ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 151
Скачиваний: 3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ ПЕДАГОГИКИ И ПСИХОЛОГИИ
УСР
по экологии ландшафтов на тему
“Границы ландшафтов”
Подготовила
студентка 3 курса
группы ГЭ – 31
Бордюк Я. В.
Барановичи, 2017 г.
Ландшафтные границы как объект ландшафтно-экологического исследования
Зарождение учения о географических границах относится к концу 19 начало 20 вв. На этом этапе своего развития оно базировалось на работах антропогеографов во главе с Ф. Ратцелем. Объектом изучения были в основном политические границы.
Длительное время вопросы о границах сводились к определению их местоположения на карте. Должно быть первым, кто определил границу специфическим и относительно самостоятельным предметом географического анализа, был В. П. Семенов-Тян-Шанский. В 1928 г. он обратил внимание на расплывчатость (континуальность) ландшафтных границ и предложил формальный метод превращения расплывчатых границ (переходных полос между природными районами) в условные линейные границы на этой полосе. Надлежащего отклика у ландшафтоведов довоенного времени эти идеи не нашли.
Проблемой границ географы вновь заинтересовались в связи с дискуссией о дискретности – континуальности ПТК, которая развернулась в середине 50-х годов. Сама же концепция континуума и континуального (постепенного) характера природных границ зародилась в фитоценологии. Начало ей положил Л. Г. Раменский. Он сделал доклад «О принципе непрерывности растительного покрова», в котором обосновал положение о постепенности пространственной смены одной растительной ассоциации другой, условности линейных границ между ними. В это же время аналогичные идеи разрабатывали в США Г. Глизон, во Франции Ф. Ленобль, в Италии Г. Негри. Эти взгляды вызвали большую критику со стороны многочисленных сторонников дискретности растительного покрова, которые настаивали на четком разграничении растительных ассоциаций в пространстве, на объективном существовании линейных границ между ними (В. Н. Сукачев, Т. Фриз и др.).
Утверждение концепции континуальности в фитоценологии связано с именами американских экологов Дж. Кэртиса, Р. Уиттекера, Р. Макинтоша, блестящими работами которых было показано, что постепенность смены природных условий в пространстве и стохастичность связей растений с эдафическими факторами определяют постепенность перехода одной ассоциации в другую. Согласно утверждениям сторонников континуума (а к ним относится в большинство экологов), дискретные, линейные границы в природе существуют, но они встречаются редко и являются результатом катастрофических смен эдафических факторов и существуют такие границы недолго, трансформируясь в переходные полосы – экотоны или клинальные экосистемы. В экологии ландшафтов и современном ландшафтоведении преобладают аналогичные взгляды.
60-70-е годы характеризуются новой постановкой вопроса о границах, дальнейшим исследованием их свойств и т.д. Однако эти исследования проводились попутно, при рассмотрении других вопросов (например, при районировании). В последнее время (начиная с 80-х годов) географические границы рассматриваются как самостоятельный объект исследования. В это время вышел сборник «Географические границы» (1982) и монографии Э. Б. Коломыца (1987), А. Хансена и Ф. Ди Кастри (1992), Б. Б. Родомана (1999).
В настоящее время в проблеме географических границ можно выделить следующие основные (узловые) вопросы – 1) объективность-субъективность; 2) резкость-постепенность; 3) масштаб и выраженность границ; 4) графическое изображение границ на карте; 5) барьерная-контактная функция границ (разделение-соединение через границу); 6) значение границ в процедуре районирования и границы как самостоятельный объект исследования; 7) динамичность и устойчивость границ; 8) соотношение естественных и антропогенных границ; 9) типизация границ
Границы как объект изучения ландшафтной экологии тоже привлекает к себе внимание некоторых исследователей. Это сравнительно новый объект изучения. В ландшафтной экологии анализируются свойства и функции ландшафтных границ, их динамика, возможности представления их как объектов мониторинга. Делаются попытки определения динамики границ и границ геотехнических систем. Изучены связи между интенсивностью обмена веществом и шириной зоны «выравнивания» на ландшафтной границе в зависимости от свойства и временного состояния сопряженных геосистем. Рассмотрено влияние ландшафтных рубежей контрастности на социально-экономическую структуру региона.
Пространство ландшафта оконтуривается его горизонтальными (территориальными, пространственными) и вертикальными границами. Принципиальные различия горизонтальных и вертикальных (верхних и нижних) границ геосистем заключаются в том, что через первые (горизонтальные) осуществляется обмен веществом и энергией между ландшафтами, а через вторые (верхние и нижние) – связи геосистем с глубинными частями Земли и верхней толщей атмосферы.
Горизонтальные границы ландшафтов и методы их выявления
Границы ландшафтов могут быть резкими, четкими, отражаемыми на карте линиями, или расплывчатыми, постепенными, отражающимися на поверхности Земли и на крупномасштабных картах в форме переходных полос различной ширины. Формирование переходных полос обусловлено разными темпами динамики и распространения свойств различных компонентов, быстротой их реакции на внешние факторы. Резкие границы встречаются не часто. Они обычны в случае изменения литологии (например, выход базальтовых покровов) или при смене состояния вещества (например, граница: море, озеро – суша и т.д.). Степень выразительности границ (ширина переходной полосы) в ландшафте любого ранга непостоянна и может меняться на коротком расстоянии. Выразительность границы не зависит от ранга и возраста ландшафта, она определяется степенью генетической близости или контрастности соседних ландшафтов, а также их динамическим состоянием. Чем выше ранг ПТК, тем более глубокий генетический анализ требуется для точного проведения границ. Существует точка зрения (Мамай, 1978), что горизонтальные границы геосистем любого ранга складываются, в конечном итоге, из небольших отрезков границ разных фаций. Однако на поверхности Земли далеко не каждая фация или урочище входят в пограничную зону. Поскольку динамичен ландшафт, динамичны и его границы.
В ландшафтно-экологических исследованиях используется ряд подходов к выявлению границ. Как показывает опыт, данная задача не простая. Необходимо отметить, что избежать субъективности в определении границ практически невозможно. Поэтому критерии проведения границ должны быть четко оговорены. Назовем несколько групп критериев (конкретные количественные величины для одного или группы признаков), которые могут быть использованы при проведении границ. Например, 1) по изолинии 2 градуса – для выделения районов, подверженных ускоренной эрозии (Д. Л. Арманд, 1975); 2) по фоновому содержанию загрязняющих веществ в почве для выделения района загрязнения ландшафтов выбросами металлургического комбината (Дончева, 1978); 3) по линии наибольших и наименьших градиентов индикационных признаков. На картах – резкое сгущение или рассредоточение изолиний. Так, например, проводились границы распространения влияния мелиоративных систем (Бакарасов, 1991); 4) по линии, условно разделяющией районы «плюсового» или «минусового» значения, т.е. такие, где изучаемое явление проявляется или может проявиться, и районы, где оно проявиться не может. Например, руководствуясь этим критерием была установлена граница природно-технической геосистемы в бассейне Можайского водохранилища (Лебедева, Хропов, 1988); 5) по существующим границам природных или хозяйственных объектов (например, ландшафтным, административным и т.д.).
Важно не только установить границы, но и оценить их значимость, равноценность, т.е. выявить границы главные и второстепенные. Это может быть осуществлено на основе ряда способов оценивания значимости границ. В настоящее время существует целая система критериев и показателей оценки результатов выделения границ. Например, подходы В. А. Углова (1971), Д. Л. Родионова (1968), В. Е. Шувалова (1982) по предложенными ими формулам позволяют, учитывая большое количество признаков проводить оценку значимости границ.
Вертикальные границы ландшафтов
Если горизонтальные границы геосистем исследованы относительно хорошо, то о верхней и нижней границе ландшафта (фации, урочища) имеется еще мало данных. Поэтому вопрос о том, где проходят вертикальные границы, до сих пор остается дискуссионным. Некоторые сведения об этих границах имеются в работах А. Г. Исаченко (1965, 1991), А. Ю. Ретеюма (1966), К. Н. Дьяконова (1971), В. Б. Сочавы (1978), И. И. Мамай (1978), Н. Л. Беручашвили (1990).
Верхняя граница. А. Ю. Ретеюм (1966) посвятил специальную статью строению ландшафта и его верхней границе. Он считает, что верхняя граница биогеоценоза (фации) чрезвычайно непостоянна и зависит от типа биологического круговорота, радиационного баланса поверхности, ее шероховатости и метеорологических условий. У фации с травянистой растительностью она расположена на высоте от нескольких десятков сантиметров (ночью, зимой и вообще при устойчивой стратификации) до 1-3 метров (днем, летом и при сверхадиабатических градиентах температуры). В лесных фациях эта же граница проходит на высоте нескольких десятков метров. Верхний ярус урочищ – это приземный или квазистационарный слой воздуха. Поэтому высота верхней границы урочища в зависимости от его географического положения, свойств подстилающей поверхности и термической стратификации колеблется от нескольких метров и десятков метров до сотен метров. Вертикальные пределы распространения насекомых и птиц соответствующих биоценозов имеют близкие значения. Ландшафт, благодаря своим размерам, обладает гораздо более мощным верхним ярусом, чем морфологические части и охватывает пограничный слой атмосферы (в котором отчетливо проявляется взаимодействие и взаимопроникновение компонентов ландшафтной оболочки и наблюдается хорошо выраженная суточная периодичность переноса тепла, влаги и примесей). Колебания высоты пограничного слоя обусловлены теми же причинами, что и колебания высоты верхних ярусов морфологических частей ландшафта. Наиболее характерные ее значения 0,8 – 2,0 км.
К. Н. Дьяконов (1971) установил, что для дневного времени суток в условиях антициклональной погоды межфациальные различия в температуре воздуха в тундре (в фациях березового редколесья) сглаживаются на высоте 4-5 м. Верхняя граница урочищ по этому признаку (внутриурочищных связей) находится на высоте 7-9 м, но эти выводы построены лишь на одном климатологическом показателе, по разовым наблюдениям при одной синоптической ситуации, в условиях одного из сезонов года. Для ландшафтов пока нет даже подобных отрывочных данных.
Противоположную А. Ю. Ретеюму и К. Н. Дьяконову точку зрения высказывает А. Г. Исаченко (1965, 1991), который считает, что многие атмосферные явления (например, облачность, осадки и др.) независимо от того, на какой высоте они формируются, характеризуют в равной степени и зоны, и провинции, и ландшафты и даже морфологические подразделения ландшафта. Кроме того, согласно А. Г. Исаченко, если бы мы даже и могли их установить, то они бы быстро изменялись.
Нижняя граница. До настоящего времени остается неясным вопрос о нижних рубежах ландшафтов различного таксономического уровня. Нижнюю границу геосистем чаще всего проводят по основанию зоны гипергенеза (Ф. Н. Мильков, С. В. Калесник, Д. И. Криволуцкий и др.). М. А. Глазовская проводит нижнюю границу ландшафта по нижней границе потока грунтовой воды.
Для определения нижней границы К. Н. Дьяконов (1971) выбирает положение изотермы 0°С (т.е. слоя мерзлоты в лесотундре). Различия между фациями наблюдаются до глубины 2 м, а урочищами – до 4 м.
Н. Л. Беручашвили и А. А. Крауклис определяют нижние границы фаций по слою постоянных температур, проходящих на глубине 15-18 м. Сходных взглядов придерживается В. Б. Сочава. И. И. Мамай нижнюю границу проводит по глубине проникновения влаги и биотических компонентов. Например, глубина проникновения корней в лесной зоне достигает 7 м, микроорганизмов 7-13 м. А. Г. Исаченко опускает нижнюю границу ландшафтов на несколько десятков метров.
Так, согласно А. Г. Исаченко внутригодовые колебания температуры сказываются до глубины 20-30 м. Пределы проникновения свободного кислорода в земную кору обычно совпадают с верхним уровнем грунтовых вод. Наибольшая мощность зоны окисления составляет около 60 м. Мощность коры выветривания измеряется величинами от нескольких до десятков метров. Основная масса живого вещества подземных частей растений, микроорганизмов, беспозвоночных сосредоточена в почве и отчасти в коре выветривания, в пределах верхних дециметров. Некоторые грызуны проникают до глубин 5-6 м, дождевые черви - до 8 м. Корни растений могут проникать в материнскую породу на несколько десятков метров в глубину. Таким образом, нижние пределы проявления важнейших процессов функционирования ландшафта сравнительно близки, хотя и не совпадают между собой. Поэтому, по мнению А. Г. Исаченко, трудно отдать предпочтение одному из многих показателей, однако порядок величины, характеризующей нижние границы ландшафтов можно определить десятками метров, относя к ландшафтам зону гипергенеза.
Из приведенных взглядов ученых ясно, что в оценках вертикальной мощности ландшафтов много сугубо предположительного и неопределенного, поскольку пока нет данных и даже теоретически достаточно четко разработанных критериев для установления верхней и в особенности нижней границы ландшафтов разных иерархических уровней. Это пока весьма сложная задача экспериментальных исследований.
Способы картографического изображения ландшафтных границ
Ландшафтные карты (при крупном и среднем масштабах работ) или карты физико-географического районирования (при мелком масштабе) являются нередко основным результатом комплексных физико-географических исследований.
Начинается эта работа с заложения на местности опорного ландшафтного профиля. На этом профиле производятся наиболее тщательные и детальные наблюдения, поэтому почти все точки этого профиля основные и одна или несколько – опорные. В зависимости от сложности строения территории может быть заложен один или несколько опорных профилей.
Дальнейшая работа по картографированию заключается в закладке менее детально изучаемых рабочих профилей и в равномерном заполнении территории точками наблюдений, выбранными в типичных фациях, в рисовке или в проверке отдешифрированных ранее контуров ПТК и в описании природных комплексов более сложных, чем фация. Маршруты прокладывают таким образом, чтобы они равномерно покрыли территорию и пересекли все типы выявленных контуров. Если предварительного дешифрирования не производилось или отдешифрированные контуры недостаточно дробны, в поле производят поиски и наносят границы ПТК. Задача эта не всегда простая, так как степень выраженности природных границ может быть очень разной и порой совсем не резкой (особенно на сильно окультуренных территориях).
По степени выраженности различают границы: резкие, ясные и неясные (постепенные переходы). Резкие границы природных территориальных комплексов обычно совпадают с геолого-геоморфологическими рубежами. Такие границы хорошо видны на местности, и вся задача заключается в том, чтобы как можно точнее положить их на карту. Допустимая погрешность в случае резких границ составляет 2 мм, однако при хорошей картографической основе возможно их нанесение с графической точностью до 0,2 мм. Ясные границы наносятся на карту с точностью до 4 мм, неясные – до 10 мм.
На местности неясные границы могут быть установлены методом сближения точек наблюдения. Он заключается в следующем. Посредине расстояния между двумя точками, характеризующими разные природные территориальные комплексы, закладывают третью. Третья точка по своей характеристике должна быть близка либо первой, либо второй; тем самым интервал для поиска границы сократится вдвое. Посредине оставшегося для поисков участка закладывают следующую точку, и так до тех пор, пока расстояние между соседними точками на местности не уменьшится на карте до 10 мм. После этого поиски границы прекращают, а саму границу проводят на карте либо посредине оставшегося отрезка, либо ближе к одной из точек с учетом пусть даже слабо выраженного изменения фототона или рисунка изображения на аэрофотоснимке, небольшого перегиба в рельефе, заметного на глаз по смене растительности или цвета пашни и т.д. Практически метод сближения точек для поиска границ применяется очень редко.