Ландшафтный анализ территории

• 1. Ландшафтный анализ территории, классификации ландшафтов
• 2. Нуклеарные геосистемы — ландшафтные хорионы
• 3. Типы ландшафтных территориальных структур
• Список литературы

1. Ландшафтный анализ территории, классификации ландшафтов

Разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия предшествует достаточно емкая работа по агроэкологической оценке земель. От начала до конца она должна проводиться на основе ландшафтного анализа, задача которого заключается в выявлении территориальных единиц, характеризующихся однородностью природных условий, и их места в структурно-функциональной иерархии ландшафтов.

Теоретическую основу ландшафтного анализа составляют современные представления о взаимосвязи и взаимодействии элементов природного комплекса между собой и конкретными видами природопользования. В задачу ландшафтного анализа входят познание и объяснение структуры ландшафта, его свойств, динамики, истории развития, функционирования, изучение естественных и антропогенных факторов ландшафтогенеза, оценка степени антропогенной преобразованности ландшафтов и хозяйственных нагрузок, прогнозирование развития преобразуемых хозяйственной деятельностью ландшафтов, определение их устойчивости.

Ландшафтным анализом вскрываются процессы, формирующие структуру вертикального профиля (элювиальные процессы, биогенная аккумуляция и т. д.), и процессы, формирующие пространственную морфологическую структуру ландшафта (сток, денудация, аккумуляция, эрозия, оползневые процессы).

Современная наука располагает обширными сведениями о структуре и функционировании природных ландшафтов, в том числе в региональном аспекте. Эти знания до сих пор не были востребованы в должной мере агрономической наукой и практикой. Но время их реализации, ускоренное ухудшающейся экологической обстановкой, пришло. Первоочередная задача в этой связи — использовать имеющийся материал для решения практических задач оптимизации агроландшафтов.

Для характеристики природных ландшафтов в системе АПК предлагается использовать классификации, разработанные А. Г. Исаченко, Ф. Н. Мильковым, В. А. Николаевым, обобщенные в работе последнего, с некоторыми коррективами.

Высшей классификационной категорией ландшафтов Земли признан отдел, в основе выделения которого лежит характер взаимодействия геосфер (литосферы, атмосферы, гидросферы) в структуре ландшафтной оболочки (рис. 1). По Ф. Н. Милькову, обособляются четыре отдела ландшафтов: наземных, земноводных (речные, озерные, шельфовые), водных (поверхностный ярус ландшафтной сферы в морях и океанах), донных (морских и океанических, за исключением шельфовых).

Рис. 1. Классификация природных ландшафтов Внутри отдела наземных ландшафтов по макроклиматическим (радиационным и циркуляционным) условиям (поясно-зональные различия водно-теплового баланса) выделяются системы ландшафтов: арктическая, субарктическая, бореальная, суббореальная семиаридная, суббореальная аридная, субтропическая.

Системы подразделяются на подсистемы в соответствии с принятым делением природных поясов на сектора, т. е. по степени континентальности климата. При этом используется как общая климатологическая номенклатура (ландшафты умеренно континентальные, континентальные, резко континентальные, приокеанические, муссонные и т. п.), так и конкретизирующая региональная (восточно-европейские, западно-сибирские, дальневосточные и др.).

Следующая категория — классы — устанавливается по морфо-тектоническим показателям. Выделяются классы равнинных и горных ландшафтов.

Классы подразделяются на подклассы в соответствии с ярусной дифференциацией ландшафтной структуры в горах и на равнинах. На равнинах различаются подклассы возвышенных, низменных, низинных ландшафтов, в горах — подклассы низко-, среднеи высокогорных ландшафтов.

Ниже классов стоят типы ландшафтов, выделяемые в соответствии с почвенно-биоклиматическими условиями. Обычно различают типы равнинных ландшафтов: тундровый, таежный, лесостепной, степной и т. д. В равной мере заслуживают выделения в качестве типов болотные, луговые, солонцово-солончаковые и другие интразональные ландшафты.

Зональные типы ландшафтов разделяются на подтипы по подзональным признакам (подтипы почв, группы растительных формаций). Например, лесостепной тип делится на северный, средний и южный подтипы.

Типы и подтипы ландшафтов дифференцируются на роды по генетическим типам рельефа и структурам морфологических комплексов.

По литологическому составу роды ландшафтов подразделяются на подроды.

Закономерное чередование типологических категорий рельефа формирует типы мезоструктуры почвенного покрова. Определенному комплексу форм рельефа и типов отложений соответствует определенный тип мезоструктуры почвенного покрова.

В качестве низшей классификационной единицы рассматривается вид ландшафта, выделяемый по условиям мезоструктуры почвенного и растительного покрова. Мезоструктуры почвенного покрова могут быть представлены комбинациями автоморфных почв, автоморфных неэродированных с эродированными, автоморфных с полугидроморфными и гидроморфными и т. д.

Пример полного названия ландшафта: бореальный, умеренно континентальный (восточно-европейский), подтаежный, моренно-водно-ледниковый увалисто-волнистый ландшафт под еловыми и мелколиственными лесами на дерново-слабо-, среднеи сильноподзолистых и дерново-подзолистых глееватых и глеевых почвах.

Значительная часть ландшафтов освоена сельскохозяйственным производством. В процессе земледельческого использования природный ландшафт не перестраивается до основания, а лишь частично преобразуется. Поэтому агроландшафты следует рассматривать как модифицированные антропогенными воздействиями природные ландшафты. Классифицировать их в отрыве от природной среды невозможно. В противном случае природно-хозяйственная целостность агроландшафта может быть утеряна.

Проблема классификации агроландшафтов разработана крайне слабо. Целесообразно построить ее на основе классификации природных ландшафтов, введя в соответствующие таксоны изменения, отвечающие глубине трансформации природного ландшафта. Большая часть этих изменений фиксируется на уровне вида, хотя нередко они отмечаются и на более высоком таксономическом уровне — рода и типа (рис. 2).

Рис. 2. Классификация агроландшафтов Предлагается ввести следующие виды агроландшафтов по характеру и степени трансформации почвенного покрова:

освоенные целинные (естественные кормовые угодья с унаследованной растительностью, частично измененной под влиянием использования);

освоенные распаханные, представленные искусственно созданными агроценозами без каких-либо радикальных изменений в почвенном покрове и почвах;

залежи и перелоги;

окультуренные (подвергнутые улучшению в результате эффективного использования, различных химических, агротехнических и других мелиорации; подразделяются по степени окультуренности);

противоэрозионно организованные различной сложности: в системе агротехнических мероприятий, в системе гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий;

противодефляционно организованные (в системе полосного размещения культур и паров, полезащитных лесополос и т. д.);

деградированные (вторично засоленные, заболоченные, переуплотненные, эродированные и др.);

загрязненные.

Часть видов требует дальнейшей дифференциации по характеру и глубине проявления того или иного процесса.

В случае антропогенных изменений, значительно затрагивающих рельеф, выделяются роды агроландшафтов: эродированные, промышленно-нарушенные, террасированные, рекультивированные.

Наиболее существенные биоклиматические изменения ландшафтов, т. е. на уровне типа, происходят под влиянием осушительных и оросительных мелиорации, в связи с чем целесообразно выделять степные ирригационные, болотные мелиорируемые и подобные им агроландшафты. При иссушений территории (снижение уровня грунтовых вод, сокращение гидрографической сети и т. д.) или подтоплении в результате нерационального хозяйствования выделяют соответственно аридизированные и переувлажненные агроландшафты.

Если изменения в водном и тепловом режимах агроландшафтов в процессе их трансформации невелики, то они могут быть отнесены к слабоизмененным или неизмененным типам.

Особую категорию представляют агроландшафты, созданные путем преобразования земноводных ландшафтов в наземные (польдеры и т. п.).

Трансформация этих неоагроландшафтов происходит на уровне отдела.

Предлагаемая схема классификации требует соответствующего углубления и дальнейшей дифференциации, а главное — разработки качественных и количественных критериев идентификации таксономических единиц.

Структурная иерархия природных ландшафтов и соответственно агроландшафтов от системы до вида продолжается в пределах вида, складывающегося из местностей, урочищ, подурочищ и фаций. Последние являются низшей морфологической единицей ландшафта, соответствующей одному элементу рельефа или его части с одинаковым генезисом и литологией почвообразующих пород, глубиной залегания, степенью минерализации и химизма грунтовых вод, почвенной разностью, микроклиматом и растительной ассоциацией. Фация неделима в природном отношении, через нее нельзя провести ни одной природной границы (почвенной, геологической, геоботанической и др.). Эта категория совпадает с понятием биогеоценоза по В. Н. Сукачеву.

При вовлечении земель в активный сельскохозяйственный оборот с заменой природной растительности на культурную центр тяжести в идентификации фации переносится на выявление однородного участка почвенного покрова. Предлагается в качестве элементарного ареала агроландшафта (ЭАА) рассматривать участок на элементе мезорельефа, ограниченный элементарным почвенным ареалом (ЭПА) или элементарной почвенной структурой (ЭПС) при одинаковых геологических, литологических, гидрологических и других условиях.

2. Нуклеарные геосистемы — ландшафтные хорионы

Представления о природных образованиях нуклеарного характера зародились давно. Еще в античные времена, наряду с предположениями об атомном строении материальных тел, возникла концепция поля, ставшая впоследствии одной из важнейших научных теорий. В географии учение о геосистемах, состоящих из ядра и его полей, было разработано в трудах А. Ю. Ретеюма. Геосистемы такого рода предложено называть хорионами. Структура хорионов состоит из ядра, которое «…окружено более или менее сплошными оболочками «.

Ядро, как правило, обладает повышенным вещественно-энергетическим и информационным потенциалом, что позволяет ему создавать оболочки (поля) латерального влияния. В ландшафтной сфере функции ядра могут выполнять геологические формации, тектонические структуры, формы рельефа, скопление природных вод, толщи наземных и подземных льдов, растительные сообщества, колонии животных и многие другие природные объекты. Важно отметить, что каждая природная геосистема, будь то фация, урочище, ландшафт, физико-географическая провинция или страна, также играют роль ядер хорионов, образуя по периферии ряд оболочек — ландшафтно-географических полей.

В зависимости от особенностей ядра А. Ю. Ретеюм различает хорионы с ядрами-скоплениями и ядрами-потоками. Обе разновидности хорионов подчиняются закону симметрии. Ландшафтным хорионам с компактным ядром (ядерным хорионам) свойственна симметрия конуса (или симметрия «ромашки»). Хорионы с ядром-потоком (стержневые хорионы) обладают билатеральной симметрией (симметрией «листа») — Геосистемы вулканов, изолированных горных вершин, островов, останцовых холмов и сопок, озерных котловин, карстовых воронок, степных лиманов, луговых западин, заболоченных низин образуют типичные ядерные хорионы. Речные долины и бассейны, горные цепи, балки и овраги, эоловые гряды, бэровские бугры — хорионы стержневого характера. В роли ядер ландшафтных хорионов выступают многие антропогенные элементы ландшафтного пространства: водохранилища, каналы, трассы газои нефтепроводов, железные дороги и автомобильные магистрали, защитные лесополосы, населенные пункты, оазисы в пустыне и др.

Ландшафтно-географические поля — это сфера латерального вещественно-энергетического и информационного влияния геосистем-ядер на смежные территории. Классическим примером ландшафтно-географических полей могут служить зоны барьерного влияния гор на примыкающие равнинные области. Как известно, с наветренной стороны горного барьера, стоящего на пути влагонесущих воздушных масс, наблюдается увеличение атмосферных осадков, а с подветренной их уменьшение. Такова ситуация на подгорных равнинах у западного наветренного и восточного подветренного склонов Урала, у южного наветренного и северного подветренного склонов Гималаев. В полосе горных подножий часто происходит разгрузка трещинных подземных вод, накопленных в горных массивах, а также интенсивный сброс поверхностных вод. В подгорных сферах повышенного гидроморфизма образовались ландшафты заболоченных джунглей-тераев у южного подножья Гималаев, солончаковых лугов-сазов в пустынных и полупустынных предгорьях Тянь-Шаня и Джунгарского Алатау, заболоченных «мочаров» на степных равнинах Предкавказья.

В качестве ландшафтных хорионов локальной размерности можно представить типичные геосистемы западно-сибирской лесостепи. Роль ядра в них играют березовые и осиново-березовые влажные и сырые травяные колки в западинах с почвами типа солодей. Их окружает множество ландшафтно-географических полей (оболочек) различного генезиса. Ближайшая к колку кустарниковая лугово-степная опушка обязана своим существованием повышенной увлажненности местообитания за счет наметания к окраинам колка снега во время низовых метелей зимой и частичного затенения кронами деревьев летом. Причем с подветренной стороны и в зоне инсоляционной тени (главным образом к северу и востоку от колка) опушка в 2−3 раза шире, чем с наветренной. За лугово-степной опушкой, в 10−30 м от края колка следует галофитная степная и пустынно-степная кайма солонцово-солончаковых и луговых солончаков. Их появление связано с боковым почвенно-фунтовым оттоком легкорастворимых солей от колочного ядра, где преобладает промывной водный режим, к периферии с ее десуктивно-выпотным режимом. Подтягивание солей к дневной поверхности бывает здесь настолько интенсивным, что приводит к солончаковому вспучиванию почвы. Межколочные луговые степи и поля на их месте — кормовая арена для насекомоядных птиц, гнездящихся в колках, грачей, сорок, ворон, серой славки, завирушки и др. Вследствие поступления в колок биогенной энергии птичьего помета он оказывается трофически сопряженным со своей лугово-степной периферией. При близком расположении колков друг от друга происходит смыкание сфер их латерального влияния.

По мере удаления от ядра ландшафтного хориона его воздействие на окружающие оболочки ослабляется; вещественно-энергетическая и информационная напряженность ландшафтно-географических полей уменьшается и, наконец, их влияние полностью иссякает. Эта закономерность именуется правилом убывания, или так называемой " платой за расстояние «.

Ландшафтное пространство представляет собой совокупность смыкающихся и перекрестно наложенных друг на друга хорионов. Латеральное сцепление хорионов представляет собой единое ландшафтное поле, подобно вязи ажурного платка.

3. Типы ландшафтных территориальных структур

Ландшафтная территориальная структура — это совокупность ландшафтных территориальных единиц, связанных определенными пространственными отношениями. Фации могут объединяться в различные территориальные структуры в зависимости от того, какое системообразующее отношение принято в качестве основы этой интеграции. Тип взаимосвязи между фациями является основой выделения соответствующей ландшафтной территориальной структуры.

Помимо общепринятой (базовой) генетико-морфологической структуры Г. И. Швебс с соавторами выделяют еще 3 типа ландшафтных территориальных структур: позиционно-динамическую, парагенетическую и бассейновую.

При выделении генетико-морфологической ландшафтной структуры определяющее значение имеет сходство генезиса и условий развития ее территориальных единиц. По этому признаку территориально смежные элементы ландшафта (фации) объединяются в природно-территориальные комплексы (ПТК) высших рангов — подурочища, урочища, местности и ландшафты.

Сочетание генетически и пространственно взаимосвязанных фаций в пределах элемента мезоформы рельефа образует подурочище. Подурочище выделяют в том случае, если на одном элементе рельефа (склон эрозионной формы, днище долины, пойма определенного уровня, вершина холма) сформировались несколько фаций, близких по генезису и составу природных компонентов.

Урочище — природно-территориальный комплекс, формирующийся в пределах одной мезоформы рельефа, состоящей из закономерно сочетающихся отдельных фаций и подурочищ, и обладающий ярко выраженным генетическим единством. Примеры урочищ: балка, холм, лощина, пойма.

В зависимости от сочетания фаций в пределах элементов рельефа урочища подразделяются на простые и сложные. Простыми являются урочища, на каждом элементе рельефа которых сформировалось лишь по одной фации; сложными — урочища, элементы рельефа которых имеют более сложную фациальную структуру, т. е. объединены в подурочища.

По площади, которую занимают урочища в ПТК высшего ранга (местностях и ландшафтах), выделяются урочища-доминанты, занимающие большие площади и образующие фон ландшафта, урочища-субдоминанты, не преобладающие по площади, но часто встречающиеся, вкрапленные в доминантные урочища; второстепенные — редко встречающиеся и занимающие малые площади в урочищах.

Местность — это ПТК, представляющий собой сочетания урочищ, развитых на одном геологическом фундаменте и характеризующихся комплексом форм рельефа одного генезиса (составляющих один морфогенетический тип рельефа).

В пределах ландшафта местности выделяют в том случае, если они различаются по виду доминантных урочищ или имеют доминантные урочища одного вида, но различные урочища-субдоминанты. Такое сочетание, как правило, отражает генетические различия между отдельными участками ландшафта, в связи с чем местности отличаются большей генетико-морфологической однородностью, чем ландшафты. Если в пределах ландшафта нет участков, отчетливо различающихся по генетическим отношениям между урочищами, местности не выделяют.

Ландшафт — высшая единица морфологической структуры — ПТК, имеющий один геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и отличающийся характерным только для него набором урочищ.

Позиционно-динамическая ландшафтная структура отражает зависимость комплекса природных условий и процессов от положения фаций относительно ландшафтно значимых рубежей, вдоль которых происходит изменение интенсивности и направления горизонтальных вещественно-энергетических потоков, в первую очередь поверхностного стока, а также переноса в приземном слое атмосферы. С этими потоками связаны многие современные процессы (плоскостная и линейная эрозия, дефляция, подтопление и заболачивание почв, их загрязнение техногенными элементами).

Территориальные единицы структуры этого типа выделяют таким образом, чтобы в их пределах интенсивность современных процессов была однотипной и близкой по динамическим показателям. Границы между ними приурочены к каркасным линиям рельефа (водораздельные линии, тальвеги, бровки и подошвы склонов, линии их перегибов).

Исходная' единица позиционно-динамической структуры — ландшафтная полоса. Это группа фаций, отличающихся общим положением относительно рубежей изменения интенсивности горизонтальных вещественно-энергетических потоков, т. е. имеющих один тип современного ландшафтогенеза. В пределах одной ландшафтной полосы потоки однонаправлены и характеризуются одинаковым градиентом.

Ландшафтные полосы отражают высотную дифференциацию региона, как правило, в пределах одного элемента рельефа. Элементы и формы рельефа, расположенные в определенном диапазоне высот над уровнем моря, отличаются сходными миграционно-геохимическими, гидрогеологическими, фитоценотическими и другими свойствами, что позволяет объединить их в «одновысотные» территориальные единицы — ландшафтные ярусы. Ландшафтный ярус — это группа территориально смежных ландшафтных полос, расположенных в определенном диапазоне высот, имеющих один тип ландшафтно-геохимического режима, сходную морфологию рельефа, определенный спектр физико-геохимических процессов.

Ландшафтные ярусы связаны однонаправленными горизонтальными потоками и по общности этих потоков объединяются в парадинамический район. Последний включает ландшафтные ярусы однородной части бассейна реки и может служить исходной территориальной единицей при ландшафтно-гидрологическом анализе.

Парагенетические ландшафтные структуры формируются вдоль линий концентрации вещественно-энергетических потоков (линий тока), сеть которых определяет закономерное функционирование контролируемых ею территорий.

Территориальными единицами этой ландшафтной структуры являются парагенетические ландшафтные комплексы, выделяемые на основе упорядоченности фаций относительно линий тока. Анализ этих единиц наиболее эффективно используется при изучении долин рек, лиманно-устьевых комплексов, овражно-балочных систем.

Бассейновые ландшафтные структуры формируются при общности пространственных отношений, обусловленных гидрофункционированием (поверхностным стоком воды и водным режимом почв). Единицы этих структур представляют бассейны притоков все меньших порядков вплоть до исходного, который можно представить моделью типа «раскрытая книга» .

Для различных задач формирования агроландшафтов учитываются разные типы ландшафтных структур. Закономерности поверхностного стока, вызывающего плоскостную эрозию, вскрываются позиционно-динамической структурой, по территориальным единицам которой обосновывается размещение севооборотов, рабочих участков, направление вспашки и т. д. Для предотвращения овражной эрозии необходим учет динамической сопряженности и парадинамических отношений фаций вдоль концентрации водного потока, для чего выделяют парагенетические и бассейновые ландшафтные структуры. В соответствии с бассейновыми структурами решаются водохозяйственные задачи.

Методика выделения ландшафтных территориальных структур рассматривается в «Методических указаниях по ландшафтным исследованиям для сельскохозяйственных целей» .

Не отличаясь простотой, она требует апробации в производственных масштабах и дальнейшей адаптации к земледельческим задачам. Практическая реализация этого подхода послужит сигналом качественного скачка в проектировании ландшафтных систем земледелия.

ландшафтный анализ природный

1. Николаев В. А. Ландшафтоведение. Семинарские и практические занятия. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. — 94 с.

2. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. — М.: Колос, 1996. — 367 с: ил.