Морфологическая структура ландшафтов

8.1 Фация как наиболее простая и однородная единица

Учение о морфологической структуре ландшафтов (МСЛ) было заложено Л.Г. Раменским (1938), затем развито и детально разработано Н.А. Солнцевым, создавшим основы новой методики изучения ландшафта. Для каждого ландшафта характерна своя морфологическая структура (закономерное сочетание местностей, урочищ, фаций), отличная от морфоструктуры другого ландшафта.

Фация. Природная фация – наименьший природно-территориальный комплекс. По мнению ряда исследователей (Д.Л. Арманд, Ю.К. Ефремов и другие), предела физико-географическому делению территории не существует и фацию можно до бесконечности делить на все более и более мелкие природно-территориальные комплексы. А.Г. Исаченко, Н.А. Солнцев и другие исследователи отмечают, что при попытке дальнейшего деления фации она распадается на отдельные элементы. Примерами таких элементов ландшафта являются болотные кочки, кучи муравейников, деревья, кротовины и др. В последнее время подобные внутрифациальные образования в литературе получили название парцелл (Н.В. Дылис, В.А. Фриш, А.А. Крауклис). Представление о парцеллах заимствовано у биогеоценологов и фитоценологов и аналогично биогеоценологическим синузиям – отдельным структурным частям биогеоценоза, обусловленным его вертикальным и горизонтальным расчленением.

Фация характеризуется однородной литологией поверхностных пород, однородным характером рельефа и увлажнения, одним микроклиматом, одной почвенной разностью и одним биоценозом (Г.Н. Анненская, А.А. Видина, Н.А. Солнцев и др., 1963). По образному выражению А.И. Перельмана (1966), фации – «атомы ландшафта».

Обычно фация занимает очень небольшую площадь и приурочена к одной форме микрорельефа (к нижней трети борта лога, притеррасному понижению поймы, слабовыпуклой вершине моренного холма и др.)

Согласно приведенному выше определению, для фации характерен один биоценоз. Например, в пределах фации произрастал ельник-кисличник, в результате хозяйственной деятельности человека возникли участки березняка травяного и березняка-кисличника с еловым подростом. Возникает вопрос, являются ли все эти три участка самостоятельными фациями или это всего лишь одна фация с разными стадиями развития растительного покрова в процессе его восстановления. Для этого необходимо выяснить не только степень изменения растительного покрова, но и его влияние на другие компоненты фации и взаимосвязи между ними. Чем дольше существуют вторичные березовые леса (или другие мелколиственные), тем больше происходит задернение участка. Одновременно с изменением растительного покрова изменяются микроклиматические условия, водный режим и др. Налицо явные изменения большинства компонентов фации и совершенно очевидно, что этот участок уже нельзя отнести к фации, занятой ельником-кисличником, хотя и расположенной по соседству с ним. Если нарушение растительного покрова участка фации незначительно или произошло недавно и оно еще не повлекло глубоких изменений других компонентов на участке, то, несмотря на некоторые изменения растительности, фацию правомерно можно считать единой.

Дифференциация природно-территориального комплекса более крупного ранга (подурочища, урочища) на фации, прежде всего обусловлена изменением литогенной основы (микроформ рельефа, литологии поверхностных отложений), глубины залегания грунтовых вод, реже другими причинами. Различные участки подурочища или урочища в зависимости от характера литогенной основы могут отличаться тепловым и водным режимом, балансом питательных веществ, спецификой взаимосвязей всех компонентов природы: иными словами, для каждого такого участка характерны свои экологические условия местообитания. В зависимости от этих условий формируются соответствующие почвы и биоценоз, т.е определенные фации. Например, переход от одной микро- или мезоформы рельефа к другой вызывает в первую очередь перераспределение тепла и влаги со всеми вытекающими отсюда последствиями. Заморозки в долинах на 1-2°С сильнее и случаются чаще, чем на открытых и ровных пространствах, а на вершинах холмов и верхней части склонов они на 2°С слабее.

В зависимости от рельефа изменяется продолжительность безморозного периода. Разница температур днем в зависимости от экспозиции склона составляет 5°, а утром и вечером -0,6 -0,7°С. Значительное перераспределение тепла, влаги и обломочного материала происходит в логах, днищах и бортах южной и северной экспозиции.

Общеизвестно значение в формировании микроклимата лесной растительности, болот, озер. Разница температур на поверхности почвы лесных массивов и открытых участков в 13 часов может достигать 11°С. Период снеготаяния в лесу значительно длиннее, а снежный покров распределяется более равномерно. Согласно А.И. Перельману (1966), содержание двуокиси углерода в припочвенном слое воздуха лесных фаций может на 200% и более превышать его содержание в атмосфере (за счет выделения CO₂ растениями и почвенными микроорганизмами в процессе деления), а на высоте крон (зона фотосинтеза) деревьев, может быть дефицит CO₂.

Роль экспозиции и влияние соседних объектов на фациальную структуру природно-территориального комплекса хорошо демонстрирует следующий пример (рисунок 5)

1 – береза, 2 - сосна, 3 – лишайник, 4 – брусничник, 5 – разнотравье, 6 – граница фаций

Рисунок 5 – Пример роли экспозиции и влияния соседних объектов на фациальную структуру природно-территориального комплекса

Влияние озера на распределение фаций урочища озовой гряды: северные склоны малооблесенных урочищ озовых гряд районов конечно-меренных образований валдайского оледенения заняты фациями сероольшаников и березняков разнотравных и папоротниковых на дерново-подзолистых почвах. Южные склоны этих урочищ чаще заняты вереском и лишайниками. По склонам, обращенным к озерам, способствующих большему увлажнению приземных слоев воздуха и понижению температуры в вегетационный период, фации березняков и сероольшаников сдвинуты вверх по склону, а фации сосняков лишайниковых на слабоподзолистых почвах занимают слабовыпуклые вершины. На противоположных склонах они спускаются несколько ниже.

Распределение животного мира и особенно почвенных животных зависит от богатства почвы и растительного покрова.

Название фаций: 1) фация ивняка осоково-таволгового с перегнойно-глеевой почвой на песчаных аллювиальных отложениях пониженной (прирусловой) поймы. 2) фация березняка луговиково-щучникового со среднеподзолистой песчаной почвой на аллювиальных отложениях первой надпойменной террасы (растительный покров на первом месте – индикатор и показатель индивидуальности).

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 (рисунок 6).

1 – элювиальные; 2 - аккумулятивно-элювиальные; 3 – трансэлювиальные; 4 – трансаккумулятивные; 5 – супераквальные; 6- субаквальные (водные); 7- пойменные

Рисунок 6 – Схема основных типов месторасположения 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, грунтовый типы водного питания.

Изложенная схема типов месторасположений фаций конкретизируется на различных участках ландшафта в зависимости от положения в профиле рельефа, разнообразия экспозиций, крутизны и формы склона, глубины залегания грунтовых вод, почв, биоценоза, литологического состава пород.

8.2 Общие свойства более сложных единиц – подурочищ, урочищ и местностей

Урочище. Наибольшее значение с точки зрения хозяйственного использования имеет изучение урочищ – наиболее четко обособленных природно-территориальных комплексов внутри ландшафта.

Под урочищем понимается сопряженная система фаций, связанных отдельными выпуклыми и вогнутыми формами рельефа или с междуречными плакорными участками на однородном субстрате и объединенных общей направленностью движения вод, переноса твердого материала и миграции химических элементов (А.Г. Исаченко,1991).

В дифференциации ландшафтов на отдельные урочища решающее значение имеет литогенная основа – рельеф, как перераспределитесь тепла и влаги, и литологический состав пород. Переход одних видов урочищ в другие, а вместе с этим и изменение свойственного им набора фаций, микроклимата, условий увлажнения, почв, растительного покрова, биологической продуктивности и других факторов четко прослеживается в зависимости от изменения характера литогенной основы.

При однородном рельефе на первый план среди факторов обособления урочищ выступает литологический и гранулометрический состав отложений, их генезис, водно-физические (инфильтрационные и др.) и химические свойства. Так на плоских монотонных равнинах могут быть выделены урочища на зандровых равнинах и урочища на суглинистых моренных равнинах. В пределах равнин с одинаковыми по механическому составу породами, формирование урочищ зависит от физических и химических свойств пород, глубины залегания, степени дренированности и других условий.

При сравнительно однородном литологическом составе пород, но разных формах рельефа главным фактором обособления урочищ являются формы рельефа.

Поскольку в обособлении урочищ ведущая роль принадлежит литогенной основе, в полном названии любого урочища прежде всего необходимо раскрыть особенности геолого-морфологических условий. Например: 1) урочища плоских и слабоволнистых зандровых равнин с преобладанием подзолистых и дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почв, с хвойными и мелколиственными лесами(сосняками, березняками), душистоколосковниковыми, трясунковыми, реже щучниковыми лугами. 2) урочища межхолмовых понижений с преобладанием в разной степени заболоченных почв, с сильно закустаренными щучниковыми и осочниковыми лугами.

Среди урочищ выделяют основные и второстепенные. К основным относятся урочища, которые наиболее широко представлены в ландшафте и образуют основу его морфологической структуры. Второстепенные (подчиненные) урочища встречаются редко и не занимают больших площадей.

Среди основных урочищ выделаются урочища доминанты и урочища субдоминанты. Урочища доминанты (фоновые) создают фон ландшафта и занимают большие площади. Урочища субдоминанты играют важную роль в морфологической структуре ландшафта (в отличие от второстепенных урочищ), но занимают меньше площади, чем урочища доминанты.

Д.Л. Армандом (1952) был введен термин «подурочище». Это ПТК, занимающий промежуточное положение между фацией и урочищем. Под подурочищем понимается группа фаций, объединенных единством положения на элементах рельефа и образующих генетически и динамически сопряженный ряд (Н.А. Солнцев, 1961). Примерами подурочищ могут быть системы фаций, расположенных на борте лога, склоне моренного холма или гряды, на плакорной поверхности междуречий (рисунок 7).

В зависимости от степени сложности морфологической структуры урочища принято делить на простые и сложные. Урочища, где каждый элемент мезорельефа занят одной фацией, относятся к простым, а урочища в состав которых входят подурочища – к сложным. Например, если в урочище лога на бортах разной экспозиции и днище расположено по одной фации, это урочище простое, а если система фаций – сложное.

Ф.Н. Мильковым (1970) было введено понятие о парагенетических комплексах урочищ, которое получило широкое признание у ландшафтоведов. Под парагенетическим комплексом урочищ понимается система пространственно-смежных урочищ, связанных общностью происхождения. Выделяются элементарные (сфагново-выпуклое болото, овражно-балочная система) и сложные парагенетические комплексы (устьевая область крупной реки).

Простой парагенетический комплекс овражно-балочной системы состоит из 7 урочищ: ложбины стока, лощины, балки, оврага, конуса выноса, днища балки, промоины.

Сложный парагенетический комплекс приустьевого участка реки, из устьевого участка, представленного дельтой или эустарием и приустьевого взморья. Каждая из частей представляет комплекс урочищ.

Ф₁, Ф₁₀ – трансаккумулятивные фации; Ф_2…Ф₄ – группа супераквальных фаций на склоне I, подурочище I; Ф₆ – субаквальная фация, русло оврага; Ф₅, Ф₇ – группа транссупераквальных фаций на днище оврага, подурочище II; Ф₈, Ф₉ – группа супераквальных фаций на склоне II, подурочище III

Рисунок 7 – Урочище «овраг»

Местность. К природно-территориальным комплексам низшего ранга относится и местность. Этот термин у ландшафтоведов окончательно еще не принят, и его содержание трактуется по-разному. Одни авторы в него вкладывают типологическое содержание, аналогичное понятиям «тип почвы», «тип растительности» и др. Другие под местностью понимают ПТК определенного ранга, что представляется более целесообразным, особенно в практическом отношении. Согласно большинству ландшафтоведов (Н.А. Солнцев, К.И. Геренчук, А.Г. Исаченко), местность – морфологическая единица ландшафта более высокого ранга, чем урочище. Это сочетание динамически сопряженных основных урочищ, распространенных на одинаковом геологическом фундаменте и на одном комплексе форм рельефа.

В пределах одного ландшафта почти всегда имеется несколько относительно обособленных участков, отличающихся закономерным сочетанием урочищ, то есть самостоятельных местностей. Например, в ландшафте зандрово-моренной равнины в придолинном участке характерно закономерное сочетание урочищ придолинных участков плоских и слабоволнистых зандровых равнин с урочищами речных долин, оврагов, логов. В глубь от придолинного участка более характерно сочетание урочищ плоских и слабоволнистых равнин с близким к поверхности залеганием моренных суглинков и урочищ волнистых и пологонаклонных моренных равнин, невысоких моренных холмов, межхолмовых понижений. Эти участки ландшафта – самостоятельные ПТК ранга «местность».

Дата добавления: 2014-01-03