• Вертикальні межі природно-територіальних комплексів
  • Верхня межа.
  • література


  • Дата конвертації22.04.2017
    Розмір19.19 Kb.
    Типреферат

    Скачати 19.19 Kb.

    Природно-територіальні комплекси

    12

    Природно-територіальні комплекси

    Горизонтальні кордону природно-територіальних комплексів

    Простір природно-територіального комплексу оконтуриваются його горизонтальними (точніше - територіальними) і вертикальними межами.

    Питання виділення природно-територіальних комплексів, їх нанесення на карту, тобто картографування, спеціально розглядаються в курсах ландшафтоведения, методики польових ландшафтних досліджень і ландшафтного картографування. У географії питання кордонів особливо актуальний. Йому присвячені спеціальні монографії (М.А. Ліхоман, Сб. "Географічні межі", В.А. Боков, А.М. Трофимов, і ін.) І численні статті. Так, Б.Б. Родоман за функціональними ознаками розрізняє дівергентние, конвергентні, градієнтні та процесні кордону.

    До дівергентним відносяться кордону, що розділяють потоки (води, повітря, мінеральної речовини і т.д.) і що направляють їх в різні боки. Вони відповідають вододілам, гребенях, осьовим зонам максимумів атмосферного тиску, інших утворень. Конвергентні кордону, навпаки, розташовуються там, де сходяться потоки, відбувається їх конвергенція. До них відносяться тальвеги, улоговини, осьові зони мінімумів атмосферного тиску та ін. Градієнтні кордону відповідають зонам найбільшого зміни параметрів, тобто найбільшому градієнту.

    Як градієнтні можна розглядати кордону між лісовою та трав'янистою рослинністю, берегову лінію і т.д. Процесні кордону фіксують зміну процесу, наприклад перехід від зони переважно площинного змиву до зони лінійної ерозії. У кожному конкретному випадку природно-територіальні комплекси мають кордону, які можна віднести до конвергентних, дівергентним, градієнтним або процесним.

    За характером вираженості кордонів виділяються наступні види:

    1. Чіткі, якщо ширина перехідної смуги набагато менше, ніж протяжність ПТК-

    2. Поступові, якщо ширина перехідної смуги порівнянна з довжиною ПТК.

    3. Екотон - перехідні смуги з поступовим переходом від одного ПТК до іншого, коли точно встановити місце розташування кордону різних ПТК вкрай важко. До таких кордонів, наприклад, відноситься межа субальпийских і альпійських ландшафтів в високогір'ях Кавказу. Так, перебуваючи на висоті 2800 м, можна з упевненістю сказати, що на Західному Кавказі це альпійські ландшафти, а на висоті 2200 м - субальпійські. Але в інтервалі висот 2500-2700 м чітко відокремити альпійський ландшафт від субальпійського вкрай складно, так як цей інтервал висот відповідає Екотон.

    У ландшафтоведенії кордону аналізуються і з точки зору їх форми. Розрізняють прямі, хвилясті, пилковидні, зубчасті, дендритні і інші кордону. Як Форма, так і вираженість (чіткість) меж є важливою властивістю самого природно-територіального комплексу.

    Вертикальні межі природно-територіальних комплексів

    Якщо горизонтальні межі природно-територіальних комплексів відносно добре вивчені, то про верхню та нижню межу ПТК є все ще мало даних, і питання про те, де проходять вертикальні кордону, до сих пір залишається дискусійним. Деякі відомості про ці межах маються на роботах А.Г. Ісаченко, А.Д. Ретеюма, К.М. Дьяконова, В.Б. Сочава і І.І. Мамай.

    А.Ю. Ретеюм присвятив спеціальну статтю будовою ландшафту і її верхній межі. Він вважає, що верхня межа біогеоценозу надзвичайно непостійна і залежить від типу біологічного кругообігу, радіаційного балансу поверхні, її шорсткості і метеорологічних умов. У біогеоценозу з трав'яною рослинністю вона розташована на висоті від кількох десятків сантиметрів до кількох метрів. У лісових біогеоценозах ця ж межа проходить на висоті декількох десятків метрів. Верхній ярус урочищ - приземний, або, як його іноді називають, квазістаціонарний шар повітря. Тому висота верхньої межі урочища коливається від декількох десятків метрів до декількох сотень. Ландшафт завдяки своїм розмірам володіє набагато потужнішим ярусом і охоплює прикордонний шар атмосфери. Коливання висоти верхньої межі лежать в межах 0,8-2,0 км.

    К.М. Дьяконов для умов лісотундри вважає, що верхня межа ПТК повинна виділятися по тому рівню, на якому зникають горизонтальні відмінності між геосистемами. Тому в фаціях з березовими лісами (точніше - рідколіссям) верхня межа проходить на висоті 4-5 м. Ці цифри відносяться до умов антициклонної погоди при швидкості вітру 1,8 м / с в умовах денного часу доби.

    Верхня межа прояви внутріурочіщних зв'язків знаходиться на висоті 7-9 м, і тому межа ПТК цього рангу проходить на цій висоті. Для визначення нижньої межі Дьяконов вибирає положення ізотерми 0 ° (тобто шару мерзлоти в лісотундрі). Відмінності між фациями спостерігаються до глибини 2 м, а урочищами до 4 м.К.Н. Дьяконов стверджує, що верхні і нижні межі окремих компонентів, що утворюють ландшафт, одночасно є межами прояви внутріландшафтной зв'язків.

    Протилежну А.Ю. Ретеюму і К.М. Дьяконова точку зору висловлює А.Г. Ісаченко, який пише, що багато атмосферні явища (наприклад, хмарність, опади та ін.) Незалежно від того, на якій висоті вони формуються, характеризують в рівній мірі і зони, і провінції, і ландшафти. Тому чисто теоретичне припущення, що зі збільшенням таксономічного рангу Геокомплекс зростає його верхня межа в атмосфері, невірно. Було б марним шукати верхні межі географічних одиниць різних порядків і спробувати розділити тропосферу на частини, що належать окремим фациям, урочищам, і т.д. Верхні межі ландшафтів за своєю природою невизначені хоча б тому, що властивості повітря над тим чи іншим ділянкою земної поверхні обумовлені не тільки фізико-географічними умовами даної ділянки, але також впливом інших ландшафтів, нерідко дуже віддалених. Крім того, якщо ми навіть і могли б їх встановити, то вони б швидко змінювалися.

    Проте, ідея збільшення потужності ПТК (відстані від верхньої до нижньої межі) при збільшенні його таксономічного рангу залишається привабливою досі. З наведених поглядів вчених ясно, що до сих пір немає чіткого, єдиного уявлення про верхню та нижню межу ПТК. Це не дивно, так як безпосередньо в земної поверхні, там, де знаходиться область прямого зіткнення, взаємодії і взаємопроникнення різних компонентів природи, спостерігається максимальний прояв фізико-географічних процесів і максимальну різноманітність фізико-географічних явищ. Земна поверхня - це свого роду фокус географічної оболонки. В обидві сторони від цієї поверхні спостерігається зменшення різноманітності. Це явище добре проаналізував В.А. Боков (див. "Просторово-часова організація геосистем", 1983).

    Вертикальні межі визначають ряд ландшафтно-геофізичних властивостей природно-територіальних комплексів, тому розглянемо питання про їхнє розташування більш докладно.

    Нижня межа.

    Ландшафтоведов добре відомо, що горизонтальні межі ПТК хоча і є комплексними, але в одних випадках добре дешифрируются по рельєфу, в інших - по рослинності або іншим физиономическому (видимим) компонентів. Аналогічно, в основі виділення вертикальних кордонів можуть перебувати то одні, то інші фактори. Мистецтво виявлення природно-територіальних комплексів полягає саме в умінні виявити і пояснити основні чинники диференціації простору.

    Розглянемо положення нижньої межі біогеоценозу, фації, урочища і ландшафту.

    В даний час панує точка зору, згідно з якою виділ (майданні поширення) біогеоценозу в переважній більшості випадків відповідає виділу фації (Н.А. Солнцев, В.Б. Сочава,). За визначенням, біогеоценоз - це біоценоз в сукупності із зовнішнім середовищем, в значній мірі перетвореної цим ценозів. Це середовище в підземній частині біогеоценозу відповідає грунті, і, отже, нижня межа повинна відповідати нижній межі грунту. Питання про цю кордоні досі є дискусійним. Однак найбільш виправдано проводити цю межу так, як це робить М.А. Глазовская, тобто по нижній межі поширення основної (більше 99%) маси коренів. Досить часто (але не завжди!) Ця межа відповідає кордоні горизонтів В і С грунту.

    При визначенні нижньої межі фації можуть спостерігатися так звані "прості" і "складні" випадки. При перших проведення кордони не викликає великих труднощів і не вимагає тривалих спостережень або розрахунків. Нижня межа як би "видно неозброєним оком".

    1. Межа фації проходить по межі двох різних корінних гірських порід (наприклад, пісковиків і вапняків).

    2. Кордон фації проходить по межі корінної гірської породи (вапняку, пісковика, граніту і т.д.) з породами аккумулятивного походження (аллювием, пролювій, коллювій і ін.).

    3. Кордон фації проходить за рівнем грунтових вод. При цьому мається на увазі найбільш глибокий протягом року рівень, а не сезонні коливання.

    У всіх цих випадках межа добре виражена і зв'язана або зі зміною геологічної будови, або з рівнем грунтових вод або ж шаром вічної мерзлоти. Кількість цих випадків можна розширити, наприклад, якщо розглянути проходження кордону фації при контакті потужної (більше 3-4 м) кори вивітрювання, що утворилася в минулі епохи (наприклад, красноземних кори вивітрювання Аджарії - Гурії), з корінними породами і ін.

    Однак "прості" випадки зустрічаються досить рідко. Значно частіше створюються такі ситуації, при яких проведення нижньої межі викликає великі ускладнення. Наприклад, в карстових районах Асхі і Арабіка в Західній Грузії потужність щодо однорідних вапняків досягає 2000 м. Де провести нижню межу фації з субальпийскими бобово-різнотравні луками, що мають площу в кілька квадратних метрів? На рівні контакту карбонатних порід з іншими породами? Але в цьому випадку фация вийде у вигляді стовпа або навіть голки висотою 2000 м, а завдовжки і шириною - кілька метрів. Про яку відповідність розмірності горизонтальних і вертикальних кордонів може йти мова, якщо висота фації перевищує її довжину майже на три порядки, тобто в 1000 разів! Таким чином, проведення кордону по контакту карбонатних і інших порід в цьому випадку мало виправдано.

    Розглянемо інший випадок. Фация стелить не однієї гірською породою, а їх чергуванням. Наприклад, чергуванням глинистих сланців і пісковиків або, як це часто спостерігається на Північно-Західному Кавказі або в Карпатах, - флишем. Де провести в цьому випадку кордон? За контакту сланців і пісковиків? А якщо цей контакт розташований дуже близько до поверхні грунту? Адже тоді в ті процеси, які протікають в фації, будуть залучатися обидві породи. Ще складніше йде справа з флишем.

    Таким чином, необхідно шукати інші критерії для виявлення місцезнаходження нижньої межі фації. Пошук в цьому напрямі дозволив зробити висновок, що в так званих "важких випадках" нижню межу слід проводити по шару постійних температур протягом року. Саме до цього шару проникає дію сонячної радіації за річний проміжок часу. Гірські породи і грунт, що знаходяться вище шару постійних температур, впливають на мікрокліматичні процеси, що протікають в надземної частини фації. У той же час становище цього шару є важливою властивістю як літогенної основи, так і інших компонентів ПТК. Це пов'язано з тим, що щільність, вологість і хімічний склад гірських порід визначають температуропровідність. А кількість фітомаси і такі "зовнішні фактори", як сонячна радіація, атмосферна циркуляція і т.д., впливають на амплітуду температури поверхні грунту.

    У ряді природно-територіальних комплексів критерії глибини нижньої межі фацій - рівень, на другому загасають коливання температури, - неприйнятний, тому що не є визначальним для процесів функціонування ПТК.Наприклад, в екваторіальних ландшафтах, де амплітуда температури повітря і грунту незначна, а глибина проникнення активного біологічного, геохімічного та інших впливі значно більше, ніж глибина "нейтрального" шару. У цих випадках нижню межу фації необхідно проводити за глибиною проникнення цих впливів.

    Наступною морфологічної одиницею ландшафту є урочище за визначенням Н.А. Солнцева, це закономірно побудована система генетично, динамічно і територіально пов'язаних фацій; зазвичай урочище формується на основі будь-якої форми мезорельефа. У гірських умовах, так звані гірські урочища - це знову ж таки генетично і динамічно пов'язані фації, однорідні в геолого-морфологічному і структурно-функціональному відношенні, мають один режим міграції (Н.Л. Беручашвілі). На відміну від рівнинних урочищ гірські урочища менше - вони займають форму мікрорельєфу або частина (елемент) мезорельефа і лише в рідкісних випадках всю форму мезорельефа.

    Так як урочище являє собою систему фації, то, природно, його нижня межа не може пройти вище ніж нижня межа найбільш низько розташованої фації. Крім того в урочищі повинні увійти ті гірські породи, через які здійснюється зв'язок фацій даного урочища шляхом міграції речовини.

    Перший приклад типовий для рівнинних і горбистих територій Урочище включає в себе всю мезоформ рельєфу, в тому числі і ті частини, які не входять до окремі фації, але через які здійснюються міграційні зв'язку, зумовлюють єдність урочища. Буває, що урочище займає частину елемента мезоформи рельєфу, однорідну в міграційному відношенні. І в цьому випадку є ділянки, які не входять до окремі фації, але входять в урочищі.

    Нижня межа урочища в обох випадках щодо невизначена, що пов'язано з відсутністю чіткого "фізіономічного" вираження. Однак в природі спостерігаються і більш прості випадки, коли нижня межа легко простежується по контакту двох різних порід або рівню ґрунтових вод.

    Особливо складно визначити нижню межу ландшафту. Так як ландшафт є набором урочищ, диференціація яких, за визначенням (Солнцев Н. А), пов'язана в основному з рельєфом, то нижня межа ландшафту не повинна перетинати кордони входять до нього урочищ. Тому в ряді випадків доцільним вважається проведення кордону ландшафту по нижній межі самого низькорозташованого урочища.

    Крім того, важливим є те, що в ландшафт повинні увійти всі ділянки земної кори, які залучені в міграційні зв'язки в даному ландшафті, тобто ті ділянки, які знаходяться в межах геохімічного сполучення і об'єднуються в єдине ціле функціональними процесами, що протікають в ландшафті.

    Верхня межа.

    Визначення верхньої межі природно-територіальних комплексів викликає значні труднощі, так як вона непостійна і швидко змінюється в залежності від погодних умов і стану різних компонентів ПТК. Виняток становить верхня межа біогеоценозу, яка визначається висотою верхівок найвищих рослин. Це пов'язано з тим, що, за визначенням, биогеоценозом є біоценоз і в значній мірі перетворена їм зовнішнє середовище. Найбільш помітно перетворюється зовнішнє середовище (в даному випадку повітряні маси) саме в шарі рослинного покриву, тому логічно проводити верхню межу біогеоценозу по верхівках найвищих рослин.

    При визначенні верхньої межі фації в першу чергу необхідно досліджувати властивості повітряних мас. Для приземного шару повітря характерна наявність цілого ряду специфічних процесів - різкі добові коливання, неперіодичні зміни метеорологічних елементів, певний зміст мікрофлори, фауни, мінеральних часток і т.д. Залежно від різних мікрометеорологіческіх і фітометріческіх умов рослинного покриву виділяють три досить умовних якісних аеродинамічних шару:

    1. Змішаний шар турбулентності всередині рослинного полога, що знаходиться поблизу поверхні грунту і відчуває значний вплив останньої.

    2. Турбулентний шар всередині рослинного покриву.

    3. Шар турбулентної атмосфери, що безпосередньо прилягає до верхньої межі рослинності. У цьому шарі ще відчувається вплив конкретної фації на характеристики метеорологічних елементів. Зокрема, для нього характерні значні градієнти зміни по вертикалі температури, вологості, швидкості вітру, які майже на один порядок перевищують градієнти цих параметрів в нижньому шарі тропосфери.

    Природно, що в фацію повинні увійти всі ці три шари. Однак їхнє становище буде надзвичайно непостійним і, що головне, часто буде спостерігатися "перекриття", що полягає в тому, що властивості третього, верхнього шару будуть визначатися не тільки властивостями одного, а й лежать іноді на значній відстані інших природно-територіальних комплексів. Для орієнтовного визначення місця розташування цього кордону необхідно провести спеціальні градієнтні спостереження в різні сезони року і з'ясувати, в який з них найбільш високо проходить верхня межа, і саме її прийняти за верхню межу фації.

    Вплив рослинного покриву у вигляді різкого "обурення" ходу ізотерм спостерігається до висоти 1,5-2,0 м. Взимку, коли фації з лугостепі покриті снігом, характер розподілу температури визначається вже сніговим покривом, а не рослинністю. Його вплив на температуру не менш суттєво, тому виположенним хід ізотерм спостерігається тільки з висоти 2 м. У дощові і деякі інші стани вплив фації на розподіл температури і інші параметри, що характеризують повітряні маси, незначно. Це пов'язано з потоками речовини, спрямованими ззовні на ПТК, які, як прес, діють на фацію і занижують її верхню межу.

    Верхня межа протягом року відчуває значні коливання, пов'язані з особливостями розвитку біогенного компонента, з сезонними та погодними умовами. У лісових ПТК для визначення динаміки параметрів, що характеризують повітряні маси, як вважають фітокліматологі, необхідно будувати спеціальні градієнтні вишки або щогли, висотою не менше двократної висоти рослинності. Це означає, що в букових лісах з 30-метровими деревами висота вежі повинна бути більше 60 м! Цілком зрозуміло, що споруда подібної вежі є серйозні труднощі і тому до сих пір є мало даних про розподіл метеоелементов над лісовими ПТК.

    Ще більш складним є визначення місцезнаходження верхніх меж урочища і ландшафту. Навряд чи це питання буде вирішене до організації спеціальних досліджень на географічних полігонах. Зараз впевнено можна сказати лише те, що ці кордони не будуть знаходитися нижче межі найбільш високо розташованого природно-територіального комплексу в урочищі або ландшафті. Крім того, оконтуренная верхньою межею частина урочища або ландшафту повинна включати ту ділянку тропосфери, в якому відбуваються типові для них місцеві процеси циркуляції повітря.

    На закінчення слід ще раз підкреслити умовність верхньої межі природно-територіальних комплексів. Всі ПТК є як би "відкритими" зверху, так як саме зверху в них надходять основна частина енергії, за рахунок якої здійснюються більшість процесів, і значна частина речовин, необхідних для підтримки влагооборота та інших важливих процесів функціонування ПТК.

    література

    1. Беручашвілі Н.Л. Чотири виміри ландшафту. - М., 1996

    2. Боков В.О. Просторово-часова організація екосистем. - Сімферополь, 1983

    3. Будико М.І. Глобальна екологія. - М., 1997.

    4. Ісаченко А.Г. Географія сьогодні. - М., 1999.

    5. Солнцев Н.А. Системна організація ландшафтів. - М., 1981