Основные факторы физико-географической дифференциации
Физико-географическая дифференциация Разнообразие природных условий и ландшафтов земной поверхности, подчиняющееся ряду закономерностей, определяется воздействием различных факторов. Среди них одно из первых мест занимает климатический фактор,в особенности количество поступающего на земную поверхность тепла (инсоляция) и его перераспределение по поверхности путем переноса из одних районов в другие (адвекция) и соотношение тепла и влаги. Соотношение между количеством выпадающих на земную поверхность осадков и определяемой количеством тепла испаряемостью, т. е. увлажнение, является функцией как количества тепла, так и количества осадков, определяемого «механизмом» общей циркуляции атмосферы и адвекцией влаги. Годовым тепловым балансом определяется наличие на Земле тепловых поясов: теплого, или жаркого, двух умеренных и двух холодных. Андрей Александрович Григорьев и Михаил Иванович Будыко выделяют широтные поясы: высоких широт, южноарктических, субарктических и средних широт, субтропических широт и тропических широт, которые также являются тепловыми поясами, поскольку они выделены на основе годового радиационного баланса поверхности суши. Авторы называют их географическими, и они действительно являются таковыми, поскольку каждый из них характеризуется определенным набором зональных типов ландшафтов и географических зон, связанных с условиями увлажнения. Таким образом, количеством тепла, выраженным величинами годового радиационного баланса, определяется широтная дифференциация географической оболочки самого высокого уровня. Долготная дифференциация определяется (среди других причин) сезонными различиями в количестве тепла на земной поверхности, связанными со степенью континентальности климата. Изменение количества тепла лежит в основе и высотной зональности. Н. Н. Иванов соотношение между количеством выпадающих осадков и испаряемостью назвал коэффициентом увлажнения (К = R/E). Он установил следующие величины коэффициента К для различных зон увлажнения: Зона Коэффициент увлажнения, К Зона влажных лесов, или зона избыточного увлажнения => 1,50 Зона лесостепей, или зона умеренного увлажнения 0,60—0,99 Зона степей, или зона недостаточного увлажнения 0,30—0,59 Зона полупустынь, или зона скудного увлажнения 0,13—0,29 Зона пустынь, или зона ничтожного увлажнения 0,00—0,12 Названия зон даны по господствующему зональному типу ландшафта, однако некоторые зоны увлажнения объединяют разные типы ландшафтов. Так, в зону избыточного увлажнения кроме лесных ландшафтов разных поясов попадают еще тундры, в зону скудного увлажнения кроме собственно полупустынь - ксерофитно-кустарниковые ландшафты, опустыненные саванны и т. п. М. И. Будыко предложил в формуле, отображающей соотношения между годовым радиационным балансом и годовыми осадками, выражать количество осадков в тепловых единицах, необходимых на их испарение (в кал. скрытой теплоты испарения): L = R/Lr,
где R — радиационный баланс, L — скрытая теплота испарения, г -годовое количество осадков, a Lr — количество тепла, необходимое на его испарение. Этот показатель получил наименование радиационного индекса сухости. Михаил Иванович Будыко подчеркнул связь продуктивности растительного покрова и интенсивности других природных процессов с тепловым и водным балансами подстилающей поверхности. Изучение изменения величины радиационного индекса сухости по разным географическим зонам показало, что как в умеренных, так и в тропических широтах в зонах наивысшей продуктивности биомассы значение индекса сухости находится в пределах 0,8—1, т. е. соотношение радиационного тепла и годовых осадков прибли-жается к единице. Такие условия увлажнения для жизнедеятельности растений явля-ются оптимальными. Они оптимальны и для развития почвенных и силикатных аэробных бактерий. Оптимальные условия увлажнения обусловливают высокую продуктивность растительного покрова. Однако продуктивность в высокой степени зависит и от величины годового радиационного баланса: при оптимальном увлажнении в тропических широтах она значительно выше, чем в умеренном поясе. Величиной увлажнения, т. е. соотношением тепла и влаги, определяются зональ-ные типы ландшафтов и, следовательно, главные черты природы географических зон. Внутри тепловых поясов соотношение тепла и влаги меняется при движении от окраин в глубь материков. На одной и той же широте по мере возрастания степени континентальности климата уменьшается величина коэффициента увлажнения и увеличивается показатель индекса сухости, в связи с чем, лесные ландшафты сменяются степными, полупустынными и даже пустынными. Значит, соотношение тепла и влаги является также существенным фактором долготной дифференциации. Он определяет и смену ландшафтов с увеличением абсолютной высоты местности, т. е. высотную зональность. В последнем случае соотношение тепла и влаги меняется в связи с убыванием температуры с высотой, т. е. с уменьшением количества тепла. Изменение количества тепла по сезонам,также имеет дифференцирующее значение. Так, возрастание температур и суммы температур летнего сезона (и вообще вегетационного периода) служит причиной смещения границ широтных зон на север внутри континентов и высотных зон вверх в горных континентальных условиях. В динамике природных процессов и явлений большое значение имеет сток. Он играет огромную роль в склоновых процессах, осуществляет линейную эрозию и плоскостной смыв. Транспортируя смытые частицы, сток перераспределяет и дифференцирует материал не только по механическому, но и по химическому составу. Смывая продукты выветривания со склонов, он вовлекает в процессы выветривания и почвообразования более глубокие горизонты коренных пород, а накапливая у подножий склонов и в понижениях поверхности смытый материал, сток изменяет условия почвообразования и произрастания растений. Роль стока как географического фактора наиболее отчетливо «выявляется в распределении наземной растительности». Сток осуществляет обеспечение растений влагой (не только поверхностный, но и подземный сток). Важнейшую дифференцирующую роль играет характер слагающих земную поверхность горных пород. Общеизвестна, например, приуроченность сосновых боров на равнинах к пескам (водно-физические свойства). Велика дифференцирующая роль химического состава пород. Повышенное содержание карбонатов или гипса в субстрате оказывает влияние на почвы, растительность, определяет геохимическое своеобразие ландшафта. В районах распространения растворимых горных пород формируются разнообразные карстовые ландшафты. Особенности многих ландшафтов связаны с геохимическими аномалиями. Например, почвы на серпентинитах в штате Мэриленд, США) отличаются повышенным содержанием никеля, которое привело к оскудению и разрежению растительного покрова, появлению аномальной растительности. Очень велика, многопланова дифференцирующая роль рельефа. В горах проявляется высотная зональность. В спектре высотных зон и поясов отражается влияние широтной зональности и долготной дифференциации. В горах и на равнинах большую дифференцирующую роль играет расчле-ненность рельефа. Сильно расчлененные горные районы и слабо расчлененные нагорья с высоко приподнятыми плоскими поверхностями существенно различны не только по условиям стока, характеру и интенсивности склоновых процессов, но и по климатич-еским особенностям. Дифференцирующая роль расчлененности рельефа проявляется на равнинах в вертикальной дифференциации равнинных ландшафтов. Наглядный пример вертикальной дифференциации равнинных ландшафтов дают возвышенности лесостепной зоны Русской равнины - Волыно-Подольская, Средне-русская, Приволжская. По сравнению с расположенными по соседству низменностями они лучше увлажнены, выделяются большей лесистостью, почвы их сильнее выщелочены и более эродированы и т. д. В более детальной ландшафтной дифференциации дифференцирующая роль рельефа проявляется главным образом через перераспределение стока,а также через различия в количестве поступающего на склоны разной экспозиции тепла. С. Д. Муравейский писал: «Основное значение рельефа как географического фактора заключается в том, что рельеф определяет направление стока, т. е. направление переноса растворенных и взвешенных веществ, и является регулятором процесса стока». Геоморфологический фактор также имеет большое значение. В понижениях рельефа создаются условия повышенной обводненности за счет поверхностного стока, а также за счет выхода грунтовых вод или соприкосновения днищ понижений с их капиллярной каймой. В горах и на равнинах проявляется дифференцирующее влияние экспозиции склонов. Склоны различной экспозиции холмов, долин, балок, котловин, даже карстовых воронок имеют свои ландшафтные комплексы -микроландшафты и элементарные ландшафты. Степень влияния экспозиции зависит от крутизны поверхности. На крутые южные склоны в умеренных широтах летом солнечные лучи могут падать даже отвесно. В горах, где влияние экспозиции особенно велико, следует различать местную экспозицию (каждого отдельного участка склона) и макроэкспозицию - общую ориентацию склонов всего горного хребта. Термические различия на склонах хребтов разной экспозиции бывают весьма значительны (до 9о). Горный рельеф — результат неотектонического этапа жизни Земли, поэтому неотектонику следует рассматривать как один из важнейших факторов физико-географической дифференциации. Тектонические движения, образовавшие главные неровности суши, в том числе горные сооружения, продолжаются и в настоящее время. Они проявляются не только в виде землетрясений, сопровождающихся разломами и другими деформациями земной поверхности, но и в виде плавных, не заметных для глаза перемещений — поднятий и опусканий, которые фиксируются повторными геодезическими нивелировками. Несмотря на небольшую скорость, современные тектонические движения играют весьма существенную роль в динамике и жизни ландшафтов, поскольку ими определяется даже возможность органической жизни в ландшафтах. «Что случилось бы,— спрашивает С. Д. Муравейский, - если бы рельеф земной поверхности оставался всегда неизменным? На суше исчезла бы вся растительность, кроме той небольшой ее части, которая получает питательные вещества из атмосферы (например, сфагновые болота). Почему? А потому, что были бы вымыты все запасы питательных веществ, все продукты выветривания минералов. Дифференцирующее влияние неотектоники проявляется непрерывно во времени и повсеместно в пространстве. Также необходимо остановиться на антропогенном факторе дифференциации ландшафтов. Природа искусственных оазисов резко контрастирует с соседними пустынями. В заключение следует отметить, что рассмотренные факторы физико-географической дифференциации проявляются на поверхности Земли разномасштабно. Такие факторы, как радиационные тепловые условия и увлажненность, неотектоника и морфоструктурные особенности территории, являются факторами глобальной физико-географической дифференциации суши. Характер горных пород, местная экспозиция и т. д. - факторы внутрирегиональной. Влияние антропогенного фактора все более усили-вается, и его местная дифференцирующая роль перерастает в глобальный фактор.
|
