травы, под водой» пашня занимала 68,0 %.
На современном этапе сохранение чрезмерной распаханности
и экономия пашни за счет экологии напоминает ситуацию экономии средств на питание больного.
Таблица 4 – Требования к качеству земель при определении
видов сельскохозяйственных угодий в Пензенской
области
Показатель
качества сельскохозяйственных
угодий
1
Содержание
гумуса
Необходимые параметры
пашни
2
Для черноземных почв более
4,0 %, для серых лесных –
более 1,5 %
Содержание
Гранулометричечастиц физический
ской глины
состав
более 15 %
Мощность оставшегося гуЭродированность мусового горизонта более
20 см
Крутизна склона
Менее 7°
Экспозиция
склона
Кислотность
Солонцеватость
и
засоленность
многолетних
насаждений
3
Для черноземных почв
более 4,0 %,
для серых
лесных –
более 1,5 %
Содержание
частиц физической глины
более 15 %
Мощность оставшегося гумусового горизонта более
20 см
Менее 7°
сенокосов
пастбищ
4
5
Более 1 %
Более 1 %
Содержание
Содержание
физической
физической
глины
глины любое
любое
Мощность Мощность
оставшегося оставшегося
гумусового гумусового
горизонта
горизонта
более 10 см более 10 см
Не более 12° Не более 15°
Любая
Ю, ЮЗ, ЮВ
Любая
рН более 4,5
рН более 4,5
рН более 4,5 рН более 4,5
Содержание
поглощенного
натрия менее
10 мг-экв.,
магния менее
20 мг-экв. /
100 г почвы
Содержание
поглощенного
натрия менее
10 мг-экв.,
магния менее
20 мг-экв./
100 г почвы
Содержание
поглощенного натрия
менее 15 мгэкв., магния
менее 30 мгэкв. /
100 г почвы
138
Любая
Содержание
поглощенного натрия
менее 15 мгэкв., магния
менее 30 мгэкв. /
100 г почвы
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2
На переувлажненные и не заболоченные,
Переувлажнена также глубоность
кооглеенные
и заболоченность
почвы с уровнем грунтовых
вод более 3 м
Каменистость
Не щебнистые,
не каменистые,
а также слабокаменистые
слабощебнистые почвы
с содержанием
камней
в пахотном
слое 5-20 м3/га
3
На переувлажненные
и не заболоченные,
а также глубокооглеенные почвы с
уровнем грунтовых вод более 2,5 м
Не щебнистые, не каменистые,
а также
слабо-, среднещебнистые
почвы с содержанием
камней в пахотном слое
5-50 м3/га
Окончание таблицы 4
4
5
На переув- На переувлажненные лажненные
и не заболо- и не заболоченные,
ченные,
а также глу- а также глубокооглеен- бокооглеенные почвы с ные почвы
уровнем
с уровнем
грунтовых грунтовых
вод более
вод более
0,5 м
1,5 м
Не щебниНе щебнистые, не кастые, не каменистые,
менистые,
а также
а также
слабо-,
слабо-,
средне-,
среднещебсильнощебнистые почнистые почвы с содервы с содержанием
жанием
камней в пакамней в пахотном слое
хотном слое
5-50 м3/га
5-100 м3/га
8.3 Территориальное устройство пахотных земель в целях
экологизации земледелия
Исторически сложилось так, что размеры землепользований и
полей формировались главным образом в соответствии с социально-экономическими требованиями.
В связи с такой направленностью землеустройства любые вопросы по размерам участков решались преимущественно с позиции использования машин, организации труда и т. п. При этом
весьма слабо учитывалась экология. В последние годы в землеустроительной литературе одной из задач считается «разработка
и внедрение комплекса мероприятий по мелиорации земель; охране окружающей среды, поддержанию экологического равновесия в природе, созданию культурных ландшафтов».
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Однако экологическая интерпретация составных частей и
элементов землеустройства в литературе представляется пока
еще недостаточно полно. При этом не всегда такая интерпретация
приводится в едином механизме «агроландшафты – земледелие».
Назрела необходимость в углубленной экологической подаче
всех элементов территории (агроландшафта). Это крупная тема.
В настоящей работе остановимся в основном лишь на вопросе о
размере полей и агрофаций (рабочих участков).
Отвечают ли экологическим требованиям существующие
крупные по размерам землепользования хозяйств? «Гигантизм» в
землепользовании, безынициативность крестьян в связи с общественной обезличенной формой собственности на землю свидетельствуют об ограниченности крупнотерриториального производства эффективно использовать земельные ресурсы и спасти их
от деградации, разрушения окружающей среды, загрязнения водных источников и т. д. Мелиораторам, например, всегда было выгодно осушать только большие массивы, а не вести работы «полоскутно». Механизаторам с их мощной техникой невыгодно
«крутиться» на клочке земли, зажатом лесными полосами. В результате – эрозия, иссушение, пыльные бури и, как следствие, –
бросовые земли. Экологические проблемы обостряются.
Земли весьма мозаичны по физико-механическим, химическим, экологическим и другим свойствам. Поэтому чем мозаичнее ландшафт, тем индивидуальнее и специфичнее слагающие
его компоненты и тем дифференцированнее должен быть подход
в приемах и методах его использования. Чем выше будет эта специфичность, тем «вписаннее» в ландшафт окажется сельскохозяйственное производство. И все-таки на стыке экологии и экономики лежит тот размер поля, который наиболее благоприятен
для земледелия.
Самое большое поле (по Н.Ф. Реймерсу) не должно превышать заложенную в нем возможность поддержания процессов естественного круговорота веществ, а самое маленькое не может
быть меньше того размера, при котором создаются благоприятные условия для производства культурных растений.
Гигантские поля, засеянные одной и той же культурой, – это
гигантская кормушка для вредителей, заболеваний растений и др.
Их тем больше, чем больше кормушка. Наоборот, чем мозаичнее
посевы, тем труднее с ними справиться насекомым. Таким обра140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зом, уменьшая размеры посевных участков и разнообразя их, мы
получаем более качественный ландшафт, ограничивающий применение большого количества пестицидов.
Крупные землепользования сельскохозяйственных предприятий предопределили проектирование крупных полей – 200–300 га, с
недостаточным учетом природных факторов (рельефа, почв и
др.). По границам полей размещались и создавались лесные полосы, также без детального учета природных условий. В результате вместо улучшения водного режима почв, паводкового стока
дождевых и талых вод, вместо усиления подземного стока наблюдалось увеличение поверхностного стока, усиление водной
эрозии, заиление рек, прудов, водохранилищ, происходило усиление засушливости лесостепи и степи, вплоть до опустынивания. Причем это во многом определилось не изменением климата
и погоды, а отрицательным влиянием ошибочных способов осуществляемой организации территории, закладки лесных полос по
границам клеток прямоугольной формы, вдоль склона, без учета
рельефа, а также расположением границ полей, а следовательно,
и обработки участков вдоль склона, с пересечением горизонталей
или наискось к ним.
Таким образом, в соответствии с законами экологии (закон
генетического разнообразия, закон оптимальности и др.), чем
мельче природный контур, в том числе и размер поля (пахотный
участок), тем устойчивее экосистема к отрицательным природным воздействиям (засухе, эрозии, вымерзанию и др.).
Выше говорилось о размере поля, ассоциирующемся с размером территории (участка), занятом одной сельскохозяйственной
культурой. Однако в данном случае в понятии размера поля мы
полагаем присутствие всей совокупности как природных, так и
хозяйственных факторов. Другими словами, речь идет об экологически однородных участках (рабочих участках) или, как мы
предлагаем называть, агрофациях. При формировании таких территориальных единиц следует руководствоваться «методом природного контура». Рабочий участок (агрофация) представляет собой наименьшую ландшафтно-хозяйственную единицу, при проектировании которого необходимо учитывать совокупность природных и хозяйственных факторов.
Требования, которые должны выполняться при проектировании рабочих участков (агрофации), следующие:
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. Экологическая однородность факторов и условий:
– почвенных разностей;
– крутизны и экспозиции склона, его формы;
– геологического строения (тип и мощность почвообразующих пород, глубина залегания водоупорных горизонтов, мощность гумусового горизонта);
– водного, теплового и воздушного режимов.
Размеры экологически однородных участков устроенной территории колеблются в очень больших пределах – от 2–3 до 50–60 га.
При этом тенденция их изменения такова, что по мере продвижения от линии водораздела к бровке балки возможная площадь
выделения однородных участков уменьшается. Это объясняется
возрастающей пестротой природных условий к нижней части
склонов и предполагает более глубокую их дифференциацию по
типам использования сельскохозяйственных культур;
2. Полная защищенность сельскохозяйственных культур лесомелиоративным влиянием. Полная защищенность рабочего
участка лесомелиоративным влиянием достигается в том случае,
если расстояние между основными полезащитными лесными полосами не превышает 30×Н (Н – высота лесных насаждений).
Учитывая то обстоятельство, что средняя высота взрослых деревьев в полезащитных лесных полосах чаще составляет 10–12 м,
расстояние между ними должно быть около 300–360 м. Если при
этом взять оптимальные параметры по длине гона (1000–1200 м),
то площадь участка составит около 30–40 га. На склоновых землях расстояние между полосами уменьшается до 200–250 м. Поскольку на этих участках длина гона часто не превышает 600 м,
для достижения полной защищенности посевов лесомелиоративным влиянием площадь участка составит 12–15 га;
3. Предотвращение эрозии. Располагать почвозащитные рубежи и проектировать направление обработки на склонах необходимо по горизонталям: лесные и буферные полосы, валы – канавы, кустарниковые кулисы, полосные посевы сельскохозяйственных культур и др. От расстояния между рубежами зависит
ширина рабочих участков, а следовательно, их размер. К примеру, если на склоне с крутизной 4º расстояние между лесными полосами составляет 250 м, то и ширина рабочего участка будет такой же, а площадь – в пределах 15–25 га.
142
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ширина рабочего участка может определяться и другими
элементами устройства территории, например межкулисными
полосами и т. д. Можно считать, что, в зависимости от различных
линейных мелиоративных элементов, регулирующей способности агрофона, на землях с крутизной до 3° средняя величина рабочего участка составляет 20–30 га, а на землях с крутизной более 3° – 15–25 га и менее;
4. Создание условий для обитания насекомоядных птиц и энтомофагов по борьбе с вредителями, а также насекомыхопылителей сельскохозяйственных культур. Установлено, что зона активного влияния орнитофауны на агроландшафт распространяется на расстояние 250 м от мест обитания. Эффективность
влияния насекомых-опылителей при их достаточной численности
распространяется на расстояние до 1,5–2,0 км. Поэтому максимальная величина площади рабочего участка, на которую распространяется условие полной защищенности, составит 50–60 га;
5. Производительное использование сельскохозяйственной
техники и обеспечение полей дорожной сетью. Если рабочий
участок имеет прямоугольную форму с соотношением сторон 1:2,
их длиной 1000–1200 м и шириной 500–600 м, то затраты на повороты и заезды в данном случае минимальны. При этом полевая
дорожная сеть должна располагаться как минимум по трем сторонам: одной – длинной и двум коротким. При размерах участка
в 50–60 га обеспечиваются минимальные транспортные издержки. Однако при экологическом обосновании размера рабочего
участка должны соблюдаться «закон оптимальности» и другие
законы, которые предусматривают регламентацию допустимой
величины участка.
8.4 Классификация элементарных склонов для разработки
типичных решений их устройства
В природе наблюдается большое разнообразие склонов, отличающихся по размерам, форме, экспозиции, микроклимату и
т. д. Все они имеют свои особенности устройства – по размещению линейных элементов, рабочих участков (агрофаций), полей,
направлению выполнения технологических процессов. Целесообразно классифицировать их и выработать для классов типичные
решения устройства
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Склоны группируют по типам, подтипам, видам и разновидностям. Каждый тип представляет собой определенный водосбор:
прямой, рассеивающий и собирающий, имеющий разную эрозионную опасность. Все это обусловливает неоднородность типов и
особенности организации территории (рисунок 10).
Для I типа независимо от разнообразия видов склонов характерно прямолинейное размещение элементов территории, для II и
III типов – криволинейное, т. е. контурное (размещение по горизонталям). Вместе с тем II и III типы различают тем, что они имеют
различную эрозионную опасность: II тип (поперечно-выпуклый)
рассеивающий сток – менее опасен, III тип (поперечно-вогнутый) –
собирающий сток – более опасен. Следовательно, например, при
одной и той же крутизне назначаемые комплексы почвозащитной
мелиорации на этих склонах должны различаться на поперечновогнутых склонах они должны быть более интенсивными.
II и III типы склонов подразделяют на подтипы. Дело в том,
что поперечно-выпуклые, так и поперечно-вогнутые склоны
имеют разный характер выпуклости и вогнутости: в первом случае – с одинаковой крутизной на скатах (экспозициях), во втором – с
разной крутизной поперечных скатов, в первом случае склон изображается параллельными горизонталями, во втором непараллельными, т. е. со сближающимися концами горизонталей или у
основа склонов (у выпуклых), или у их приводораздельной части
(у вогнутых). Из-за различия характера поперечной выпуклости
будут и разные методические приемы проектирования элементов
территории, т. е. будут особенности в их проектировании. Этим и
обусловливается необходимость выделения подтипов.
I тип и подтипы II и III типов включают по три вида, обусловленных формами продольного профиля склонов.
Особенности организации территории прослеживаются и по
отдельным видам склонов не только разных типов и подтипов, но
даже в пределах одного и того же подтипа. Например, характер
продольного профиля обусловливает разное расстояние между
такими линейными элементами, как стокорегулируюшие лесные
полосы и др. Если на поперечно-выпуклом продольно-прямом
склоне лесные полосы размещают через равные расстояния одна
от другой, то на поперечно-выпуклом продольно-вогнутом склоне расстояния между ними сокращается к крутой и увеличивается
на шлейфовой части склона. Короче говоря, особенности организации территории здесь определяются разной крутизной на продольном профиле склона.
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Типы склонов (поперечные профили)
Рисунок 10 – Классификация склонов для проектирования
Рисунок 11 – Склон вогнутый в плане.
Стрелки указывают направление стока воды
Рисунок 12 – Склон выпуклый в плане
Стрелки указывают направление стока воды
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13 – Графическое изображение склонов
по подразделениям классификации
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Аналогичные особенности имеют место и на видах склонов
2-го подтипа, но здесь решение задачи размещения линейных
элемента усложняется непараллельностью горизонталей.
Расположение типов и других подразделений классификации
совпадает с нарастающей сложностью технологии противоэрозионной обработки и организации территории. Самая простая организация территории склонов – I типа и самая сложная – 2-го подтипа III типа.
По характеру поверхности склоны бывают следующих разновидностей (рисунок 13): ровные (а), бугристые (б), микроложбинные (в), макроложбинные (г). Разновидности, в свою очередь,
обусловливает характер агротехнических противоэрозионных
мероприятий и особенности организации территории. Например,
при наличии на склоне микроложбин может быть целесообразным залужение их днищ, что влияет на размещение рабочих участков, дорожной сети и т. д.
В названии склона, прежде всего, следует указывать характер
поперечного профиля (тип, подтип), далее – характер продольного профиля (вид) и, наконец, характер поверхности склона (разновидность); например, поперечно-выпуклый с параллельными
горизонталями, продольно-прямой, микроложбинный (II 1Ав).
Надо различать понятия простого и сложного склонов. К простым относят только склоны I типа, так как здесь всегда могут
выполняться прямолинейное размещение элементов территории
и прямолинейная технология обработки. Склоны II и III типов называют сложными.
8.5 Разновидности контурных линейных элементов
Эколого-ландшафтное земледелие вызывает необходимость
контурного устройства территории, предусматривающего проектирование линейных элементов (границ полей и рабочих участков, лесных полос, полевых дорог, кустарниковых кулис, полосных посевов сельскохозяйственных культур, валов-террас и т. д.)
и учетом конфигурации горизонталей.
Характер проектирования контурных линейных элементов
устройства территории теснейшим образом зависит от особенностей рельефа местности (формы), крутизны, длины и размеров
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
склонов), степени учета его с целью предотвращения развития
эрозионных процессов и создания оптимальных условий для работы; сельскохозяйственной техники. Контурные линейные элементы, вдоль которых выполняются основные противоэрозионные агротехнические мероприятия, являются базисными рубежами обработки, и к их проектированию предъявляются повышенные требования.
Контурные линейные элементы могут иметь сложную конфигурацию, которая предопределяется характером поперечного
профиля склона. По особенностям конфигурации можно выделить следующие разновидности проектируемых контурных линейных элементов устройства территории (рисунок 14):
- прямолинейные;
- элементарно-круговые;
- прямолинейно-круговые;
- сопряженно-круговые;
- сложно-сопряженные.
Рисунок 14 – Разновидности контурных линейных элементов
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прямолинейные элементы проектируются на элементарных
поперечно-прямых склонах. Размещаясь перпендикулярно к линиям стока, они программируют необходимость выполнения противоэрозионных агротехнических мероприятий поперек склона,
что обеспечивает максимально возможную водорегулирующую
способность агротехнических и лесогидромелиоративных мероприятий.
На однородных поперечно-выпуклых или поперечновогнутых склонах проектируются криволинейные элементарнокруговые рубежи с единым радиусом кривизны. В этом случае
создается возможность размещения базисных линейных рубежей
поперек склона, которые обеспечивают оптимальные условия для
выполнения противоэрозионной обработки склона с соблюдением допустимых уклонов по рабочим направлениям. На вытянутых
поперечно-выпуклых или поперечно-вогнутых склонах возникает
необходимость проектирования контурных линейных элементов,
состоящих из совокупности прямолинейных отрезков и круговых
кривых. Элементарно-круговые кривые, сопрягающиеся с одним
или двумя прямолинейными отрезками, представляет собой прямолинейно-круговую разновидность линейных элементов устройства территории.
На пахотных склонах, поперечный профиль которых представлен последовательно чередующимися участками выпуклых и
вогнутых форм рельефа, довольно часто возникает необходимость проектирования линейных элементов устройства территории сложной конфигурации. Каждый такой линейный элемент
может быть представлен совокупностью сопряженных круговых
кривых. Такие разновидности линейных элементов целесообразно называть сопряженно-круговыми.
На сложных пахотных склонах, представленных совокупностью вышеперечисленных форм поперечного профиля (когда чередуются выпуклые, вогнутые и прямые участки), возникает необходимость проектирования базисных линейных элементов
сложно-сопряженной конфигурации. Это такой линейный элемент, который одновременно состоит из сопряженно-круговых и
прямолинейно-круговых участков.
При проектировании контурных линейных элементов сложной конфигурации необходимо соблюдать следующие правила:
149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- радиус элементарно-круговой кривой должен быть не менее
60 метров;
- уклон по линейному рубежу должен быть допустимым (что
и для рабочих проходов агрегата);
- точка сопряжения прямолинейного отрезка с круговой кривой находится в месте касания (там, где радиус круговой кривой
образует с прямолинейным отрезком прямой угол);
- точка сопряжения элементарно-круговых кривых находится
в месте пересечения с прямой, проходящей через их центры.
Строгий учет особенностей рельефа местности и выполнение
вышеназванных правил позволят создать надежную организационно-территориальную основу для внедрения экологоландшафтных систем земледелия.
8.6 Способы размещения линейных элементов территории
(границ полей, лесных полос и др.)
Ранее существовавший прямолинейный прием размещения
поперек основного склона в настоящее время не применяется (рисунок 15 ,а, б). Этот прием не отвечает требованиям защиты почв и
формированию экологически однородных ландшафтных полос.
Иногда рекомендуется прямолинейно-контурный способ. Такой способ проще по сравнению с контурным (криволинейным),
так как на отдельных его отрезках между изломами создаются
условия для прямолинейной обработки (рисунок 15 ,в).
Однако при обработке участков на изломах их границ и тракторных гонов образуются клинья и огрехи. И чем больше излом и
крупнее агрегат, тем больше клинья. Кроме того, на сложных
склонах прямолинейные отрезки часто значительно отклоняются
от изогнутых горизонталей. Поэтому способ ломаной линии не
нашел широкого применения в производстве.
Распространенной точкой зрения является размещение границ участков и обработка строго по горизонталям (рисунок 15, е).
Однако возможности применения этого приема очень ограничены. Обработка в строгом соответствии с направлением горизонталей обеспечивает наилучшие условия для задержания стока и
уменьшения смыва почвы. Но применение его связано с больши150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ми трудностями по организации проведения механизированных
работ.
Из-за непараллельности горизонталей между загонами образуются остаточные клинья самых разнообразных размеров и конфигураций.
Разновидностью способа проектирования и обработки строго
по горизонталям является контурное размещение линейных элементов с выведением корректирующих полос при обработке на
края или в середину поля (рисунок 15, л). Данный прием лучше
предыдущего (рисунок 15, е), поскольку здесь остаточные клинья
«сгоняются» в более крупные. Однако и они имеют самую разнообразную сложную конфигурацию и те же недостатки, о которых
упоминалось выше.
а) размещение линейных элементов
поперек основного склона
б) прямолинейное размещение элементов территории
в) прямолинейно-контурное размещение линейных элементов
г) контурно-параллельное размещение линейных элементов
д) контурное размещение линейных
элементов с выделением клиньев при
обработке на края или в середину поля.
е) контурное размещение линейных
элементов (строго по горизонталям) с
образованием при обработке замкнутых
огрехов и клиньев
ж) размещение линейных элементов
с контурно-буферной системой возделывания сельскохозяйственных культур
Рисунок 15 – Способы размещения линейных элементов
на склонах
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Возможен контурно-буферный способ с полосным чередованием культур и буферных полос многолетних трав. Данный способ
предполагает в соответствии с горизонталями непараллельное размещение линейных элементов (границ участков лесных полос и
др.). Обработка и посев культур по горизонталям будет обеспечиваться за счет непрерывных буферных полос переменной ширины
из многолетних трав. Этот способ обеспечит высокую почвозащитную эффективность, однако обработка полос с переменной шириной будет затруднительной. Тем не менее, для почвозащитных севооборотов этот способ перспективен (рисунок 15, ж).
Часто применяется выделение отдельно обрабатываемых рабочих участков с прямолинейными границами и последующим
образованием из них полей севооборотов (рисунок 15, б). Этот
прием отождествляется с понятием внутриполевой организации
территории. Он нашел широкое применение в практике землеустройства. Однако на сложных склонах прямолинейным проектированием не всегда удается наилучшим образом решить противоэрозионную задачу – размещения мелиоративных линейных
элементов (лесных полос, полосных посевов, водопоглощаюших
канав с валиками, валов-террас с широким основанием и др.) и
основной обработки поперек направления стока. Поэтому лучше
контурное устройство склонов.
Из всех способов наиболее целесообразным является контурно-параллельный способ размещения линейных элементов организации территории с допустимыми отклонениями от горизонталей (рисунок 15, г)
8.7 Агротехнологические параметры контурности обработки,
определяющие правила проектирования
элементов территории
Контурность элементов системы земледелия определяется
рельефом, При этом важнейшим фактором, учитываемым при проектировании, является технология обработки, поскольку то или
другое размещение линейного элемента в большей мере определяется характером кривизны рабочих ходов агрегатов. Допустимая
кривизна направления обработки является одним из основных критериев проектирования линейных элементов на склонах.
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Любой контурный элемент представляет собой совокупность
сопряженных отрезков дуг различных окружностей. Следовательно, выполняя тот или другой производственный процесс, агрегат совершает свой путь по дугам разных окружностей, последовательно прокладывая одинаковые обрабатываемые полосы,
равные ширине его захвата. При движении агрегатов в поле от
центра кривой радиус с каждым проходом увеличивается на ширину захвата и, естественно, уменьшается кривизна дуги. При
движении к центру, наоборот, он уменьшается, а кривизна дуги
увеличивается. Однако в ходе обработки вблизи центра наступит
момент, когда агрегат не сможет «вписываться» в отрезок кривой
и его фактический путь пройдет по более пологой кривой, образуя необрабатываемые «корректирующие полосы» (огрехи).
Наиболее сложным технологическим процессом, лимитирующим кривизну направления контурной обработки, является
междурядная обработка пропашных. Без нарушения агротехнических требований она возможна с радиусом кривизны рабочих
проходов не менее 60 м. Этот показатель может быть использован в качестве придержки при проектировании линейных элементов и обработки.
Из кинематических свойств кривых и необходимости поперечного их размещения вытекают следующие правила проектирования:
1. Центры контурных линейных элементов, а следовательно и
рабочих проходов машин, должны быть за пределами агрофации
(рабочего участка) или поля.
2. При проектировании контурной обработки не следует допускать кривизны рабочих проходов агрегата с радиусом менее
критического (60–70 м). И если такая кривизна образуется, то
нужно обеспечить выход ее за пределы рабочего участка, т. е.
найти новое проектное решение.
Типичными недостатками в нынешней практике устройства
агроландшафтов являются: во-первых, недоучет кинематических
особенностей движения агрегатов при обработке, что приводит к
образованию различного рода труднообрабатываемых участков
неправильной конфигурации (серповидные, треугольные, элипсовидные и т. д.); во-вторых, слабое выполнение важнейшего
требования устройства агроландшафтов, заключающегося в том,
153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
что на сложных склонах направление основной обработки проектируется не поперек склона, а вдоль его или наискось, под углом
к горизонталям с недопустимыми рабочими уклонами. Поясним
сказанное более конкретно:
- при проектировании контурных лесных полос и других рубежей на сложных склонах не соблюдается их параллельность (не
учитывается правило концентрических окружностей);
- центры контурных базисных направляющих рубежей и обработки не выходят за пределы рабочего участка (поля);
- контурный базисный рубеж и обработка на клоне запроектированы с кривизной рабочих проходов агрегата с радиусами
менее критической (60–70 м);
- базисные линейные рубежи и рабочие проходы агрегата
размещаются с недопустимыми отклонениями от горизонталей;
- направление обработки на поле (участке) показано стрелкой
поперек склона (вдоль горизонталей), но ни одна из сторон поля не
является базисным рубежом (направляющей линией обработки);
- центр радиуса контурного линейного рубежа не удается вывести за пределы поля (участка) из-за сложности рельефа и больших
рабочих уклонов, но склон не расчленяется на обособленные части
дорогой, лесной полосой или другими линейными рубежами;
- при проектировании противоэрозионных мероприятий недостаточно учитывается продольно-вогнутый профиль склонов,
где у основания склона наблюдается аккумуляция твердого стока.
8.8 Проектирование полосных посевов
сельскохозяйственных культур
Полосное возделывание сельскохозяйственных культур является почвозащитным мероприятием, одновременно улучшающим
и экологическую обстановку на полях. При организации полосного земледелия решаются задачи построения севооборотов с чередующимися в полях полосами культур разного почвозащитного
действия и разбивки полос на местности с учетом особенностей
рельефа и земледельческих технологий. Хорошо согласованные с
контурами природных факторов, полосы становятся элементами
агроландшафта.
154
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рассмотрим организацию полосных посевов в разных видах
севооборотов.
Одним из эффективных мероприятий по борьбе с эрозией
почв, как известно, являются почвозащитные севообороты. В
практике сложилось так, что при этих севооборотах культуры занимают целое поле: или только травы, или только зерновые. Полосные посевы не практикуются. Такое проектирование и освоение почвозащитных севооборотов неэффективно и должно быть
пересмотрено.
При таких севооборотах почвозащитное действие многолетних трав не распространяется на поля, занятые однолетними
культурами. Поля, вспаханные осенью под зябь, оказываются незащищенными в период весеннего снеготаяния, следовательно,
ежегодно 1–2 и более полей подвергаются смыву.
Для того чтобы повысить эффективность почвозащитных севооборотов, необходимо ежегодно в каждом поле иметь многолетние травы. Это можно сделать путем организации в полях полосного возделывания культур, чередуя полосы трав с полосами
однолетних культур. В освоенных севооборотах это также нетрудно сделать, не ломая севообороты и не изменяя структуру
посевных площадей.
Рассмотрим схему организации полосных посевов на примере
почвозащитных севооборотов с различным соотношением полей
многолетних трав и однолетних культур. Такие севообороты
имеют следующий вид: I поле – многолетние травы, II – многолетние травы, III – многолетние травы, IV – яровые зерновые с
подсевом многолетних трав. Второе поле может быть полем зерновых, нередко – озимые перед яровыми. Соотношение полей
трав и зерновых с преимущественным числом полей трав может
быть и другим. Схема ротации севооборота представлена в таблице 5.
При проектировании полос на рабочих участках и полях (при
сложных склонах) важным вопросом является нахождение допустимых значений их критической кривизны, т. е. кривизны рабочих проходов в полосах. Кривизна обусловливается характером
рельефа и требованиями агротехнической качественной обработки. Как было показано, эта кривизна характеризуется радиусом
не менее 60–70 см.
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5 – Ротационная таблица почвозащитного
севооборота
№
полосы
I
Год
Полоса
1-й
Яровые +
Нечетные
мног.
травы
2-й
3-й
4-й
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Четные
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Нечетные
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Четные
Мног.
травы
Мног.
травы
Нечетные
Мног.
травы
Мног.
травы
Четные
Мног.
травы
Нечетные
Мног.
травы
II
III
IV
Четные
Яровые +
мног.
травы
Яровые +
мног.
травы
Яровые +
мног.
травы
Мног.
травы
Яровые +
мног.
травы
Яровые +
мног.
травы
Яровые +
мног.
травы
Яровые +
мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Мног.
травы
Проектирование полос на разных типах склонов имеет свои
особенности. На простых склонах прямолинейное размещение
полос делается просто. Сложнее это сделать на многосторонних
склонах.
Рассмотрим в качестве примера сложные поперечновыпуклые и поперечно-вогнутые склоны.
На выпуклых склонах, где центры контурных полос не выходят, за пределы поля (рабочего участка), целесообразно вводить
корректирующие разворотные линии, закрепленные в натуре
многолетними травами, одним проходом сеялки по водоразделу в
местах наибольших изгибов полос. Вместо травяной полосы мо156
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жет быть отрезок полевой дороги, если она нужна для обслуживания поля.
На рисунке 16 показан пример проектирования полос на поперечно-выпуклом склоне с введением корректирующей разворотной лини». Если на поперечно-выпуклых склонах наибольшая
кривизна приходится на водораздельную часть склона, то на вогнутых она образуется у основания склона, в местах наибольшей
концентрации потоков воды, а следовательно, в его наиболее эрозионно опасной части (рисунок 17). Таким образом, применительно к нижней части склона должны быть решены две задачи:
предотвращение интенсивных эрозионных процессов и создание
условий для разворотов агрегатов в связи с образующейся критической кривизной полос.
Рисунок 16 – Проектирование полос с корректирующей разворотной
линией на поперечно-выпуклом склоне:
ав – корректирующая разворотная линия; 1-6 – полосы обработки (загоны)
Рисунок 17 – Полосы с выполаживающими участками постоянного залужения на поперечно-вогнутом склоне. Сеткой заштрихованы участки постоянного залужения
Решение этих задач может быть достигнуто двумя путями:
а) прокладкой полос залужения по направлению водотока и наибольшего изгиба полевых полос; б) выполаживающими участками постоянного залужения.
Первый прием аналогичен созданию корректирующих разворотных линий, о которых упоминалось выше. Разница только в
том, что на поперечно-выпуклых склонах их создают на водоразделах, а здесь – у подножия склона. И если в первом случае они
нужны только для разворота агрегата, то во втором случае – и для
предотвращения размыва почвы, поэтому здесь ширина их долж157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на быть большей. Первый прием целесообразно применять тогда,
когда по основанию склона ярко выражена постоянная линия водотока и наблюдается большая эрозионная опасность.
Второй прием решает обе упомянутые выше задачи. Он имеет преимущества перед первым в том, что здесь полевые полосы
не прерываются, сквозная обработка обеспечивается по всей длине полосы без необходимости поднимания орудия. Однако здесь
несколько сложнее проектирование полос и разбивка их в натуре.
Залуженные выполаживающие участки выполняют роль противоэрозионных буферных полос. А в сочетании с почвозащитными
культурами в полевых полосах они обеспечивают более надежную защиту почв на нижних эрозионно опасных частях склона.
8.9 Водоохранные зоны и прибрежные полосы
как элементы агроландшафтов
Состояние рек, озер и водохранилищ зависит от характера и
интенсивности использования примыкающих к ним земель. Особенно большой ущерб водоемам наносит эрозия почв, так как
вместе с весенним и ливневым стоком ежегодно с каждого гектара пахотных земель водосборного бассейна смывается 1,5–2,0 т
и более твердых частиц. Удобрения и пестициды, попадающие с
поверхностным стоком в водные объекты – одна из причин
ухудшения качества природных вод, эвтрофикации, снижения
рыбопродуктивности. Для обеспечения благоприятного водного
режима и улучшения санитарного состояния рек и водоемов
вдоль их берегов создаются водоохранные и прибрежные водоохранные полосы.
Основная функция водоохранных зон – уменьшение эрозии
почв выноса биогенных, органических и других веществ с сельскохозяйственных угодий в водные объекты, увеличение экологического равновесия в ландшафтах. Но поскольку стоковые воды формируются и загрязняются не только на примыкающих к
водоемам участках, а преимущественно на приводораздельных и
присетевых склонах водосборных бассейнов, то комплекс мероприятий по поддержанию благоприятного водного режима и надлежащего состояния водоемов должен осуществляться на всей
площади водосбора с существенной их активизацией в водоох158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ранных зонах. В этих зонах должен выполняться особый режим
хозяйственной деятельности – комплекс агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.
Наиболее эффективны защитные мелиоративные мероприятия в местах первичной концентрации поверхностного стока – на
приводораздельных и присетевых склонах, водоподводящих
ложбинах, берегах овражно-балочной сети и у истоков рек.
Специфика защитных мер в водоохранных зонах состоит в том,
что около 79 % всех видов лесных насаждений составляют в основном приречные, приовражные и прибалочные лесные полосы, овражно-балочные, истоковые, прирусловые и кольматирующие насаждения, на переувлажненных участках поймы, вокруг озер прудов, тогда как на приводораздельных и присетевых склонах стокорегулирующие и полезащитные лесные полосы. Участки большой
крутизной и сильносмытые, а также мелкоконтурные щебнистостью
и каменистостью выделяют под сплошное облесение.
Весьма эффективным средством против диффузного загрязнения водоемов являются буферные биопруды с водными макрофильтрами на водотоке перед впадением воды в защищаемые
водные объекты.
Все виды защитных насаждений в водоохранных зонах увязывают между собой, надежно сочетают с противоэрозионными
гидротехническими и лугомелиоративными мероприятиями.
В водоохранных зонах непосредственно на берегу водоема
(водотока) выделяются водоохранные полосы. Они должны быть
заняты древесно-кустарниковой растительностью или залужены.
Основные функции водоохранных полос: задержание продуктов
эрозии, уменьшение содержания ядохимикатов, органических и
других веществ в поверхностном и подземном стоках, протекающих через полосы. Дополнительными функциями водоохранных
полос являются защита водоемов от прямого попадания в воду
химикатов при авиахимической обработке окружающих сельскохозяйственных угодий, укрепление берегов водоемов, улучшение
кислородного и температурного режимов воды и других экологических условий в водоемах, улучшение микроклимата окружающих сельскохозяйственных угодий, увеличение экологического
разнообразия агроландшафта, эстетическое его обогащение.
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Минимальная ширина водоохранных зон: для рек – от среднемноголетнего уреза воды в летний период по длине реки от источника от 10 км – 15 м, от 11 до 50 км – 100 м, от 51 до 100 км –
200 м, от 101 до 200 км – 300 м, от 201 до 500 км – 400 м, свыше
500 км – 500 м; для озер – от среднемноголетнего уреза воды в
летний период и для водохранилища – от уреза воды при нормальном подпорном уровне при площади акватории до 2 км –
300 м, более 2 км – 500 м. Минимальная ширина прибрежных полос устанавливается для рек и озер – от среднемноголетнего уреза воды в летний период и водохранилищ – от уреза воды при
нормальном подпорном уровне.
Для рек длиной до 10 км от истока прибрежная полоса совмещается с водоохранной зоной.
В целях предотвращения загрязнения, засорения и истощения
вод в водоохранных зонах устанавливается специальный режим.
В водоохранной зоне рек, озер и водохранилищ запрещается:
- проведение авиационно-химических работ; применение
ядохимикатов при борьбе с вредителями, болезнями растений и
сорняками;
- использование навозных стоков на удобрение, размещение
складов ядохимикатов, минеральных удобрений и горючесмазочных материалов, площадок для заправки аппаратуры ядохимикатами, животноводческих комплексов и ферм, мест захоронения; складирования навоза, мусора и отходов производства;
вырубка лесов (кроме рубок ухода за лесом, санитарных и лесовосстановительных рубок);
- стоянка, заправка топливом, мойка и ремонт автотракторного парка, устройство взлетно-посадочных полос для ведения
авиационно-химических работ;
- мочка льна, конопли, мочал и кож;
- проведение без согласования с соответствующими органами
замыва пойменных озер и стариц, добычи местных строительных
материалов и полезных ископаемых, строительства новых и расширения действующих объектов производственного назначения
и социальной сферы.
В пределах прибрежных полос рек, озер и водохранилищ, дополнительно к указанным ограничениям, запрещается:
- распашка земель;
160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- выпас и организация летних лагерей скота;
- применение удобрений;
- установка палаточных городков.
Контрольные вопросы
1. Какой компонент ландшафта предопределяет устройство
агроландшафта?
2. Какие задачи решает оптимизация структуры земельных
угодий?
3. Как вы можете охарактеризовать состояние современных
агроландшафтов?
4. В чем заключается необходимость оптимизации площади
рабочих участков и полей севооборотов?
5. Каковы недостатки крупных по площади полей?
6. Какие существуют требования для проектирования рабочих участков?
7. Какие типы склонов наиболее эрозионно опасные?
8. Какие вы знаете способы размещения линейных элементов территории, которые обеспечивают максимальную защиту
агроландшафта?
9. Какие мероприятия нельзя проводить в водоохранных зонах?
10. Какие элементы рельефа вы наблюдаете на рисунке 18?
161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 18 – Элементы рельефа
162
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СЛОВАРЬ ПОНЯТИЙ И ТЕРМИНОВ
Аккумулятивные ландшафты. К ним относятся прилегающие
к склонам территории, аккумулирующие поверхностный и грунтовый стоки.
Антропогенный ландшафт – один из видов культурного
ландшафта, изменённый человеком.
Барьерами называют участки географической оболочки (тела,
поверхности, линии, точки), которые оказывают существенное
влияние на поля и потоки вещества и энергии, задерживая,
трансформируя, ослабляя или усиливая их.
Биотический потенциал характеризует способность ландшафта продуцировать биомассу.
Водный потенциал выражается в способности ландшафта использовать получаемую воду не только растительностью, но и
образовывать относительно замкнутый круговорот воды, пригодный для нужд человека.
Выветривание – процесс физического разрушения и химического изменения горных пород под влиянием климата, воды и организмов.
Высотная поясность – смена ландшафтных поясов по мере
нарастания высот, до некоторой степени аналогичная последовательности расположения широтных ландшафтных зон.
Геохимический ландшафт – это парагенетическая ассоциация
сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов.
Денудация – совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, прямым воздействием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление
Климат – определенную совокупность свойств и процессов
атмосферы.
Кора выветривания – совокупность остаточных (несмещённых) продуктов выветривания.
Ландшафт географический – конкретный индивидуальный и
неповторимый природно-территориальный комплекс, имеющий
географическое название и точное положение на карте.
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ландшафтные геополя – это сферы вещественноэнергетического влияния одних геосистем на другие.
Ландшафтные катены – это ряды сопряженных по элементам рельефа природных комплексов от водоразделов до местных
или региональных базисов эрозии, объединенных однонаправленными латеральными связями в единую парагенетическую систему
Ландшафтоведение – это раздел физической географии, занимающийся изучением природных территориальных комплексов (ПТК) или ландшафтных геосистем регионального и локального уровней организации.
Местность – это наиболее крупная морфологическая часть
ландшафта, состоящая по структуре из особого варианта, характерного для данного ландшафта, сочетания урочищ.
Минерально-ресурсным потенциалом ландшафта считают накопленные в течение геологических периодов отдельные вещества, строительные материалы, минералы, энергоносители, которые
используют для нужд общества.
Морфология ландшафта – раздел ландшафтоведения, уделяющий внимание изучению закономерностей внутреннего территориального состава ландшафта, представляющего его морфологические составные части.
Оползни – скользящие смещения масс горных пород вниз по
склону под влиянием силы тяжести.
Подурочище – природный территориальный комплекс, состоящий из одной группы фаций одного типа, тесно связанных
генетически и динамически, расположенных на одной форме
элемента рельефа, одной экспозиции.
Позиционно-динамическая ландшафтная структура отражает зависимость комплекса природных условий и процессов от положения фаций) относительно ландшафтно значимых рубежей,
вдоль которых происходит изменение интенсивности и направления горизонтальных вещественно-энергетических потоков, в
первую очередь поверхностного стока, а также переноса в приземном слое атмосферы.
Пойма – это приподнятая над уровнем воды в реке часть дна
долины, покрытая растительностью и заполняемая в период половодья.
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Потенциал самоочищения определяет способность ландшафта разлагать, выносить загрязняющие вещества и устранять их
вредное воздействие.
Природно-ресурсный потенциал – это не максимальный запас
ресурсов, а только тот, который используется без разрушения
структуры ландшафта.
Природный территориальный комплекс, или ландшафтная
геосистема – это исторически сложившаяся территориально устойчивая совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных
природных компонентов, функционирующих и развивающихся
длительное время как единое целое, продуцируя новое вещество,
энергию и информацию.
Природоохранный потенциал обеспечивает сбережение биологического разнообразия, устойчивость и восстановление геосистем.
Рекреационный потенциал – совокупность природных условий ландшафта, положительно влияющих на человеческий организм.
Рельеф – совокупность неровностей земной поверхности.
Речные террасы – выровненные участки поверхности, протягивающиеся выше уровня поймы вдоль одного или обоих склонов долины, отделенные друг от друга уступами.
Русло реки – наиболее углубленная часть речной долины, по
которой протекает речной поток.
Склон – наклонный участок поверхности Земли, формирующийся в результате действия рельефообразующих процессов,
протекающих на суше и на дне морей и океанов.
Строительный потенциал предусматривает использование
природных условий ландшафта для размещения строящегося
объекта и выполнения им заданных функций.
Транзитные ландшафты – это геохимически подчиненные
ландшафты, в которых частично аккумулируются некоторые соединения, а наиболее растворимые и подвижные продукты выносятся.
Урочище – сопряженная система генетически, динамически и
территориально связанных фаций или их групп – подурочищ.
Устойчивость ландшафта – способность системы сохранять
свои параметры при воздействии или возвращаться в прежнее состояние после нарушения структуры.
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фация – это самая простая предельная категория геосистемной иерархии, характеризующаяся наибольшей однородностью
природных условий.
Физическое выветривание – процесс механического разрушения горных пород, в котором главную роль играют колебания
температуры, замерзание воды в природе, рост кристаллов. Химическое выветривание есть результат взаимодействия горных
пород наружной части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы и биосферы.
Функционирование ландшафта – это интегральный природный процесс, который складывается из множества элементарных
процессов механической, физической, химической, биологической природы.
Широтная зональность – закономерное изменение физикогеографических процессов, компонентов и комплексов (геосистем) от экватора к полюсам.
Экзогенные процессы – различные виды эрозии, деятельность
ледников, надземных и подземных вод, приводящих к формированию сравнительно мелких форм рельефа.
Элювиальные (автономные, автоморфные) – геохимически
независимые ландшафты, характеризующиеся выносом наиболее
растворимых и подвижных соединений.
Эндогенные процессы обусловливают различные типы тектонических движений и связанные с ними деформации земной коры.
Эрозионная борозда – имеет в поперечном профиле Vобразную форму глубиной от 3 до 30 см.
166
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Егоров, В.Ф. Ландшафтоведение / В.Ф. Егоров. – Курган,
2003. – 281 с.
2. Голованов, А.И. Ландшафтоведение: учебник / А. И. Голованов, Е. С. Кожанов, Ю.И. Сухарев; под ред. А. И. Голованова. –
М.: КолосС, 2005. – 216 с.
Дополнительная
1. Алексеенко, В.А. Экологическая геохимия / В.А. Алексеенко. – М.: Логос, 2000. – 322 с.
2. Арманд, Д.Л. Учение о ландшафте / Д.Л. Арманд. – М.:
Мысль, 1975. – 264 с.
3. Биогеохимические основы экологического нормирования. –
М.: Наука, 1993. – 382 с.
4. Глазовская, М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов / М.А. Глазовская. – М.: Высшая школа, 1988. – 328 с.
5. Годельман, Я.М. Сельскохозяйственное землеведение / Я.М.
Годельман. – Кишинев.: Штиинца, 1987. – 158 с.
6. Егоренков, Л.И. Природоохранные основы землеустройства /
Л.И. Егоров. – М.: Агропромиздат, 1986. – 188 с.
7. Казаков, Л.К. Ландшафтоведение / Л.К. Казаков. – М.: Издво МНЭПУ, 1999. – 100 с.
8. Каштанов, А.Н. Основы ландшафтно-экологического земледелия / А.Н. Каштанов, Ф.Н. Лисецкий, Г.И. Швебс. – М.: Колос,
1994. – 187 с.
9. Кирюшин, В.И. Экологические основы земледелия /
В.И. Кирюшин. – М.: Колос, 1996. – 367с.
10. Котлярова, О.Г. Ландшафтная система земледелия Центрально-Черноземной зоны / О.Г. Котлярова. – Белгород, 1995. –
294 с.
11. Лопырев, М.И. Агроландшафтоведение / М.И. Лопырев. –
Воронеж, 1995. – 216 с.
12. Лопырев, М.И. Защита земель от эрозии и охрана природы /
М.И. Лопырев, Е.И. Рябов. – М.: Агропромиздат, 1989. – 240 с.
13. Проектирование и внедрение эколого-ландшафтных систем
земледелия в сельскохозяйственных предприятиях Воронежской
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
области. Методическое руководство / Под ред. Лопырева М.И. –
Воронеж, 1999. – 185 с.
14. Фридланд, В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв / В.М. Фридланд. – М.: Наука, 1986. – 243 с.
15. Чупахин, В.М. Ландшафты и землеустройство / В.М. Чупахин, М.В. Андришин. – М.: Агропромиздат, 1989. – 255 с.
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ
Учебное пособие
для студентов, обучающихся
по направлениям подготовки
110100 – Агрохимия и агропочвоведение;
120700 – Землеустройство и кадастры
Составители:
Сергей Владимирович Богомазов
Екатерина Владимировна Павликова
Оксана Анатольевна Ткачук
Компьютерная верстка С.В. Богомазова, Е.В. Павликовой,
О.А. Ткачук
Корректор
Л.А. Артамонова
Сдано в производство
Бумага Гознак Print
Тираж
Формат 60×84 1/16
Усл. печ. л.
Заказ №
РИО ПГСХА
440014, Пенза, ул. Ботаническая, 30
169
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
150
Размер файла
3 277 Кб
Теги
ландшафтоведение
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа