Динамика ландшафтов

Природные геосистемы – это системы динамические. В них постоянно идут круговороты и взаимообмены вещества и энергии, сами они, как правило, являются транзитными звеньями крупномасштабных круговоротов в охватывающих геосистемах. Рассмотрим основные ключевые понятия данной проблемы – состояние и динамика. Состояние природной геосистемы – это определенный тип и упорядоченное соотношение параметров ее структуры и функционирования, ограниченные некоторым отрезком времени. Смена одного состояния другим, сопровождающаяся изменением структуры и функционирования геосистемы, называется динамикой геосистем. То есть динамика геосистем – это пространственно-временные изменения их состояния. Правда, некоторые географы относят к динамике только обратимые функциональные изменения геосистем (в пределах инварианта), не ведущие к качественному преобразованию ландшафта, а необратимые изменения относят к их развитию.

Динамика геосистем – это смена их состояний. Различают несколько видов естественной ландшафтной динамики – динамика функционирования, развития, эволюции, катастроф (или революций) и восстановительных сукцессий. Каждый из них характеризуется преобладанием той или иной формы развертывания событий (смен состояний) во времени. Кроме того, сейчас все большую роль в «жизни» геосистем играет антропогенная динамика, которая может проявляться и в особенностях функционирования, и в развитии, и в эволюции, а часто проявляется в форме катастроф или революций и восстановительных сукцессий. Все это идет на фоне случайных флуктуаций параметров как самих геосистем, связанных с «ошибками» или неточностям их функционирования и развития, так и внешней среды.

Динамика функционирования. В динамике функционирования ведущая роль принадлежит ритмической смене обратимых состояний геосистем, связанных с круговоротами вещества и энергии и с ритмами внешней среды (планетарными, солнечными).

Если говорить о функциональной динамике геосистем вообще, то пространственную и временную ее характеристики рассматривают как относительно равнозначные составляющие. Например, изменение химического состава, скорости или положения загрязненной массы воды в водотоке при его перемещении (изменении положения) в пространстве, или суточные и сезонные (временные) изменения в ландшафтах – все это динамика. Однако, учитывая, что ландшафтные геосистемы обладают жестким, относительно инертным литогенным каркасом, пространственные характеристики их функциональной динамики имеет смысл анализировать лишь для их мобильных компонентных структур: воздуха, воды и животного населения. Поэтому при изучении функциональной динамики ландшафтной геосистемы в целом, если она не испытывает аномальных внешних воздействий (антропогенных или природных), основной акцент обычно делается на изучении изменений ее состояний во времени.

Таким образом, функциональная динамика ландшафтных геосистем включает в себя: а) процессы обмена веществом и энергией с внешней средой (метаболизм геосистемы), которые можно рассматривать в качестве звеньев вещественно-энергетических круговоротов в охватывающих геосистемах; б) внутренние круговороты вещества и энергии в геосистеме; в) адаптивные обратимые функциональные изменения состояния геосистемы под влиянием ритмических и случайных изменений внешней среды в пределах определенного ее инварианта. (Инвариант – это совокупность возможных относительно обратимых состояний геосистемы, в пределах которой ее можно идентифицировать самой себе).

Функциональная динамика характеризуется и проявляется в форме ритмов и циклов. Ритмичность – это закономерное чередование явлений через определенный промежуток времени (период) или в пространстве (дыхание, биопродуцирование, чередование форм рельефа в пространстве). Цикл – это совокупность взаимосвязанных процессов и явлений, означающих завершенность процесса от его начала до конца – законченный круг развития чего-либо (суточный цикл, жизненный цикл или этап, цикл лекций, цикл биопродуцирования). То есть динамика функционирования – это в основном периодически повторяющиеся в определенной последовательности серии состояний геосистемы (суточных, сезонных, погодных и др.), отличающихся спецификой структуры и функционирования. Бывают ритмы и с большей периодичностью – 11-летней, 30-летней, вековой и т.д. Различают ритмы кратковременные – в пределах суток (стексы), средневременные – в пределах года (погодные, сезонные, подсезонное состояния), долговременные. Ландшафтные ритмы с разными периодами накладываются друг на друга. Кратковременные происходят на фоне средневременных, а средневременные – на фоне долговременных. Кроме того, для функциональной динамики весьма характерны и непериодические, аритмичные обратимые изменения состояний, связанные, прежде всего, с изменениями погодных условий. Примерами функциональной динамики в геосистемах могут быть повторяющиеся ежегодно в умеренных широтах активный фотосинтез зеленых растений, цветение, вегетация, созревание семян; активные биогеохимические круговороты, связанные с накоплением элементов минерального питания в растениях, минерализацией отмерших остатков растений, поступлением элементов в почву, а из нее вновь в растения; активное функционирование овражно-балочных систем в теплые и влажные сезоны года и прекращение или резкое затухание процессов фотосинтеза и вегетации растений в холодные, морозные и сухие сезоны.

Таким образом, динамике функционирования природных геосистем, прежде всего, свойственны ритмика и цикличность, а также незначительные аритмичные колебания наиболее мобильных параметров, характеризующиеся обратимыми изменениями их состояний. Однако обратимость состояния геосистем относительна, так как в процессе функционирования и жизнедеятельности в них накапливаются необратимые изменения («нельзя дважды войти в одну и ту же реку»).

Динамика развития геосистем проявляется в форме ландшафтных трендов (ландшафтный тренд – это направленное изменение природной геосистемы, прослеживаемое на фоне колебательных ритмике. Тренд- это общее направление, уклон, тенденция) и «жизненных» циклов, характеризующихся направленными необратимыми изменениями структуры и состояний геосистем от их зарождения до отмирания. Она определяется неполной замкнутостью круговоротов, генетической предопределенностью и типом геосистемы. Примерами динамики развития являются: а) зарождение оврага с промоины и развитие до балки с выработанным профилем и пологими заросшими склонами конкретной овражно-балочной системы; б) формирование озерной геосистемы с последующим заполнением озерной котловины рыхлыми наносами и органическими остатками растений, саморазвитием водной поверхности и отмирании озерной геосистемы, как таковой; в) эрозионные циклы и ступени рельефа, запечатленные в ярусности ландшафтной структуры территории и ее нивелировка за счет процессов денудации. Для динамики развития характерны следующие специфические этапы и соответствующие им состояния: зарождения, молодости, зрелости, старения и полного отмирания. По сути она определяется полным жизненным циклом геосистемы конкретного вида и типа. Динамика развития геосистем подчиняется определенным закономерностям, которые можно выявить с использованием методов ландшафтных аналогий и актуализма на местности, поэтому она относительно легко прогнозируется. Знание времени полного жизненного цикла ландшафтных геосистем (характерного времени), их отдельных элементов и этапов развития позволяет определить возраст геосистемы и прогнозировать опасные процессы, сопровождающие те или иные стадии развития. Природные тренды, определяющие динамику развития, могут быть обусловлены как постепенными направленными процессами внутреннего саморазвития геосистем, связанного с незамкнутостью внутренних круговоротов в относительно устойчивых условиях внешней среды, так и медленными направленными изменениями факторов внешней среды.

Таким образом, современной динамике функционирования и развития свойственны как динамическая обратимость состояний геосистем определенного вида, так и направленное необратимое изменение структуры и функционирования конкретной геосистемы (индивида). Эти изменения идут на фоне случайных флуктуаций во внешней среде и осложняющих их флуктуацией внутренней среды.

Необратимость и направленность развития геосистем относительна и касается только конкретных индивидов определенного уровня организации или ранга. На уровне ПТК, охватывающих геосистемы данного типа и ранга, подобные изменения обычно относительно обратимы, так как в них возможно зарождение или существование других подобных геосистем. Например, отмирает один овраг, но в данной местности имеются предпосылки или может уже существовать и развиваться другой; в пойме заносится и зарастает одна старица, но появляется и развивается аналогичным образом другая; стареют и погибают одни особи, но во включающих их популяциях существуют и возникают другие аналогичные особи. Взаимосвязь разных стадий развития и разных поколений позволяет говорить о жизненных циклах развития геосистем и их относительной обратимости.

Совокупность возможных состояний, определяющих динамику функционирования и развития геосистем, называется их инвариантом. В данном случае понятие инварианта позволяет идентифицировать ландшафтные комплексы конкретных типов самих себе в пределах определенной серии их преобразований в процессе функционирования и развития. Это очень важно при анализе трансформации природных комплексов под влиянием внешних или внутренних факторов.

Эволюционная динамика (или историческое развитие) характеризуется постепенными, последовательными непрерывными и направленными необратимыми (коренными) их изменениями (трендами). Общий закон необратимости эволюции был сформулирован в 19 в. (В.О.Ковальский, Л.Долло). Суть его в том, что в процессе эволюции происходят последовательные трансформации геосистем, которые в интегрированной форме запечатлеваются в их структуре. Повторить этот процесс в обратной последовательности (второй закон термодинамики), да еще на фоне постоянно идущих случайных процессов, невозможно. Эволюционная динамика обусловлена, во-первых, медленными, но длительными направленными изменениями (трендами) во внешней среде; во-вторых, внутренними спонтанными процессами исторического саморазвития геосистем. Если направления эволюционной динамики задаются перечисленными выше факторами, то конкретные типы ее реализации в значительной степени предопределены историко-генетическими факторами, запечатленные в структурных элементах и свойствах компонентов геосистем. Например, территории сложенные с поверхности разными породами, в процессе эволюционных преобразований, связанных с медленным общим их поднятием, будут иметь разную структуру эрозионного расчленения.

Эволюционный ландшафтный тренд – это реакция геосистемы на длительные направленные изменения внешней среды (климатические, неотектонические, гидрогеологические) и спонтанное (внутреннее) саморазвитие геосистем (например, постепенное превращение пойменной геосистемы в надпойменно-террасовую, прогрессирующее заболачивание территорий за счет саморазвития болотных массивов).

Эволюционная динамика, обусловленная изменениями внешней среды, проявляется в коренных (необратимых, качественных) адаптивных перестройках морфологической структуры геосистем. При этом постепенно отмирают одни структурные элементы эволюционирующих геосистем, а на их месте формируются новые, более адекватные изменившейся среде структуры. Тем самым конкретная геосистема выходит за пределы своего инварианта и как бы превращается в качественно другую. Для проявления эволюционной динамики длительность направленных изменений внешней среды должна значительно превышать характерное время динамики саморазвития природных и хотя бы части основных структурных элементов данной геосистемы. Например, снижение базиса эрозии или поднятие территории с господством таежных, значительно заболоченных, с глееватыми и глеевыми почвами ландшафтов, ведет к увеличению ее эрозионного расчленения, уменьшению площадей под заболоченными геосистемами и оглеенности почв, изменению структуры и увеличению биопродуктивности лесных сообществ. Такие адаптивные изменения носят для данных ПТК необратимый характер, так как восстановить прежнюю литогенную основу, а соответственно и структуру ПТК за счет естественных процессов, невозможно. В частности, неотектонические движения земной коры привели к коренным преобразованиям и формированию в Евразии горных ландшафтов (Кавказ, Карпаты). А также ландшафтов относительно низких участков, часто с переувлажненными геокомплексами (Западно-Сибирская равнина, Полесье, Мещера).

Большое влияние на эволюционное развитие природных геосистем оказывают климатические факторы. Так, сильные эволюционные изменения в ландшафтах умеренных и субарктических широт в плейстоцене (четвертичном периоде) происходили в фазы похолоданий, определивших эпохи материковых оледенений, и потеплений климата – межледниковий. В результате в средней полосе Восточно-Европейской равнины на протяжении нескольких десятков тысяч лет сменяли друг друга ландшафты от гляциально-нивальных и тундровых до таежных и широколиственных лесов.

Эволюционную динамику ландшафтов как результат спонтанного саморазвития и зарождения можно представить через превращение абиотической географической оболочки в биокосную. На первых этапах ее эволюции, примерно 2-3 млрд лет назад, в водоемах зародилась жизнь. Благодаря фотосинтезу микроводорослей атмосфера насытилась кислородом, на Земле господствующей стала окислительная реакция. Появился озоновый «экран», в результате живые организмы смогли выбраться на сушу, трансформировался состав природных вод, появились почвы. К настоящему времени сформировалась ландшафтная оболочка, насыщенная жизнью, биотическим и биокосным веществом, в биосфере выделился человек, оказывающий своей деятельностью все большее влияние на ландшафтную оболочку.

Ведущими факторами внешней среды, сильно влияющими на тренды эволюционного развития геосистем, являются энергия солнца и эндогенная энергия земли, определяющие гидроклиматические и геолого-геоморфологические особенности территорий (геома). Среди же факторов спонтанного развития геосистем значительная роль принадлежит биоте и экзогенным внутри ландшафтным процессам. Именно благодаря деятельности биоты ландшафтная оболочка за 2-2,5 млрд лет претерпела кардинальные изменения структуры и функционирования.

Однако эволюционная динамика, обусловленная зарождением и саморазвитием новых геосистемных элементов, требует наличия определенных структурно-генетических предпосылок, заключенных, как в самих ландшафтных комплексах, так и во внешней среде. То есть спонтанная эволюционная динамика готовится предыдущим историческим развитием геосистемы, а особенно активно реализуется в периоды или фазы экстремального проявления внешних воздействий. Такие воздействия обычно связаны ибо с с многолетними циклами функционирования и развития глобальных геосистем, либо с наложением и интерференцией разных видов внешних планетарных и космических процессов. Например, влажные и сухие эпохи, обусловленные многовековыми внешними ритмами, неодинаково влияют на саморазвитие элювиальных (водораздельных0 и аккумулятивных геокомплексов. Активная распашка водоразделов и склонов во время влажных многолетних периодов (фаз) ведет к зарождению и последующему развитию множества разнообразных овражно-балочных геокомплексов и к лучшей дренированности вмещающих их ландшафтов. Итак, на эволюцию природных геосистем влияют процессы в изменяющейся внешней среде и спонтанные процессы саморазвития. Однако они тесно связаны друг с другом.

Революционная динамика ландшафтов или динамика катастроф. Динамика катастроф и революций проявляется в форме резких скачкообразных изменений структуры, а, следовательно, и изменения состояний геосистем. Она обычно бывает обусловлена относительно случайными, быстрыми, порой катастрофическими процессами внешней среды, ведущими к сильным разрушениям ландшафтных структур регионов.

К ним относятся такие разрушительные процессы, как обвалы, лавины, сели в горах, ураганы, катастрофические ливни и наводнения, вулканические извержения, пожары, неумеренная хозяйственная деятельность и т.д. В отличие от медленно и длительно проявляющейся эволюционной динамики динамика природных катастроф происходит в сравнительно сжатые отрезки времени и влечет за собой разрушение или полное уничтожение биоты и почвенного покрова, а порой и изменение литогенной основы. Ландшафту после таких катастроф требуется несколько десятков, а то и сотни лет на восстановление вертикальной и горизонтальной структуры, либо на становление обновленных геокомплексов на новой литогенной основе. Причем существенные изменения литогенной основы ландшафтов могут коренным образом изменить направление их развития и эволюции. То есть динамика революций или катастроф является еще одним из факторов, определяющих структурную организацию, развитие и эволюцию геосистем.

Ландшафтная динамика восстановительных сукцессий – это последовательная смена состояний геосистемы, направленная на ее стабилизацию в окружающей среде. Динамика саморазвития природных геосистем (динамика восстановительных сукцессий) после катаклизмов (обвалов, селей и т.д.) сопровождается следующими стадиями. 1). Зарождение геосистемы на новой литогенной основе (например, осушенное дно озера после прорыва завала, свежая осыпь у подножья склона, отложения селя в долинах горных рек и у подножий гор, промоины на склоне и мощные пролювиальные наносы после экстремальных ливневых осадков и т.п.). 2). Становление геосистемы, характеризующееся повышенной функциональной и структурной изменчивостью, возникновением растительного и почвенного покрова. 3). Стадия зрелости (климакс) геосистемы, характеризующаяся ее стабилизацией и соответствием всех элементов ее структуры существующим условиям среды. 4). Отмирание одной и зарождение на ее месте новой геосистемы (на месте зарастающего озерного геокомплекса возникает низинное болото, оно сменяется верховым, а верховое болото может смениться заболоченным лесом). То есть после эпизодических катастрофических нарушений геосистемы проходят серии определенных стадий саморазвития или восстановительных сукцессий (восстановление древостоя и почв на месте пожарищ или вырубки). Итак, последовательное стадийное изменение ландшафта после прекращения природных или антропогенных его нарушений от начала восстановления или зарождения до устойчивого эквифинального состояния (климакса) называется динамикой восстановительных сукцессий.

Первоначально термин «сукцессия» был применен в геоботанике, где им обозначалась закономерная смена временных, нестабильных растительных сообществ в процессе формирования, восстановления или разрушения устойчивого стабильного фитоценоза. Причинами сукцессий выступают как саморазвитие биоценозов, так и внешние природные и антропогенные воздействия (пожары, вытаптывание, рубки и т.д.). Представление о сукцессиях было перенесено в экологию ландшафтов К.Троллем. Используется оно при изучении динамики ландшафтов.

Представления о сукцессиях как последовательных сменах состояний в рамках инварианта положены в основу динамической модели ландшафта: серийные ряды фаций, последовательно связанные с коренной фацией представляют собой одну из форм отражения сукцессии ландшафта. Под сукцессией ландшафта понимается и процесс смены переменных состояний ландшафта в направлении к коренному или близкому к нему динамическому состоянию. В естественных условиях это, например, серия фаций, сменяющих друг друга в процессе формирования поймы; в условиях антропогенного воздействия – смены фаций, сопровождающиеся процесс зарастания отвалов горных пород или стадии дернового процесса на заброшенном поле и т.д.

Одним из центральных вопросов при анализе сукцессий является вопрос о том, чем характеризуются заключительные стадии сукцессии, которые мы привыкли называть коренными сообществами, или в соответствии с зарубежной терминологией климаксовыми сообществами. Единственное, что можно сказать с уверенностью о климаксовых геосистемах, это то, что они более устойчивы, способны длительное время существовать на одних участках. Смены геосистем неизбежно приводят к устойчивому состоянию и объяснение этому весьма тривиально, а именно все, что неустойчиво довольно быстро сменяется другим. Как отмечает А.А.Ляпунов (1970), цель живой природы, разумеется, условная, - это стремление к самосохранению; те части живой природы, которые этим свойством не обладают, оказываются неустойчивыми и быстро отмирают.

Существующие классификации сукцессий довольно сложны и разнообразны. Прежде всего, можно выделить первичные и вторичные сукцессии. Первичные сукцессии начинаются с оголенного субстрата, то есть по сути дела «с чистого листа», а вторичные связаны с нарушенной геосистемой, в которой сохранился хотя бы один, а чаще несколько блоков. Кроме того, различают так называемые дигрессионные и демутационные сукцессии. Дигрессия (деградация) – процесс, обычно противоположный нормальной сукцессии развития, связанный с упрощением структуры геосистем и часто приводящий к их конвергенции; демутация – это восстановительная сукцессия, обычно (но не всегда) эквифинальная с нормальной сукцессией развития. Для разных типов восстановительной сукцессии используют термины – постэксарационная – для залежной сукцессии и постпирогенная – для сукцессии, начинающейся на пожарищах. В каждой сукцессии можно выделить инициальные (начальные) и терминальные (конечные) стадии – это обычно климакс или антропогенный субклимакс. Пионерным видам, заселяющим ландшафты на начальных стадиях сукцессий, обычно свойственно минимальное характерное время, в течение которого вид осваивает новую территорию.

Теория сукцессионных процессов фактически до сих пор не создана из-за недостаточности долговременных наблюдений. Одной из первых моделей была детерминистская модель Ф.Клементса, предполагавшего наличие в каждом в каждом регионе строго определенного временного ряда, заканчивающегося климаксом. Подобным представлениям противоположно полное отрицание каких-либо закономерных смен ландшафтов или их компонентов.

Характерные времена сукцессий имеют широкий диапазон – от десятков до тысяч лет (Тишков, 1986). В них вовлекаются все без исключения компоненты геосистемы. Каждый из компонентов биоты имеет свой «сукцессионный статус», т.е. занимает определенное положение в цепочке временных изменений геосистем. Достаточно вспомнить этапы зарастания водоема или залесение залежи, где на смену одним сообществам растений и животных приходят другие, преобразуя среду для других организмов (одна модель сукцессии) или исчерпывания свои возможности существования в данных условиях (другая модель сукцессии).

Можно говорить, что каждая ландшафтная зона, регион или даже конкретный ландшафт характеризуется наличием определенной сукцессионной смены. В большинстве случаев сукцессионные ряды заканчиваются климаксными геосистемами, но климакс может быть не один, а кроме того, далеко не всегда сукцессионный процесс (на который, в частности, накладываются флуктуации) доходит до финальной стадии.

Существуют так называемые антропогенные субклимаксы – это устойчивые состояния ландшафтов, связанные с деятельностью человека. Примеры таких субклимаксов – верещатники атлантической Европы, суходольные луга, пирогенные сосняки.

Для реконструкции картины сукцессионных процессов важно также представление о ландшафтно-генетических рядах, основанное на использовании принципа пространственно-временных аналогов, или эргодичных преобразований, то есть на выявлении пространственных рядов ландшафтов, отражающих их смену во времени. По мнению А.С.Викторова (1987), широко распространены ряды, члены которых сопряжены в пространстве в той же последовательности, в которой они сменяют друг друга во времени.

Антропогенная динамика геосистем обусловлена хозяйственными воздействиями на природную среду. Этот вид динамики проявляется следующим образом: а) вырубка и другие виды механического уничтожения древесно-кустарниковой растительности, сопровождающиеся сокращением площади и изменениями качества лесов, распахивание степей и лугов; б) ускоренная сельскохозяйственная эрозия и дефляция почв, связанные с механическим повреждениями растительного и почвенного покровов, дигрессия пастбищ и развеивание песков, опустынивание, изменения рельефа и ландшафтных геосистем в целом карьерно-отвальными комплексами, деградация и коренные преобразования ландшафтов в городах и промышленных зонах и т.д.; в) заболачивание подтопленных водохранилищами побережий и вторичное засоление почв на орошаемых землях в аридных районах; г) загрязнение природной среды и сопровождающие его нарушения растительности, почв, животного мира.

Антропогенная динамика геосистем в большинстве случаев осуществляется природными процессами (эрозия, дефляция, заболачивание), но процессы, вызванные хозяйственной деятельностью и ведут к деградации, разрушению ландшафтных геосистем. Например, интенсивная эрозия почв и кор выветривания в горах после сведения лесов (Древняя Греция); дефляция почв, эоловое рельефообразование, опустынивание после сильной дигрессии пустынных или степных пастбищ (Калмыкия и др.); усыхание, отмирание и изменение растительности в городах и загрязняемых промышленных зонах (Мончегорский комбинат).

Таким образом, различают несколько видов ландшафтной динамики: 1) динамика функционирования; 2) динамика развития; 3) эволюционная динамика; 4) динамика природных катастроф или революций; 5) динамика восстановительных сукцессий; 6) антропогенная динамика.

Эти виды динамики накладываются друг на друга. Динамики функционирования и восстановительных сукцессий стабилизируют геосистемы (стабилизирующие динамики), повышают их устойчивость. Они характеризуются относительной обратимостью изменений состояний геосистем в пределах их инварианта.

Динамики эволюции и развития, характеризующиеся трендами, а также динамика природных катастроф и антропогенная динамика ведут к резким, необратимым качественным изменениям и преобразованиям ландшафтов.

Все виды динамики, накладываясь друг на друга, неразрывно связаны между собой и характеризуют прошлое, настоящее и будущее геосистем. Динамика развития и функционирования геосистем – это конкретный современный этап ландшафтной эволюции.

Таким образом, динамику ландшафта можно определить как совокупность изменений состояний ландшафта, имеющих как обратимый (стабилизирующий), так и необратимый (преобразующий) характер, обусловленных внешними и внутренними факторами. Одной из внутренних причин, порождающих динамику эволюции и развития геосистем, является разная инерционность их природных компонентов и геокомплексов. То есть они реагируют на изменения внешней среды с разной скоростью. Наиболее мобильны воздух, воды и биота. Почва перестраивается медленнее, сохраняя в своей структуре элементы, предшествующих гидротермических эпох. Наиболее инертна литогенная основа, особенно равнинных ландшафтов. А.А.Крауклис (1979) делит природные компоненты по их динамическим свойствам на три группы: а) инертные (литогенная основа, определяющая фиксированный каркас геосистемы), б) мобильные (воздушные и водные массы, характеризующиеся относительно слабыми силами молекулярного сцепления и выполняющие роль рабочего тела большинства обменных процессов геосистем), в) активные (биота как фактор саморегуляции стабилизации геосистем). Метахронность (разновозрастность) развития и эволюции разных компонентов геосистем сказывается на всех видах их внутренней (спонтанной) динамики.

Хороший пример метахронности вертикальной (компонентной) структуры ландшафтов подзоны смешанных лесов Восточно-Европейской равнины приводит в своих работах В.А.Николаев (1979). Литогенная основа междуречных холмисто-моренных равнин в основе своей сформирована в эпоху средне плейстоценового – московского оледенения (около 100 тыс. лет назад), а перекрывающие морену «покровные безвалунные суглинки» – это кора выветривания перигляциальной эпохи плейстоцена (20-30 тыс. лет назад). Почвенный покров имеет голоценовый возраст (2-5 тыс. лет назад). Он сформировался в мерзлотных условиях верхнеплейстоценового перигляциала. В растительном покрове сочетаются лесные фитоценозы: а) широколиственных лесов, частично сохранившихся с более теплых эпох голоцена: атлантической (4-6 тыс. лет назад) и бореальной (3-4 тыс. лет назад); б) таежного типа, то есть преимущественно еловых лесов, широко расселившихся в более холодную и влажную субатлантическую эпоху голоцена, возраст которой 2,5 тыс. лет. То есть возрастной диапазон компонентной структуры ландшафтов Восточно-Европейской равнины достигает нескольких десятков тысяч лет. За 20-30 тыс. лет здесь на мало изменившейся литогенной основе из-за климатических изменений ландшафты менялись от тундровых до широколиственных и смешано лесных. Причем биота и почвы все еще продолжают приспосабливаться к литогенному каркасу и изменившимся климатическим условиям.

Рассмотрим метахронность (разновозрастность) разных элементов морфологической (горизонтальной) структуры ландшафта по возрастным оценкам В.А.Николаева (1979). Обычно древнее бывают доминантные урочища, а субдоминантные или редкие урочища как бы накладываются на их общий фон. Например, степные лессовые плакоры часто бывают осложнены относительно молодыми суффозионно-просадочными западинами с лугово-степной растительностью. Лесостепные ландшафты Среднерусской возвышенности осложнены густой сетью субдоминантных овражных урочищ, возраст которых всего 2-3 сотни лет, а генезис связан с распашкой территории.

Следовательно, метахронность структур характерна как для геосистем одного иерархического уровня, так и для геосистем разных масштабов и уровней организации, а это порождает их внутреннюю динамику развития и эволюции. Под возрастом ландшафта понимают отрезок времени с момента сформирования ландшафтом своей полной компонентной структуры, сохранившейся до настоящего времени. То есть по времени формирования растительного покрова, соответствующего широтно-зональным и геолого-геоморфологическим особенностям исследуемой территории. Например, возраст холмисто-моренных смешанно-лесных ландшафтов Восточно-Европейской равнины – 2-3 тыс. лет (поздний голоцен) исчисляется с момента сформирования на ней широколиственно-хвойных лесов. Если взять древние ландшафты экваториальной и субэкваториальной зон, то их возраст исчисляется 15-20 млн. лет и восходит к неогеновому периоду.

Исследования показывают, что для перестройки зонального растительного покрова требуется около 1-2 тыс. лет, зонального почвенного покрова 5-10 тыс. лет, господствующих типов рельефа – несколько десятков тысяч лет и больше. Эти периоды времени характерны для геосистем региональной размерности. Для локальных геосистем они будут значительно меньше, для планетарных больше.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: