Революционная ландшафтная динамика, или динамика катастроф

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 18Следующая ⇒

проявляется в форме резких скачкообразных необратимых изменений структуры, а следовательно, и изменения состояний геосистем. Она обычно бывает обусловлена относительно случайными, быстрыми, порой катастрофическими процессами внешней среды, ведущими к сильным разрушениям ландшафтных структур регионов.

К ним относятся такие разрушительные процессы, как обвалы, лавины и сели в горах, ураганы, катастрофические ливни и наводнения, вулканические извержения, пожары, неумеренная хозяйственная деятельность и др. В отличие от медленно и длительно проявляющейся эволюционной динамики динамика природных катастроф происходит в сравнительно сжатые отрезки времени и влечет за собой разрушение или полное уничтожение биоты и почвенного покрова, а порой и изменения литогенной основы. Ландшафту после таких катастроф требуется несколько десятков, а то и сотни лет на восстановление вертикальной и горизонтальной структуры либо на становление обновленных геокомплексов на новой литогенной основе. Причем существенные изменения литогенной основы ландшафтов могут коренным образом изменить направление их развития и эволюции. То есть динамика революций или катастроф является еще одним из факторов, определяющих структурную организацию, развитие и эволюцию геосистем.

Динамика саморазвития природных геосистем после таких катаклизмов сопровождается следующими стадиями.

1. Зарождение геосистемы на новой литогенной основе (например, осушенное дно озера после прорыва завала, свежая осыпь у подножья склона, отложения селя в долинах горных рек и у подножий гор, промоины на склоне и мощные пролювиальные наносы после экстремальных ливневых осадков и т.п.).

2. Становление геосистемы, характеризующееся повышенной функциональной и структурной изменчивостью, возникновением растительного и почвенного покрова.

3. Стадия зрелости (климакс) геосистемы, характеризующаяся ее стабилизацией и соответствием всех элементов ее структуры существующим условиям среды.

4. Отмирание одной и зарождение на ее месте новой геосистемы (на месте зарастающего озерного геокомплекса возникает низинное болото,

оно сменяется верховым, а верховое болото может смениться заболоченным лесом).

То есть после эпизодических катастрофических нарушений геосистемы проходят серии определенных стадий саморазвития или восстановительных сукцессий (восстановление древостоя и почв на месте вырубки или пожарищ). Итак, последовательное стадийное изменение ландшафта после прекращения природных или антропогенных его нарушений от начала восстановления или зарождения до устойчивого эквифинального состояния (климакса) называется динамикой восстановительных сукцессий.

Ландшафтная динамика восстановительных сукцессий – это последовательная смена состояний геосистемы, направленная на ее стабилизацию в окружающей среде. Становление геосистемы на новой ли-тогенной основе с уничтоженным растительным покровом называется первичной сукцессией. Вторичная сукцессия – это восстановление и деструкция почвенно-растительного покрова в уже существовавшей геосистеме (на месте пожарищ, вырубок).

В зависимости от степени и типа нарушенности геосистемы и ее внутренних способностей к самовосстановлению характерные времена периода восстановительных сукцессий (релаксаций) существенно различаются. Так, восстановительная сукцессия в средней тайге после сплошных рубок, без нарушения почвенного покрова, характеризуется 100–200-летним периодом релаксации и примерно следующими стадиями: разрозненных травянистых растительных группировок; тра-вяно-кустарниковых сообществ; мелколиственного травяно-кустарни-кового молодого леса; мелколиственного леса с подростом хвойных пород; хвойного леса с примесью мелколиственных деревьев; типичного среднетаежного хвойного зеленомошно-кустарничкового (кли-максового) леса. При фрагментарных нарушениях верхних горизонтов почв – 400–800 лет.

По фактору, обусловившему начало восстановительной сукцессии, различают: а) природно-катастрофические (лесные пожары, ветровалы, лавины и др.); б) антропогенные (вырубка, пастбищная дигрессия, пашня).

Антропогенная динамика геосистем обусловлена хозяйственными воздействиями на природную среду.

Этот вид динамики проявляется так:

а) вырубка и другие виды механического уничтожения древесно-кус-тарниковой растительности, сопровождающиеся сокращением площади и изменениями качества лесов, распахивание степей и лугов;

б) ускоренная сельскохозяйственная эрозия и дефляция почв, связанные с механическими повреждениями растительного и почвенного покровов, дигрессия пастбищ и развеивание песков, опустынивание, изменения рельефа и ландшафтных геосистем в целом карьерно-от-вальными комплексами, деградация и коренные преобразования ландшафтов в городах и промышленных зонах и др.;

в) заболачивание подтопленных водохранилищами побережий и вторичное засоление почв на орошаемых землях в аридных районах;

г) загрязнение природной среды и сопровождающие его нарушения растительности, почв, животного населения.

Антропогенная динамика геосистем в большинстве случаев осуществляется природными процессами (эрозия, дефляция, заболачивание), но процессы, вызванные хозяйственной деятельностью, и ведут к деградации, разрушению ландшафтных комплексов.

Примеры: интенсивная эрозия почв и кор выветривания в горах после сведения лесов (Древняя Греция); дефляция почв, эоловое рельефо-образование, опустынивание после сильной дигрессии пустынных или степных пастбищ; усыхание, отмирание и изменение растительности в городах и загрязняемых промзонах.

Таким образом, различают несколько видов ландшафтной динамики:

– динамика функционирования;

– динамика развития;

– эволюционная динамика;

– динамика природных катастроф или революций;

– динамика восстановительных сукцессий;

– антропогенная динамика.

Эти виды динамики накладываются друг на друга. Динамики функционирования и восстановительных сукцессий стабилизируют геосистемы (стабилизирующие динамики), повышают их устойчивость. Они характеризуются относительной обратимостью изменений состояний геосистем в пределах их инварианта.

Динамики эволюции и развития характеризуются трендами, динамика природных катастроф и антропогенная динамика ведут к резким, необратимым качественным изменениям и преобразованиям ландшафтов.

Все виды динамики, накладываясь друг на друга, неразрывно связаны между собой и характеризуют прошлое, настоящее и будущее геосистем (р и с. 5.1). Динамика развития и функционирования ландшафта – это конкретный современный этап ландшафтной эволюции.

Р и с. 5.1. Соотношение и взаимодействия разных видов динамики ландшафтов

Каждый вид динамики ландшафтных геосистем того или иного ранга, кроме динамики революций и катастроф, а возможно, и эволюции, имеет свои характерные времена полного проявления (функциональный, жизненный, сукцессионный циклы и др.). Есть основание говорить и об эволюционных циклах и, соответственно, характерных временах коренных преобразований ландшафтов, связанных с планетарными функциональными циклами ГО. Эти циклы определяются колебаниями на 1–2 градуса угла наклона земной оси к плоскости орбиты Земли (прецессия), с периодами около 23 и 40 тыс. лет, и изменениями эксцентриситета орбиты Земли (цикл около 100 тыс. лет). Согласно существующим моделям с ними могут быть связаны глобальные изменения климата и крупнорегиональные увеличения и уменьшения площади покровных оледенений в высоких и средних широтах, ведущие к трансформации ландшафтов (А.И. Воейков, М. Миланкович и др.).

То есть динамику ландшафта в целом можно определить как совокупность изменений состояний ландшафта, имеющих как обратимый (стабилизирующий), так и необратимый (преобразующий) характер, обусловленных внешними и внутренними факторами. Одной из внутренних причин, порождающих динамику эволюции и развития геосистем, является разная инерционность их природных компонентов и геокомплексов. То есть они реагируют на изменения внешней среды с разной скоростью. Наиболее мобильны воздух, воды и биота. Почва перестраивается медленнее, сохраняя в своей структуре элементы пред-84

шествующих гидротермических эпох. Наиболее инертна литогенная основа, особенно равнинных ландшафтов. А.А. Крауклис делит природные компоненты по их динамическим свойствам на три группы: инертные (литогенная основа, определяющая фиксированный каркас геосистемы), мобильные (воздушные и водные массы, характеризующиеся относительно слабыми силами молекулярного сцепления и выполняющие роль рабочего тела большинства обменных процессов геосистем), активные (биота как фактор саморегуляции стабилизации геосистем). Метахронность развития и эволюции разных компонентов геосистем сказывается на всех видах их внутренней (спонтанной) динамики.

Хороший пример метахронности вертикальной (компонентной) структуры ландшафтов подзоны смешанных лесов Восточно-Европейской равнины приводит в своих работах и лекциях В.А. Николаев. Литогенная основа междуречных холмисто-моренных равнин в основе своей сформирована в эпоху среднеплейстоценового – московского оледенения (около 100 тыс. лет назад), а перекрывающие морену «покровные безвалунные суглинки» – это кора выветривания перигляциальной эпохи плейстоцена (20–30 тыс. лет назад). Почвенный покров имеет голоценовый (возраст 2–5 тыс. лет). Он сформировался в мерзлотных условиях верхнеплейстоценового перигляциала. В растительном покрове сочетаются лесные фитоценозы: а) широколиственных лесов, частично сохранившихся с более теплых эпох голоцена: атлантической (4–6 тыс. лет назад) и бореальной (3–4 тыс. лет назад); б) таежного типа, то есть преимущественно еловых лесов, широко расселившихся в более холодную и влажную субатлантическую эпоху голоцена, возраст которой 2, 5 тыс. лет. То есть возрастной диапазон компонентной структуры ландшафтов Восточно-Европейской равнины достигает нескольких десятков тысяч лет. За 20–30 тыс. лет здесь на малоизменившейся ли-тогенной основе из-за климатических изменений ландшафты менялись от тундровых до широколиственных и смешаннолесных. Причем биота и почвы все еще продолжают приспосабливаться к литогенному каркасу и изменившимся климатическим условиям.

В т а б л. 5.1 показана метахронность (разновозрастность) разных элементов морфологической (горизонтальной) структуры ландшафта по возрастным оценкам В.А. Николаева. Обычно древнее бывают доминантные урочища, а субдоминантные или редкие урочища как бы наложены на их общий фон. Например, степные лессовые плакоры часто бывают осложнены относительно молодыми суффозионно-про-85

садочными западинами с лугово-степной растительностью. Лесостепные ландшафты Средне-Русской возвышенности осложнены густой сетью субдоминантных овражных урочищ, возраст которых всего 2–3 сотни лет, а генезис связан с распашкой территории.

Т а б л и ц а 5.1

Разновозрастность морфологической структуры равнинных междуречных ландшафтов (по В.А. Николаеву)

Географический пояс	Регион	Морфологические единицы	Характерный возраст (ориентировочно)
Умеренный	ВосточноЕвропейская равнина	Фации Субдоминантные урочища Доминантные (фоновые) урочища Ландшафт в целом	От десятков до сотен лет От сотен до тысяч лет От тысяч до десятков тысяч лет От тысяч до десятков тысяч лет
Субэкваториальный	Индостан	Фации Субдоминантные урочища Доминантные (фоновые) урочища Ландшафт в целом	От десятков до тысяч лет От сотен до сотен тысяч лет От сотен тысяч до 10–15 млн лет От сотен тысяч до 10–15 млн лет

То есть метахронность структур характерна как для геосистем одного иерархического уровня, так и для геосистем разных масштабов и уровней организации, а это порождает их внутреннюю динамику развития и эволюции. Под возрастом ландшафта понимают отрезок времени с момента сформирования ландшафтом своей полной компонентной структуры, сохранившейся до настоящего времени. То есть возраст определяется по времени формирования растительного покрова, соответствующего широтно-зональным и геолого-геоморфологическим особенностям анализируемой территории. Например, возраст холмисто-моренных смешаннолесных ландшафтов Восточно-Европейской равнины – 2–3 тысячи лет (поздний голоцен) исчисляется с момента сформирования на ней широколиственно-хвойных лесов. Если взять древние ландшафты экваториальной и субэкваториальной зон, то их возраст исчисляется в 15–20 млн лет и восходит к неогеновому периоду (табл. 5.1).

Исследования показывают, что для перестройки зонального растительного покрова требуется около 1–2 тыс. лет, зонального почвенного покрова – 5–10 тыс. лет, господствующих типов рельефа – несколько

десятков тысяч лет и больше. Эти периоды времени характерны для геосистем региональной размерности. Для локальных геосистем они будут значительно меньше, а для планетарных – больше.

Из-за метахронности развития и эволюции не все компоненты и элементы полностью устойчивы и соответствуют современным гидротермическим и другим условиям среды, а это опасно при хозяйственном использовании территорий.

Заключение

Итак, основными объектами и предметами ландшафтных исследований являются:

1. Природные территориальные комплексы, или ландшафтные геосистемы разных рангов и типов:

а) ландшафты, их морфоструктурные элементы (единицы) как мор-фоструктурно-генетические ландшафтные единства, характеризующиеся относительной однородностью (ландшафты, физико-географические или ландшафтные районы, зоны и др.);

б) парагенетические, структурно-динамические интеграционные геосистемы: ландшафтные катены, бассейновые геосистемы, ландшафтно-географические поля, экотоны.

2. Разные виды динамики ландшафтных комплексов и их устойчивость.

3. Учитывая историческую и современную неразрывность природы и человека, резко возросшие численность людей и техническую мощь общественного производства, а также масштабы негативных изменений в природе, в частности, обострившийся дефицит многих природных ресурсов, все более актуальным становится изучение природно-антропо-генных ландшафтов и их динамики. Природно-антропогенное ландшаф-товедение сейчас находится в стадии активной разработки и формирования; это диктуется как естественными, так и социально-экономическими предпосылками. Разработка и внедрение этого направления науки существенно продвинет развитие теоретических и практических основ концепции ноосферной эволюции географической оболочки.

Вопросы для самоконтроля и подготовки к зачету

1. Объект и предмет исследования в ландшафтоведении. Место ландшафто-ведения в системе других наук.

2. Основные научные и социальные предпосылки и этапы развития ланд-шафтоведения.

3. История становления ландшафтоведения как науки, основные научные школы в ландшафтоведении.

4. Природные компоненты как составные части ландшафта, понятие «природные факторы».

5. Литогенная основа как компонент ландшафта (свойства, характеристики, влияющие на особенности ландшафтной организации).

6. Атмосфера как компонент ландшафтов (свойства, функции, связи, влияющие на ландшафтную организацию).

7. Гидросфера как компонент ландшафтов (свойства, функции, связи, влияющие на ландшафтную организацию).

8. Почвы как природный компонент ландшафтов (свойства, функции в ландшафтах, связи с другими компонентами).

9. Биота как компонент ландшафтов (свойства, функции, связи, влияющие на ландшафтную организацию).

10. Понятие «природный территориальный комплекс и геосистема», типы связей между компонентами ландшафтов.

11. Вертикальная и горизонтальная структура ландшафтов.

12. Морфологические части (элементы) ландшафтов. Иерархическая структура ландшафтов.

13. Элементарный природный комплекс, его организация, характерные размеры.

14. Урочища и подурочища как составные части ландшафтов, их характерные размеры, организация, свойства.

15. Местность как морфологическая часть ландшафтной структуры.

16. Ландшафт как узловая единица в классификационной иерархической системе природных территориальных комплексов (определение понятия, структура, свойства и т.д.).

17. Морфологическая структура ландшафтов. Моно- и полидоминантные ландшафты (понятие, структура, свойства, примеры).

18. Парагенетические геосистемы (определение понятия, особенности организации, свойства, примеры).

19. Ландшафтные катены (определение понятия, особенности организации, примеры).

20. Ландшафтные поля и нуклеарные геосистемы (понятие, свойства, структура, организация, примеры).

21. Ландшафтные экотоны (понятие, свойства, структура, примеры).

22. Зональность ландшафтов как одна из основных закономерностей ландшафтной дифференциации суши (где и как проявляется, определение понятия).

23. Проявление горизонтальной (широтной) зональности в горах, высотная поясность (причины, особенности проявления).

24. Секторность ландшафтной сферы как основная закономерность ландшафтной дифференциации суши (где и в чем проявляется, определение понятия, примеры).

25. Геолого-геоморфологическая ярусная дифференциация ландшафтов суши (где и как проявляется – на равнинах, в горах).

26. Экспозиционная дифференциация ландшафтной сферы суши (суть, как проявляется, в чем).

27. Понятие динамики ландшафтов, как она проявляется (природные ритмы, тренды, катастрофы или революции).

28. Динамика функционирования, как и в чем проявляется.

29. Динамика развития (понятие, в чем и как проявляется, причины).

30. Эволюционная динамика (понятие, в чем и как проявляется, факторы, ее определяющие).

31. Динамика развития и эволюционная динамика (понятия, их сходство и различия).

32. Динамика природных катастроф и восстановительных сукцессий (определение понятий, в чем и как проявляются).

33. Антропогенная динамика геосистем (в чем и как проявляется).

34. Понятие характерного времени и метахронности структуры геосистем.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Беручашвили Н.Л., Жучкова В.К. Методы комплексных физико-географических исследований. М.: Изд-во МГУ, 1997.

2. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: Высшая школа, 1991.

3. Мильков Ф.Н. Физическая география. Учение о ландшафте и географическая зональность. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1986.

4. Николаев В.А. Проблемы регионального ландшафтоведения. М.: Изд-во МГУ, 1979.

5. Сочава В.В. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1978.

Дополнительная

6. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М.: Наука, 1975.

7. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высшая школа, 1988.

8. Демек Я. Теория систем и изучение ландшафта. М.: Прогресс, 1977.

9. Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафта. М.: Изд-во МГУ, 1991.

10. Зубов С.М. Основы геофизики ландшафта. М.: Наука, 1985.

11. Ландшафтоведение. М.: Изд-во АН СССР, 1963.

12. Исаченко А.Г. Прикладное ландшафтоведение. Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. Ч. 1.

13. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. М.: Высшая школа, 1965.

14. Коломыц Э.Г. Ландшафтные исследования в переходных зонах. М.: Наука, 1985.

15. Коломыц Э.Г. Полиморфизм ландшафтно-зональных систем. Пущино: РФФИ, 1998.

16. Крауклис А.А. Проблемы экспериментального ландшафтоведения. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1979.

17. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды/А.В. Дончева, Л.К. Казаков, В.Н. Калуцков. М.: Экология, 1992.

18. Макунина А.А., Рязанов П.Н. Функционирование и оптимизация ландшафта. М., 1988.

19. Мильков Ф.Н. Ландшафтная сфера Земли. М.: Мысль, 1970.

20. Пармузин Ю.П., Карпов Г.В. Словарь по физической географии. М.: Просвещение, 1994.

21. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975.

22. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1981.

Ч а с т ь II

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒