Природні ландшафтно-екологічні фактори

Типологія факторів.Під фактором розуміється деяка ознака, що впливає на характеристики досліджуваної системи. Якщо ця ознака характеризує не саму цю систему, а належить до її зовнішнього середовища, то фактор називається зовнішнім, або екзогенетичним. Він визначає зміни в системі, але сам практично не зазнає її зворотного впливу. Для геосистем зовнішніми факторами є кількість сонячної радіації, що надходить, кількість та інтенсивність атмосферних опадів, знак та швидкість сучасних тектонічних рухів тощо. На відміну від них, внутрішні, або ендогенетичні, фактори співвідносяться з властивостями самої геосистеми, їх речовинний носій знаходиться в межах її вертикальної або територіальної структури і визначає зміни деяких зв’язаних з ним інших елементів геосистеми. Внутрішніми факторами є засоленість літогеогоризонтів, стрімкість схилу, вміст гумусу в грунті, чисельність та біомаса окремих популяцій тощо. Загалом, будь-яка характеристика геосистеми може розглядатись як її внутрішній фактор, оскільки вона зв’язана з іншими характеристиками геосистеми і визначає їх зміни. Прийняття тієї чи іншої ознаки геосистеми за її внутрішній фактор пов’язане з модульним (моноцентричним, екологічним) підходом до її аналізу, коли певний компонент геосистеми ставиться в центр моделі геосистеми, а інші розглядаються як такі, що визначають його стан та зміни (див.рис.1).

В екології, а також у ландшафтознавстві досить розповсюджений поділ факторів на абіотичні (кліматичні, орографічні, хімічні тощо) та біотичні, пов’язані з дією на елементи геосистеми живих організмів. Проте такий поділ досить умовний бо, наприклад, біотичний вплив рослин верхнього фітогеогоризонту на рослини нижніх геогоризонтів проявляється абіотичним шляхом (через затінення, переймання атмосферних опадів), тобто діє як фактор, що регулює вплив інших факторів. Тому фактори, що діють не геосистему, доцільніше поділяти на фактори-ресурси та фактори-регулятори. До перших належать тепло, освітленість, кількість опадів, вологи, поживних речовин у грунті тощо. Характер їх впливу визначається кількістю, регулярністю та інтенсивністю надходження до геосистеми (для зовнішніх факторів) та кількістю в самій геосистемі (для внутрішніх). За деякі з цих факторів може йти конкуренція між популяціями і навіть можна вести мову про конкуренцію за ресурс між окремими геокомпонентами (наприклад, за вологу між грунтом та рослинністю).

Фактори-регулятори, такі як тектонічні рухи, географічне положення (позиція) геосистеми, рельєф тощо, зумовлюють перерозподіл між окремими геосистемами або елементами їх вертикальної структури дії факторів-ресурсів. Так, рельєф визначає неоднакове надходження тепла на схили різних експозицій (при стрімкості схилу 20⁰ ця різниця може сягати 30%), їх різну освітленість, зволоженість тощо. В результаті на різних елементах рельєфу геотоп сають різну забезпеченість факторами-ресурсами. Тектонічні рухи як зовнішній фактор формування та динаміки геосистем проявляються опосередковано через регуляцію процесів рельєфоутворення, співвідношення виносу та акумуляції матеріалу, глибини залягання рівня ґрунтових вод тоо. Деякі з факторів-ресурсів проявляються і як фактори-регулятори. Так, вміст гумусу діє не тільки як ресурсний фактор для рослин-автотрофів, а як фактор, що визначає інтенсивність споживання ними елементів мінерального живлення, зокрема добрив. Причому згідно із сучасними уявленнями ця його функція визнається навіть за важливішу, ніж ресурсна.

Ландшафтно-екологічна амплітуда. Кожний тип геосистеми може формуватися та існувати лише в деякому діапазоні впливу фактора. Так, на території України геосистеми з чорноземними грунтами зустрічаються лише в діапазоні зволоження від 340 до 600 мм, із сірими лісовими 460-660 мм на рік. За фактором тепла (річного радіаційного балансу) ці діапазони відповідно становлять 41-56 та 40-46 ккал/см² на рік. Поза цими діапазонами геосистеми даних типів не зустрічаються і заміщуються іншими. В екології діапазон впливу фактора в якому може існувати певний вид, називається амплітудою виду. Причому розрізняють екологічну амплітуду – діапазон існування виду в умовах міжвидової конкуренції, та фізіологічну (або потенційну) – діапазон, який міг би зайняти вид за відсутності конкуренції за ресурс (Х.Еленберг, 1953). Фізіологічна амплітуда завжди ширша за екологічну.

Аналізуючи поширення різних типів геосистем залежно від впливу зовнішніх факторів, також доцільно виділяти їх ландшафтно-екологічні амплітуди. Аналогом фізіологічної амплітуди виду може бути глобальна ландшафтно-екологічна амплітуда геосистеми. Вона являє собою той діапазон фактора, в межах якого на всій планеті зустрічається певний тип геосистеми. Поняттям за змістом близьким до екологічної амплітуди виду є регіональна ландшафтно-екологічна амплітуда – діапазон фактора, до якого пристосовані геосистеми цього типу в межах певного регіону (наприклад, Східно-Європейської рівнини). Регіональна амплітуда вужча за глобальну. Так, за даними В.Р.Волобуєва (1974), геосистеми з чорноземами в масштабі планети в цілому розповсюджені в діапазоні 300-800 мм/рік за фактором зволоження та 15-70 ккал/см² на рік за фактором тепла (для території України ці амплітуди становлять 340-600 та 41-56 відповідно).

Виявлення для геосистеми ландшафтно-екологічної амплітуди за кожним із факторів дає змогу встановити ті з них, що найбільш ускладнюють її існування в даних умовах. Як і в екології, такі фактори можна назвати лімітуючими. Їх вплив на геосистему полягає в обмеженні як можливостей її формування в даних умовах, так і збереження набутої структури, слабкої стійкості до даного фактора.

Ландшафтно-екологічна інтерпретація “закону мінімуму” Ю.Лібіха (1841) та “закону толерантності” В.Шелфорда (1913) зводиться до визначення як лімітуючого того з факторів, значення якого для даної геосистеми знаходяться біля крайніх значень її регіонально ландшафтно-екологічної амплітуди. Різні види геосистем розрізняються за складом лімітуючи їх факторів. Так, в умовах тундри ним є тепло, в хвойних і мішаних лісах – трофність (багатство) грунту. В лісостепу грунти багаті, тому природний потенціал геосистем може лімітуватися фактором зволоження. Геосистеми степів мають два основних лімітуючи фактори – зволоженість та засоленість субстрату. В гірських геосистемах цю функцію відіграють фактори-регулятори – висота та стрімкість схилу.

Поблизу точок мінімальних та максимальних значень ландшафтно-екологічної амплітуди геосистеми її стійкість до зовнішніх впливів здебільшого низька. В регіонах з такими умовами геосистеми в ландшафтній територіальній структурі займають малу площу і переважно представлені поодинокими невеликими за площею ареалами. З віддаленням від крайніх точок ландшафтно-екологічної амплітуди до її

центра вплив фактора стає все більш сприятливим, що, зокрема, проявляється в площі, яку займає геосистема в цих умовах, її більшій ролі в ЛТС. Значення фактора, при якому геосистема займає найбільшу площу, є оптимальним для неї. Як видно з рис. 30, амплітуди окремих типів геосистем перекриваються, проте їх оптимуми індивідуальні. Здебільшого в зонах оптимуму представлені найбільш типові для даного типу геосистеми її виділи; з віддаленням від неї у властивостях геосистем поступово наростають риси геосистем інших типів (в екології це називають класифікаційним континуумом).