Виды и разновидности динамики ландшафтов

Хорологическая динамика. Это динамика ареала, пространственное изменение границ ландшафтных комплексов. Примером хорологической динамики служит смещение природных зон. Например, непрерывные пространственные изменения претерпевает береговая линия морей, озер и рек; продвигается вперед или отступает кромка ледников; движется вверх к водоразделу незакрепленный овраг; постепенно продвигается на пойму реки овражно-балочный конус выноса; в русле реки смещаются вверх тесно связанные между собой перекаты и плесы.

Структурная динамика это изменение морфологического строения ландшафтного комплекса и взаимосвязей между слагающими его структурными частями.

Например, только что образованное озеро в горах или пруд в балке на равнине. Через несколько лет в водоемах появятся отмели и тростниково-камышовые зарос­ли - новые структурные единицы в ранге фаций и урочищ.

В сложном балочном урочище вследствие активи­зации эрозионных и карстовых процессов образовались короткие боковые овраги и небольшие карстовые воронки. В данном случае балка как тип урочища со­хранилась, но изменилась ее морфологическая струк­тура за счет появления новых фаций - боковых ов­рагов и провальных воронок.

Перестройка в структуре часто бывает настолько значительной, что изменения в ландшафте выходит за рамки внутритиповых и один тип ландшафтного ком­плекса переходит я другой. Подобные межтиповые из­менения можно проследить на примере западинных урочищ Окско-Донской низменной равнины. В годы, сов­падающие с влажным климатическим циклом, когда повышается уровень грунтовых вод, в степных запади­нах Окско-Донской равнины часты неглубокие озера с характерной водной растительностью и обилием гнез­дящейся водоплавающей птицы. В более сухие периоды уровень грунтовых вод понижается, озера превращают­ся в кочкарные низинные болота.

Временная динамика.

Временная динамика объединяет в себе из­менения в ландшафте связанные со временем, длительностью и характером ритмичности динамических проявлений. Различают три ее разновидности.

1. Динамика функционирования - момен­тальный (время наблюдения) срез процессов обмена веществом и энергией в ландшафтном комплексе. Это своего рода элементарная точка отсчета временной ди­намики ландшафта. Из сопоставления таких срезов вре­мени в различные часы и дни наблюдений складыва­ются наши общие представления о динамике ландшаф­та. Динамика функционирования ландшафта служит непосредственным объектом изучения физико-географических и биогеоценологических стационаров, метеороло­гических станций, а также высших учебных заведений.

2. Циклическая динамика - изменения в ланд­шафтном комплексе по замкнутому кругу в более или менее строго очерченные отрезки времени. Широко из­вестные проявления циклический динамики - суточные, лунно-суточные и сезонные изменения в ландшафте.

а) Суточная динамика. Смена дня и ночи влечет за собой изменения в температуре, влажности и движении воздуха на протяжении суток. В наших широтах внутрисуточная смена погоды наглядно прослеживается летом в антициклональных условиях: солнечное и тихое ут­ро - кучевые облака в полдень - грозы с порывами ветра во второй половине дня. Аналогичная картина, только другого масштаба и интенсивности, и притом круглый год, наблюдается в некоторых влажных тропи­ческих странах.

б) Лунно-суточная динамика - приливо-отливные из­менения в ландшафте, вызванные суммарным притя­жением Луны и Солнца. Так как сила притяжения Луны в 2,17 раза превосходит силу солнеч­ного притяжения, продолжительность приливо-отлив­ного цикла соответствует лунным суткам (24 ч 60 мин). Приливы в морях бывают полусуточными, суточными и смешанными. Наибольшей величины (до 15 - 18 м) они достигают у изрезанных побережий окраинных морей и океанских заливов. Приливная волна на­блюдается также в устьях некоторых крупных рек.

в) Сезонная (годичная) динамика. Степень выражен­ности и факторы, ее обусловливающие, неодинаковы на разных широтах. Контрастны и хорошо выражены все четыре сезона года в умеренном поясе, на севере суб­тропиков и на юге полярного пояса. Определяющим ее фактором здесь служит изменение термических усло­вий. В зоне тропических саванн ведущим фактором се­зонной динамики становится изменение условий увлаж­нения. Для годичной динамики ландшафтов саванн ха­рактерно наличие двух резко контрастных сезонов - сухого и влажного. В зоне влажных тропических лесов температура воздуха и количество осадков мало меняются на протяжении года и выделение сезонов здесь теряет свой смысл.

Одним из важнейших методов изучения сезонной динамики ландшафтов служат фенологические наблюде­ния я составляемые на их основе календари природы. Фенологические наблюдения по четко продуманной программе - один из наиболее доступных методов изу­чения динамики ландшафтов.

3. Периодическая динамика - изменения ланд­шафта с повторением его состояний, напоминающим ис­ходное, в сроки различной продолжительности. Нагляд­ный пример периодической динамики - повторение тя­желых засух в лесостепных и степных районах или су­ровых малоснежных зим, вызывающих настолько серьез­ные нарушения в растительности и животном мире, что они сказываются на протяжении целого ряда после­дующих лет.

Распространенным видом проявления периодичес­кой динамики служат землетрясения и вулканические извержения, трансгрессии и регрессии морей, смена лед­никовых эпох межледниковыми в четвертичный период. Все эти примеры характеризуют периодичность длитель­ной во времени направленной динамики ландшафтных комплексов.

а) Флуктуирующая динамика - незначительные; ко­лебательного характера изменения ландшафтного ком­плекса; синонимом флуктуирующей динамики мог бы служить термин пульсирующая динамика.

Проявления флуктуирующей динамики очень разнообразны. Прекрасный пример ее изменения из года в год - травостой злаковых степей. Постоянными в нем остаются многолетние дерновинные злаки - компонен­ты степного травостоя: ковыль, типчак, тонконог. Они не образуют сплошного задернения и междерновииные участки, голые в сухое лето, во влажные годы захватываются однолетниками - ин­гредиентами степного травостоя, придающими южной степи не свойственный ей красочный вид. В более се­верных разнотравно-луговых степях флуктуация выра­жается в том, что к постоянным ежегодным аспектам присоединяются аспекты эпизодические, наблюдающий­ся или во влажные, или в сухие годы. Такие эпизоди­ческие аспекты в степях Центрально-Черноземного за­поведника образуют валериана русская, первоцвет ве­сенний, ракитник русский, шалфей поникший, василек шероховатый и др.

Не менее отчетливо прослеживается флуктуирую­щая динамика на пойменных лугах. Ежегодный состав и урожайность пойменных лугов зависят от интенсив­ности аллювиального процесса - высоты и длительности половодья.

Направленная динамика, или динамика развития.

Направленная динамика, или развития, предпола­гает устойчивые, односторонне направленные изменения ландшафта с неоднократной сменой его состояний и трансформацией структур.

Развитие это необратимое, направленное, закономерное изменение материальных и идеальных объектов.

Любое развитие протекает не прямолинейно. По своей направленности развитие принято делить на прогрессивное и регрессивное. Первое из них предпо­лагает движение от низшего к высшему, от простого к более сложному, второе - от высшего к низшему, от сложного к более простому. Регресс не означает прос­того возврата к старому. Как и все остальные тен­денции или стадии развития, регресс представляет со­бой процесс качественного обновления систем, но с той специфической особенностью, что уровень организации новообразований менее высок, чем у исходных форм.

Прогрессивное развитие ландшафтного комплекса характеризуется нарастанием его биологической про­дуктивности с одновременным усложнением структуры и ростом стабильности. Таков ход развития типов ланд­шафта в направлении: пустыня - полупустыня - степь - лесостепь (саванна тропиков). Лесостепь - заключительная стадия прогрессивного ряда развития.

Регрессивным является развитие ландшафтов в направлениях: лес - болото; лесостепь - степь - полупустыня - пустыня.

В региональном аспекте прогрессивным следует считать развитие комплексов в сторону оптимума ланд­шафта. Один и тот же процесс в разных региональ­ных условиях может определять различную направленность в развитии ландшафтных комплексов.

Генетические виды динамики ландшафтных комплексов

Видимые, точнее, поддающиеся нашему исследова­нию проявления динамики ландшафтов вызваны сум­мой многих слагаемых, но из числа последних всегда можно выделить ведущий фактор и уже по нему раз­личать генетические виды динамики ландшафта.

Выделим здесь 6 генетических видов динамики ландшафтных комплексов.

1. Спонтанная динамика - динамика саморазвития, протекающая в силу внутренних причин, без влияния внешних факторов.

Пример спонтанной динамики - за­растание озер, превращение их сначала в низинное, за­тем в переходное болото, наконец, формирование вер­хового сфагнового болота с атмосферным питанием, возникновение в нем грядово-мочажинных комплексов и настоящих озер с торфянистыми берегами.

К спонтанной динамике относятся многолетние сук­цессии, возникающие на гарях в еловой тайге. Гарь первоначально захватывается быстрорастущими и све­толюбивыми березой и осиной; через некоторое время под их пологом появляется ель, формируется смешан­ное елово-березовое насаждение; достигнув верхнего яруса, ель создает густое затенение и окончательно вытесняет березу с осиной.

Обращаясь к спонтанной динамике, не следует за­бывать, что спонтанная динамика протекает на фоне других генети­ческих видов динамики, вызванных внешними по от­ношению к ландшафту факторами.

2. Климатогенная динамика обусловлена колеба­ниями климата различной продолжительности. Анализ изменений чисел Вольфа (пятнообразовательной деятельности Солнца) показывает, что за последние 230 лет наблюдалось почти три вековых цикла, ос­ложняемых внутривековыми колебаниями продолжи­тельностью 9 -14 лет [17]. Вековые и более продолжительные климатичес­кие ритмы предстают перед нами в форме направлен­ной динамики.

3. Тектогенная динамика вызвана неотектоническими движениями. Подобно климату, в неотектоничес­ких движениях прослеживаются ясно выраженные цик­лы продолжительностью от нескольких лет до многих миллионов лет. Под влиянием неотектоники на зем­ной поверхности совершается непрерывный процесс всеобщей трансформации ландшафтов.

На платформенных равнинах, где скорость совре­менных движений невелика - на Русской равнине от 1 - 2 до 10 - 12 мм в год. Геотектонические движе­ния учитываются при долгосрочном прогнозировании развития ландшафтов и при строи­тельстве долговременных промышленных объектов.

4. Геоморфологическая динамика, обусловленна как самими формами рельефа (динамика склонов), так и экзогенными рельефообразующими процессами - вод­ной и ветровой эрозией, абра­зией и. т. д.

5. Биогенная динамика, связана с деятельностью животных как компонента ландшафтных комплексов. Следует различать два вида биогенной динамики: цик­лическую динамику и динамику функционирования. Циклическая динамика обусловлена колебаниями численности популяций с чередованием подъемов и спадов через определенные интервалы от нескольких лет до десяти и более.

В период массового размножения некоторые виды могут оказывать существенное воздействие на функцио­нирование и даже само существование отдельных ланд­шафтных комплексов. Так, размножение в огромных количествах дубовой лис­товертки, непарного и кольчатого шелкопряда и дру­гих насекомых вредителей леса не раз вызывало усыхание дубрав в лесостепной зоне. В годы увеличения численности мышевидных грызунов повреждаются многолетние злаки с их дерновинами, вы­зывая тем самым образование в степях зоогенных пе­релогов.

У некоторых млекопитающих Арктики и Субарктики колебание численности происходит с такой стро­гой повторяемостью, что не составляет труда прогно­зировать величину популяций на несколько лет впе­ред. По наблюдениям на Аляске, плотность популяции леммингов колеблется с периодичнос­тью 3 - 5 лет, с различиями численности пиков и спа­дов в 100 раз и более.

Особенно раз­ностороннее и выразительное воздействие на динамику ландшафта оказывают некоторые группы животных, такие как речные бобры и грызуны - норники. Бобры из­вестны как рубщики леса и строители прудов-плотин на речках. Что касается грызунов - норников и их роли в динамике степных и пустынных ландшафтов, то вот несколько впечатляющих примеров. В пустынях Север­ного Прикаспия только число нор малого суслика сос­тавляет в среднем 500 - 600 и даже 1000 на 1 га. Су­слики ежегодно перемещают в верхний слой солон­чаковых солонцов 24 кг/га легкорастворимых солей, 58 кг/га кальция, 10 кг/га алюминия, 8 кг/га серы [1].

6. Антропогенная динамика вызвана деятельностью человека. Создание культурных ландшафтов - посе­вов, садов, лесокультур, прудов и водохранилищ, пасть­ба скота сопровождаются активизацией многих дина­мических процессов, ведущих к образованию сопутствую­щих, в большинстве своем акультурных ландшафтов - оврагов, оползней, вторичных солончаков на орошае­мых землях, развеваемых песков. Сложные динамичес­кие явления развертываются на отвалах и терриконах, возникающих в местах добычи полезных ископаемых. Человек является вольным или невольным источником сукцессионных динамических явлений во многих совре­менных ландшафтах Земли.

У карьерно-отвальных комплексов фаза ускорен­ного (революционного) развития совпадает с временем антропогенной аккумуляция - насыпки отвалов из вскрышных пород. Замедленная (эволюционная) фаза начинается с ускоренного этапа: на протяжении пер­вых 16 - 20 лет происходит усадка и стабилизация отвалов, биоценозы претерпевают ряд коротких сукцессионных смен. Замедленный этап эволюционной фазы развития отвалов характеризуется резким ослаблени­ем геоморфологических процессов, прекращением сукцессионной динамики и формированием устойчивых биоценозов, сходных с зональными.

У водохранилищ ускоренная (революционная) фа­за развитии приходится на момент его заполнения. Ускоренный этап эволюционной фазы на крупных водо­хранилищах длится 26 - 40 лет и знаменуется актив­ной перестройкой береговой полосы, становлением на мелководьях новых группировок гидрофильной высшей разительности, «цветением» воды из-за массового раз-вития сине-зелёных водорослей, сменой преобладающих видов в ихтиофауне. С наступлением замедлен­ного этапа эволюционной фазы геоморфологические процессы в береговой полосе ослабевают, стабилизи­руются растительность и животный мир.