Ландшафтоведение Исаченко А.Г. Ландшафтоведение Исаченко А. Исаченко А. Г и ландшафтоведение и физикогеографическое районирование Учеб. М высш шк, 1991. 366 сил в учебнике систематически излагаются теоретические основы ландшафтоведения,
 Скачать 5.08 Mb.
|
|
среднезимье, глубокая зима (15 I— 1 III). За начало можно принять устойчивый переход минимальных суточных температур через — 10 ° С. Самое холодное время года, фаза зимней стабилизации геосистем. Количество осадков продолжает сокращаться, но высота снежного покрова нарастает. Для животных это наиболее тяжелое время (нехватка кормов, однако у лисиц, зайцев, белок начинается гон. Третья фаза зимы — позднезимняя, или предвесенняя (1 — 20 III). Радиационный баланс становится положительным, заметно повышается температура воздуха. Средняя суточная температура переходит через — 5 ° С к концу фазы (14 III). Количество осадков в марте минимальное, высота снежного покрова и запасы воды в нем достигают максимума, снег оседает и уплотняется сток в марте несколько возрастает. Почва продолжает промерзать. У некоторых птиц начинается предвесеннее оживление. Началом весны можно считать переход дневной температуры (в 13 часов) через 0 ° С, наступление радиационных оттепелей и начало разрушения снежного покрова. Первая фаза весны — начало снеготаяния (20 III — 4 IV). Радиационный баланс растет, значительная его часть расходуется на таяние снега и льда. Появляются проталины на ровных местах, но почва продолжает промерзать, максимальная глубина промерзания (52 см) наблюдается вначале апреля. Водоемы еще находятся подо льдом, но сток возрастает, ив конце фазы начинается половодье. Биофенологический индикатор наступления весны — первая волна прилета птиц — грачей (22 III) к концу фазы наблюдается вторая волна (скворцы, зяблики) . Появляются первые весенние мухи (28 III). Вторая фаза весны — завершение снеготаяния — от перехода средней температуры воздуха через 0 ° С (5 IV) до схода снежного покрова (15 IV) . Начинается слабое оттаивание верхних горизонтов 207 почвы, нов основном почва еще мерзлая, и влага частью застаивается на поверхности, насыщая подстилку, частью стекает поверхностными внутрипочвенным стоком. 10 — 14 IV вскрываются реки, 12 — 17 IV половодье достигает максимума на апрель приходится до 40% годового стока. Появляются первые признаки жизнедеятельности растений начинается сокодвижение у березы (11 IV), у некоторых деревьев и кустарников набухают почки. Цветущих растений в это время еще нет. Появляются ранневесенние насекомые — муравьи, бабочки крапивница и лимонница. Продолжается вторая волна прилета птицу глухаря, тетерева, рябчика — массовое токование. Пробуждаются от спячки медведь и барсуку зайца, белки, лисицы рождаются детеныши. Третья фаза весны — оживление весны (15 IV — 10 V) наступает после полного схода снежного покрова при средней суточной температуре около 3 ° Си заканчивается, согласно фенологической традиции, перед началом зеленения березы. В течение первого этапа (подфазы) — до перехода средней температуры через 5 ° С (25 IV) — почва полностью оттаивает. Запасы продуктивной влаги в почве к началу этапа максимальны (более 200 мм в верхнем метровом слое) и постепенно начинают уменьшаться, растет испаряемость. Интенсивный сток сопровождается максимальным механическими геохимическим выносом твердого вещества. Зацветают растения, у которых цветение начинается до появления листьев — мать-и- мачеха, ольха серая и черная, лещина. В лесной подстилке — оживление беспозвоночных появляются выбросы дождевых червей. Начинается роение комаров-толкунов, пробуждаются земноводные продолжается прилет птиц. С переходом средней температуры воздуха через 5 ° С (вторая подфаза) исчезают последние пятна снега в лесу, заканчивается разрушение ледового покрова на водоемах. Почва на открытых местах к концу этапа прогревается на глубине 20 см до 7 — 8 ° Си просыхает до мягко-пластичного состояния. Продолжает расти испаряемость, и атмосферное увлажнение становится недостаточным. Запасы продуктивной влаги в почве сокращаются примерно на 20 мм. Возобновляется вегетация однолетних и многолетних трав, появляются первые листья у некоторых кустарников, увеличивается число цветущих видов, у березы начинают распускаться почки (2 V) . С зацветанием насекомоопыляемых растений (главным образом ив) связано пробуждение пчел, шмелей, ос. Вслед за окончательным освобождением от льда водоемов наблюдается. массовый прилет водоплавающих птица также многих насекомоядных (я волна. Четвертая фаза весны — разгар весны (10 V — 10 VI). Происходит постепенный переход к летнему состоянию ландшафта и формируется зеленый аспект (вне хвойного леса. 16 V отмечается последний заморозок в воздухе, а 20 V — на поверхности почвы, и одновременно средняя температура воздуха переходит через 10 ° С. Количество осадков растет, но относительная влажность воздуха 208 самая низкая в году, и коэффициент увлажнения становится минимальным (0,62). Запасы почвенной влаги на открытых участках интенсивно расходуются. Половодье идет на убыль, нона май приходится еще до 15% годового стока. В этой фазе можно различать два этапа (подфазы) — дои после установления средней температуры воздуха 10 ° Си окончания заморозков на поверхности почвы. На первом этапе почва прогревается до 10 ° Сна глубину 20 см и переходит в твердо-пластичное состояние. Это время интенсивного цветения трава также некоторых деревьев и кустарников. В основном заканчивается прилет птиц (пятая волна, появляются выводки у глухаря, тетерева, рябчика, новорожденные телята у копытных. Наступает пора сева ранних яровых. В течение второго этапа заметно активизируется жизнедеятельность растительного мира. С переходом средней температуры воздуха через 10 ° Строгается в рост ель европейская (20 V), позднее сосна 22 V начинается облиствение широколиственных деревьев. К концу этапа завершается формирование полога листвы. В это же время зацветают хвойные, многие лиственные деревья и кустарники (черемуха 23 V, дуб черешчатый 2 VI, рябина 5 VI и др, травы и кустарнички (черника 20 V, седмичник 28 V, брусника 7 VI). Начало лета определяется по-разному — датами окончания заморозков в воздухе или на почве, перехода средней суточной температуры воздуха через 15 ° Сидр. Если принять в качестве феноиндикатора зацветание шиповника, то начало лета в Ленинграде придется на 10 VI. Первая фаза лета (10 VI — 4 VII) — время наибольшей продолжительности светлой части суток (белых ночей) и максимального притока солнечной радиации. Температура воздуха 21 VI переходит через 15 ° С. Верхний горизонт почвы на открытых местах теплее воздуха, но под темнохвойным пологом прогревание почвы сильно запаздывает. Количество осадков и испаряемость возрастают, коэффициент увлажнения — 0,70. Запасы продуктивной почвенной влаги продолжают сокращаться (примерно до 120 мм под зерновыми посевами. Сток также сокращается, составляя всего около 5% от годового. Интенсивно растет вегетативная масса. Листва на деревьях и кустарниках достигает полного развития быстро растут побеги. Цветут многие кустарники, лесное крупнотравье, основные злаки суходольных лугов, большинство водных растений. В животном мире — пора усиленного размножения насекомых, земноводных, пресмыкающихся и птиц. Вторая фаза лета (4 VII — 3 VIII) не отделяется четко от первой. Условный феноиндикатор — созревание черники. Это самая теплая часть года со средней температурой около 17 ° С. Испаряемость достигает максимума, и коэффициент атмосферного увлажнения составляет всего 0,69. Почвенные запасы влаги на безлесных участках к концу этой фазы оказываются минимальными (около 100 мм 209 в метровом слое почвы. Сток также подходит к своему минимуму (2 — 3% от годового. В отдельные годы дефицит осадков влечет за собой пересыхание торфяников, высыхание лесных ягод, усиление пожарной опасности в лесах. У большинства ягодников (черники, земляники, морошки, голубики, малины) созревают плоды. Цветение наблюдается у позднецветущих видов, в том числе у таволги, липы мелколистной и вереска. В животном мире значительно снижается интенсивность размножения птицы в основном заканчивают выкармливание птенцов очень активны кровососущие насекомые. Третья фаза лета — позднелетняя, или спад лета (4 VIII— 23 VIII) характеризуется плавным снижением температуры при сохранении общего летнего аспекта — до появления первых четких признаков пожелтения листвы у листопадных деревьев, намечающегося вскоре после обратного перехода суточной температуры воздуха через 15 ° С (17 VIII). Осадки в это время максимальны, испаряемость заметно падает и атмосферное увлажнение становится избыточным. Запасы влаги в почве начинают пополняться, намечается также увеличение стока. Созревают плоды брусники (5 VIII), рябины (18 VIII), майника, ландыша и др. Приросту деревьев прекращается у трав намечается отмирание побегов (пожелтение вегетативных частей у кислички, седмичника), к концу периода появляются первые желтые листья у вяза и липы мелколистной. Птицы собираются в стаи, первыми отлетают на юг черные стрижи. Насекомые еще активны. Фенологическим признаком наступления осени считается начало пожелтения листьев березы, знаменующее завершение вегетации. Первая фаза осени (23 VIII — 21 IX) продолжается до начала заморозков на поверхности почвы. Вначале этапа средняя температура воздуха около 14 ° Св конце — около 8 ° С. Количество осадков снижается, но еще более резко падает испаряемость, увлажнение явно избыточное продуктивные запасы влаги в метровом слое почвы увеличиваются к концу данной фазы примерно до 150 мм постепенно возрастает сток (на сентябрь приходится 5 — 6% годовой нормы. Вслед за березой начинается пожелтение листьев у осины, рябины, черемухи, дуба, некоторых кустарников. Входе расцвечивания листвы начинается листопаду березы 14 IX). Желтеет и опадает хвоя сосны. Созревают семена у сосны и ели, плоды лещины, дуба, на болотах — клюквы. Заканчивается отмирание генеративных побегов у луговых злаков и разнотравья. В связи с заметным уменьшением количества насекомых начинается отлет ласточек и других насекомоядных птиц. Заканчивается уборка зерновых, увядает ботва картофеля в конце августа начинается сев озимой ржи. Вторая фаза осени (золотая осень) (21 Х — 13 Хот первых заморозков на почве до завершения листопада. Средняя температура воздуха в это время снижается с 8 до 5 ° С. Осадки продолжают уменьшаться, но испаряемость сокращается быстрее, коэффициент увлажнения приближается к 2,0; запасы влаги в почве увеличиваются, сток продолжает медленно расти. Фотосинтез практически прекращается. Главные биотические процессы — интенсивное расцвечивание и листопад летнезеленных деревьев и кустарников. Полное пожелтение липы мелколистной отмечается 29 IX, березы и осины 5 Х, дуба — 8 Х листопад заканчивается у липы 7 Х, березы 13 Х. Происходит массовое созревание семян хвойных и плодов ряда лиственных. В середине этой фазы наблюдается массовый отлет водоплавающих и болотных птица также первых зерноядных зябликов и дроздов. К концу фазы исчезают насекомые. Третья фаза осени (глубокая осень) (13 Х — 1 XI) — между окончанием листопада (совпадающим с переходом средней температуры через 5 ° Си появлением первого снежного покрова. В конце этапа средняя температура воздуха снижается до 2 ° С. Запасы влаги в почве продолжают пополняться слой стока возрастает. Заморозки в это время ежедневны. Вне хвойных лесов господствует безлистный аспект. Начинается массовый прилет зимующих птицу оседлых птиц еще наблюдается оживление. Четвертая (предзимняя) фаза осени (1 XI — 6 XII) — между появлением первого снежного покрова и образованием устойчивого покрова. Приход солнечной радиации резко сокращается, радиационный баланс становится отрицательным средняя суточная температура воздуха переходит 9 XI через 0 ° Си к концу фазы приближается к — 5 ° С. Часто чередуются морозные дни и оттепели, снежный и бесснежный аспекты. Интенсивность влагооборота все снижается. Наблюдается вторичный максимум стока (в ноябре около 10% годовой нормы, возможны дождевые паводки. Вначале ноября начинается промерзание почвы на открытых местах. Мелкие водоемы замерзают после перехода температуры через 0 ° С, ледостав на реках наступает в конце фазы. Деревья и кустарники находятся в состоянии покоя многие травы, некоторые кустарнички, а также всходы озимых уходят под снег зелеными. Подавляющее большинство холоднокровных животных забирается в зимние убежища и впадает в диапаузу, хотя в конце этапа еще можно встретить комаров- толкунов. У белок и зайцев летний мех меняется на зимний. Описанная структура годового цикла более или менее типична для умеренно-континентальных таежных ландшафтов. Другие типы ландшафтов требуют иной периодизации и иных критериев для установления фаз годового цикла. Различные соотношения режимов тепла и влаги обусловливают большое многообразие сезонных структур ландшафтов. В размещении типов годичного цикла функционирования хорошо прослеживается зональная закономерность, что наглядно иллюстрирует рис. 43. Рисунок представляет собой пространственно-временную графическую модель в виде профиля (трансекта), пересекающего территорию Западной Сибири, Казахстана и Средней Азии — от арктической тундры до южных пустынь. На нем отображена смена основных (укрупненных) фаз годового цикла Рис. 43. Сезонная структура равнинных ландшафтов Западной Сибири, Казахстана и Средней Азии (пространственно-временной трансект по линии Дровяной (п-ов Ямал) — Тургай — Чарджоу) . Ландшафтные зоны и подзоны а — тундра арктическая, б — тундра типичная, в — тундра южная, г — лесотундра, д — тайга северная, е — тайга средняя, ж — тайга южная, зподтайга, и — лесостепь, к — степь северная, л — степь типичная, м — степь южная, и — полупустыня, о — пустыня северная, п — пустыня южная. Фазы годового цикла 1 — зимняя и предвесенняя (устойчивый снежный покров, 2 — ранневесенние и предзимние (неустойчивый снежный покров, 3 — ранневесенняя бесснежная (предвегетационная), 4 — фазы активной вегетации в тундре, 5 — начальные фазы вегетации в лесных, лесостепных и степных ландшафтах, 6 — весенние и раннелетние фазы максимальной активности вегетации в пустыне и полупустыне, 7 — поздневесенние и раннелетние фазы активной вегетации древесной растительности в тайге, подтайге и лесостепи, 8 — основные фазы вегетации в степи, 9 — фазы летнего угасания вегетации в пустыне и полупустыне, 10 — сухая летняя фаза (выгоранне растительности) в пустыне, 11 — фаза осеннего угасания вегетации в тундре, 12 — тоже, в тайге, подтайге и лесостепи, 13 — позднеосенние послевегетационные фазы, 14 — хрононзоплеты средних суточных температур воздуха, I — XII — месяцы года одновременно в пространстве — по широте (по оси абсцисс) и во времени — в годичном цикле (по оси ординат. В тех ландшафтах, где влаги в течение всего года достаточно иона не служит лимитирующим фактором, внутригодовой ритм подчинен термическому режиму, что особенно ярко проявляется в условиях значительной термической контрастности сезонов. Некоторые биологические процессы проявляют более прямую связь с режимом освещенности. Сокращение светового дня осенью влияет на отмирание листьев деревьев, кустарников и летнезеленых трав. Длительный световой день отчасти компенсирует недостаток летнего тепла, так что растения одних и тех же видов вступают в соответствующие фазы вегетации в высоких широтах при более низких температурах, чем в умеренных. В тропических и субэкваториальных широтах, отличающихся круглогодичной высокой теплообеспеченностью, сезонный ритм функционирования геосистем определяется в первую очередь режимом атмосферного увлажнения. В экваториальной зоне с ее ровным температурным режимом (колебания средних суточных температур не превышают 2 — 3° Си постоянной влажностью сезонная динамика практически не выражена и на передний план выступает суточный ритм функционирования. Таким образом, гидротермические показатели имеют универсальное значение, и для построения общей классификации фаз годового цикла следует прежде всего разработать единые шкалы теплообеспеченности и увлажнения ландшафтов. Для разграничения термических фаз можно принять температурную шкалу с пятиградусными интервалами средних суточных температур начиная с — 5° С. Период со средними суточными температурами ниже — 5° С — это зима в наиболее точном смысле слова, те. морозная и снежная фаза. В умеренном поясе с переходом средних температур через — 5° С (при спаде) приблизительно совпадают переход максимальных дневных температур через 0° С, начало устойчивых морозов и постоянного устойчивого) снежного покрова, ледостава на реках. С переходом средней температуры через — 5° С при ее подъеме обычно начинается разрушение устойчивого снежного покрова. С повышением средней температуры до 0° С устойчивый покров разрушается и резко ускоряется окончательный сход снега. Переход температуры через 5° С знаменует начало вегетации ранневегетирующих растений после наступления температуры 10° С начинается основной вегетационный период, в фенологии и агроклиматологии этому рубежу придается важное значение, он близок к температурному порогу многих культур (кукурузы, подсолнечника, хлопчатника, южных плодовых и др. При спаде температуры до 10° С начинаются осенние процессы с осенним переходом через 5° С обычно заканчивается листопад, растения и животные готовятся к зимнему покою переход температуры через 0° С практически совпадает с первым снежным покровом. 213 Более сложный вопрос — определение временных рубежей в годовом режиме увлажнения. По-видимому, наилучший показатель запасы влаги в почве, но данные по ним отрывочны и далеко не всегда надежны. В качестве универсального показателя, допускающего полную сравнимость, можно принять коэффициент увлажнения Высоцкого — Иванова, хотя между почвенными атмосферным увлажнением нет прямой связи. Периодизация фаз по коэффициенту увлажнения требует поправок с учетом процесса накопления и расходования влаги в ландшафте. Наиболее заметное несовпадение режимов атмосферного и почвенного увлажнения характерно для многоснежных ландшафтов. В предлагаемой шкале приняты следующие градации для термической составляющей сезонного гидротермического режима (в скобках — интервалы средних суточных температур 0 — морозная (ниже — 5 ° С, 1 — умеренно холодная (от — 5 до 0 ° С, 2 — прохладная (от 0 до 5° С, 3 — умеренно теплая (от 5 до 10 ° С, 4 — теплая (от 10 до 15° Сочень теплая (от 15 до 20 ° С, 6 — жаркая (от 20 до 30° Сочень жаркая (выше 30° СВ режиме увлажнения различаются следующие фазы по коэффициенту увлажнения КА влажная КБ полувлажная КВ полузасушливая (КГ засушливая (К = 0,2 ÷ 0,3), Д — сухая (К = 0,1 ÷ 0,2), Е очень сухая (К = 0,02 ÷ 0,10), Ж — крайне сухая (К < 0,02). Комплексные гидротермические характеристики сезонных фаз складываются из обеих составляющих (например, Б — очень теплая полувлажная фаза, Д — жаркая сухая фаза и т. д. Изменчивость, устойчивость и динамика ландшафта Сезонные флюктуации функционирования ландшафта — далеко не единственное проявление его изменчивости во времени. Изменчивость наблюдается как в более узком, таки в более широком диапазоне времени, чем годичный цикл. Хорошо известен суточный ритм. Смена дня и ночи сопровождается колебаниями освещенности, температуры, влажности воздуха, что, в свою очередь, влечет пульсацию вертикальных (конвекционных) и латеральных (склоновых, горно-долинных, бризовых) потоков воздуха, отчасти также атмосферных осадков (послеполуденные дожди в экваториальных широтах, процессов замерзания и оттаивания, физического выветривания, фотосинтеза, дыхания. Годичный цикл сего сезонными фазами, таким образом, может быть разложен на более дробные временные составляющие. Нос другой стороны, осредненный (средний многолетний) годичный цикл не выявляет полного диапазона колебаний отдельных параметров функционирования ландшафта, его многолетней изменчивости, возможных аномалий, экстремальных ситуаций и трендов. Для Ленинграда, например, при средней температуре самого холодного месяца — 7,9 ° Си самого теплого + 17,8° С зафиксированы экстремумы — 36 и +34 ° Ст. е. годовая амплитуда средних температур составляет 25,7, а экстремальных — 70 ° С. Годовое количество осадков составило в 1920 г. 417 мм, а в 1935 г 825 мм. Средняя дата последнего заморозка в воздухе приходится на 5 мая, но самая ранняя — на 9 апреля, а самая поздняя — на 28 мая первый заморозок наблюдается в среднем 9 октября, крайние даты 15 сентября и 17 ноября. Следовательно, продолжительность безморозного периода для отдельных лет колеблется от 118 до 190 сут при средней многолетней 156. Еще более разителен диапазон межгодовых колебаний даты образования устойчивого снежного покрова от 27 октября до 20 февраля средняя дата — 6 декабря, те. разница составляет 116 сут. Отклонения фенодат от средних многолетних в основном около ± 20 сут, причем наиболее сильные колебания наблюдаются весной, летом же даты более устойчивы. Известны аномальные в гидротермическом отношении отдельные годы и многолетние периоды. Так, в конце XIX — первой половине ХХ в. наблюдалось общее потепление климата по сравнению с предыдущими десятилетиями за последние 30 лет фенологические явления наступали на 8 — 12 сут раньше, чем 100 лет назад. Нона общем фоне потепления выделялись годы с аномально холодным вегетационным периодом и очень суровой зимой (1955/56, 1965/66, 1978/79, 1986/87) Чередование сухих и влажных периодов и отдельных лет особенно характерно для семигумидных и семиаридных ландшафтов. В полупустыне и сухой степи Восточной Европы засухи повторяются в среднем через год, в типичной степи — через 2 — 3 года, в лесостепи — через 3 — 4 года. В 1972 г. засуха охватила обширную территорию европейской части СССР, над которой летом образовался устойчивый антициклон. Средняя температура воздуха была на 2 — 4 ° Свыше нормы, а количество осадков составило от 30 до 80% средней многолетней величины. В лесной части Русской равнины в этот,год фенологические явления протекали быстрее, чем обычно, особенно на югозападе (в зоне широколиственных лесов, где основные фенодаты наступили на 10 — 20 дней раньше. В дубравах запасы почвенной влаги расходовались очень быстро, ассимиляция была сильно подавлена, уменьшилась продуктивность древесного и травяного ярусов, пожелтение листьев началось раньше обычного, усилилось их поражение вредителями и грибковыми заболеваниями. Однако массовое пожелтение березы и ряда других деревьев и кустарников наступило позже средних сроков Влияние гидротермических аномалий на биоту зависит от сочета- 1 Засуха 1972 года и ее влияние на сезонную жизнь и биологическую продуктивность растений Восточно-Европейской равнины. Л, 1975, 200 с. 215 ния многих условий. Специфика данного вегетационного периода сама по себе еще не определяет реакции растений, так как многое зависит от характера предшествующих сезонов. Так, высокая тепло-обеспеченность летом, теплая и сухая осень благоприятствуют последующей перезимовке. Носильная засуха может способствовать снижению зимостойкости у незасухоустойчивых видов. Влияние сильных засух на древесную растительность может сказаться через несколько лет. По наблюдениям А. А. Крауклиса, изменения в количестве осадков проявляются в продуцировании биомассы деревьев с опозданием налет. Когда сухие или влажные периоды следуют по нескольку лет подряд, в ландшафтах наблюдаются более существенные изменения. Так, поданным В. А. Фриша, в степных ландшафтах Юго-Восточного Забайкалья с 1952/53 гг. начался влажный период. Если в 1940— 1951 гг. среднее количество осадков вегетационного периода составляло 247 мм, тов гг.— 309 мм, а в 1958 г. сумма осадков в 3 раза превысила норму. Это привело к трансгрессии озер, активизации родников и мерзлотно-наледных явлений. В доминирующих пижмовых и вострецовых сообществах усилилась роль мезофильного разнотравья, увеличилась биологическая продуктивность. (В сухие и жаркие годы наблюдается наступление более конкурентноспособных ковыльных сообществ) Климатические аномалии имеют обычно макрорегиональный характер и охватывают территории целых секторов. При этом нередко наблюдается гетерохронность процессов в соседних секторах, например наступление аномально влажных лет в Восточной Европе сопровождалось усилением сухости в Западной, что связано с установлением меридионального типа циркуляции атмосферы. Многолетняя изменчивость неоднозначно проявляется в разных ландшафтах, а в одних и тех же ландшафтах — у разных компонентов и морфологических подразделений. КН. Дьяконов определил изменчивость некоторых зональных типов ландшафтов Западной Сибири потрем показателям с помощью коэффициента вариации по формуле где С — коэффициент вариации К — модульный коэффициент (отношение годового значения к среднему многолетнему п число лет. Оказалось, что С годового количества осадков возрастает отв северной тайге до 19,5 в лесостепи, а годового стока — в том же направлении от 20 до 45 — 70. Прирост сосны по диаметру обнаружил наименьшую изменчивость в южной тайге (С = 21), а наибольшую — в лесостепи (СВ целом изменчивость возрастает от 216 тайги к лесостепи, а на топологическом уровне — от автономных фаций к подчиненным. Изменчивость ландшафтов обусловлена многими причинами, она имеет сложную природу и выражается в принципиально различных формах. Прежде всего следует различать в ландшафтах два основных типа изменений, которые Л. С. Берг еще более полувека назад назвал обратимыми и необратимыми. К первым он относил сезонные смены, которые, по его выражению, не вносят, в сущности, ничего нового в установившийся порядок вещей, а также изменения катастрофического характера (землетрясения, сильные пожары и т. п, после которых ландшафт восстанавливается приблизительно до состояния, бывшего до катастрофы. При необратимых, или прогрессивных, сменах возврата к прежнему состоянию не происходит изменения идут в одну сторону, в определенном направлении Изменения первого типа не приводят ккачественному преобразованию ландшафта, они совершаются, как отметил В. Б. Сочава, в рамках одного инварианта, в отличие от изменений второго типа, которые ведут к трансформации структур, тек смене ландшафтов. Все обратимые изменения ландшафта образуют его динамику, тогда как необратимые смены составляют сущность его развития. Динамика, таким образом, входит в понятие инварианта ландшафта, в ней выражается временная упорядоченность состояний ландшафта как его структурных элементов. Поэтому динамику иначе можно определить как смену состояний геосистем в рамках одного инварианта, в то время как развитие есть смена самого инварианта. Под состоянием геосистемы подразумевается упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функций в определенный промежуток времени. Состояние геосистемы находится в соответствии с входными (внешними) воздействиями (например, потоком лучистой энергии Солнца, атмосферными осадками. Устойчивую смену состояний геосистемы в пределах суточных и годовых циклов можно назвать режимом функционирования геосистемы. Закономерный переход одного состояния в другое (например, дневного в ночное, осеннего в зимнее) дал основание Н. Л. Беручашвили ввести понятие о поведении природных территориальных комплексов. Важно различать состояния разных порядков по их продолжительности. Н. Л. Беручашвили выделяет состояния кратковременные (продолжительностью до 1 сут, средневременные (от 1 сут до 1 года) и длительновременные (более 1 года) . Кратковременные состояния могут сменяться через несколько часов и даже минут (например, при переменной облачности — закрытости или открытости диска Солнца, ноне затрагивают глубоко геосистему. Длительновременные состояния мало изучались. Ландшафтоведу на практи- 1 Берг Л. С. Географические зоны Советского Союза. Т. 1. 1947. С. 21, 23. 217 ке чаще всего приходится иметь дело со средневременными состояниями ландшафта и подчиненных ему геосистем. Они связаны прежде всего с сезонной динамикой (фазы годового цикла, кроме того, с различными погодными ситуациями преимущественно циркуляционного происхождения. Н. Л. Беручашвили ввел понятие о стексах как среднесуточных состояниях геосистем, обусловленных главным образом положением данных суток в годовом цикле функционирования и колебаниями циркуляционных процессов в атмосфере. В отличие от сезонных фаз, сменяющихся в строго обязательной последовательности, стексы не образуют последовательного временного ряда. Фаза снеготаяния, например, следует строго после зимней стабилизации и предшествует весеннему оживлению природных процессов. Но каждая из этих фаз складывается из ряда суточных состояний, которые могут меняться местами. После снеготаяния может образоваться временный снежный покров на несколько дней (как бы регрессивный стекс); весной возможны возвраты холодов, ясные дни чередуются с дождливыми, зимой бывают теплые вторжения и оттепели, предзимняя фаза характеризуется частыми нерегулярным чередованием снежных и бесснежных состояний, морозных дней и оттепелей и т. д. Стексы, следовательно, представляют собой более дробные категории состояний, подчиненные сезонным фазами в тоже время раскрывающие их структуру. Стексы классифицируются по тем признакам, что и фазы годового цикла, те. по термическим условиями увлажнению, и их высшие классификационные объединения типы стексов (морозные снежные, прохладные влажные, жаркие сухие и т. п) — по существу совпадают с фазами годового цикла. Надо заметить, что практически стексы изучаются на уровне фаций. Динамика ландшафта обусловлена преимущественно, ноне исключительно, внешними факторами и имеет в значительной степени ритмический характер. Рассмотренные ранее суточный и сезонный ритмы, с которыми мы встречаемся повседневно, связаны с планетарно- астрономическими причинами. Более или менее достоверно установлены различные ритмы большей продолжительности. Внутри-вековые и вековые ритмы — гелиогеофизические по происхождению, те. связаны с проявлениями солнечной активности, которые вызывают возмущения магнитного поля Земли и циркуляции атмосферы, а через последнюю — колебания температуры и увлажнения. Наиболее известны летние, а также 22 — летние ритмы этого типа, кроме того, намечаются ритмы в 26 месяцев, 3 — 4, 5 — 6, 80 — 90, 160 — 200 лет. Сверхвековой летний ритм обусловлен изменчивостью приливообразующих сил в зависимости от взаимного перемещения Земли, Солнца и Луны и выражается в планетарных колебаниях климата. Более продолжительные ритмы (21, 42 — 45, 90, 370 тыс. лет) объясняют колебаниями эксцентриситета земной орбиты с этими ритмами некоторые исследователи связывают чередование ледниковых и межледниковых эпох. Наконец, геологические ритмы измеряются миллионами лет. Самые большие геологические циклы (165 — 180 млн. лет) проявились в главных орогенических эпохах фанерозоя — каледонской, мезозойской и кайнозойской. Природа многих ритмов, особенно большой продолжительности низкочастотных, еще не вполне ясна и механизм их географических проявлений изучен недостаточно. Надо заметить, что большинство из них имеет квазипериодический характер. Даже в тех случаях, когда факторы ритмических колебаний изменяются строго периодически (что относится ко всем астрономически обусловленным ритмам, в том числе суточному и годичному, их географическим проявлениям несвойственна строгая повторяемость через одни и те же интервалы. Это объясняется очень сложным, опосредованным проявлением внешних импульсов в географической оболочке и ее ландшафтах — прежде всего в силу неодинаковой инерционности компонентов, о чем уже говорилось. В результате наблюдаются большие или меньшие сдвиги по фазе в ритмах отдельных компонентов, а кроме того, гетерохронность ритмических колебаний в разных регионах. При этому разных параметров амплитуда колебаний оказывается неодинаковой — вплоть до полного затухания (например, амплитуда сезонных колебаний температур в почве меньше, чем в воздухе, и постепенно затухает с глубиной) . Различные ритмы проявляются в ландшафте совместно и одновременно, интерферируя, те. накладываясь один на другой. Это обстоятельство затушевывает четкость ритмов и затрудняет их расчленение. Не все ритмы в равной степени актуальны для ландшафтоведческого изучения. Геологические и сверхвековые циклы, проявляющиеся в планетарных масштабах, перекрывают время существования отдельных ландшафтов и имеют отношение к динамике эпигеосферы в целом, они обычно служат объектами палеогеографических исследований. Наряду с экзодинамическими (вынужденными) ритмическими колебаниями, обусловленными внешними факторами, в эпигеосфере наблюдаются автономные колебания, возникающие из-за инерционности тех или иных компонентов и действия прямых и обратных отрицательных связей. Наибольшее планетарное («надландшафтное») значение имеют многовековые автоколебания в подсистеме океан — ледники — атмосфера. Ледники и особенно Мировой океан отличаются высокой инерционностью и медленно реагируют на изменения солярного климата. В результате действия отрицательных обратных связей в подсистеме возникают собственные колебания, проявлением которых, возможно, служит пульсация оледенений. Автоколебания, накладываясь на экзодинамические колебания, еще более усложняют ритмику природных процессов. Примером собственно эндодинамических колебаний в более ограниченных пространственных и временных масштабах могут служить возрастные смены поколений древостоя в лесных ландшафтах. Особый тип динамических изменений представляют восстановительные (сукцессионные) смены состояний геосистем после катастрофических внешних воздействий — вулканических извержений, землетрясений, ураганов, наводнений, пожаров, нашествий грызунов и т. п. Для геосистемы локального уровня подобные воздействия часто оказываются критическими, те. ведут к необратимым изменениям. Постоянные, но более или менее кратковременные нарушения, не затрагивающие инварианта, приводят к появлению различных переменных состояний фаций, или серийных фаций, по В. Б. Сочаве. Серийные фации обычно недолговечны и представляют собой те или иные стадии формирования коренной структуры. В конечном счете, пройдя ряд сукцессионных смен, они достигают эквифинального состояния, те. устойчивого динамического равновесия. Совокупность всех переменных (динамических) состояний фации, подчиненных одному инварианту, В. Б. Сочава называет эпифацией. Здесь мы пока не касаемся нарушений, вызываемых деятельностью человека (они рассматриваются в главе 7) Многие вопросы динамики и пространственно-временного анализа геосистем, включая понятия о состояниях, динамических (сукцессионных) сменах и др, разработаны в основном на примере элементарных единиц — фаций. Познание динамики ландшафта как интегрального процесса, охватывающего все подчиненные локальные геосистемы, и как важного аспекта его пространственно-временной организованности сложная и еще нерешенная задача. Существенную помощь могут оказать графические пространственно-временные модели, аналогичные той, которая применена к характеристике зональных закономерностей изменения сезонных структур ландшафтов (риса также динамические ландшафтные карты. Приведем (с некоторыми упрощениями) пример, относящийся к динамике ландшафта Мюссерской возвышенности в Колхидской ландшафтной провинции 1 . На рис. 44 по оси абсцисс нанесены границы фаций, расположенных в сопряженном ряду от гребня до днища ущелья (с перепадом высот около 110 м) — по линии секущего профиля, так что сохраняются соотношения фаций по ширине. По оси ординат в масштабе времени откладываются границы стексов (здесь — в несколько обобщенном виде. Таким образом, мы получаем пространственно-временную схему, на которой представлены все внутригодичные состояния типичных фаций одного ландшафта в их реальных соотношениях как во времени, таки в пространстве. Правда, пространство представлено здесь как одномерное — только по его линейной протяженности, но если по оси абсцисс отложить не ширину фаций, а их площади, мы получим двухмерную характеристику пространства. На схеме нашли наглядное отражение как общие черты сезонной динамики типичных фаций (фацию, обозначенную буквой Г, можно считать доминантной, таки их специфические особенности. Напри- 1 См Исаченко ГА. Динамика внутригодичных состояний предгорно-холмистых ландшафтов Колхиды// География и природные ресурсы. 1986. № 2. С. 46 — 55. 220 Рис. 44. Пространственно-временная схема состояний (стексов) фаций Мюссерской возвышенности (по ГА. Исаченко, 1986). Фации А — гребни с редкотравными лесами из грузинского дуба на сильноскелетных желтоземах, Б — крутые верхние склоны с редкотравными лесами из грузинского дуба на скелетных желтоземах, В — средние склоны средней крутизны с лесами из грузинского дуба с вечнозеленым подлеском из понтийского рододендрона на желтоземах, Г — крутые и средней крутизны нижние склоны с полидоминантными колхидскими лесами с вечнозеленым подлеском на желто-бурых почвах, Д — террасы с полидоминантными колхидскими лесами на аллювиальных почвах. Стексы: 1 — зимние очень прохладные и прохладные бесснежные с активно функционирующим травяным покровом, а — тоже, с интенсивным приростом и цветением эфемеров, 2 — зимние прохладные с формирующимся травяным покровом и функционирующей листвой вечнозеленого подлеска, 3 — ранневесенние умеренно теплые с начинающимся облиственеем деревьев, Зато же, с началом отмирания эфемеров, цветением лавровишни и земляничного дерева, 4 — средневесенние умеренно теплые и теплые, деревья облиствены менее чем на 80%, эфемеры полностью отмерли, а — тоже, с приростом новых листьев и цветением у понтийского рододендрона, 5 — поздневесенние умеренно теплые и теплые, деревья облиствены на 80— 95%, 6 — летние теплые и жаркие, активно функционируют деревья и кустарники, максимум массы мезофильных листьев, а — тоже, с появлением ветоши трав в связи с недостатком влаги в почве, 7 — летние жаркие и теплые с некоторым пожелтением листьев деревьев и рододендрона, 8 — раннеосенние умеренно теплые и прохладные, пожелтение листьев, начало листопада, 9 — среднеосенние прохладные и умеренно теплые, желтеет 90 — 100% мезофильных листьев, опадает 30 — 60%, 10 — позднеосенние прохладные, листопад деревьев заканчивается. Примечание. Очень прохладным стексам соответствует примерный интервал средних суточных температур от 0 до 5 ° С, прохладным — от 5 до 10° С, умеренно теплым — от 10 до 15° С, теплым — от 15 до 22° С, жарким — выше 22 ° С. По увлажнению все стексы гумидные мер, зимние стексы, обозначенные номером 2, свойственны только фациям нижней части профиля, летние стексы а — только,фациям гребней. Идентичные летние состояния в пригребневых фациях и верхних частях склонов более продолжительны, чем в остальных фациях, а весенние состояния более сжаты и т. д. Графическую пространственно-временную модель дополняют и конкретизируют карты, на которых фактические площадные соотношения различных состояний могут быть отображены для любого момента или отрезка времени. На рис. 45 показаны отдельные примеры, представляющие как бы выборочные временные срезы непрерыв- Рис. 45. Фрагменты сезонных ландшафтных карт Мюссерской возвышенности (по ГА. Исаченко): I — базовая ландшафтная карта, II — стексы 25 — 30 января 1981 г, III — стексы 15-19 марта 1981 г, IV-стексы 26 августа — 2 сентября 1981 г. Условные обозначения те же, что на риса б — линия профиля ного процесса. Подобные динамические карты наиболее полно и точно, без разрывов, передают пространственные соотношения, но естественно фиксируют лишь дискретные ситуации во времени. Динамика ландшафта — очень емкое и многоплановое понятие, одно из узловых в ландшафтоведении. С динамикой связаны многие другие свойства геосистем. С одной стороны, динамика по существу перекрывается с функционированием высокочастотные динамические колебания — до года включительно — относятся к функционированию, а колебания с более длительным временным диапазоном можно рассматривать как многолетние и вековые флюктуации функционирования. С другой стороны, динамика имеет близкое отношение к эволюции и развитию, хотя вовсе не тождественна им входе динамических изменений закладываются тенденции будущих коренных трансформаций ландшафта, на чем в дальнейшем нам предстоит остановиться.особо. Наконец, динамика ландшафта диалектически связана сего устойчивостью именно обратимые динамические смены указывают на способность ландшафта возвращаться к исходному состоянию, те. на его устойчивость. Входе динамической смены состояний ландшафт остается самим собой до тех пор, пока его устойчивость не будет нарушена теми или иными внешними или внутренними причинами. Под устойчивостью системы подразумевается ее способность сохранять структуру при воздействии возмущающих факторов или возвращаться в прежнее состояние после нарушения. Проблема устойчивости ландшафта приобретает важное практическое значение в связи с нарастающим техногенным давлением. Ландшафт, как и любая геосистема, несомненно обладает устойчивостью в определенных пределах. Однако пределы эти пока еще не установлены и механизм устойчивости не изучен. Устойчивость не означает абсолютной стабильности, неподвижности. Напротив, она предполагает колебания вокруг некоторого среднего состояния, те. подвижное равновесие Надо полагать, что чем шире естественный, привычный диапазон состояний, тем меньше риск подвергнуться необратимой трансформации при аномальных внешних воздействиях. Например, ландшафты экваториальных лесов, существующие длительное время в стабильных и узко ограниченных условиях теплообеспеченности и увлажнения, менее приспосблены к резким аномалиям этих условий, чем ландшафты умеренных широт. Однако противостоять подобным аномалиям позволяют внутренние механизмы саморегулирования, присущие различным ландшафтам. Благодаря отрицательным обратным связям эффект внешних воздействий гасится или, во всяком случае, ослабляется. Один из простых случаев уменьшение стока в бессточное озеро вызывает сокращение площади зеркала, а тем самым — испарения, и таким образом восстанавливается водный баланс (устанавливается новое подвижное равновесие. В саморегулировании геосистем особенно большую роль играет биота — важнейший стабилизирующий фактор благодаря ее мобильности, широкой приспособляемости к абиотическим факторам, способности восстанавливаться и создавать внутреннюю среду со специфическими режимами — световым, тепловым, водным, минеральным. Так, упомянутый экваториальный лес противостоит интенсивному вымыванию элементов минерального питания из почвы путем накопления их в биомассе и интенсификации внутреннего оборота элементов. (Это свойство присуще в большей или меньшей 223 степени и другим лесным сообществам) Отсюда следует, что высокая интенсивность биологического круговорота и соответственно биологическая продуктивность служат одним из существенных условий и показателей устойчивости геосистемы. Роль других компонентов в поддержании устойчивости неоднозначна и подчас противоречива. Климат и влагооборот быстро реагируют на входные воздействия и сами по себе крайне неустойчивы, но быстро восстанавливаются. Твердый фундамент — один из наиболее устойчивых компонентов, нов случае нарушения неспособен восстанавливаться, и поэтому его нарушение (в основном в результате денудации) ведет к необратимым изменениям в ландшафте. Стабильность твердого фундамента, таким образом, важная предпосылка устойчивости ландшафта. Но основным стабилизирующим фактором, поддерживающим гравитационное равновесие в системе и препятствующим денудации, служит растительный покров. Следовательно, и с этой точки зрения следует признать, что в механизме саморегулирования ландшафта биоте принадлежит ведущая роль. Вопрос о мере устойчивости ландшафта, по существу, еще не обсуждался. Исходя из сказанного, можно в первом приближении считать косвенной мерой устойчивости запасы биомассы в ландшафте и ее продуктивность. Поскольку же эти показатели определяются в первую очередь соотношением теплообеспеченности и увлажнения, то оптимальное соотношение этих двух факторов должно, по-видимому, рассматриваться также как важный критерий устойчивости ландшафта. Устойчивость всякого ландшафта, разумеется, относительна и имеет свои пределы. Рано или поздно ландшафт подвергнется трансформации входе своего развития, которое будет предметом нашего дальнейшего рассмотрения. Любая система устойчива при сохранении важнейших параметров внешней среды. При сохранении определенной стабильности зональных и азональных условий все современные ландшафты будут оставаться устойчивыми, и диапазон параметров внешней среды, от которых зависит их устойчивость, в общих чертах известен. Нов каждом отдельном случае порог устойчивости, те. критические значения каждого конкретного возмущающего фактора, предстоит выяснить. В этом состоит одна из нерешенных задач ландшафтоведения. Степень устойчивости геосистем пропорциональна их рангу. Фации наименее устойчивы к внешним воздействиями наименее долговечны. Ландшафт — система значительно более устойчивая, о чем наглядно свидетельствуют наблюдения над его реакцией на преднамеренное и непреднамеренное вторжение человека сего хозяйственной деятельностью см. главу 7) . 224 Развитие ландшафта В делении изменений ландшафта на обратимые и необратимые есть известная условность, поскольку полной обратимости не бывает. Допущение об обратимости теоретически и методически оправдано при исследовании режима функционирования ландшафта или поиске закономерностей долговременных ритмических колебаний в этих случаях мы сознательно абстрагируемся от непрерывно идущего процесса направленных изменений. Этот процесс на первый взгляд незаметен и затушеван более ярко выраженными и легче фиксируемыми циклическими сменами состояний ландшафта. Однако после каждого цикла или нарушения структуры ландшафта какими-либо внешними факторами система возвращается к исходному состоянию с большим или меньшим сдвигом. Каждый цикл, даже относительно непродолжительный, например годичный, оставляет после себя в ландшафте некоторый необратимый остаток теряется из-за стока какое-то количество минерального и органического вещества, вглубь водоразделов продвигаются овраги, прибавляется количество ила в озерах или торфа в болотах незаметно, путем постепенного ежегодного количественного накопления увеличивается толща наносов на аллювиальных равнинах, происходит зарастание озер, деградация многолетней мерзлоты и т. д. Подобные процессы имеют определенно направленный характер, хотя и ритмически пульсируют, то ускоряясь, то ослабляясь по сезонам или стадиям многолетних циклов. Отдельный цикл можно сравнить свитком восходящей спирали его завершающее состояние отличается от исходного, и чем больше продолжительность цикла, тем сильнее это отличие. Поскольку долговечность ландшафта несоизмерима с длительностью крупнейших циклов, повторные циклы могут совершаться уже на иной ландшафтной основе. На протяжении одного геологического цикла на одной и той же территории успевают многократно смениться различные ландшафты, и ясно, что в ландшафтоведческом аспекте об обратимости геологического цикла не может быть речи. Для менее долговечных геосистем топологического уровня даже вековые и внутривековые циклы оказываются необратимыми. Рассматривая, например, в рамках отдельных фаций или урочищ восходящую или нисходящую ветвь летнего климатического цикла, мы будем воспринимать ее как направленный процесс усыхания или увлажнения, так как времени, на протяжении которого процесс идет в одну сторону, достаточно для полной трансформации геосистемы такого уровня. Этого, однако, нельзя сказать о ландшафте как системе более сложной, устойчивой и долговечной. Вопрос о причинах, или движущих силах, развития ландшафта принципиально ясен. Долгое время географы объясняли трансформацию ландшафтов лишь воздействием какого-либо внешнего фактора тектоническими движениями, изменениями солнечной активности, перемещениями полюсов Земли) или изменением одного из компонентов, который считался ведущим. Во втором случае, по существу, причины смены ландшафтов также сводятся к внешним силам, поскольку ведущие компоненты — обычно климат или рельеф — находятся на входах в систему и оказываются простыми передатчиками внешних воздействий. То, что ландшафты подвержены необратимым изменениям под воздействием внешних космических и тектонических сил, — бесспорный, не вызывающий сомнений факт. Однако признание этого факта не дает объяснения диалектической сущности развития ландшафта как процесса саморазвития, основу которого составляют борьба противоположностей и переход количественных изменений в качественные. Способность саморазвития доказывается тем, что ландшафт поступательно изменяется и без вмешательства внешних факторов, при их постоянстве. Это было ясно еще В. В. Докучаеву, он показал, в частности, что озеро носит в себе зародыши будущей своей смерти даже при постоянстве стока и других внешних условий оно постепенно мелеет, расход воды на испарение начинает превышать приходи в конце концов озеро неизбежно исчезает, те. превращается в комплекс другого типа (болото, солончак. Сущность внутренних противоречий как движущей силы развития геосистемы состоит в том, что ее компоненты входе взаимодействия стремятся прийти в соответствие между собой, те. система стремится к равновесию, но это равновесие может быть только временным, относительным, ибо сами же компоненты его неизбежно нарушают. Самый активный компонент, как известно биота. Стремясь наиболее полно приспособиться к абиотической среде, биота в тоже время вносит в эту среду изменения в результате своей жизнедеятельности (например, в лесу происходит выщелачивание верхнего горизонта почвы и образование водоупорного иллювия в нижнем, в связи с чем ухудшаются дренаж и аэрация следовательно, биоте приходится постоянно перестраиваться, приспосабливаясь к ею же измененным условиям, в результате постепенно перестраивается вся система. Внутренне противоречивые взаимоотношения существуют и между другими компонентами или процессами (например, между стоком и испарением, но главное противоречие — между биотой и абиотическими компонентами. Саморазвитие ландшафта протекает относительно медленно и редко выражено в чистом виде, ибо на него накладываются изменения, вызываемые внешними воздействиями (как особый род внешних воздействий можно рассматривать влияние на данный ландшафт процессов развития смежных ландшафтов и вмещающих региональных геосистем высших рангов — стран, областей и др. Внешние воздействия нарушают закономерный ход развития (саморазвития) ландшафта, могут обратить его вспять и вовсе пресечь, в последнем случае нарушение оказывается катастрофическим. 226 Трансформации, обусловленные внешними причинами, строго говоря, нельзя относить к развитию, хотя они являются неотъемлемыми составляющими истории ландшафта, ив этой истории запечатлеваются даже более глубоко, чем закономерные эволюционные изменения. Примером могут служить катастрофические исчезновения многих ландшафтов в результате наступания материковых льдов или морских трансгрессий. Механизм развития ландшафта состоит в постепенном количественном накоплении элементов новой структуры и вытеснении элементов старой структуры. Этот процесс в конце концов приводит к качественному скачку — смене ландшафтов. В свое время еще Б. Б. Полынов и Л. С. Берг обратили внимание на то, что в ландшафте могут быть представлены разновозрастные элементы. Б. Б. Полынов различал в ландшафте элементы реликтовые, консервативные и прогрессивные. Первые сохранились от прошлых эпох, они указывают на предшествующую историю ландшафта. Реликтовыми могут быть формы рельефа (например, ледниковые, элементы гидрографической сети (сухие русла в пустыне, озера, биоценозы и почвы (степные сообщества с соответствующими почвами в тайге, древние торфяники и т. пи целые фации или урочища. Консервативные элементы — те, которые наиболее полно соответствуют современным условиями определяют современную структуру ландшафта. Прогрессивные элементы наиболее молодые, они указывают на тенденцию дальнейшего развития ландшафта и тем самым служат основанием для прогноза. Примеры прогрессивных элементов появление островков леса в степи, пятен талого грунта в области многолетней мерзлоты, эрозионных форм рельефа в моренных ландшафтах. Процесс развития ландшафта наиболее отчетливо проявляется в формировании его новых морфологических частей, возникающих из первоначально едва заметных парцелл, или фациальных микро-комплексов: эрозионных промоин, очагов заболачивания в микропонижениях, сплавин, куртин деревьев или кустарников на болоте, таликов в мерзлоте и т. п. Но для того чтобы трансформировалась вся морфологическая структура ландшафта, требуется значительно более длительное время. Полностью проследить закономерности этого процесса можно лишь при относительном постоянстве внешних зональных и азональных условий. Фактическая картина развития ландшафта складывается из многих перемен, обусловленных сложным переплетением внутренних и внешних стимулов. Входе развития на прогрессивное движение накладываются ритмические колебания и регрессивные сдвиги. К сложными дискуссионным вопросам теории развития ландшафта относится вопрос о его возрасте. Высказывалось мнение, что возраст ландшафта следует отсчитывать со времени появления новой территории — после выхода ее на поверхность в результате регрессии моря или отступания ледникового покрова. Однако если 227 континентальный режим на данной территории может существовать непрерывно с архея, это вовсе не значит, что ландшафты здесь архейского возраста. Даже на территориях, освободившихся от материковых льдов 10 — 15 тыс. лет назад, ландшафты не раз сменялись вследствие зональных трансформаций климата, которые влекли за собой смещение ландшафтных зон. Естественно, что смена ландшафтных зон одновременно является и сменой ландшафтов. Такие события хорошо изучены, в частности, для области Валдайского оледенения. Таким образом, возраст ландшафта нельзя отождествлять с возрастом его геологического фундамента или с возрастом суши, на которой он развивался. Совпадение возможно лишь в том случае, когда ландшафт формируется на молодых участках морского дна, обнажившихся уже в современную эпоху, например на площади бывшего дна Каспийского моря, которая осушилась в результате понижения его уровня. На таких новых территориях еще не успели смениться различные ландшафты, и мы наблюдаем первичные процессы их формирования, начало которых совпадает с выходом территории из-под уровня моря. Теоретически возраст ландшафта определяется тем моментом, с которого появилась его современная структура, или, согласно В. Б. Сочаве, возраст ландшафта измеряется временем, прошедшим с момента возникновения его инвариантного начала. Однако на практике установить такой момент крайне сложно — уже по той причине, что история ландшафтов изучена слабо, и мы не всегда имеем возможность восстановить ее этапы. Принципиальная же сложность задачи определяется тем, что новая структура сменяет старую не внезапно процесс перестройки — от появления новых элементов до установления полного соответствия между компонентами — может быть длительным. Качественный скачок также имеет определенную продолжительность. В течение некоторого промежутка времени старый и новый ландшафты как бы перекрываются. Даже после катастрофических перемен между ними сохраняется известная преемственность, многие элементы прежнего ландшафта достаются в наследие новому, в него полностью переходит наиболее консервативный компонент — геологический фундамента также морфоструктурные черты рельефа, и долго могут сохраняться реликтовые почвы и биоценозы. С представлением о возрасте ландшафта близко соприкасается понятие долговечности. Долговечность ландшафта — продолжительность его существования, те. время, в течение которого он может сохранять основные черты своей структуры и функционирования. Здесь мы сталкиваемся с аналогичной трудностью — долговечность различных элементов ландшафта неодинакова. Как в процессе становления ландшафта, таки в процессе его старения и смены новым ландшафтом различные структурные элементы не могут появляться и исчезать одновременно и мгновенно. 228 Признавая структуру основным критерием при определении возраста ландшафта и его долговечности, мы оказываемся перед новым вопросом что принять заточку отсчета — время появления элементов новой структуры или же то время, когда сложилась современная структура. В любом случае ответ будет недостаточными формальным, в нем не найдет отражения стадиальность развития ландшафта. Всякий ландшафт переживает две главные стадии в своем развитии 1) стадию формирования и 2) стадию эволюционного развития. Первая протекает сравнительно быстро, например на новой территории, появившейся в результате регрессии моря или отступания материкового ледяного покрова. Готовый геологический фундамент сразу же подвергается воздействию солнечной радиации, атмосферных осадков, поверхностных вод, начинает заселяться растениями и животными. Вначале этой стадии ландшафт характеризуется быстрой изменчивостью и носит черты молодости и несложившейся структуры несформировавшиеся биоценозы, слаборазвитые почвы, малорасчлененный рельеф, неразработанная гидрографическая сеть. Постепенно, однако, компоненты ландшафта приходят в относительное соответствие (равновесие) друг с другом и с общими зонально-азональными условиями развития, территория морфологически все более дифференцируется, ландшафт приобретает черты устойчивой структуры — достигает зрелости. С этого момента он переходит во вторую, более продолжительную стадию медленной эволюции, когда источником дальнейших трансформаций служат противоречивые взаимодействия компонентов — если не произойдет существенного изменения внешних условий, могущих резко нарушить нормальное течение процесса саморазвития. Таким образом, понятие возраст ландшафта как бы расчленяется на два возраст первичных элементов современного ландшафта в недрах прежней структуры и возраст современного ландшафта в буквальном смысле слова — как сложившегося устойчивого образования. Как уже отмечалось, зарождение нового ландшафта может быть обусловлено как внутренними, таки внешними факторами, причем последние приводят к более резким трансформациями играют роль основных ориентиров при восстановлении истории ландшафта. Так как нормальная эволюция ландшафта требует постоянства внешних зональных и азональных условий, то стабильность последних на протяжении определенного отрезка времени, в течение которого не наблюдалось сколько-нибудь заметных подвижек ландшафтных зон, сохранялся устойчивый тектонический режим, отсутствовали макро-региональные колебания типа оледенения — межледниковья, может служить отправным моментом для выяснения возраста современных ландшафтов. Одним из важных индикаторов при этом, по мнению некоторых исследователей, является почва. Зрелый почвенный профиль служит своего рода памятью ландшафта, свидетельствуя об относительной устойчивости всех физи- 229 ко-географических факторов почвообразования в течение всего того времени, на протяжении которого формировалась данная почва. Для образования зрелой почвы требуется от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Так, возраст курского чернозема — около 3000 лет. В первом приближении можно считать, что устойчивое существование современных ландшафтов — во всяком случае, с момента последней перестройки зонально-азональной среды — соответствует этому времени. Известно, что стабильность зональных условий возрастает с приближением к экватору. Надо полагать, что современные экваториальные и субэкваториальные ландшафты отличаются более почтенным возрастом, чем ландшафты умеренных широт, и соответственно большей дряхлостью. Это предположение подтверждается рядом прямых и косвенных признаков. Одним из них может служить мощная латеритная кора выветривания. Для образования слоя такой коры мощностью 1 м требуется около 50 тыс. лет в стабильных климатических и тектонических условиях. метровые толщи латеритной коры в саваннах Африки говорят о многих сотнях тысячелетий медленной эволюции и старения ландшафтов при относительной стабильности внешних условий. Правда, в современную эпоху лате-риты здесь не образуются и являются по существу реликтовым образованием — свидетелем более гумидного климата. Так что в данном случае можно говорить не о возрасте современных ландшафтов, а о примере долговечности. Вопрос о возрасте ландшафта нельзя считать вполне решенным. Впрочем, практически не так важно точно установить день рождения ландшафта, как выяснить устойчивые современные тенденции и закономерности его развития и тем самым создать предпосылки для разработки прогноза его дальнейшего поведения. Эта задача относится уже к прикладному ландшафтоведению и приобретает все большее значение в эпоху, когда поведение ландшафта зависит не только от природных закономерностей, но и от вмешательства человеческого общества. |