Геоэкология с основами биогеографии: учебное пособие
Шрифт:
Эоловый тип рельефа обусловлен деятельностью ветра (развеивание, перенос и аккумуляция пыли и песка). Он наиболее характерен для пустынь и высокогорий. В пустынях широко распространены барханы – серповидной формы, высотой до 5 м подвижные холмики песка, образующие гряды и перемещающиеся в направлении господствующих ветров. Если барханы зарастают растительностью, образуются неподвижные бугристые и грядово-бугристые пески высотой до 10–25 м. Сдувая песок с выходов коренных пород, ветер «шлифует» их с помощью того же песка, надуваемого ветром. При этом образуются скалы очень причудливой формы, которые нередко принимают за развалины городов, обломки скульптур и пр. На морских и океанических побережьях ветер формирует дюнный ландшафт. Дюны – подвижные холмы песка, крупнее барханов (до 50 и более м высотой) и круче (подветренный склон до 60°, наветренный до 20°). Дюны могут передвигаться в направлении господствующих ветров со скоростью до 10 м в год, но со временем они зарастают деревьями (преимущественно соснами) и прекращают движение.
Глава 4
Климат как составляющая часть ландшафта
С точки зрения географа, климат – многолетний режим состояния атмосферы (погоды) в конкретной местности, определяемый географическим положением территории и климатообразующими факторами – солнечной радиацией, характером рельефа и связанной с ним атмосферной циркуляцией.
Главная роль в формировании климата принадлежит солнечной радиации. Ее распределение определяется шарообразной формой Земли, от которой зависит угол падения солнечных лучей на земную поверхность и, следовательно, попадающей на эту поверхность лучистой энергии. Ее количество прямо пропорционально синусу угла падения лучей Солнца (Sin 90° = 1, Sin 0° = 0). Этим и объясняется различие в климате разных широтных поясов. Но на климат влияют и другие факторы: расстояние от моря, характер расположения горных хребтов, влияющий на перемещение воздушных масс с разной температурой, и т. д., поэтому существуют определенные отклонения от правильной широтной климатической поясности. Так, на 55° с. ш. в Норвегии средняя температура января составляет -5 °C, в Омске —19 °C, а в Нижнеудинске, Иркутской области —27 °C.
Значение радиационного баланса земной поверхности (разность притока солнечной энергии к земной поверхности и ее излучения от нее) приведены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели значений радиационного баланса земной поверхности в различных климатических поясах Земли.
На покрытых вечными снегами и льдами просторах Антарктиды и Гренландии радиационный баланс отрицательный. Здесь теряется больше тепла, чем дает непосредственный приход солнечной радиации, приток тепла идет за счет приходящих с юга масс теплого воздуха (адвекции).
Несколько по другому понимается климат в экологии. Здесь климат понимается как определенный набор абиотических периодических и некоторых непериодических факторов, характерных для данной местности и формирующих соответствующие экосистемы.
Существует универсальная экологическая классификация климатов, предложенная французским климатологом и экологом А. Эмберже. Согласно этой классификации, климаты определяются по следующим основным показателям: температура, осадки и освещенность. Согласно А. Эмберже, все климаты делятся на две группы: пустынные и внепустынные. Пустынный климат характеризуется малым количеством осадков. Дожди случайны и выпадают не каждый год. Если же дожди выпадают ежегодно, то в очень короткий промежуток времени (обычно весной, 2–3 недели). Внепустынные климаты делятся на тропические и внетропические. Тропические климаты отличаются практически постоянной длиной светлого и темного времен суток в течение всего года и постоянной температурой (разница средних температур самого теплого и самого холодного месяцев не более 6 °C). Тропические климаты подразделяются на тропические без сухого сезона и тропические с сухим сезоном. В первом случае дожди идут в течение всего года более-менее равномерно, сумма осадков не менее 2 000 мм в год, часто больше. При наличии сухого сезона дожди идут в течение от 2–3 до 4–6 месяцев, причем в это время выпадает от 80 % до 95 % всей годовой нормы осадков (800-1 000 мм).
Внетропические климаты характеризуются сезонными изменениями длины светлого и темного времени суток. Они делятся на полярные и внеполярные. Полярные климаты характеризуются низкой температурой и слабым различием между сезонным и суточным ходом освещенности (лето-день; зима – ночь). Внеполярные климаты характеризуются самыми различными температурами, но всегда четко прослеживается как сезонная, так и суточная изменчивость освещенности. По характеру осадков они делятся на три группы: приморские (осадки более – менее равномерны в течение всего года), континентальные (основная масса осадков выпадает летом) и средиземноморские (основная масса осадков выпадает зимой).
Климат влияет на формирование внешнего облика ландшафта в зависимости от его принадлежности к той или иной климатической зоне. Возникновение и развитие ландшафта находится в прямой зависимости от процессов влаго– и теплообмена между Мировым Океаном и сушей, которые определяют макроклимат континентов и планеты в целом. Макроклиматические факторы определяют систему природных зон на поверхности планеты. В пределах одной природной зоны формируются участки с различными мезоклиматами. Так, в пределах лесостепи мы употребляем понятие макроклимат, когда говорим о климате зоны в целом, а мезоклимат – климат колка, межколочного луга, пшеничного поля и т. д. Мезоклимат – климат урочища, ассоциации. Фации и микробиоценозы характеризуются микроклиматом – климатом территорий от нескольких м2 до 1–2 км2, а в высоту обычно не более 2 м. Местные особенности микроклимата возникают под влиянием неровностей нанорельефа и характера растительного покрова (особенностей синузии, яруса). Резко отличается микроклимат изолированных местообитаний – нор, гнезд, дупел, пещер и т. п.
Глава 5
Водоемы ландшафта и круговорот воды в нем
Неотъемлемой частью многих ландшафтов являются водоемы – реки, озера, болота, пруды, источники и пр. Атмосферные осадки в пределах бассейна крупной реки выпадают на разные ландшафты и на разные урочища в пределах одного ландшафта – на леса, поля, поверхности водоемов, выходы коренных пород и пр., и при этом проходят различные пути своего превращения. Вода, просочившаяся в почву, частично поглощается корнями растений, которые потом транспирируют ее в атмосферу. Остальная вода либо циркулирует непосредственно в почве, пополняя запас поверхностных вод и вновь испаряясь непосредственно с поверхности почвы, либо проникает в глубокие слои Земли и пополняет запасы подземных вод.
Подземные воды заполняют трещины, пустоты, поры в различных породах от глубины нескольких дм до 10–12 км. Основная масса подземных вод содержится в пределах осадочной рыхлой толщи, имеющей наибольшую пористость. Это так называемые водопроницаемые породы (песок, галечник, ил, лесс, известняк, мел и др.). Обычно водопроницаемый слой снизу (а иногда и сверху) ограничен водонепроницаемыми слоями. Это глины, мергель, плотный песчаник и кристаллические породы.
Подземная вода находится под действием сил тяжести, увлекающих ее вниз, и молекулярных сил сцепления, стремящихся удержать ее в порах и трещинах пород. В пределах до 100, местами до 600 м подземные воды в основном пресные, более глубокие воды имеют различную степень минерализации (таблица 2).
Таблица 2
Различная степень минерализации воды
Часто подземные воды содержат растворенные газы и имеют повышенную температуру. Так, в большинстве минеральных вод, используемых для лечения на различных курортах Земли, содержится диоксид углерода С02 до более чем 3,5 г/л, а сероводорода H2S от 0,01 до 0,25 г/л, температура же их колеблется от менее чем 20 °C до 42 °C и выше. В вулканических районах подземные воды часто имеют очень высокую температуру – до 300 °C и выше, не испаряются потому, что находятся под землей под очень большим давлением, но, выходя на поверхность, образуют в некоторых местах фонтаны пара и горячей воды (гейзеры) или самоизливающиеся источники горячей воды (до 95 °C).
Значение подземных вод в формировании ландшафта очень большое и разностороннее. Они участвуют в питании рек и озер, благодаря их перемещениям происходит водная миграция химических элементов, почвенная и грунтовая вода дает растениям влагу и питательные вещества. Подземные воды участвуют в формировании некоторых форм ландшафтов (карстовых, суффозионных, заболоченных, оползневых).
Переходим теперь к поверхностным водам. Речной сток – одна из определяющих ландшафтообразующих функций. Чем больше количество осадков и меньше испаряемость, тем выше увлажненность территории и больше речной сток. Речной сток влияет на ландшафт как непосредственно (через формирование речных долин), так и через другие компоненты ландшафта – почвы, растительность, животный мир. Увеличивают подземный сток леса, накапливая большое количество воды в почве и постепенно отдавая ее ручьям, источникам. Уменьшают и регулируют сток озера особенно большие проточные озера. Так, Ладожское озеро так влияет на сток Невы, что он практически не меняется в течение года, хотя реки, впадающие в Ладожское озеро, сильно меняют свой сток по сезонам. Знаменитые же невские наводнения происходят не от увеличения стока из Ладоги, а от ветрового нагона воды с моря.
Озера-тоже важнейший элемент ландшафта. Возникают они при заполнении водой естественных понижений рельефа. По происхождению выделяют следующие типы озер. Тектонические – вода заполняет впадину, образовавшуюся при опусканиях больших участков земной коры. Обычно это очень древние, крупные по площади и глубокие озера. Таковы Байкал, Танганьика, Виктория и др. Вулканические – вода (частью атмосферные осадки, частью подземные воды) заполняют кратер потухшего вулкана (Кроноцкое озеро на Камчатке). Ледниковые – вода заполняет рытвины, оставленные ледником, причем, большая часть этой воды образуется при таянии самого – ледника (Ладожское и Онежское озера, Великие американские озера). Водно– эрозионные – старицы речных долин, реликтовые озера на месте когда-то протекавших крупных рек. Таковы самые крупные озера Омской области – Ик, Салтаим и Тенис, бывшие некогда частью русла большой реки. Суффозионные – заполненные водой впадины и понижения, образовавшиеся при вымывании различных веществ водой, фильтрующейся в подпочвенных слоях. Это большинство бессточных озер Западно-Сибирской низменности. Запрудные – на месте горных рек, перегороженных лавиной, обвалом или оползнем, например, Сарезское озеро на Памире. Реликтовые – участки древнего моря, оказавшиеся внутри континента, или современные морские заливы, отрезанные от моря. Пример первого типа-Каспийское и Аральское «моря», второго – знаменитое озеро Лох-Несс в Шотландии.