Внешние факторы пространственной дифференциации ландшафтов.
Пространственная дифференциация(от лат. «разность, различие») — разнообразие географических явлений и объектов, проявляющееся в их чередовании и сочетаемости в пространстве, что приводит к существованию природной зональности.
Дифференциация ландшафтной сферы на геосистемы различных порядков определяется неодинаковыми условиями ее развития в разных частях.
Природная зональность — одна из наиболее ранних закономерностей, установленных в географии. Наличие природных поясов на Земле находили ученые еще в 5-м веке до н.э. Большой вклад в учение о природной зональности внес немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт. Он установил зональность и высотную поясность растительности.
Но заслуга подлинного научного открытия географической зональности принадлежат В.В. Докучаеву. Он называл зональность мировым законом, подразумевая под этим то, что зональность проявляется лишь на поверхности земного шара. По мере удаления от земной поверхности (вверх или вниз) зональность затухает.
Например, в абиссальной области океанов повсеместно господствует постоянная и довольно низкая температура (-0,5 — +4°С). Размывается зональность и в высоких слоях атмосферы. Быстро исчезают зональные различия и в земной коре. Сезонные и суточные колебания температуры охватывают слой горных пород толщиной не более нескольких десятков метров. Зональность во всех случаях затухает по мере приближения к границам ландшафтной оболочки.
Наиболее значимыми факторами региональной дифференциации ландшафтной сферы являются лучистая энергия Солнца и внутренняя энергия Земли.
Оба фактора проявляются неравномерно как во времени, так и в пространстве. Их проявления в природе определяют две важнейшие географические закономерности — зональность и азональность.
Лучистая энергия Солнца — самый мощный фактор дифференциации, влияющий на изменение физико-географических процессов на Земле. Но энергия распределяется неравномерно. Неравномерное распределение солнечной энергии связано с шарообразностью Земли и изменением утла падения солнечных лучей на земную поверхность. По этой причине на единицу площади приходится неодинаковое количество лучистой энергии Солнца в зависимости от широты. Кроме того, распределение солнечной энергии по широте зависит также от расстояния между Солнцем и Землей. Пример Земли наиболее удачен, т.к. она находится в оптимальной зоне, благоприятной для развития жизни.
Масса Земли и ее внутренняя энергия также способствуют дифференциации ландшафтной сферы. Масса Земли позволяет удерживать атмосферу, которая необходима для трансформации и перераспределения солнечной энергии.
Наклон земной оси к плоскости эклиптики под углом около 66,5 градусов влияет на неравномерное поступление солнечной радиации в течение года.
Суточное вращение Земли вызывает появление силы Кориолиса (поворотной силы), которая обуславливает отклонение движущихся тел, что тоже влияет на зональность.
Следующий важный фактор дифференциации ландшафтов — режим увлажнения. Природные зоны практически никогда не располагаются в виде правильных полос. Причина этому — обмен воздушными массами в системе океан — атмосфера — материк. Воздушные массы переносят влагу на большие расстояния и обуславливают неодинаковый режим увлажнения той или иной территории. Проявление этого фактора определяет такую географическую закономерность, как секторность.
Еще один фактор дифференциации ландшафтов — высота суши над уровнем моря. Под действием этого фактора ландшафтная сфера приобретает ярусное строение. Различным высотным ярусам присуши свои виды ландшафтов.
Следующее условие пестроты ландшафтного разнообразия — роль гипсометрического фактора (высотного) как барьера. Например, высота местности влияет на перераспределение осадков на склонах гор: наветренные склоны получают влаги значительно больше, чем подветренные. Горные системы широтного простирания часто служат препятствием для проникновения холодных воздушных масс с севера в южные регионы: Северный Кавказ является таким барьером на пути холодного воздуха с Северного Ледовитого океана.
И, наконец, последняя группа факторов: строение и вещественный состав верхних толщ литосферы. Часто эти факторы называют азональными. Примерами контрастности региональной структуры ландшафтной сферы могут служить ландшафты, формирующиеся на карбонатных породах, представляющих благоприятный субстрат для почвообразования, особенно на фоне кислых почв лесных ландшафтов. В средней полосе Русской равнины на карбонатных породах формируются серые лесные почвы, на которых произрастают дубовые, березовые с липой и елью леса. Вне зоны распространения карбонатных пород на той же широте формируются дерново-подзолистые почвы, характерной растительностью для которых являются еловые, елово-березовые, осиновые леса.
2. Ландшафтная зональность.
Из всех географических закономерностей, определяющих дифференциацию ландшафтов, наиболее важной является ландшафтная (широтная, географическая) зональность.
Ландшафтная зональность — закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и геосистем от экватора к полюсам.
Как уже говорилось, причина зональности — неравномерное распределение коротковолновой радиации Солнца по широте вследствие шарообразности Земли. Ландшафтная зональность — глобальная и наиболее универсальная закономерность, сказывающаяся буквально на всех компонентах ландшафта. Однако степень ее проявления в разных компонентах ландшафта неодинакова. Сильнее всего ландшафтная зональность проявляется в изменении климата, растительности, животного мира и почв. Менее контрастны широтные изменения в поверхностных и грунтовых водах и литогенной основе.
Зональность выражается в первую очередь в среднем годовом количестве тепла и влаги. Первым непосредственным результатом зонального распределения энергии солнца является зональность радиационного баланса земной поверхности. Максимум приходящей к земной поверхности суммарной радиации отмечается не на экваторе, а на широте между 20 и 30 параллелями в обоих полушариях. Причина в том, что на этих широтах атмосфера прозрачна для солнечных лучей, а на экваторе много облаков, которые отражают солнечные лучи.
Важнейшие следствия неравномерного широтного распределения тепла — зональность воздушных масс, циркуляции атмосферы и влагооборота.
Воздушные массы формируются под влиянием неравномерного нагрева и испарения с подстилающей поверхности. Выделяют четыре основных зональных типа воздушных масс: экваториальные, тропические, бореальные (массы умеренных широт) и арктические (антарктические).
Циркуляция атмосферы — мощный механизм перераспределения тепла и влаги. Благодаря вращению Земли в тропосфере образуется несколько циркуляционных зон. Основные из них соответствуют четырем зональным типам воздушных масс. И переходные зоны — субарктическая, субтропическая и субэкваториальная.
С зональностью циркуляции атмосферы тесно связана зональность влагооборота и увлажнения. Это отчетливо проявляется в распределении атмосферных осадков. Зональность распределения осадков имеет свою специфику, своеобразную ритмичность: три максимума (главный на экваторе и два — второстепенных в умеренных широтах) и четыре минимума (в полярных и тропических широтах). Чтобы судить об увлажнении, нужно знать не только количество осадков, но и испаряемость — количество воды, которое может испариться с земной поверхности в данных климатических условиях. Широтные изменения осадков и испаряемости не всегда совпадают. Отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости служит показателем климатического увлажнения (коэффициент увлажнения).
Ландшафтная зона на равнинах — это пространство с господством определенного зонального типа ландшафта (таежного, лесостепного, степного, пустынного и т.д.). Зональные типы ландшафтов— это, как правило, ландшафты, сформированные в автономных (элювиальных, плакорных) условиях, т.е. под влиянием, главным образом, атмосферного увлажнения и зональных температурных условий. Наиболее типичными для каждой ландшафтной зоны на равнинах обычно являются ландшафты относительно приподнятых суглинистых водораздельных равнин, т.е. плакоров.Плакорные ландшафты служат эталоном зональности.
Зональность находит отражение и в таких географических явлениях, как процессы стока и гидрологический режим поверхностных вод, в формировании грунтовых вод. Например, выделяют следующие зоны стока: экваториальная зона обильного стока, где слой стока свыше 1500 мм, субэкваториальная зона -сток от 1500 до 50 мм в год (Чад, Замбези), тропические зоны — от 8 до 1000 мм, субтропические — несколько секторов от 50 до 200-400 мм, умеренный пояс — от 300 до 1000 мм, субполярная и полярная зоны менее 200 мм. Что касается грунтовых вод, то здесь есть тундровая зона ультрапресных вод, лесная — пресных вод, степная -слабоминерализованных, полупустынная и пустынная — соленых вод, тропическая -слабоминерализованных вод, зонаэкваториальных пресных вод (Исаченко).
Иногда встречаются утверждения, будто литогенная основа является не зональным, а азональным компонентом ландшафта. Это не совсем так. Рельеф формируется под влиянием, в том числе и экзогенных процессов (деятельности воды, ветра, ледников, живых организмов и др.), а эти процессы имеют зональный характер и создаваемые ими формы рельефа распределяются по Земле зонально. Так, для ледяной зоны характерны нагорные ледниковые равнины, ледниковые шапки, ледниковые потоки; для тундры — торфяные бугры, бугры пучения, мерзлотные полигоны; для степи — овраги, балки; для пустыни — эоловые формы рельефа.
В пределах одной ландшафтной зоны, наряду с зональными (плакорными) типами ландшафтов, могут встречаться и интразональные (внутризональные) ландшафты, обусловленные либо повышенным грунтовым увлажнением (луговые поймы в степи, болотные комплексы в зоне смешанных лесов), либо особыми почвенно-грунтовыми условиями (сосновые леса на дюнных песках в степной зоне, широколиственные леса на карбонатных породах в зоне тайги и др.). Интразональные ландшафты тоже зональны. но их зональность своеобразна. В горах горизонтальная.
Источник статьи: http://lektsia.com/1x5a93.html
Пространственная дифференциация ландшафтов это
5.2. Факторы и закономерности ландшафтной дифференциации земной поверхности
Дифференциация ландшафтной оболочки на природные комплек-
сы, или ландшафтные геосистемы разных иерархических уровней орга-
низации, зависит от разных по мощности, масштабам и месту действия природных факторов. Если формирование и обособление ландшафтных геосистем глобального и регионального уровней обусловлено мощными планетарно-астрономическими факторами, внешними по отношению к ландшафтной оболочке, то причины дифференциации ландшафтов на геосистемы локальных уровней связаны, прежде всего, с внутренними факторами: генезисом, функционированием и развитием.
Широтная зональность. Различия в поступлении солнечной ра- диации к земной поверхности, связанные с планетарными свойствами Земли (шарообразностью и вращением), являются основным фактором, определяющим широтную дифференциацию географической оболочки на тепловые, климатические, ландшафтные или физико-географические пояса и зоны. Поступление солнечной радиации уменьшается от эквато- ра к полюсам. Другим важнейшим фактором глобальной дифференциа- ции ландшафтной оболочки на ландшафтные зоны является увлажнен- ность территории, которая может характеризоваться соотношением ко- личества выпадающих осадков и испаряемости. Этот фактор определя- ется широтностью как термических условий, так и циркуляционных особенностей атмосферы. Соответственно главнейшей закономерно- стью дифференциации ландшафтной оболочки является физико- географическая широтная (горизонтальная) поясность, или зональность в распределении ландшафтов, т.е. закономерная смена ландшафтных зон от экватора к полюсам (рис. 27).
Рис. 27. Широтная зональность
(поясность) равнинных ландшафтов
Кажущиеся иногда нару- шения в системе ландшафтных зон связаны с многообразием проявления зональности и ее трансформацией в разных гео- графических условиях, при- родных компонентах и при взаимодействии зональных факторов с азональными фак- торами литогенной основы (крупные морфоструктуры земной поверхности и поверх- ностные отложения эндоген- ного генезиса.
Азональная геолого-геоморфологическая дифференциация ланд- шафтной оболочки. Геолого-геоморфологическая дифференцирован- ность ландшафтов проявляется, прежде всего, в наличии на Земле мате- риковых выступов и океанических впадин, а также в выделении горных и равнинных территорий и связанных с ними ландшафтных комплексов. Главным фактором дифференциации ландшафтной оболочки такого ро- да является эндогенная, внешняя к ней, энергия Земли. Однако, полно- стью азональных ландшафтов не бывает, есть только вариации проявле- ния широтной зональности в них. В геосистемах гор она проявляется через спектры высотных ландшафтных поясов, характерных для той или иной широтной зоны.
Высотная поясность (вертикальная зональность). Это еще одна из главнейших закономерностей дифференциации наземных ландшафтов, проявляющаяся наиболее ярко в горах. Причиной ее является уменьше- ние теплового баланса и соответственно температуры с высотой. Вы- сотная поясность проявляется в спектре высотных поясов (зон) от под- ножия к вершинам. Чем выше географическая широта местности (таеж- ная, тундровая зоны), тем спектр высотных поясов короче (два-три вы- сотных пояса); к экватору (зоны субтропических лесов, саванн, эквато- риальных лесов) спектр высотных поясов значительно шире (шесть- восемь) (рис. 28).
Рис. 28. Проявление широтной зональности горных ландшафтов через спектры их высотных поясов (по Л.К. Казакову, 2007)
а – в горах таежной зоны, б – в горах сухих субтропиков
Секторность. Это изменение степени континентальности климата от океанических побережий вглубь материков, связанное с интенсивно-
стью адвекции воздушных масс с океанов на материки и соответственно степенью увлажненности секторов, расположенных на разном расстоя- нии от побережий и на разных побережьях. Первопричина этого явле- ния – дифференциация земной поверхности на материки и океаны, ко- торые обладают разной отражательной способностью и теплоемкостью, что приводит к формированию над ними воздушных масс с разными свойствами (по температуре, давлению, влагосодержанию). В результа- те между ними возникают градиенты давления, а, следовательно, и кон- тинентально-океанический перенос воздушных масс, накладывающийся на общезональную циркуляцию атмосферы. В результате происходят долготные или другие изменения ландшафтов от побережий вглубь ма- териков. Наиболее ярко это проявляется в изменении спектра природ- ных зон и подзон в каждом из секторов (рис. 29).
Рис. 29. Изменение спектра широтных природных зон и подзон в разных физико-географических спектрах континентальности (по Л.К. Казакову, 2007)
Зоны: 1-тайги, 2-широколиственных лесов, 3-лесостепи, 4-степи,
Секторы: I-приокеанические, II-слабо и умеренно континентальные, III-континентальные
В Евразии, наиболее крупном материке, выделяются до шести-семи секторов (приокеанические, слабо и умеренно континентальные, конти- нентальные, резко континентальные и др.). На других материках обыч- но выделяются три-четыре сектора. Слабее всего секторность выражена в экваториальных и полярных широтах.
Высотно-генетическая ярусность ландшафтов. Ярусность рав-
нинных и горных ландшафтов связана с возрастом, этапами развития,
генезисом разных гипсометрических уровней (ступеней или поверхно-
стей выравнивания) рельефа. Выделение этих уровней обусловлено не-
равномерностью тектонических движений.
Ландшафтная ярусность – это выделение в ландшафтной структуре регионов высотно-генетических ступеней, зафиксированных в основных
геоморфологических уровнях развития рельефа. При этом плакоры рас- сматриваются как реликты древних денудационных поверхностей или аккумулятивных равнин, а более низкие уровни равнин связываются с
последующими этапами выравнивания рельефа.
На равнинах выделяются ярусы (Казаков, 2007) (рис. 30):
— возвышенные – преимущественно элювиальные ландшафты;
— низменные – преимущественно неоэлювиальные ландшафты с элементами былого гидроморфизма;
— низинные – преимущественно полигидроморфные и гидроморф-
ные ландшафты, в определенной степени интразональные.
Рис. 30. Ярусность равнинных ландшафтов (по Л.К. Казакову, 2007)
I – низины с интразональными гидроморфными ландшафтами, II – низменные зональные неоэлювиальные ландшафты со следами гидроморфизма,
III – элювиальные типичные зональные ландшафты возвышенных равнин
В горах выделяются ландшафтные ярусы:
Каждый высотный ярус включает обычно один-три высотно- пояснях зоны с фрагментами переходных зон, где в зависимости от экс- позиции и крутизны склонов могут чередоваться природные комплексы смежных поясов.
Эффект барьерности в дифференциации ландшафтов. Важным следствием ярусного строения ландшафтной оболочки является возник-
новение эффекта барьерности, выраженного через характерные спектры предгорных и склоновых ландшафтов. Факторы, непосредственно опре- деляющие выделение барьерных ландшафтов, это изменения атмосфер- ной циркуляции и степени увлажнения наветренных и подветренных
территорий перед горами и возвышенностями, а также склонов разной экспозиции. С наветренной стороны перед горами и возвышенностями воздух постепенно поднимается, обтекая барьер, и формирует пояс по- вышенного по сравнению с широтно-зональной нормой выпадения осадков. С подветренной стороны поднятий, наоборот, господствуют нисходящие токи воздуха уже пониженной влажности, что приводит к формированию более сухих ландшафтов «барьерной тени». Примером барьерной роли гор служат ландшафты влажных субтропиков западного Предкавказья и сухих субтропиков восточного Закавказья.
Экспозиционные гидротермические различия склоновых ландшаф- тов. Ориентация склонов относительно сторон горизонта и направле- ний преобладающих ветров также является важным фактором диффе- ренциации ландшафтов, но уже на мелкорегиональном и локальном уровнях организации геосистем. В результате взаимодействия геомор- фологического (азонального) и климатического факторов склоновые ландшафты разных экспозиций по-разному отклоняются от типично зо- нальных ландшафтов плакоров.
Экспозиционная ландшафтная асимметрия склонов бывает двух типов (рис. 31).
Рис. 31. Экспозиционная асимметрия склоновых ландшафтов
(по Л.К. Казакову, 2007)
а – инсоляционная, б – циркуляционная или ветровая, в – проявление склоновой асимметрии ландшафтов в лесостепи Западной Сибири
1. Инсоляционная асимметрия связана с неодинаковым поступле- нием солнечной радиации на склоны разной экспозиции. Наиболее ярко инсоляционная асимметрия склонов проявляется в ландшафтах пере- ходных зон. Так, в лесостепной зоне сильнее залесены склоны северных экспозиций, а на склонах южной ориентации господствуют степные ландшафты.
2. Ветровая, или циркуляционная, а симметрия склоновых ланд-
шафтов, прежде всего, связана с разным поступлением влаги на навет-
ренные склоны гор и возвышенностей.
Вещественный (литологический) состав. На локальном и мелких региональных уровнях организации природной среды важными факто-
рами дифференциации ландшафтных комплексов могут быть вещест- венный (литологический) состав и структура поверхностных отложе- ний. Горные породы образуют жесткую основу структурной организа-
ции и субстрат ландшафта, определяют его важные физико-химические и трофические свойства. Так, пески характеризуются хорошей водопро- ницаемостью, поэтому формирующиеся на них ландшафты лучше дре-
нируются по сравнению с ландшафтными комплексами на суглинках и глинах при прочих равных условиях. Соответственно в них меньше теп- ла расходуется на испарение и они быстрее и лучше прогреваются вес-
ной. В таежной и смешаннолесной (подтаежной) зонах, лимитирующим фактором биопродуцирования в которых является тепло, природные комплексы на песках характеризуются более благоприятными гидро- термическими условиями. Однако, в гумидных зонах хорошо промытые
аллювиальные и флювиогляциальные пески бедны элементами мине- рального питания растений, поэтому на них господствуют сосновые ле- са, не требовательные к минеральному богатству почв. На глинистых
породах здесь преобладает ель, более требовательная к минеральному питанию. Поэтому наиболее интенсивно под сельское хозяйство осваи- ваются хорошо дренированные ландшафты, сформировавшиеся на су-
песях и легких суглинках, где сочетаются относительно благоприятные гидротермические условия и богатство минерального питания растений.
Карбонатные породы являются наиболее благоприятным субстра-
том для почвообразования в условиях промывного режима и кислой ре- акции почв, характерных для таежной и подтаежной ландшафтных зон. Богатство карбонатных пород кальцием ведет к насыщению погло- щающего комплекса почв основаниями, снижению их кислотности, по- вышенному накоплению гумуса, соответственно развиваются более плодородные дерново-карбонатные почвы. В результате в подзоне юж- ной и даже средней тайги могут формироваться острова хвойно- широколиственных подтаежных ландшафтов.
Источник статьи: http://bookbk.net/book/126-landshaftovedenie-np-soboleva/26-52-faktory-i-zakonomernosti-landshaftnoj-differenciacii-zemnoj-poverxnosti.html
