Компоненты ландшафтной сферы и их взаимосвязь

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 преобразует 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.

Границы ландшафта

Географическая оболочка Земли  как планетарная система обладает свойствами континуальности и дискретности, т.е. она непрерывно-дискретна по своему строению. Все территории, которые  люди расчленяют географическими границами, вместе с тем остаются и частями  географического континуума. Эти  границы проницаемы и не являются абсолютными.

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 специалисты-географы не считают актуальным. К границам ландшафта  относят приземный слой воздуха  над земной поверхностью мощностью  до З0...50м. 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  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.

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.

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.

Разнообразие фаций требует  их систематизации и классификации. При классификации фаций по двум критериям устойчивости и определяющему  значению в формировании фации был  выделен ее универсальный признак  — месторасположение как элемент  орографического (орография — классификация  элементов рельефа) профиля подавляющего большинства ландшафтов. Различия между  фациями обусловлены их положением в сопряженном ряду месторасположений. Были выделены основные типы месторасположений, соответствующие определенным типам  фаций.

Элювиальные фации расположены  на плакорах (плакор — выровненная  водораздельная территория), водораздельных поверхностях со слабыми уклонами (1...2°) без существенного смыва почвы, атмосферным типом увлажнения и  глубоким залеганием грунтовых вод. Последние не оказывают влияния на почвообразование и растительный покров. Вещества поступают только из атмосферы с осадками и пылью. Расход веществ — с поверхностным стоком воды, дефляцией или вглубь с нисходящими токами влаги. Почвы, развивающиеся в элювиальных фациях, промыты от легкорастворимых соединений, и на некоторой глубине формируется иллювиальный горизонт, в котором накапливаются вымытые из верхней части профиля вещества. За длительное время происходит непрерывный смыв почвенных частиц, почвообразовательный процесс постепенно проникает глубже в подстилающую породу, вовлекая все новые слои. Образуется мощная кора выветривания с остаточно накопленными химическими элементами, не поддающимися выносу. Растительность захватывает минеральные элементы и препятствует их выносу. В результате биологической аккумуляции верхние горизонты почвы обогащены элементами, участвующими в биологическом круговороте веществ. Глубокое положение уровня грунтовых вод и активный водообмен определяют окислительную реакцию в почвах и коре выветривания. Это приводит к выносу тех элементов, которые дают более растворимые соединения при высоком окислении (сера, мышьяк, молибден, ванадий и др.), и затрудняет вынос элементов, окисленные соединения которых малоподвижны (железо, марганец и др.).

Именно почвы элювиальных фаций  на плоских глинистых водоразделах В. В. Докучаев относил к зональным, «нормальным».

По степени увлажненности элювиальных  фаций судят о потребности  в орошении земель.

Аккумулятивно-элювиальные фации  — бессточные или полубессточные водораздельные понижения или впадины  с затрудненным стоком, замкнутые  западины или котловины, с дополнительным водным питанием за счет аккумуляции  атмосферных натечно-поверхностных  вод, частым образованием верховодки, глубоким положением грунтовых вод. Большая часть подвижных водорастворимых  соединений при поверхностном переувлажнении выносится вглубь, попадая в грунтовые  воды.

Трансэлювиальные фации расположены  на верхних относительно крутых (не менее 2...3°) частях склонов. Эта группа фаций отличается условиями рельефа, специфическим водным режимом (питание  осуществляется атмосферными осадками и интенсивным поверхностным  стоком), характером выноса и поступления  химических элементов за счет плоскостного смыва. Для них характерно поступление  химических элементов с боковым  твердым и жидким стоком. Унос элементов  происходит здесь не только с просачиванием  вод при вертикальном водообмене, но и по склону с поверхностными и грунтовыми водами, циркуляцией  вод, осыпанием и сползанием почв и пород. Микроклиматические различия таких фаций существенны и  зависят от экспозиции склонов.

Трансаккумулятивные фации (делювиальные) расположены в нижних частях склонов  и подножий. Здесь происходит не только вынос, но и частичная аккумуляция жидкого и твердого стока (делювия). Переувлажнение можно наблюдать за счет стекающих сверху поверхностных вод.

Супераквальные фации формируются  на пониженных участках рельефа, с близким  залеганием грунтовых вод, доступных  растительности. Выделяют два подтипа:

транссупераквальные фации (в местах выхода грунтовых вод и притока  поверхностных вод);

собственно супераквальные фации (на пониженных участках рельефа с  близким залеганием грунтовых вод). В этом случае создаются условия  заболачивания как за счет поднятия грунтовых вод, так и за счет поверхностного стока с окружающих элювиальных  фаций. Образуются низинные болота. В  условиях обогащения почвы подвижными химическими элементами развиваются  специфические биоценозы — низинные луга.

Субаквальные (подводные) фации формируются  на дне водоемов. Подвижные и хорошо растворимые элементы поступают  в водоем с окружающих фаций с  поверхностными и грунтовыми водами, поэтому на дне водоемов накапливаются  элементы с наибольшей миграционной способностью. Количество поступающей  в водоем воды и состав растворенных в ней веществ определяют особенности  состава органики водоемов. Разложение и минерализация органических остатков в субаквальных фациях происходят в  анаэробных условиях и сопровождаются образованием сапропелей.

Пойменные фации формируются в  условиях специфического водного режима: регулярного затопления во время  весеннего половодья или летних, летне-осенних паводков. Пойменные  фации отличаются динамичностью, разнообразием  микрорельефа, продолжительностью затопления и подтопления.

Осушительные мелиорации нужны  на супераквальных и пойменных фациях. Количество отводимой воды здесь  зависит не только от общей увлажненности  территории, но и от местного питания  поверхностных и подземных вод, а также от условий их оттока. В связи с этим различают атмосферный, склоновый, грунтовой типы водного  питания.