Природные компоненты как части природных территориальных комплексов (ПТК) – ландшафтов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 18Следующая ⇒

Природные компоненты – составные части, формирующие ландшафтные комплексы. Свойства компонентов, а некоторые и сами, во многом являются производными их взаимодействия в ПТК. Основные природные компоненты ПТК: массы пород, слагающих земную кору (литосферу); воздушные массы нижних слоев атмосферы (тропосферы); вода (гидросфера), представленная в ландшафтах в трех фазовых состояниях (жидком, твердом, парообразном); растительность, животные, почва. Все природные компоненты по их происхождению, свойствам и функциям в ландшафтах объединяются в три подсистемы:

1. Литогенная основа (геологические породы и рельеф); нижняя часть атмосферы (воздух тропосферы); гидросфера (вода) – геома.

2. Биота – растительность и животный мир.

3. Почвы – биокосная подсистема.

Иногда в качестве особых компонентов, оказывающих большое влияние на формирование и свойства ландшафтов, называют рельеф и климат. Однако они являются всего лишь важными свойствами земной коры (литогенной основы) и приземных воздушных масс, представляющих собой внешнюю форму и совокупность параметров и процессов контактных слоев литосферы, атмосферы и гидросферы.

Свойства природных компонентов:

1. Вещественные (механический, физический, химический состав).

2. Энергетические (температура, потенциальная и кинетическая энергия гравитации, давление, биогенная энергия и т.д.).

3. Информационно-организационные (структура, пространственная и временная последовательность, взаимное расположение и связи).

Именно свойства природных компонентов определяют специфику взаимодействия компонентов в пределах ландшафтных геосистем. Одновременно они являются производными этих взаимодействий.

Природные компоненты обладают множеством самых разнообразных свойств, но они имеют далеко не одинаковое значение для организации и развития территориальных геосистем географической размерности. Наиболее активные и важные для конкретного уровня организации ПТК, взаимодействующие свойства компонентов называются природными факторами. Среди факторов выделяют ведущие, главные для определенного уровня организации геосистем, и второстепенные, определяющие специфику геосистем других уровней. Именно они являются одними из основных причин, движущих сил, определяющих результаты и типы взаимодействия между природными компонентами, а также структурно-функциональные особенности ландшафтных геосистем (тип рельефа; климат, тип растительности и т.д.).

Влияние различных факторов на свойства природных компонентов в ландшафтных комплексах можно представить следующими примерами.

Вещественный состав поверхностного слоя Земли (граниты, базальты, глины, пески, вода, лед) влияет на альбедо (отражательную способность) поверхности и характер растительности, что сказывается на температурном режиме приземной атмосферы. Температурный режим, зависящий в первую очередь от радиационного баланса территории, тоже влияет на растительный покров и водный режим в ландшафтах. Химический состав пород и водных масс, тесно связанных с другими природными компонентами, например, определяют геохимическое и

видовое своеобразие почв, растительности и ландшафтов в целом на разных участках суши и океанов. Мощными и активными ландшаф-тообразующими факторами могут быть градиенты по веществу и его свойствам между компонентами (разница температуры и теплоемкости, разница в химическом составе, в увлажнении, разница в инерционности структур и процессов – литогенная основа и растительность; литогенная основа и воздушные или водные массы). Из-за того, что каждый природный компонент представляет собой особую вещественную субстанцию, в зоне их максимального и активного контакта, то есть на поверхности Земли, наблюдаются существенные градиенты по веществу и его свойствам. Эти градиенты и определяют формирование и функционирование ландшафтных комплексов.

Основными внешними энергетическими факторами, создающими первичную энергетическую основу функционирования ландшафтных геосистем, являются солнечная радиация, гравитационные силы Земли и Луны, внутриземное тепло.

Среди факторов выделяются ведущие, оказывающие основное влияние на организацию геосистем определенного ранга и типа, а также второстепенные, определяющие специфику геосистем других уровней.

ПРИРОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КАК ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СПЕЦИФИКУ ЛАНДШАФТНЫХ ГЕОСИСТЕМ

Литогенная основа ландшафтных комплексов, или геосистем – это состав и структура горных пород, рельеф земной поверхности.

Литогенная основа через состав горных пород и рельеф задает жесткий, весьма инерционный каркас формирующихся на ней природных комплексов. В одной природной зоне на разных по механическому составу породах формируется разная растительность. Так, в лесной зоне умеренного пояса ПТК на глинистых и суглинистых породах характеризуются еловыми лесами, а на песках – преобладанием сосновых боров. Если глинистые породы в южнотаежной подзоне окарбоначены, то здесь получают развитие хвойно-широколиственные леса. Ярко выражены различия и в пустынных ландшафтах, сформированных на песчаных, глинистых и щебнистых отложениях.

Горные породы разного механического и химического состава определяют различия в соотношениях и объемах стока поверхностных и подземных водотоков, в йонном стоке, а также различия в формирующихся на них почвах (суглинистые, супесчаные, песчаные, щебнистые, карбонатные, кислые, слабощелочные и т.д.).

Известно наличие высотной поясности в горах и ее изменение в зависимости от высоты и экспозиции склонов. Перераспределяя воду атмосферных осадков, рельеф определяет увлажнение в природных комплексах (при прочих равных). Именно различие рельефов территорий и формирующихся на них ПТК определяют неодинаковую потенциальную и кинетическую энергию, сосредоточенную в ландшафтах. Реализуется эта энергия, прежде всего, в виде различных эрозионных процессов, а также в структурных элементах самого рельефа (форма долин, расчлененности территории и т.д.).

Разные породы формируют склоны разной крутизны, а склоны разной крутизны и их экспозиций поглощают неодинаковое количество тепла. На южных склонах формируются более теплые местообитания, а на северных – более холодные (правило предварения В.В. Алехина). Все это отражается в ландшафтных особенностях территории.

Итак, литогенная основа – наиболее инертный элемент ландшафтной оболочки. Поэтому ее основные свойства часто являются ведущими факторами, влияющими на структурно-функциональную организацию геосистем ряда региональных, а особенно локальных, внутриландшафтных иерархических уровней ПТК. Проявляется это через особенности рельефа территорий, наличие поверхностей с разными уклонами, гипсометрией и экспозицией, определяющими перераспределение зонально-секторных и местных гидротермических ресурсов, обеспеченность растений питательными элементами, содержащимися в почвогрунтах разных типов.

Атмосфера, или точнее, воздушные массы нижней, приземной части тропосферы тоже входит как компонент в состав и формирует ландшафтные комплексы. В зависимости от ранга и типа ландшафтных геосистем (локальные, региональные) мощность воздушной массы, включенной в состав геосистем, меняется от десятков до сотен и первых тысяч метров. Важнейшие свойства воздуха, влияющие на характеристики других компонентов ландшафта, могут быть представлены следующим образом.

Химический состав воздуха, а именно наличие углекислого газа, является одной из основ фотосинтеза зеленых растений. Кислород необходим для дыхания всем представителям живой природы, для окисления и минерализации отмерших органических остатков – мортмассы. Кроме того, наличие кислорода определяет формирование озонового экрана в стратосфере, защищающего белковые формы жизни, характерные для ландшафтной оболочки, от вредного ультрафиолетового излучения солнца. В то же время свободный кислород в атмосфере сам по себе является продуктом процесса фотосинтеза и выделяется растениями

в атмосферу. Азот – важная составная часть белков и, соответственно, один из основных элементов питания растений.

Воздух атмосферы, относительно прозрачный для солнечных лучей видимого спектра, благодаря наличию в нем углекислого газа и паров воды, хорошо задерживает инфракрасное (тепловое) излучение Земли. Тем самым обеспечивается «парниковый эффект», то есть сглаживаются температурные колебания, а тепло солнечного излучения задерживается дольше в ландшафтах.

Воздушные потоки в атмосфере, перенося тепло и влагу из одних районов в другие, сглаживают гидротермические различия между ландшафтами. Воздух обеспечивает тепло- и материальный обмен веществ между различными компонентами геосистем. Так, воздух, обогащаясь поднятой с земной поверхности пылью, в том числе солями, может переносить ее в водоемы, а последние обогащают воздух влагой, ионами хлора, сульфатов и др. Воздушными потоками они переносятся на сушу. Более того, ветропотоки способны формировать мезо- и микроформы рельефа (барханы, дюны, западины выдувания и т.д.) и даже определять формы и характер растений (например, флагообразные, перекати-поле).

Если литосфера задает жесткий каркас и является весьма инерционным компонентом, определяющим жесткие и резкие рубежи в пространственной дифференциации ландшафтов, то воздушные массы как вещество динамичное, наоборот, интегрируют природные комплексы, сглаживая переходы между геосистемами, усиливают континуальность ландшафтной оболочки.

Гидросфера, или природные воды – важная составная часть ландшафтов. При господствующих в ландшафтах температурах вода может находиться в трех фазовых состояниях. Наличие более или менее обводненных территорий резко дифференцирует ландшафтную оболочку Земли на наземные (суша) и водные геосистемы (аквальные и территориальные ландшафтные комплексы).

Вода является одним их самых теплоемких веществ на Земле (1 кал/ г градус). Кроме того, она характеризуется очень большими затратами поглощаемого и выделяемого тепла при фазовых переходах (лед, вода, пар). Это определяет ее основную роль в теплообмене между регионами, а также компонентами и элементами внутри геосистем. Именно вода, благодаря ее свойствам, формирует множество разномасштабных круговоротов вещества и энергии, связывающих между собой разные природные комплексы и их компоненты в единые геосистемы.

Поверхностный сток – очень мощный фактор перераспределения вещества между геосистемами, а также формирования экзогенного релье-20

фо- и литогенеза. С водными потоками осуществляются основные виды обмена и миграции химических элементов как между компонентами ландшафтов, так и между самими ландшафтными комплексами, или геосистемами. В то же время в разных ландшафтных условиях формируются воды с разными кислотно-щелочными свойствами. Последние определяют неодинаковые условия водной миграции и концентрации разных химических элементов в ландшафтах. Так, А.И. Перельман предложил следующую классификационную схему природных вод по особенностям миграции в них тех или иных химических элементов (т а б л. 2.1).

Таблица

2.1

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒