Ландшафтная екология

Тема 6 Динаміка ландшафтів

1. Поняття розвитку ландшафтів.

2. Причини розвитку природних територіальних комплексів. Саморозвиток.

3. Вік ландшафту.

4. Ритмічні зміни в природі та їх вплив на ландшафти.

5. Вивчення динаміки ландшафту.

1. Поняття розвитку ландшафтів

Загальною тенденцією поступового розвитку природи Землі е рух від простого до складного, від нижчого до вищого. Підтверджен­ням цього є розвиток ПТК. Так, фація в процесі розвитку перетворю­ється в більш складний комплекс - урочище, потім - в місцевість і ланд­шафт. Наприклад, від фації улоговини - до ландшафту ерозійної рівнини. В процесі розвитку природних комплексів, зв’язаних з ерозійними фор­мами рельєфу, спостерігається постійне їх ускладнення доти, доки ці форми не досягають стану зрілості. В цій стадії починається їх посту­пове спрощення. Але це спрощення відносне і не є прямим поверненням до старого.

Згідно з законом діалектики (заперечення заперечення) розвиток від нижчого до вищого йде по спіралі, тобто припускається деяке видиме спрощення, але це є новий більш високий рівень розвитку, має місце перехід кількості в якість. Коли кількісні зміни досягають певних меж, відбувається швидкий перехід у нову якість. Цей перехід у природі ми не завжди можемо фіксувати, сказати, коли старий комплекс переходить у новий. У природі постійно відбуваються якісні і кількісні зміни, що відповідає закону діалектичного матеріалізму про їх єдність.

6.2. Причини розвитку природних комплексів. Саморозвиток

 Щоб зро­зуміти динаміку ландшафтів, необхідно з’ясувати причини, які зумов­люють їх розвиток. Причини можуть бути і зовнішніми, і внутрішніми:

· зовнішні - зміна сонячної активності й тектонічні. рухи земної кори; вони вносять корективи в динаміку всіх ландшафтів Землі;

· внутрішні – ті, які заховані в самому ландшафті, всередині його; внутрішньоландшафтні причини сприяють саморозвитку цього комплексу.

Прикладом саморозвитку природного комплексу є зростання озера. Навіть при постійних зовнішніх умовах озеро в процесі розвитку перетворюється в болото. Суть процесу саморозвитку добре висвітлена В.Н.Сукачовим в статті "Ідея розвитку в фітоценології"(рослинні угрупування, пристосовуючись до умов середовища, змінюються самі і змінюють це середовище - має місце саморозвиток).

Ландшафт у своєму розвитку намагається наблизитись до повної відповідності між усіма його компонентами, до гармонії. Але він ніколи цієї гармонії не досягає. Досягається лише відносна гармонія. “Гармонійні” періоди в житті ландшафту відповідають еволюційному розвитку і завжди більш тривалі, ніж дисгармонійні.

Багато питань саморозвитку ще недостатньо вивчені. На допомогу прийшли такі науки, як геохімія і геофізика ландшафтів. Динаміка ланд­шафту, його саморозвиток пов’язані з обміном (міграцією) речовин і енергії. Великого значення у вивченні цих процесів набувають стаціо­нарні ландшафтні дослідження.

Роль природних компонентів у формуванні й розвитку ландшафтних комплексів неоднакова (див. тему 4).

За Н.А.Солнцевим, літогенні компоненти (геологічна будова, літологія, рельєф) є ведучими за силою впливу один на одного і за їх роллю в формуванні комплексів. Вони “примушують” живу природу (біогенні компоненти) змінюватись глибше, ніж змінюються самі під впливом живих організмів.

Біогенні компонен­ти реагують на найнезначніші зміни в ландшафті і тому є хорошими ін­дикаторами ландшафту. Будучи найбільш мінливими, вони є найслабшими при формуванні комплексів. А літогенна група ландшафту найсильніша, бо вона найбільш інертна, через що її вплив на природний комплекс найбільш стійкий. Як відомо, довготривалий вплив в одному й тому са­мому напрямі викликає глибокі зміни в усіх компонентах, які в живих організмах закріплюються спадковістю.

6.3. Вік ландшафту

Висловлюється думка, що вік ландшафту слід відраховувати з часу появи нових територій – після виходу територій на поверхню в результаті регресії моря чи відступу льодовика.

Але якщо континентальний режим на даній території може існувати безперервно з архею, це зовсім не означає, що ландшафти тут архейського віку. Навіть на територіях, які звільнилися від материкових льодів 10-15 тис. років тому, ландшафти не раз змінювались внаслідок зональних трансформацій клімату, які несли за собою зміщення ландшафтних зон. Звичайно, зміна ландшафтних зон одночасно є і зміною ландшафтів.

Таким чином, вік ландшафту неможливо порівнювати з віком його геологічного фундаменту чи з віком суші, на котрій він розвивався. Співпадати можуть лише в тому разі, коли ландшафт формується на молодих ділянках морського дна, які виступили вже в сучасну епоху, наприклад, на площі минулого дна Каспійського моря, яка осушилася в результаті зниження його рівня. На таких нових територіях ще не встигли змінитися різні ландшафти, і ми спостерігаємо первинні процеси їх формування, початок яких співпадає з виходом території з-під рівня моря.

Теоретичний вік ландшафту визначається тим ландшафтом, з якого з’явилась його сучасна структура чи згідно В.Б. Сочаві, вік ландшафту вимірюється часом, минулим з моменту виникнення його інваріантного початку.

Але на практиці встановити такий момент достатньо важко, так як нова структура змінює стару не спонтанно; процес перебудови – від появи нових елементів до встановлення повного співвідношення між континентами – може бути тривалим. Якісний стрибок також має визначену тривалість. За деякий час “старий ” і “ новий “ ландшафти ніби перекриваються. І навіть після катастрофічних змін між ними зберігається спадкоємність, численні елементи колишнього ландшафту дістаються в спадщину новому, в нього повністю переходить найбільш консервативний компонент – геологічний фундамент, а також морфоструктурні риси рельєфу, і довго можуть зберігатися реліктові ґрунти та біоценози.

Довговічність ландшафту – це тривалість його існування, тобто час, протягом якого він може зберігати основні риси своєї структури і функціонування.

Але довговічність різних елементів ландшафту не однакова. Як в процесі формування ландшафту, так і в процесі його “старіння“ і зміни новим ландшафтом різноманітні структурні елементи не можуть з’являтися і зникати одночасно і миттєво.

Всякий ландшафт переживає дві головні стадії в своєму розвитку:

· Стадія формування.

· Стадія еволюційного розвитку.

Перша проходить порівняно швидко, наприклад на новій території, яка з’явилася в результаті регресії моря чи відступу материкового льодового покрову. “Готовий” геологічний фундамент відразу ж піддається дії сонячної радіації, атмосферних опадів, поверхневих вод, починає населятися рослинами і тваринами. На початку цієї стадії ландшафт характеризується швидкими змінами і несе риси молодої і несформованої структури: несформовані біоценози, слабо розвинуті ґрунти, нерозчленований рельєф, нерозроблена гідрографічна сітка.

Постійно компоненти ландшафту переходять в відносну рівновагу один з одним із загальними зонально-азональними умовами розвитку, територія морфологічно все більше диференціюється, ландшафт приймає риси сталої структури – досягає зрілості. З цього часу він переходить в більш тривалу стадію -повільної еволюції.

Таким чином, поняття «вік ландшафту» - ніби розчленяється на:

· вік первинних елементів сучасного ландшафту в надрах минулих структур;

· вік сучасного ландшафту у фактичному розумінні – сформованого стійкого утворення.

В кожному ландшафті представлені елементи різного віку:

1. Реліктові зберігаються від минулих епох, можуть зустрічатися в одно­му із компонентів природи або цілими комплексами (фації, урочища). Наприклад, древні долини стоку на Подільській височині, еолові фор­ми в Прибалтиці та ін. Поховані грунти можуть багато "сказати" про історію розвитку ландшафту.

2. Консервативні елементи перебувають у пов­ному узгодженні з сучасними природними умовами. Вони переважають у ландшафті і визначають його морфологічну структуру.

3. Прогресивні елементи підкреслюють динамічність ландшафту, тенденцію його даль­шого розвитку. Тому ці елементи можуть бути основою для прогнозу.

Поступове збільшення в ландшафті кількості прогресивних елемен­тів і витіснення ними консервативних чи реліктових на певній стадії приводить до перетворення ландшафту в інший.

Таким чином, будь-який ландшафт виникає, розвивається і вмирає, даючи початок новому ланд­шафту. Отже, кожний ландшафт має певний вік. Встановити вік ландшаф­ту е проблемою, оскільки ми ще не можемо конкретно визначити, з яко­го часу вважати початок його народження, смерть та ін. Використову­ються для цього палеогеографічні моменти відходу льодовика, моря і т.п., що є важливим в історії розвитку ландшафту.

Але межі між ними важко встановити, відомо, що:

· молодому ландшафті ще зберігається багато реліктових елементів;

· зрілому - багато консервативних;

· старому - паростки нових, прогресивних елементів.

Наявність (бід­ність, багатство) реліктових елементів є надійним критерієм для виз­начення відносного віку ландшафту.

6.4. Ритмічні зміни в природі та їх вплив на ландшафти

Ритмічність - це пов­торюваність різних природних процесів і явищ в однаковій по­слідовності.

Розрізняють природні процеси і явища:

· Циклічні - повторюють­ся через нерівні проміжки часу (підняття й опускання суші, трансгре­сії і регресії моря, потепління і похолодання клімату, коливання рів ня озер, максимуми сонячних плям тощо).

· Періодичні - повторюються приблизно через рівні проміжки часу (зміна дня й ночі, пір року тощо).

Вивчати ландшафт поза його сезонною ритмікою недоцільно, як вивчати рослину поза її сезонними фазами.

 

Зміна добового циклу. Добова зміна кількості променевої енергії впливає насамперед на температуру і вологість повітря, а через ці елементи клімату і на інші компоненти ландшафту (переміщення й руйнування гірських порід, дихання водойм, співвідношення у воді вуглекислого газу й кисню, біологічні процеси).

Сезонні зміни. Існування річних циклів у розвитку природних явищ пов’язане з нахилом земної осі й положенням Землі відносно Сонця. Особливо динамічні ландшафти влітку, коли їх енергетичні ресурси бу­вають найбільш великими. В різних природних зонах має місце різна сезонна ритміка в ландшафтах.

Фенологія - наука, що вивчає закономірності сезонного розвитку природи, Зараз нам відомі деякі закономірності сезонної ритміки ланд­шафту. Так, у зимовий період відзначається геохімічний спокій, на­весні - тимчасове оглеєння ґрунту, активізація ерозійних процесів та ін.

Амплітуда відхилень. Кількість теплоти й світла, яку дістає ландшафт у певний сезон, місяць і день, не є строго постійними величинами. Вони коливаються залежно від зміни сонячної активності, що діє на інші фізико-географічні процеси. Розрізняють три типи амплітуд:

1. Нормальна амплітуда коливання - це визначення за силою й трива­лістю (приклад: раннє чи пізнє зсідання снігу тощо).

2. Небезпечна амплітуда викликає порушення нормального режиму роз­питку ландшафту, особливо біогенних компонентів (повернення холоду під час цвітіння плодових дерев).

3. Катастрофічні амплітуди викликають сильні зміни, часто навіть необернені. Прикладом є знищення лісу пожежами (відтворюється через 80-100 років). Якщо порушена літогенна основа, то ландшафт ніколи не відтворюється (після виверження вулкану).

6.5. Вивчення динаміки ландшафту

Одним з головних завдань досліджен­ня динаміки ландшафту є вивчення його річного й добового циклів. Це потребує довготривалих стаціонарних спостережень, особливо геохіміч­них і геофізичних.

Метод балансів - враховує всі статті прибутку й видатну в їх кількісних одиницях, тобто зміну протягом року теплового й вод­ного режимів - баланс теплоти і вологи. А також функціональні зв’язки між балансом теплоти і вологи і балансом мінеральних речовин, між тепловим і водним режимами і міграцією солей у ландшафті, біогенним круго­обігом, механічною і хімічною денудацією, фенофазами біоценозів тощо. Потім математичним аналізом розраховують баланси залежності між різними величинами.

Метод комплексної ординації. (В.Б.Сочави (І967) для вивчення динаміки ландшафту (фацій). Суть його полягає в систематизації й кількісній оцінці всіх головних зв’язків між компонентами ландшафту та виявленням керівних факторів цілісності комплексу.

Для збору інформації закладають ділянки в типових фаціях на полігонах-трансектах.

Полігон-трансект - це смуга вздовж лінії ландшафтного профілю стометрової ширини . Він закладається там, де спосте­рігається типове для даного урочища динамічне відмінювання фацій. В безморозний період регу­лярно через 14 днів тут визначається радіаційний баланс, вологість ґрунту, продуктивність наземної маси травостою, температуру повітря і ґрунту (на 20 ділянках потім екстра полірували), водопроникність ґрунту (на восьми ділянках двічі) тощо.

Одноразові спостереження в різних точках дають можливість піз­навати явища по всьому мінливому ряду фацій (ландшафтно-екологічному ряду - за термінологією сибірських географів).

Зібрані матеріали обробляють різними хімічними, фізичними і ма­тематичними методами. На графіку можна відобразити хід зміни показни­ків для різних фацій, прослідкувати тісноту зв’язку між двома різними компонентами, відобразити їх динаміку. Крім того, весь сезонний ритм тієї чи іншої фації можна показати на одному сумісному графіку. Такий графік найбільш повно відображає динаміку даного ландшафту.

Таким чином, запропонований метод комплексної ординації дозво­ляє давати не тільки якісну, а й кількісну оцінку зміни елементарних ПТК під впливом факторів, які діють у даній географічній обстановці.

Змiст

Нові надходження

Всього підручників:

292