Яндекс.Метрика
©2014 Методичкус

Территориальные сопряжения ландшафтов (парагенетические, парадинамические), ландшафтная катена, экотоны

Природные комплексы, кроме иерархических отношений, которые отражаются в морфологическом строении ландшафта, проявляют свойства попарного сопряжения. Это означает, что генетическая взаимосвязь одного природного комплекса с другим зависит от степени зависимости друг от друга. Специфика функционирования и динамики между их смежными ПТК характеризуется взаимозависимостью и взаимовлиянием.

Такие попарные сопряжения ландшафтов, связанных динамикой и функционированием, называют либо парагенезисом ПТК, либо парадинамикой.

Парагенетические ландшафты представлены такими образованиями, в которых проявляется генетическая зависимость одного от другого. Парагенетические ландшафты представляют систему пространственно смежных, генетически сопряженных региональных или типологических ландшафтных комплексов. Например, овражная система состоит из следующих взаимосвязанных звеньев: приовражное понижение – ложбина стока – конус выноса. Такое объединение происходит за счет общего поля генетического развития.

Парагенетическими геокомплексами можно назвать пространственно смежные природные объекты, связанные общностью происхождения. Парагенетические системы возникают в различных условиях ландшафтной интеграции и дифференциации. Это могут быть ландшафты, обязанные своему происхождению:

·      системообразующему очагу

·      ядру возмущения

·      линии тока;

Системообразующий очаг. Как правило, это небольшое по площади, но сильнодействующее природное образование. К таким образованиям можно отнести выход грунтовых вод на поверхность рельефа, котловину стока – внутри- и межгорные котловины, понижения на равнинах, степные западины и т.д.

Системообразующие очаги образуют концентрические зоны влияния, сосредоточения энергии и вещества. Так, котловины концентрируют поверхностный сток и эрозионный материал, распределяют почвы и растительность по вертикальным уровням в зависимости от вертикального распределения температур и увлажнения. Выход грунтовых вод образует градиент гидроморфности, убывающий от центра к периферии. От этого зависит характер распределения растительности и животного мира.

Ядро возмущения. К ядрам возмущения относятся очаги грязевых и магматических вулканов, гейзеры, геотермальные аномалии, селевые бассейны, лавинные очаги и т.д.

Обычный вулкан образует конус, в разные стороны от которого распределяются различные продукты извержений: крупный пирокластический и другой материал, далее вулканический пепел, который может распространяться от нескольких до десятков километров и более от самого вулкана.

Селевые бассейны образуют однонаправленные динамические системы, состоящие из накопленной рыхлообломочной массы в верховьях селевого бассейна, селевого русла или лотка и конуса выноса. Такое же строение имеет лавинная система.

Последовательные звенья селевых и лавинных систем – это зависимые сверху вниз звенья, которые развиваются, получая импульсы или воздействия от верхнего очага зарождения селя или лавины. Развитие нижних звеньев – глубина селевого русла или лавинного лотка, а также размеры конусов выноса зависят от объема и энергии движущегося потока. 

Линия тока. Линии тока представлены долинно-речными и лиманно-устьевыми системами. Ведущим процессом здесь выступает энергия речного потока. В зависимости от геологического строения территории, уклонов рельефа, базиса эрозии и водности потока развивается морфологический тип долины реки. Продольный профиль реки имеет характерные участки с близкими значениями уклона русла, однотипным геологическим строением и микроклиматическими условиями. Такие участки реки имеют характерное строение долины, которая представляется в виде парагенетического трансекта. Участки-трансекты ограничиваются поперек русла или долины реки. Внутри трансекта выделяются элементарные участки поймы, террас, долинных склонов, имеющих также характерное строение. Они выступают в качестве элементарных природных комплексов: звеньев фаций. Звенья как бы нанизаны на системообразующую линию речного потока и составляют парагенетический сектор – ландшафт.

Кроме поперечных относительно системоформирующей линии речного потока структурных форм, парагенетические комплексы создают продольные ряды. В пределах парагенетического звена или сектора вдоль русла образуются характерные участки пойм, террас и придолинных склонов. Они образуют полосные структуры и завершают рисунок парагенетических комплексов долины реки.

Лиманно-устьевые образуют более сложную группу комплексов: линия тока и водоем-приемник. Перемещение наносов вдоль береговой зоны, формирование островов, кос, пересыпей – существенные элементы парагенезиса подобных систем.

В условиях парагенезиса секторы прослеживаются на всем протяжении устьевых территорий. Устьевые типы парагенетических ландшафтов имеют ключевое значение в развитии продольных структурных образований: дельтово-островных, пойменно-русловых и склонов, террасовых рядов. Тут, как правило, выделяется от 3 до 6 секторов: долинно-устьевой – верхний сектор, лиманный – нижний участок.

Прибрежно-аквальные парагенетические ландшафты образуются в зоне взаимодействия суши и моря. Строение прибрежно-аквальных геокомплексов практически аналогично строению долинно-речных. Системоформирующим центром здесь является линия взаимодействия суши и моря. Волно-прибойная деятельность моря выступает здесь как более активное звено. В связи с активностью моря вдоль побережья формируется полосчатая структура – прибрежные террасы и пляжные зоны (как правило плиоценового возраста). Они геоморфологически имеют поперечные границы в связи с изменением характера геологического строения и рельефа береговой зоны, а также различиями в климатических процессах.

Наряду с парагенетическими геокомплексами, не менее важное значение в формировании ландшафтной структуры регионов имеют и парадинамические ландшафты - территориальное объединение совместно функционирующих ПТК, имеющих разное происхождение. К таким ПТК относят парно существующие образования, такие как горы-равнины, лес-степь, суша-море и другие. Их совместная динамика и функционирование основаны на разных закономерностях, но они, так или иначе, воздействуют друг на друга.

Сопряжение ландшафтов в системе горы–равнины и других парадинамических образований способствует взаимному обмену энергией и веществом: обмен воздушными массами, влагопереносом, термическим влиянием, миграцией животных и т.д.

Подобное соседство ландшафтов отражается на их структуре и функционировании. Одним из результатов такого соседства является возникновение эффекта переходных зон, в которых присутствуют особенности соседствующих ПТК с контрастными ландшафтами. Ландшафт-экотон – переходная полоса, ленточная граница, имеющая определенную ширину, меньшую, чем разграничиваемые ландшафты, и своеобразное строение, обусловливающее  необходимость его выделения; это геосистема переходного типа, играющая буферную (барьерно-трансляционную) роль в горизонтальных ландшафтных сопряжениях.

Ландшафты – экотоны могут быть локальной, региональной и планетарной размерности. Имея некоторую линейную протяженность, ландшафты-экотоны, как правило, занимают узкую полосу по отношению к смежным геосистемам, на контакте которых они сформировались.

Экотоны локальной размерности представлены опушками леса, небольшими участками прибрежных районов морей или крупных водоемов, отдельными междуречными участками предгорий.

Экотоны региональной размерности представлены контактными зонами горных систем и равнин. Такими экотонами выступают предгорья Алтая, Кавказа, Альп, Пиренеев и других горных районов Земли. Как правило, такие экотоны объединяют нижние склоновые поверхности хребтов и примыкающих к ним подгорных равнин. В таких условиях происходит взаимопроникновение не только растительных сообществ, но и животных. Параллельно происходит обмен воздушными массами и влагой.

Наиболее общими признаками регионального характера ландшафта-экотона системы горы-равнины будут следующие: а) барьерная зональность ландшафтов горного подножия; б) быстро нарастающая по направлению к барьерному подножию ландшафтная мозаика и разнообразие, обусловленные блоковой неотектоникой, рельефом, почвенной пестротой и микроклиматической дифференциацией.

Экотоны глобальной размерности протягиваются по всем побережьям материков вдоль переходной зоны между лесными и степными природными зонами. Опоясывая все материки и океанические побережья, они создают неповторимый контраст сочетания ландшафтных особенностей, отличающихся биологической активностью, особым микроклиматом и биоразнообразием.

Каскадные ландшафтно-геохимические системы.В отличие от элементарных ландшафтно-геохимических систем или элементарных ландшафтов (фаций), где существуют исключительно радиальные (нисходящие и восходящие) потоки химических элементов, в геохимии ландшафтов выделяются каскадные ландшафтно-геохимические системы – серии элементарных ландшафтов, сменяющих друг друга от местного водораздела к местной депрессии рельефа и связанных латеральными направленными миграционными потоками (см. рис. 1). Такие системы образуют ландшафтно-геохимическую катену (caten – англ., цепочка). В катене каждый элементарный ландшафт – звено или блок общей системы.

Катены представляют собой парагенетические ассоциации элементарных систем, целостность которых определяется однонаправленными потоками вещества, энергии от верхних гипсометрических уровней рельефа к нижним уровням. К каскадным геохимическим системам применим также термин «арена». Арены представляют собой площадные катены в пределах общего водосбора. В зависимости от порядка водосборного бассейна выделяются мега-, макро-, мезо- и микроарены. Арены являются системами концентрации химических элементов. Чем крупнее водосборный бассейн (рек Енисей, Лена, Волга и др.), тем масштабнее катена.

В противовес аренам распространены каскадные системы рассеяния, которые имеют концентрическую форму или ореол. К подобным образованиям относятся предгорные конусы выноса, конусы выноса внутриконтинентальных и приморских дельт.

К локальным каскадным образованиям относятся системы рассеяния концентрической формы, или орелы рассеяния. Они образуются вокруг локальных мощных источников поступления в ландшафты редких и рассеянных элементов: орелы рассеяния рудных элементов, ореолы вокруг гейзеров, грязевулканических сопок. На дне океанов действуют так называемые «черные курильщики».

По характеру выраженности в пространственном, территориальном аспекте каскадные ландшафтно-геохимические системы могут быть: а) линейные; б) рассеяния; в) концентрации.

Кроме указанных характеристик катен, в геохимии ландшафтов выделяют склоновую микрозональность ландшафтов. В связи с этим на склонах дифференцируются следующие микрозоны: 1. Микрозона А – пологие присетевые и приводораздельные склоны, где зональные черты ландшафта мало нарушены склоновыми процессами. Их обычно относят к элювиальным ПТК или к трансэлювиальным с преобладанием элювиальных процессов. 2. Микрозона В – прибровочная часть склона, чаще всего выпуклая, значительной крутизны, с проявлением процессов энергичного смыва почв, обычно более сухая – типичные трансэлювиальные ПТК. Микрозона С – средняя часть склона, где процессы плоскостного смыва ослабевают и начинается аккумуляция материала. ПТК этих участков можно отнести к переходным между трансэлю-виальными и трансаккумулятивными. Микрозона D расположена на стыке склона с равниной. Здесь образуются делювиальные шлейфы. ПТК этой микрозоны – трансаккумулятивные.

При составлении комплексных ландшафтных профилей и их картографировании достигается суммарная итоговая картина не только сопряженности элементарных ландшафтов, но и катенарная структура территории.

Ландшафтная катена. В современном ландшафтоведении получил признание термин ландшафтная катена. Катена, в переводе с латинского, означает цепь, непрерывный ряд. В данном случае под ландшафтной катеной понимается серия природных комплексов (фаций, урочищ, местностей), сменяющих друг друга от местного водораздела к местной депрессии рельефа (к местному или постоянному водотоку) и связанных латерально направленными гидрохимическими потоками. Ландшафтная катена образует простейшую каскадную ландшафтно-геохими-ческую систему и неделимую часть речного бассейна.

Совокупность ландшафтно-геохимических катен, составляющих общий водосборный бассейн, называют ландшафтно-геохимической ареной. В зависимости от размера водосборной площади можно выделить мега-, макро- мезо- и микроарены.

Мега- и макроарены составляют бассейны таких крупных рек, как Волга, Обь, Лена, Енисей, Дон, Амур и др. Территории этих бассейнов включают ряд ландшафтных зон и областей и имеют весьма сложную почвенную, геоботаническую, гидро- и геохимическую обстановку. Мезоарены охватывают бассейны рек более низких порядков, лежащих обычно в пределах одной ландшафтной зоны и области. Структура мезоарен менее сложна, чем макроарен. Микроарены образуются малыми, первичными водосборными бассейнами и представлены одним типом ландшафтно-геохимической арены. Они по своему строению наиболее просты.

Деление водосборных бассейнов на ландшфатно-геохимические катены является основой для разработки стратегии природообустройства таких территорий, создания экологически комфортных условий проживания населения и поддержания экологического равновесия.

Наиболее тесные, непосредственные связи видны на элементарных (фациальных) катенах или микрокатенах (см. рис. 1), где выделяются различия между поступлением и выносом веществ в разных фациях. В элювиальные (автоморфные) фации, расположенные в верхнем звене катены, поступление веществ происходит только из атмосферы, вынос – через фильтрацию в радиальном направлении и испарение в атмосферу. В трансэлювиальных фациях, в верхней части склона, к тем же процессам добавляется латеральный вынос – транзит материала с поверхностным и внутрипочвенным стоком. В нижней части склона, в трансаккумулятивных фациях, происходит частичная аккумуляция принесенного сверху материала. В супераквальных фациях уровень грунтовых вод приближен к поверхности и фации получают дополнительные вещества в процессе капиллярного поднятия влаги.

Наконец, субаквальные (подводные) фации – особые природные комплексы, режим которых определяется, в первую очередь, водоемом, и кроме того влиянием природных комплексов его бассейна.

Катена может заканчиваться без водоема, например, сухой котловиной или делювиальным шлейфом, и тогда сопряжение будет неполным. Среди элювиальных фаций могут встретиться замкнутые понижения – элювиально-аккумулятивные фации. Трансаккумулятивные фации часто характеризуются одновременно накоплением и выносом материала, и тогда их правильно было бы называть трансэлювиально-аккумулятивными.

При геохимическом изучении ландшафтных катен в первую очередь устанавливается характер взаимоотношений между почвообразующей породой и почвой. Различается три типа литохимической дифференциации катен: 1 – монолитные, характеризующиеся одинаковым (монотонным) составом почвообразующих пород; 2 – гетеролитные с концентрацией элементов в породах подчиненных позиций; 3 – гетеролитные с обеднением пород от автономных элементарных ландшафтов подчиненным (вниз по катене).

В соответствии с этим по миграции элементов в почвах можно выделить три типа латерально-миграционной дифференциации катен: 1 – аккумулятивный, с концентрацией элементов в почвах подчиненных позиций; 2 – без существенных различий в верхнем и нижнем звене катены и 3 – транзитный, с обеднением гетерономных почв относительно автономных.

Сочетание этих трех видов дает девять возможных видов латеральной геохимической сопряженности почв и почвообразующих пород в катенах.

Виды II - IV на рис. 1 отражают сопряженные изменения химического состава почв и пород в катене. Другие виды прямой сопряженности не имеют. При этом, в зависимости от первоначального соотношения уровней содержания химических элементов в почвах и породах, виды делятся на подвиды: а) конвергентный, в котором вниз по катене происходит нивелирование содержания химических элементов в почвах и породе; б) дивергентный, в котором вниз по катене это различие нарастает.

Например, аккумулятивно-элювиальный вид (II) отличается тем, что в породе вниз по катене происходит снижение уровня содержания химических элементов. В то же время в почвах оно нарастает, но при этом, в подвиде конвергентного характера вниз по катене, наблюдается сближение содержания элементов в почвах и в породе, а в подвиде дивергентном, напротив, различия увеличиваются.

В соответствии с такой типизацией можно составить единую картину всех наиболее вероятных или характерных сочетаний видов и подвидов латерально-миграционной дифферен-циации катен (табл. 2).

Таблица 2

Виды латеральной геохимической сопряженности почв и почвообразующих пород

№ вида

Наименование геохимической сопряженности

Подвиды миграции

А

Б

1

2

3

4

1

Аккумулятивно-сопряженный

2

Аккумулятивно-равномерный

конвергентный

дивергентный

3

Аккумулятивно-элювиальный

конвергентный

дивергентный

4

Монотонно-аккумулятивный

конвергентный

дивергентный

5

Монотонно-равномерный сопряженный

6

Монотонно-элювиальный

конвергентный

дивергентный

7

Транзитно-аккумулятивный

конвергентный

дивергентный

8

Транзитно-равномерный

конвергентный

дивергентный

9

Транзитно-элювиальный сопряженный

Понимание системы и сути геохимической сопряженности между почвой и почвообразующей породой имеет важное значение для раскрытия закономерностей биогеохимических процессов в ландшафтах, самой ландшафтной дифференциации.

Кроме функционирования катен на микроуровне в условиях микро- и мезорельефа ландшафтоведы стали больше времени уделять и мегакатенам. К геохимическим системам макромасштаба относятся такие, как горы – предгорья, ополье – полесье и т.п.

Такие макрокатены отличает не элементарный плоскостной смыв, а предопределенность их масштабными тектоническими и атмосферными процессами.

Нравится