ландшафтоведение. Киреев Д. М. Лесное ландшафтоведение. Спб. Лта, 2002. 239 с. Природный объект, методы изучения, история развития предмет лесного ландшафтоведения
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
4.7. Рельеф, его формы и элементы Рельеф Земли – это совокупность форм земной поверхности. Каждая форма рельефа – трехмерное природное тело, занимающее определенный объем земной коры. Поэтому так же, как земная кора в целом, форма рельефа является природным единством геологического строения, литологического состава горных пород и формы поверхности. Экзогенные формы рельефа образовались в результате определенного денудационного или аккумулятивного природного процесса. Этот процесс контролируется и направляется тектоническими движениями. Поэтому в пределах тектонических структур и блоков земной коры образуется определенное сочетание повторяющихся форм рельефа, определяющих структуру природного ландшафта. Формы рельефа и их элементы являются литогенной основой ПТК различного ранга. Рельеф Земли создает взаимодействие противоположно направленных эндогенных и экзогенных сил и процессов. Эндогенные силы, идущие из недр Земли, приводят в движение крупные блоки и структуры земной коры, образуют горы и впадины. Эндогенные процессы развиваются независимо и контролируют экзогенные процессы. Экзогенные процессы – внешние геологические процессы, происходящие на поверхности Земли. Они развиваются под влиянием солнечной радиации, гравитации, движущейся атмосферы, воды, льда. Экзогенные процессы разрушают горы, заполняют осадками впадины, выравнивают поверхность Земли. В экзогенных процессах участвуют растительность, животные и человек. Ведущее значение в образовании рельефа имеют эндогенные силы, определяющие тектонический режим земной коры. Они определяют и контролируют экзогенные процессы, экологические режимы и в целом жизнь на Земле. Формы рельефа ограничены горизонтальными или наклонными гранями. Их называют генетически однородными поверхностями или элементами форм рельефа (поверхности плато, равнины, склона). При пересечении граней рельефа, образуются переломы или бровки, которые отделяют одну грань или форму от другой. Бровки рельефа обычно являются природными рубежами ПТК. Каждая грань рельефа целиком и полностью создана каким-либо одним или сочетанием процессов рельефообразования (выветривание, абразия, эрозия, дефляция, нивация, различная аккумуляция и др.). Например, поверхность пойменной или надпойменной террасы, делювиального или осыпного склона озерно-ледниковой равнины, траппового плато. Формы рельефа бывают положительными и отрицательными безотносительно к абсолютной высоте. Положительные формы – это выступы, выпуклости по отношению к окружающим более пониженным поверхностям: выступы материков по отношению к океаническим впадинам, горы и холмы среди равнин, гривы поймы, береговые валы, дюны, конечноморенные гряды, барханы, бугры, кочки, гряды на болотах по отношению к мочажинам. Отрицательные формы – вогнутые, пониженные формы рельефа по отношению к окружающим приподнятым поверхностям: океанические впадины, озерные ванны, низины и низменности среди равнин, вогнутые болотные впадины, межгорные котловины, долины рек, водосборные воронки в горах и на склонах, небольшие западины карстового или термокарстового происхождения, ложбины стока, блюдца в степи, овраги, балки, лощины, лога и т.д. Если для положительных форм рельефа характерны денудация, разрушение и вынос материала и вод, иссушение, то для отрицательных форм характерны аккумуляция материалов, снесенных с положительных форм, и оводнение. Недостатком деления форм рельефа на отрицательные и положительные является его относительность, зависящая от выбора той поверхности или высотного уровня поверхности, по отношению к которой ведется отсчёт. Так, например, Западно-Сибирская равнина является отрицательной формой по отношению к Уральским горам и Средне-Сибирскому плоскогорью. В то же время Сургутская низменность – отрицательная форма по отношению к окружающим ее более высоким участкам Западно-Сибирской равнины. Она характеризуется почти сплошной заболоченностью и заозеренностью. И на той же Западно-Сибирской в целом плоской равнине выступают возвышенные равнины, которые называются материками и увалами: Белогорский материк, Аганский увал, Верхнетазовская возвышенность. Эти приподнятые равнины расчленены, дренированы, лишены болот и озер. Формы рельефа различаются по величине и образуют ряд форм различного порядка от самых крупных до мельчайших: мегаформы 1-го порядка, макроформы 2-го порядка, мезоформы 3-го порядка, микроформы 4-го порядка и наноформы 5-го порядка. Мегаформы – самые крупные формы рельефа земной поверхности: материковые выступы, впадины океанов, горные пояса; обусловлены силами общепланетарного характера. Континенты (материки) крупнейшие положительные формы рельефа (геотектуры), выступающие над уровнем Мирового океана в виде суши. Континенты образовались на наиболее крупных тектонических структурах Земли с мощной (35-45 км) земной корой, которая отличается от океанической развитием гранитного слоя. Периферийные части, окраины континентов, имеющие материковое строение, затопленные в неоген – четвертичное время являются материковыми отмелями-шельфами. Макроформы – крупнейшие формы Земли с колебаниями высот до нескольких сотен метров и более, протяжением, измеряемым тысячами километров. Макроформами являются обширные равнины, плоскогорья, горные хребты. Макроформы образовались на крупнейших геоблоках: щитах, платформах, плитах, геосинкликалях. Мезоформы возникают под влиянием экзогенных сил и процессов. Ими являются моренные холмы, грязевые сопки, балки, дюны, котловины, долины и террасы рек, с амплитудой высот до десятков метров. Мезоформы развиваются в пределах макроформы и поэтому также контролируются тектоникой. Микроформы – мелкие формы рельефа, являющиеся деталями и конструктивными элементами мезоформ: бугры и рытвины различного генезиса, различные части склонов, прирусловые валы пойм, старицы и староречья, наносные русловые образования рек – косы, осередки, острова, карстовые воронки и конуса выноса водотоков, степные блюдца, просадочные западины и т.д. Наноформы – мелкие формы, связанные с влиянием и развитием растительности, деятельностью животных и человека: бугры землеройных животных, ямы и копани животных, козьи тропы на склонах, мерзлотные бугры, гряды и кочки на болотах и в тундре, полигональные мерзлотные и постмерзлотные бугристо-западинные формы и т.д. Различают фитогенные формы: фитогенная бугристость на территориях, подверженных дефляции, кочки злаков, осок, кустарничков, корневые вывороты – искори, связанная с фитогенной бугристость во влажных и сырых типах леса; зоогенные формы – сусликовины, кротовины, копани кабанов, бугры муравьиных колоний и др. Формы рельефа различного порядка являются литогенной основой ПТК различного таксономического ранга. Более принципиальная и логичная генетическая классификация форм рельефа принадлежит Ю.А. Мещерякову и И.П. Герасимову, которые различают морфоструктуры и морфоскульптуры рельефа (1967). Под морфоструктурами они предлагают понимать крупные формы земной поверхности, в образовании которых главная роль принадлежит эндогенным процессам и в морфологии которых четко отражаются геологические структуры. Морфоструктуры различаются порядками величин и зависят от порядка тектонических структур, являющихся их фундаментом. Самые крупные морфоструктуры соответствуют крупнейшим элементам земной коры: выступы материков, впадины океанов, срединно-океанические хребты и др. Морфоструктуры более мелкого порядка – платформенные равнины, горные страны складчатых областей. Космические снимки вскрывают целую соподчиненную систему морфоструктур, связанную с блоковой дифференциацией земной коры, которая становится заметной на мелкомасштабных дистанционных материалах благодаря различиям в структуре ПТК, заметности рубежей, часто являющихся разломами земной коры. Под морфоскульптурами понимаются мелкие формы рельефа, в образовании которых главную роль играют экзогенные процессы: речные долины, ледниковые холмы, болотные системы, дюны и барханы, такыры и соры и т.д. Морфоскульптуры контролируются морфоструктурами, их вмещающими. Формы рельефа имеют различный возраст – время, прошедшее с момента их образования. Возраст морфоскульптуры обычно не выходит за рамки антропогенного периода; морфоструктуры имеют более древний возраст (неогеновый, палеогеновый, мезозойский). Морфоструктуры различного порядка характеризуются сочетанием закономерно повторяющихся взаимосвязанных форм рельефа одинакового возраста, генезиса, внешнего облика, возникших в условиях определенной направленности новейших тектонических движений и экзогенных процессов (например: холмисто-моренный, долинно-балочный, болотно-зандровый и т.д.). Такие сочетания называют морфогенетическим типом рельефа или просто типом рельефа. Типы рельефа определяют морфологическую структуру природного ландшафта. Типы рельефа зависят от абсолютных высот, то есть высот над уровнем моря. С абсолютными высотами связаны: генезис форм рельефа, их возраст, история развития (а в связи с этим - литологический состав горных пород и отложений), расчлененность, мерзлота, набор мезо- и макроформ, водный баланс, заболоченность и заозеренность и другие параметры, в целом структура ПТК и экологический режим земель. Морфология ПТК зависит от высоты над уровнем моря. На возвышенных равнинах усиливается эрозия, образуется овражно-балочная сеть, глубокие спрямленные и узкие долины водотоков, уменьшается заболоченность и заозеренность, формируются ландшафты типа ополий, переполяний (см. с. 165). Низменные равнины слабо расчленены, для них характерны сильно меандрирующие реки с широкими плоскими долинами, сильная заболоченность и заозеренность. На них формируются ландшафты типа полесий. Для оценки абсолютных высот поверхностей форм рельефа лучше всего использовать общегеографические карты. Обычно на них имеется шкала высотных ступеней. Например, при ландшафтном картографировании Красноярского края и бассейна озера Байкал были выявлены высотные ступени рельефа, которые определяют качественные изменения в структуре и экологии ПТК: низменные ПТК (0-50 м над уровнем моря), низкие (51-100 м), слабовозвышенные (101-200 м), возвышенные (201-500 м), низкогорные (501-1200 м), среднегорные (1201-3000 м), высокогорные (3001-5000 м) (Киреев, 1996). 4.8. Влияние рельефа на экологический режим земель На лесорастительные условия влияют различающиеся по морфоскульптуре типы равнин: моренные, зандровые, аллювиальные, озёрные, лёссовые, морские, пластовые, подгорные наклонные, межгорные и др. В пределах ледниковых равнин выделяются местности камового, сельгового, друмлинного, конечноморенного холмистого рельефа, местности древних ложбин стока с песчаными отложениями, разновидностью которых являются долинные зандры с характерной продольной ориентированной вытянутостью болот и дренированных участков леса. При ландшафтном картографировании на локальном и детальном уровнях изучается система местоположений ПТК в рельефе. Местоположение ПТК – это его расположение по отношению к формам рельефа, элементам форм и их частям, характеризующееся свойственным для него экологическим режимом. Например, в пределах абрадированных моренных равнин Волховского ландшафта выявлено девять местоположений, различающихся по экологическим режимам: замкнутые неглубокие впадины, плоские водораздельные поверхности, плоские междуречья, приводоточные рамени, поймы небольших речек, безрусловые ложбины стока, подножия склонов плоских холмов, склоны выпуклых междуречий, вершины выпуклых междуречий. А для ландшафтов Канско-Бирюсинской эрозионной высокой равнины выявлено 23 местоположения, которые разделяются на материковые и пойменные; материковые в свою очередь разделяются на плакорные склоновые и террасовые. Плакорные подразделяются на выпуклые и плоские плакоры, западины и ложбины и т.д. Террасы подразделяются на надсклоновые дренированные, подсклоновые орошаемые, уступы, днища логов и западины. Таким образом, каждое местоположение характеризуется своим экологическим режимом земель, который затем уточняется по ландшафтным и экологическим индикаторам. Мы считаем, что лесные специалисты для опознавания основных генетических форм рельефа должны пройти практический тренинг по их оконтуриванию на аэрокосмических снимках, общегеографических и тематических картах. Вспомогательным материалом для этого могут быть карты четвертичных отложений, геологические и геоморфологические карты соответствующих масштабов. 5. АТМОСФЕРА И КЛИМАТ ПРИРОДНОГО ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА 5.1. Атмосфера и климат Атмосфера – это газовая (воздушная) оболочка Земли. Она является вторым по силе и возрасту компонентом ландшафта, влияющим на развитие и формирование ПТК. Атмосфера имеет слоистое строение. От поверхности земли до высоты 7-18 км простирается тропосфера, стратосфера простирается до высоты 50 км, мезосфера – до 85 км, термосфера – до 300 км и экзосфера – до 1000 км. В пределах 50-80 км прослеживается озоновый слой, защищающий живые организмы Земли от ультрафиолетового облучения. Наибольшее ландшафтоформирующее значение имеет тропосфера и, главным образом, ее нижние слои. Тропосфера содержит 80% воздуха и весь водяной пар. Температура тропосферы понижается на 0,65° на каждые 100 м подъема. Нижний слой тропосферы (500-1500 м) на контакте с земной корой называется пограничным слоем атмосферы, отличающимся большим запылением и содержанием микроорганизмов. В этом слое турбулентный обмен оказывает заметное влияние на ветер и суточный ход метеорологических элементов. Нижние несколько десятков метров выделяются под названием приземного слоя атмосферы, вследствие непосредственной близости к дневной поверхности Земли. Состав воздуха у земной поверхности – 78% азота и 21% кислорода, доли процента составляют озон, аргон и углекислый газ. В атмосфере присутствует пыль и вода в виде капелек и кристаллов. По составу воздуха, вертикальному строению, суточной и сезонной цикличности атмосфера изменяется медленно и является относительно стабильным компонентом. Обязательными условиями образования ледников являются вода и отрицательная температура воздуха. В тропосфере Земли есть слой с положительным балансом твердых осадков – хионосфера. При соприкосновении поверхности Земли с хионосферой на ней происходит накопление снега и образование в дальнейшем ледников. Высота хионосферы над поверхностью Земли определяет высоту снеговой линии гор. Открытие гляциологами хионосферы по-новому объясняет многие процессы, связанные с образованием ледников и ледовых покровов Земли. Понятным становится взаимосвязь ледниковых эпох с эпохами горообразования. Тектонические поднятия земной коры, соприкосновение её поверхности с хионосферой вызывают аккумуляцию твёрдых осадков и образование ледников. Ледниковые покровы, отнимая из атмосферы воду, иссушают ее, делают климат более континентальным. В связи с этим появляются аридные регионы степей и сухих пустынь. Одновременно происходило похолодание атмосферы Земли. Понятным становится местонахождение на земле крупнейших ледовых образований – Антарктиды и Гренландии. Во-первых, эти ледниковые покровы приурочены к горам. Во-вторых, они сформированы вблизи от открытой водной поверхности, которая постоянно снабжает и пополняет ледники водой. В нижних слоях тропосферы формируется погода с ее суточными и сезонными режимами изменения температуры, осадков, влажности, давления, облачности и т.д. В течение многих лет наблюдаемый режим погоды данного места называется климатом. Он регистрируется в течение ряда лет с последующим определением наиболее вероятных, средних максимальных и минимальных величин. На температуру и влажность атмосферы влияют радиационный (тепловой) и водный балансы, перемещение воздушных масс с их влажностью, теплом и осадками. Радиационный баланс – это разность количества прямой и рассеянной солнечной радиации, поглощаемой земной поверхностью и эффективным излучением этой поверхности. Излучение земной поверхности складывается из дневного отражения и ночного теплового излучения Земли. Радиационный баланс может существенно меняться в зависимости от альбедо земной поверхности, то есть от отношения отраженной к поступившей солнечной световой энергии, выраженной в долях единицы. Наибольшее альбедо (0,8-0,9) имеют сухой снег, отложения солей; средние значения альбедо – растительность; наименьшие – водные объекты (водоемы и водонасыщенные поверхности) – 0,1-0,2. Альбедо влияет на неодинаковую обеспеченность солнечной энергией разнокачественных поверхностей Земли и прилегающего к ней воздуха: полюсов и экватора, суши и океана, различных частей суши в зависимости характера поверхности и т.д. Вследствие неравномерного нагрева атмосферы в ней возникает общая циркуляция и ряд местных (локальных) циркуляций. Общая циркуляция приводит к обмену воздуха между различными широтами и областями Земли. Она осуществляется в форме циклонической деятельности, то есть с помощью атмосферных возмущений – циклонов и антициклонов. Под влиянием радиационных условий и циклонической деятельности происходит расчленение тропосферы в горизонтальном направлении на отдельные массы воздуха с разграничивающими их фронтами. Количественное соотношение климатообразователей и их распределение по поверхности Земли определяют следующие литогенные свойства Земли: 1) шарообразность, вращение литосферы, наклон оси вращения к плоскости эклиптики – широтную неравномерность поступления солнечной энергии и глобальную циркуляцию атмосферы; 2) мегарельеф Земли: размеры, форма, размещение континентальных выступов и океанических впадин, высота, размещение горных хребтов и платформенных равнин с их тектоническим режимом, отрицательные и положительные макро-, мезо-, микроформы рельефа – температуру и направление океанических течений, циклонально-антицикло-нальную деятельность, формирование и распространение воздушных масс, развитие денудационно-аккумулятивных процессов и связанной с ними оводненности территорий; 3) литологический состав и характер поверхности горных пород и отложений, в том числе ледниковых – распространение растительности и вод суши. Именно этим объясняется, что климатические рубежи контролируются и совпадают с литогенными рубежами. Местный климат зависит от всех компонентов ПТК при ведущем влиянии литогенной основы. Относительно однородный климат географических поясов, ландшафтных зон, ландшафтных стран и областей можно называть макроклиматом, климат отдельных ландшафтов и ландшафтных местностей – мезоклиматом, метеорологические показатели приземного слоя воздуха ландшафтных урочищ, подурочищ и фаций – микроклиматом. Климат оказывает влияние не только на воды ПТК, растительность и животный мир, но и на экзогенные формы рельефа, литологический состав отложений. Например, формы рельефа гумидного климата имеют плавные очертания, глубокий профиль почв и рыхлых отложений, так как обильные атмосферные осадки вызывают интенсивное химическое выветривание, а пышно развитый сплошной растительный покров связывает раздробленные горные породы, добавляет в них органические материалы и препятствует развитию эрозии. Напротив, в аридном климате формы рельефа более резкие, без развитых почв, с маломощным слоем мелкозема на поверхности скальных пород. В аридных регионах недостаток осадков и растительности определяет менее глубокое выветривание: во время наблюдаемых здесь сильных штормов и бурь происходит быстрая эрозия измельченного материала. Таким образом, различия климата влияют не только на характер растительности, но и на выветривание горных пород, почвообразование и рельеф. Поэтому не только воды, растительность и животный мир, но и формы экзогенного рельефа отражают и индицируют климат регионов и ПТК. Когда говорят о водообеспеченности регионов и ПТК различного ранга, обычно оперируют соотношением количества осадков и испарения, упуская из вида важнейшую составляющую водного баланса – сток. На низменных и низких равнинах, во впадинах рельефа различной величины происходит водонакопление из-за замедленного стока, что выражается в заболоченности, заозеренности, близком от дневной поверхности зеркале грунтовых вод. Водонасыщенные ландшафты одновременно влияют на влажность воздушных масс и тепловой баланс. Это приводит к формированию на одной широте и рядом таких относительно «сухих» ландшафтов, как Белогор-ский материк и оводненной Сургутской заболоченной и заозеренной низменности (Западная Сибирь). Другим литогенным климатоформирующим фактором является вечная мерзлота, которая сформировалась в экстраконтинентальном климате Восточной Сибири и образовала обширный, холодный ареал криолитозоны с постоянным антициклоном над ней. |