Динамика ландшафта во времени

Эта статья перенесена сюда!

Изучение динамики ландшафтных комплексов – начинается с 20-х гг. Особенность ландшафта как явления динамического подчеркивал еще Б. Б. Полынов (1925). К ландшафту как динамическому единству с предложением разработки его математической формулы подходил И. Н. Гладцин (1925). А. А. Григорьев в 30-х гг., начинает активно разрабатывать идею существования особого физико-географического процесса, внешним выражением которого являются ландшафты.

Также над этим направлением ландшафтоведения работали Э. А. Маркус, Ф. Н. Реймерс, А. В. Яблоков. Ф. Н. Мильков под динамикой ландшафта понимал «функциональные, пространственные и структурные изменения, происходящие в природно-территориальном комплексе».

Динамика – это изменения природного комплекса, не сопровождающиеся преобразованием его инвариантной структуры. Существуют следующие стадии динамики: ранняя, зрелости и финальная. Внутри стадий различают переменные циклические, серийные и устойчивые производные состояния.

Динамика ландшафта объединяет, самые разнородные явления и процессы, в связи с чем возникает необходимость в ее расчленении и типологии. Она делится на хорологическую, структурную, временную, и направленную

Хорологическая динамика – это динамика ареала, пространственное изменение границ ландшафтных комплексов. Классический пример хорологической динамики – смещение природных зон. В литературе проблема смещения зон обсуждается с 80-х гг. 19 века с работ Ф. Кеппена и В. В. Докучаев, писавших о смене природных зон на Русской равнине.

При изучении ландшафтных комплексов необходимо учитывать проявления хорологической динамики. Непрерывные пространственные изменения претерпевает береговая линия морей, озер и рек; продвигается вперед или отступает кромка ледников, движется вверх к водоразделу овраг и т.д.

Хорологическая динамика комплексов поддается количественному выражению и давно служит предметом изучения в стационарных и полустационарных условиях, а отчасти и во время полевых маршрутов.

Структурная динамика – это изменение морфологического строения ландшафтного комплекса и взаимосвязей между слагающими его структурными частями. Например, завальное озеро в горах или только что заполненный пруд в балке на равнине постепенно зарастает тростниково-камышовой растительностью, то есть появляются новые фации и урочища. Или в сложном балочном урочище образовались короткие боковые овраги и небольшие карстовые воронки. 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 выходят за рамки внутритиповых и один тип ландшафтного комплекса переходит в другой. Например западины на Окско-Донской низменности во влажные годы могут быть озерами, а в сухие – кочкарными болотами.

Понятие временной динамики объединяет все изменения в ландшафте, связанные со временем, – длительностью и характером ритмичности динамических проявлений. Различают три ее вида.

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 представления о динамике ландшафта. Ее изучают на физико-географических и биогеоценологических стационарах, метеорологических и стоковых станциях.

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

Суточная динамика. Смена дня и ночи влечет за собой изменения в температуре, влажности и движении воздуха на протяжении суток. Например, суточное изменение погоды летом в Воронежской области. Эта динамика характерна для геоморфологических процессов, особенно в районах физического выветривания (пустыни, нивальные зоны), прослеживается в суточных изменениях в жизни биоты.

Лунно-суточная динамика связана с приливно-отливными изменениями в ландшафте, вызванными суммарным притяжением Луны и Солнца. Под влиянием приливов на низких побережьях образуются специфические земноводные ландшафты: мангровые леса в тропиках, ватты и марши в Западной Европе, лайды на побережье Северного Ледовитого океана в России.

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 арктических поясов. Определяющим ее фактором здесь служит изменение термических условий. В зоне тропических саванн и переменно-влажных лесов ведущим фактором сезонной динамики становится изменение условий увлажнения и наличие сухого и влажного сезонов. Наибольшее воздействие эта цикличность оказывается на биоту, вызывая фенологические изменения. Изменяется интенсивность и особенности геоморфологических процессов, водные объекты изменяют свою водность, преесыхаюи или покрываются льдом и пр. Помимо перечисленных выделяется также сезонная динамика.

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, землетрясения и вулканические извержения, трансгрессии и регрессии морей, смена ледниковых эпох межледниковыми. Все эти изменения характеризуют периодичность длительной во времени направленной динамики ландшафтных

Одной из разновидностью периодической динамики является флуктуирующая (пульсирующая) динамика – незначительные, колебательного характера изменения ландшафтного комплекса. Например изменение травостоя злаковых степей или пойменных лугов в различные по условиям увлажнения годы, когда в травостое преобладают различные виды растений.

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

Под состоянием комплекса понимают среднюю динамику его функционирования на протяжении минимального срока существования ландшафта.

Трансформация структур при направленной динамике выражается в смене одного типа ландшафтного комплекса другим. Зарастание озера озерно-болотной растительностью, переход его в низинное болото, низинного болота – в переходное, переходного – в сфагновое верховое.

Направленная динамика с ее изменением структур и переходом одного типа комплекса в другой есть не что иное, как развитие комплекса.

Процесс развития и разномасштабных комплексах и разных временных отрезках неоднозначен. И, тем не менее, ему присуща одна общая структура, выражающаяся в чередовании ускоренных и замедленных фаз и этапов: ускоренная (революционная) фаза — замедленная (эволюционная) фаза : ускоренный (сукцессионный) этап — замедленный (стабильный) этап.

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 простого к сложному.

Источник статьи: http://www.geo-site.ru/index.php/2011-01-19-17-49-08/101-2011-01-19-17-02-37/362-dinamika-landshafta-glav.html

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 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.

Источник статьи: http://helpiks.org/8-98594.html