Морфология ландшафта

Фация как элементарная геосистема. Раздел ландшафтоведения, имеющий дело с изучением закономерностей внутреннего территориального расчленения ландшафта и локальных геосистем, представляющих его морфологические составные части, называется морфологией ландшафта. В задачи этого раздела входит установление морфологических подразделений ландшафта, их таксономических уровней и иерархических отношений, характеристика и классификация единиц (по каждому уровню в отдельности), исследование пространственных соотношений и вещественно-энергетических связей (сопряженности) между локальными геосистемами. Морфологическое строение ландшафта многочленно, однако число ступеней может быть различным и соответственно ландшафты 138

разнообразны по степени сложности внутреннего территориального устройства. Универсальное значение имеют две основные ступени, установленные еще в 30-х годах Л. Г. Раменским — фация и урочище. Во многих ландшафтах выделяются промежуточные единицы, называемые подурочищами, местностями, а иногда бывает необходимо устанавливать дополнительные подразделения.

Фация, как следует из обзора локальной физико-географической дифференциации (глава 2), — предельная категория геосистемной иерархии, характеризуемая однородными условиями местоположения и местообитания и одним биоценозом. Фации давно выделялись и картировались в процессе ландшафтной съемки, но под разными названиями, так что у этого термина есть немало синонимов: эпиморфа (Р. И. Аболин), элементарный ландшафт (Б. Б. Полынов, И. М. Крашенинников), микроландшафт (И. В. Ларин), биогеоценоз (В. Н. Сукачев) и некоторые другие. Большинство синонимов устарели и ныне не употребляются, однако в геохимии ландшафтов традиционно принято именовать фацию элементарным ландшафтом. Что касается биогеоценоза, то этот термин принят в биогеоценологии и по существу трактуется там как экосистема, пространственно совпадающая с фацией. В. Б. Сочава предложил понимать под биогеоценозом конкретный выдел фации, т.е. наименьший геосистемный индивид; фация же, по его представлению, — это низовое классификационное объединение биогеоценозов, т.е. типологическое понятие (вид биогеоценозов). Фация служит первичной функциональной ячейкой ландшафта, подобно клетке в живом организме. С фаций следует начинать изучение круговоротов и трансформации энергии и вещества в геосистемах, включая биогеохимическую «работу» организмов. По существу на фациальном уровне ведется исследование вертикальных связей в ландшафте, а также многих аспектов его динамики. Первичная географическая информация, получаемая на площадках или «точках» полевого наблюдения и описания, относится именно к фациям. Особенно большое значение фации приобретают как основные объекты стационарных ландшафтных исследований. Развитие стационарных исследований и накопление информции о структуре, функционировании и динамике фаций дало основание В. Б. Сочаве выделить в рамках ландшафтоведения геотопологию (термин Э. Неефа) как особое рабочее направление, основывающееся на стационарных исследованиях, в задачу которого входит изучение структуры, функций и динамики наиболее дробных подразделений природной среды, т.е. фаций. Однако, как мы уже знаем, фация — система разомкнутая, это наиболее открытая геосистема и, как отмечает В. Б. Сочава, она может функционировать только во взаимодействии со смежными фациями различных типов. Поэтому выделение вопросов, относящихся к геосистемам этого низового уровня, в самостоятельный раздел ландшафтоведения имеет условный характер. Первичными объектами ландшафтного исследования

должны служить не столько фации как таковые, сколько их сопряженные системы, присущие ландшафту как целому. В частности, только при таком подходе возможно изучать горизонтальные (латеральные) потоки вещества и энергии и территориальные связи в геосистемах.

Отличительные особенности фации как элементарной геосистемы — динамичность, относительная неустойчивость и недолговечность. Эти свойства вытекают из незамкнутости фации, ее зависимости от потоков вещества и энергии, поступающих из смежных фаций и уходящих в другие фации. Кроме того, подвижность фации как во времени, так и в пространстве связана с важной ролью наиболее активного компонента — биоты — в ее функционировании. В рамках фации воздействие биоты на абиотическую среду проявляется значительно ощутимее, чем в масштабах целого ландшафта. Конкурентные взаимоотношения сообществ (например, лесных и болотных), их сукцессионные и возрастные смены приводят к трансформации микроклимата, но не влияют сколько-нибудь ощутимо на климат ландшафта. В сущности, аналогичные соотношения наблюдаются и в других процессах. Локальный эффект роста оврагов, аккумуляции наносов, солифлюкции, мерзлотных просадок и т.п. очень велик и проявляется в трансформации фаций, причем это происходит буквально на наших глазах. Однако подобные локальные трансформации не изменяют характера ландшафта. Точнее — они могут в конце концов привести к трансформации ландшафта путем постепенного количественного накопления новых элементов его морфологической структуры, но для этого потребуется время, измеряемое иными масштабами. Ландшафт и фация несоизмеримы по их долговечности. Подвижность и относительная недолговечность фации означают, что связи между ее компонентами подвержены постоянным нарушениям. Отсюда следуют существенные дополнения к определению фации. Говоря о том, что все компоненты фации представлены в ней своими наименьшими и однородными территориальными выделами, надо иметь в виду, что их полное совмещение в границах фации не абсолютно, а относительно или, говоря словами А. А. Крауклиса, прослеживается лишь как более или менее выраженная тенденция. Динамичность фации заставляет по-иному отнестись к традиционному представлению о ее однородности.

Биогеоценологи обратили внимание на внутреннюю неоднородность (мозаичность) биогеоценоза, связывая ее главным образом с функционированием биоты — изменениями сомкнутости древостоя в ходе роста и отмирания деревьев, а отсюда — неравномерной освещенностью под пологом; ветровалом и гниющими стволами, куртинным распространением подлеска, мозаичностью мохово-лишайникового покрова и т.п., вплоть до наличия трупов крупных животных. Отдельные участки внутренней мозаики биогеоценоза именуются парцеллами. По-видимому, далеко не все парцеллы име-

140

ют отношение к вопросам, интересующим ландшафтоведов. Однако сама по себе внутрифациальная неоднородность заслуживает внимания. Исследования ландшафтоведов показали, что она может иметь не только биотическое происхождение. Так, в тундре ярко выражена мозаичность геосистем, обусловленная мерзлотными процессами — образованием морозобойных трещин, солифлюкцией, пучением грунтов и т.п.

Элементы внутрифациальной мозаики (фациальные микрокомплексы, по В. А. Фришу) — неустойчивые, кратковременные образования, они являются носителями динамических тенденций фации, представляя «уровень формирования ландшафтных объектов — уровень, на котором впервые межкомпонентные взаимодействия приобретают характер ландшафтных (биогеоценотических) структур» '. Фациальные микрокомплексы — это своего рода зачатки, или зародыши, геосистем (конкретнее — фаций). Небольшие пятна сфагновых мхов под пологом леса могут дать начало самостоятельным фациям и урочищам, первоначальная эрозионная промоина — целой овражной системе. В. А. Фриш справедливо заметил, что изучение внутрифациальных микровыделов имеет прогнозное значение.

Не всегда легко решить, имеем ли мы дело с элементами внутрифациальной мозаичности или самостоятельными фациями (вспомним слова Ф. Энгельса о несовместимости абсолютно резких разграничительных линий с теорией развития) . Можно согласиться с 3. В. Дашкевич: если неоднородность выражается в одном компоненте (например, мозаичность мохово-лишайникового покрова), то она считается внутрифациальной, если же неоднородность затрагивает уже ряд компонентов, т.е. сказывается в растительности, почве, режиме увлажнения, — следует выделять самостоятельные фации (например, тундровые пятна и бугры) . К этому следует добавить критерий необратимости: если мозаичность служит проявлением обратимых колебательных (ритмических) изменений в каком-либо компоненте — обычно в биоте (например, ритмическая возрастная смена древостоя), то ее надо рассматривать как явление, выходящее за рамки ландшафтно-географического анализа. В том же случае, когда внутрифациальная дифференциация представляет направленный процесс, ведущий к трансформации фаций и морфологического строения ландшафта в целом (расширение болотных фаций за счет лесных или наоборот, развитие эрозионных форм, расширение тундровых пятен и т.п.), новообразования следует рассматривать как самостоятельные фации, находящиеся на той или иной стадии формирования.

Огромное разнообразие фаций определяет актуальность их систе­матизации. Существуют разные подходы к этой сложной проблеме.

¹ Фриш В. А. Об элементарном уровне строения ландшафтной оболочки// Изв. ВГО. 1974. Т. 106. Вып. 4. С. 275.

² См.: Дашкевич 3. В. Элементарные геосистемы в условиях тундры// Изв. ВГО. 1973. Т. 105. Вып. 2. С. 127.

В. Б. Сочава считал, что классификация фаций должна быть подчинена ландшафтам: первичные классификационные объединения фаций можно выделять только в пределах одного ландшафта, и лишь высшие классификационные категории — группы фаций, классы фаций и др. (классификационные объединения фаций разных порядков В. Б. Сочава называет геомерами) возможно установить в рамках более крупных физико-географических регионов. Ареал самой высокой классификационной единицы фаций — геома подчинен физико-географической стране.

Для систематизации фаций в пределах одного ландшафта В. Б. Сочава и А. А. Крауклис разработали принцип факторальнодинамических фациальных рядов. Идея факторально-динамических рядов исходит из представления о наличии в каждом ландшафте некоторой фоновой «нормы», т.е. фации, типичной для данных зональных, секторных, высотных и других особенностей ландшафта. Такой нормой, или как бы эталоном, служит коренная плакорная фация, расположенная на хорошо дренированном местоположении с суглинистыми грунтами. Остальные фации рассматриваются как отклонения от нормы, обусловленные теми или иными факторами, и группируются в ряды по каждому фактору. Так, фации, формирующиеся в условиях преимущественного воздействия субстрата, образуют сублитоморфный ряд, при усиливающемся влиянии увлажнения — субгидроморфный ряд, при воздействии многолетней мерзлоты — субкриоморфный ряд и т.д. Поскольку степень отклонения от эталонной, или коренной, фации может быть различной, в каждом ряду различаются фации мнимокоренные, с относительно слабыми отклонениями от «нормы», и серийные, формирующиеся при гипертрофированном воздействии одного из факторов, обычно неустойчивые и подверженные частой перестройке. Так, в Причунском ландшафте приангарской южной тайги коренная фация представлена пихтовым осочково-мелкотравным лесом со средне- и сильноподзолистыми суглинистыми почвами на присклоновых участках водораздельных равнин. В субгидроморфном ряду — от плакоров к водотокам — эта фация сменяется «полу-коренной» — пихтачами аконитово-разнотравными на дерново-подзолистых суглинистых почвах водосборных понижений и далее— через две промежуточные ступени — серийной фацией черемуховосмородиновых зарослей по временным водотокам. В сублитоморфном ряду фации изменяются по мере сокращения мощности почвы от суглинистого плакора до каменистых останцов и скал '.

Построение факторально-динамических рядов очень полезно для познания внутриландшафтных закономерностей, но, строго говоря, не относится к классификации. Различные ряды могут перекрываться, так как свойства фаций определяются не одним фактором. Одна и та же фация может принадлежать разным рядам, занимая одно-

¹ См.: Крауклис А. А. Проблемы экспериментального ландшафтоведения. Новосибирск, 1979. С. 76 — 77, 103 — 104.

142

временно то или иное положение, например, в рядах усиления гидроморфности и литоморфности. Субкриоморфный ряд почти всегда перекрывается другими рядами. В каждом ландшафте могут оказаться свои специфические факторальные ряды, что затрудняет их сравнение. При классификации фаций необходимо, очевидно, исходить из таких критериев, которые имеют определяющее значение в формировании фаций и универсальный характер, т.е. применимы если не ко всем, то к подавляющему большинству ландшафтов, притом это должны быть некоторые устойчивые признаки фации. Этим условиям отвечает местоположение как элемент орографического профиля. Как известно, важнейшие различия между фациями обусловлены их положением в ряду сопряженных местоположений. Фации закономерно сменяют друг друга по профилю рельефа на общем зональноазональном фоне данного ландшафта (рис. 30). Поэтому важно

Рис. 30. Схематический ландшафтный профиль Северо-Западного Приладожья.

Фации: 1 — скальные вершины сельговых гряд с редкостойными лишайниковыми и моховолишайниковыми сосняками, 2 — крутые верхние склоны с редкостойными травяно-брусничными сосняками, В — нижние склоны с осветленными травяно-черничными сосняками, 4— подножия сельг с сероольхово-сосново-еловыми травяными лесами, 5 пологие склоны ложбин с сероольхово-еловыми кисличными и широкотравными лесами, б - плоские дниша ложбин с сырыми мелколиственно-сосново-еловыми лесами; 7 — понижение с заболоченными осоково-хвощево-сфагновыми елово-мелколиственными лесами, В — окраины болот (сфагново-травяные), 9 — осоково-сфагновые болота, 10 — осоково-сфагновые болота с угнетенной сосной. Материнские породы: а: граниты, б — валунно-супесчаный делювии, в — озерные тяжелые суглинки, г — торф

установить основные типы местоположений, которым в условиях каждого конкретного ландшафта должны соответствовать определенные типы фаций. Еще в 1906 г. Г. Н. Высоцкий предложил различать четыре типичных местоположения схематического орографического профиля

143

(в равнинных условиях) (рис. 31): 1) водоразделы и склоны с отдаленным уровнем грунтовых вод (плакоры), 2) ложбина на водораздельной поверхности («нагорная, ложбина»), 3) нижние части склонов с близким уровнем грунтовых вод и 4) понижения с выходами грунтовых вод.

В 1938 г. Л. Г. Раменский разработал более подробную классификацию. Он различал прежде всего два главных типа местоположений — материковые, лежащие вне пойм и не затопляемые полыми водами, и пойменные. Первые подразделяются, в свою очередь, на верховые (с пятью подразделениями) и низинные (с четырьмя подразделениями) . В основу выделения дробных подразделений положены источники водного питания (атмосферное, натечное, грунтовое) и условия стока, а также возможность смыва почвы в связи с положением в профиле рельефа.

Впоследствии Б. Б. Полынов, развивая идеи геохимии ландшафта, подошел к классификации элементарных ландшафтов (т.е. фаций) исходя из оценки условий миграции химических элементов. В основе его классификации также лежит идея сопряженности фаций в закономерном ряду местоположений, причем в качестве главного фактора, как и у Л. Г. Раменского, выступает водное питание и сток. Б. Б. Полынов различал три большие группы элементарных ландшафтов — элювиальные, супераквальные и субаквальные (рис. 32).

Рис. 32. Схема основных типов элементарных ландшафтов по Б. Б. Полынову. Элементарные дандшафтьг: I элювиальный, //

супераквальный, /// - - субаквальный; 1 поступление веществ в ландшафт, 2 удаление веществ иэ ландшафта. Пунктир — уровень грунтовых вод

Элювиальные фации располагаются на приподнятых водораздельных местоположениях, т.е. на плакорах, где грунтовые воды лежат настолько глубоко, что не оказывают влияния на почвообразование и растительный покров. Вещество попадает сюда только из атмосферы (с осадками, пылью), расход же его осуществляется путем стока и выноса вглубь нисходящими токами влаги. Следовательно, расход вещества должен превышать его приход. При таких условиях происходит выщелачивание верхних горизонтов почвы и образование на некоторой глубине иллювиального горизонта.

144

В связи с непрерывным смывом почвенных частиц почвообразовательный процесс постепенно все глубже проникает в подстилающую породу, захватывая все новые ее части. В течение длительного времени, измеряемого геологическими масштабами, здесь образуется мощная кора выветривания, в которой накапливаются остаточные химические элементы, наименее поддающиеся выносу. Растительность в условиях элювиальных фаций должна вести борьбу с непрерывным выносом минеральных элементов. Борьба двух противоположных процессов — захвата элементов растительностью и выноса их из почвы нисходящими растворами — составляет характерную особенность элювиальных фаций, и «способностью растительности захватывать минеральные элементы объясняется тот факт, что даже среди водораздельных почв исключительно влажных стран отсутствуют абсолютно выщелоченные по отношению к какому-либо элементу» '.

Супераквальные (надводные) фации формируются в местоположениях с близким залеганием грунтовых вод, которые поднимаются к поверхности в результате испарения и выносят различные растворенные соединения. По этой причине верхние горизонты почвы обогащаются химическими элементами, обладающими наибольшей миграционной способностью (наиболее яркий пример — солончаки). Кроме того, вещество может поступать сюда за счет стока с вышележащих элювиальных местоположений.

Субаквальные (подводные) фации образуются на дне водоемов. Материал доставляется сюда главным образом стоком. Аналог почвы — донный ил нарастает снизу вверх и может быть не связан с подстилающей породой. В илах накапливаются элементы, наиболее подвижные в данных условиях. Организмы представлены особыми жизненными формами. Подводные местоположения резко отличаются от наземных по условиям минерализации органических остатков, и вместо гумуса здесь образуются сапропели. Между тремя основными типами существуют различные переходы, с учетом которых М. А. Глазовская предложила более подробную схему ландшафтно-геохимической классификации фаций. Схема Б. Б. Полынова — М. А. Глазовской без особых трудностей сопоставляется с классификацией местоположений Л. Г. Раменского. Значение и универсальный характер той и другой подтверждается конкретным опытом полевого изучения и систематизации фаций, в частности исследованиями К. Г. Рамана в Латвийской ССР. Обобщая разработки названных авторов, можно наметить следующие основные типы местоположений, которым в конкретных ландшафтных условиях отвечают соответствующие типы фаций (рис. 33). Группа верховых (по Л. Г. Раменскому), или элювиальных (по