Природні зміни ландшафтів.

Динаміка ландшафтів

Процеси функціонування ландшафтів супроводжуються змінами просторової і елементної структури ПТК. Кількісні зміни, які відбуваються в ПТК під дісю природних і антропогенних факторів і не приводять до якісної перебудови його структури, називають динамікою ландшафтів.

Природні або спонтанні зміни характеризуються періодичністю і мають ритмічний або циклічний характер. Кожний цикл має свою тривалість в часі. Виділяють добові, річні і багаторічні цикли. В добових циклах виділяють нічні і денні фази, в річних - сезонні осінні, зимові, весняні і літні фази.

Добові циіспи пов'язані із зміною термічних умов, викликаних обертанням Землі навколо своєї осі. Зміна кількості сонячної енергії відо­бражується на температурі і вологості повітря, а через ці метеорологіч­ні елементи - і на інших компонентах ПТК. Це, в свою чергу, викликає пульсацію вертикальних (конвективних) і горизонтальних потоків пові­тря, почасти також атмосферних опадів (наприклад, післяполуденні дощі в екваторіальних широтах), процесів замерзання та танення, фізи­чного вивітрювання, фотосинтезу і т. ін.

Річні цикли в динаміці природних явищ пов'язані з положенням Землі відносно Сонця та нахилом земної осі і обумовлені різною кількістю сонячної енергії по сезонах року. Влітку, внаслідок максимальної кількості сонячної енергії, процесії в ПТК протікають інтенсивно. Взи­мку, навпаки, відбувається затухання функцій ПТК. Навесні інтенсив­ність процесів функціонування зростає, восени - зменшується.

Багаторічні цикли в динаміці ПТК пов'язані з циклами активності Сонця і відбуваються з інтервалами в 5-6, 11, 22, 30, 60, 90, 180, 900 і навіть 1850 років і більше.

Розглядаючи динаміку ПТК, її ритмічні прояви, не можна обійти неритмічні, тобто імпульсивні зміни станів ПТК. До них відносяться зміни, викликані землетрусами, виверженнями вулканів, тайфунами, обвалами в горах і т. д. Ці процеси часом різко змінюють стан ПТК, іноді докорінно руйнують його, отже виходять за межі динаміки. Тобто слід розрізняти два типи змін ПТК, які називають зворотними і незворотними.

Зворотні зміни - це добові і річні зміни, які, за виразом Л.С.Берга, " не вносять нічого нового в усталений порядок речей", а також зміни катастрофічного характеру (наприклад, зміни, викликані землетрусами), після яких ландшафт відновлюється приблизно до того стану, в якому він був до катастрофи. При необоротних змінах " повернення до минулого стану не відбувається".

Зворотні зміни - це кількісні зміни, вони не призводять до якісної перебудови ПТК. Зворотні зміни відбуваються, як відмітив В.Б.Сочава [298], в рамках одного інваріанту, на відміну від незворотних, якісних змін, які ведуть до зміни інваріанту ПТК. Інваріантне начало зберігається незмінним при будь-яких динамічних перетвореннях. При цьому під інваріантом розуміється стійка послідовна зміна станів ПТК як його структурних елементів (мал. 6).

Стан - це положення, в якому знаходиться той чи інший ПТК на даний момент. Певна сукупність станів складає інваріант ПТК або його часову динамічну структуру, динамічний ряд, тоді як незворотні зміни, складають еволюційний ряд розвитку ПТК. Останній В.Б.Сочава обра-^г; зно порівнює з кінематографічною стрічкою [298]. Кожний кадр такої, стрічки відповідає певному інваріанту і містить певну кількість перемінних структур. Перехід одного інваріанту в другий (зміна кадру) - це' вже прояв еволюційного розвитку природного середовища.

Уявлення про динаміку геосистем як зміну станів ПТК в рамках; одного інваріанту має відношення насамперед до фацій. Сукупність^, всіх станів фації, тобто " інваріант з перемінними станами, які відносяться до нього" В.Б.Сочава запропонував називати епіфацією.

Перемінні стани фації - це різні модифікації її корінної структури, які виникають або спонтанно, або під впливом людини. В першому ви падку створюються серійні фації, які являють собою звичайно Недовговічні геосистеми, що заступають одна одну. Такі фації створюють серійний ряд, а процес зміни станів В.Б.Сочава назвав сукцесією геоаіс-тем [298]. Зрештою серійні фації, що пройшли ряд сукцесійних змін, досягають еквіфінального стану. В.Б.Сочава розрізняє три варіанти еквіфінального стану фації: 1) корінна фація - відносно стійкий динамічний стан при гармонічному розвитку компонентів; 2) умовно корінна фація - звичайно близька до корінної і відрізняється від неї лише тим, що за браком часу ще не прийшла в рівновагу як всередині себе, так і з зовнішнім оточенням; 3) удавано корінна (квазікорінна) фація - це фація, яка змінена порівняно з корінною внаслідок довготривалого гіпер-трофованого впливу якого-небудь фактору.

Тому динаміку можна визначити як зміну станів ПТК в рамках одного інваріанту, в той час як розвиток є зміною самого інваріанту.

Форми динаміки ландшафтів поділяють на природні і антропогенні (за факторами, що викликають зміни), ритмічні та імпульсивні (за характером зміни станів), добові, річні і багаторічні (за тривалістю змін).

5.2.2. Антропогенні зміни ландшафтів. До поняття динаміки природних комплексів звичайно відносять всі зміни, викликані впливом людини. Вплив людини викликає різноманітні порушення у функціонуванні ПТК і змінює їхню структуру. Наприклад, при розорюванні земель порушується ґрунтовий покрив, знищується і замінюється на культурну природна рослинність, що впливає на режим підземних вод, мікроклімат, викликає ерозію грунтів. Ще більші зміни в ПТК викликають гірськопромислова і містобудівна діяльність людини.

Всі компоненти, які складають ПТК, відчувають вплив антропогенної діяльності. Деякі дослідники вважають, що достатньо змінити будь-який природний компонент, щоб створився новий, антропогенний ПТК, а оскільки господарський вплив прямо або опосередковано заче­пив майже всю поверхню Землі, на ній вже практично не залишилось природних ландшафтів, майже всі вони заміщені антропогенними.

Так, згідно з Ф.М.Мільковим [200-205], достатньо змінити, наприклад, грунти або тваринний світ, щоб ландшафт " автоматично та негайно перетворився на антропогенний". Антропогенні ландшафти він поділяє на сільськогосподарські, селитебні (малоповерхові і багатопо­верхові), промислові, водні, лісокультурні, шляхові та ін. Інші автори, послідовники Ф.М.Мількова, серед антропогенних ландшафтів згадують " рисові ландшафти", " чайні ландшафти" і т. ін.

Якщо погодитися з такою точкою зору, то згідно з уявленнями про динаміку і розвиток ПТК, зміни, які відбуваються в ПТК внаслідок антропогенного впливу, є незворотними. Тобто такими, що призводять не до зміни одного стану ПТК іншим в рамках одного інваріанту, а до зміни самого інваріанту. Тобто це не динамічні, а еволюційні зміни.

Ландшафтознавці, прихильники теорії нерівнозначності природних компонентів-факторів, вважають таку точку зору на роль антропогенного фактору в динаміці і розвитку ПТК помилковою. По суті те, що Ф.М.Мільков та його послідовники називають антропогенним ландшафтом, це, на думку А.Г.Ісаченко, лише різні прояви людської діяльності в ландшафті, які поділяються на дві групи: 1) типи використання земель або угіддя (поля і плантації з рисом, овочами і т. д., пасовища, сади і т. ін.); 2) інженерні споруди (мало- і багатоповерхові будинки, дороги, греблі, водосховища і т. ін.). Від того, вважає А.Г.Ісаченко, що до кожного з них ми додамо слово " ландшафт", тобто перейменуємо населені пункти в селитебні ландшафти, або, скажемо, поле гороху в гороховий ландшафт, ні наука, ні практика нічого не виграють.

На доказ А.Г.Ісаченко приводить такий приклад. Розорювання степів і руйнування дернини, яка затримувала сніг і воду і захищала грунти від морозу і вітру, зробили степові ландшафти ерозійно нестійкими. Наслідком цього стало зниження рівня ґрунтових вод і зменшення загальних запасів вологи. Землеробство супроводжувалося відчуженням поживних речовин із зібраним урожаєм і зменшенням кількості гумусу з 9-10 до 4-5 %, що призвело до зниження родючості степових грунтів. Але ж в степу після розорювання зовсім не зникли ті зональні фактори, які обумовлюють степовий клімат або наявність чорноземів. Нарешті, в цій " польовій" зоні продовжують вирощувати пшеницю і соняшник, а не льон, чайний кущ або кокосову пальму.

Звідси слідує, що: 1) теорія нерівнозначності природних компонентів-факторів вірна і геоматичні компоненти ПТК зберігають свої якості навіть при знищенні біотичних; 2) при оцінці ступеню антропогенного впливу на ПТК слід враховувати їх таксономічний ранг: чим він вищій, тим вища стійкість ПТК по відношенню до зовнішнього впливу, тим більша здатність ПТК до зберігання своїх головних властивостей.

Літогенна основа рівнин, повітряні маси відносно консервативні до зовнішнього впливу, біотичні компоненти - дуже чутливі, але в той же час здібні до саморегулювання, відновлення. Перетворення або навіть знищення останніх не зменшує потенційної здібності ПТК до відновлення характерних для нього типів рослинності або тваринного світу і викликає лише часткову зміну структури ПТК, оскільки літогенна основа і повітряні маси залишаються колишніми і слабко реагують на перебудову біоти.

В більшості випадків антропогенно обумовлена динаміка - це зміни в принципі зворотні, поки зачіпають головним чином біоту, яка здатна до відновлення. Але наслідки впливу людини на ПТК набувають більш стійкого і навіть незворотного характеру, якщо: а) напрямок цього впливу співпадає з незворотними природними процесами і посилює їх (наприклад, заболочування, яроутворення і т. д.; б) вплив людини відбувається на ведучі фактори ландшафтоутворення (терасування схилів, створення кар'єрів, териконів і т. д.); в) відбувається екологічно еквівалентна заміна одних біоценозів іншими [128-129]. Тому до оцінки і ролі антропогенного впливу краще за все підходити з'ясувавши спочатку тенденції їхнього природного розвитку, оскільки, наприклад, схильність ПТК до певних змін може дуже легко привести до переоцінки (Значущості " поштовху" з боку людини.

На думку В.Б.Сочави, під впливом антропогенного фактору створюються похідні модифікації корінної фаціальної структури, які формують ряди трансформації. Похідні модифікації можуть бути відносно короткочасними або довготривалими, але також мають тенденцію, проводячи ряд сукцесійних змін, повернутися до еквіфінального стану.

Таким чином, антропогенні зміни ландшафтів - це зворотні у більшості випадків зміни і є не чим іншим, як короткочасними або довготривалими похідними модифікаціями їх корінної структури при зміні " слабких" біогенних компонентів природи. Лише корінна зміна " сильних" геоматичних компонентів природи при-. зводить до змін незворотного характеру.

А.Г.Ісаченко вважає, що в залежності від ступеню впливу господарської діяльності слід розрізняти змінені та умовно змінені ландшафти. До останніх віднесені ПТК, які не відчували безпосередньо господарське використання. Змінені ландшафти поділяються на: 1) слабозмінені - господарська діяльність в них зачепила лише окремі компоненти, але основні природні зв'язки залишились непорушеними; 2) порушені (сильно змінені) - такі, що піддавались довготривалому господарському використанню, яке призвело до порушення структури комплексу та прояву таких негативних процесів, як ерозія, дефляція, заболочування, засолення, забруднення вод і т. д.; 3) перетворені - такі, в яких природні компоненти цілеспрямовано змінені в інтересах суспільства.

П.Г.Шищенко запропонував п'ятиступеневу шкалу перетвореності ландшафтів: 1) слабо перетворені; 2) перетворені; 3) середньо перетворені; 4) сильно перетворені; 5) дуже сильно перетворені [336]. і

5.2.3. Стійкість ландшафтів. Динамічні прояви, накопичуючи кількісні зміни, в решті решт сприяють перебудові структури ПТК. Проте, як правило, це довготривалий процес, який реалізується в ході історичного розвитку. " Природний ландшафт сприймає втручання людини як щось зовнішнє, намагається " відторгнути" чужі для нього елементи і має тенденцію повернутися до свого первісного стану" [130]. При значних порушеннях структури ефективність саморегуляції ПТК знижується. Проте повною мірою вона не може бути усунена. При збереженні] геоматичних складових - літогенної основи і регіональних особливостей клімату - корінна структура ландшафту завжди мас шанси відновлюватися в тій чи іншій мірі. Це лише питання часу.

Здатність ПТК повертатися до свого вихідного стану складає його важливу властивість - стійкість. При цьому стійкість ландшафтів неї слід розуміти лише як властивість відновлюватися після впливу антро-І погенних факторів. Дія природних факторів також " регулюється" меха-| нізмом стійкості.

Під стійкістю ландшафтів розуміється властивість ПТК зберігати значення своїх якісних і кількісних параметрів (свій інваріант) у певних " порогових" межах при впливі зовнішніх природних і антропогенних факторів. Стійкість, таким чином, визначається по відношенню до будь-якого навантаження на ландшафт.

Показником стійкості ПТК являються властивості геоми і біоти, які його складають, а також речовинно-енергетичного обміну, який це зв'язує. Так, при оцінці ПТК з точки зору схильності до ерозії показна ками стійкості ПТК являються умови рельсфу (крутизна, довжина, рма і експозиція схилів; глибина і густина ерозійного розчленування' геологічні умови (стійкість гірських порід до розмиву, особливості шарування гірських порід), ґрунтовими умовами (протиерозійна кість, водопроникність), грунтозахісною роллю рослинності.

Стійкість ПТК прямо пропорційна їхньому таксономічному рангу - чим вищий ранг ПТК і, відповідно, складніша його структура, тим більша його стійкість. Це витікає із положення теорії систем, відповідно яким система, яка складається із більшого числа елементів, буде, за і; ших однакових умов, і більш стійкою [303]. Найменш стійкими є прі родні комплекси локального рівня. Вони невеликі за розмірами, відносно простою структурою, і можуть бути повністю перебуло; ПТК регіонального рівня значно більш стійкі і здібні зберігати с суттєві якості (геологічний фундамент, рельєф, клімат) при впли будь-якої інтенсивності. Планетарні ПТК ще більш стійкі. Проте необхідно взяти до уваги, що внаслідок вертикальних і горизонталь) взаємозв'язків в географічній оболонці сумарний ефект локальної впливу може набути, врешті- решт, регіонального і навіть планетарного значення.