» » Линейные размеры и конфигурация контуров лесных экосистем

Линейные размеры и конфигурация контуров лесных экосистем

В специальной литературе вопрос о линейных (площадных) размерах ПТК разного таксономического ранга обсуждается очень редко, по крайней мере, публикаций на эту тему для условий европейской части таежной зоны России нам обнаружить не удалось. В лесоведческих исследованиях он вообще не поднимался ввиду отсутствия практики использования системы территориальных единиц, дифференцирующих лесной покров на разных иерархических уровнях. В. Б. Сочава считает, что «площадь участка фации (т. е. биогеоценоза) измеряется несколькими гектарами (иногда менее гектара)». В условиях Восточной Сибири макрогеохора (уровень округа или ландшафта) чаще всего достигает 0,5-1 млн га, но в «монотонных биоклиматических условиях... в 3 раза больше». Автор отмечает, что «нет никаких данных о площадях, которые занимают различные фации на протяжении своего ареала, что очень досадно, так как затрудняет многие подсчеты ресурсного, энергетического и другого значения» (там же). Очевидно, что это же относится и к ПТК более высоких рангов. В. Б. Сочава подчеркивает четкую зависимость размеров ПТК от общих физико-географических особенностей территории. Существенную роль он отводит и конфигурации геосистемы. На наш взгляд, этот показатель особенно важен потому, что априори можно утверждать о значительной зависимости между упоминаемой степенью автономности экосистемы и ее линейными размерами. Другими словами, чем меньше площадь, занимаемая лесной экосистемой, в том числе в связи конфигурацией его контура, тем меньше площадь его ядровой части, относительно независимой от воздействия окружающих БГЦ, и наоборот. В ландшафтной экологии коэффициент соотношения площади «внутренних» и «опушечных» зон имеет очень важное значение как при оценке степени влияния окружения на данное сообщество, так и в целом при характеристике его устойчивости к внешним факторам. Итак, перейдем к последовательному анализу линейных размеров и конфигурации лесных ПТК на разных иерархических уровнях.

Уровень фации (БГЦ). Фрагменты обширных данных о средней ширине контура типов леса на примере различных типов ландшафта представлены в зональном разрезе. Далее ограничимся лишь беглым описанием доминирующих и наиболее контрастных типов БГЦ. Данные по минимальной и максимальной ширине контура приведены для каждого типа леса в подзоне в целом без учета их ландшафтной специфики. При исчислении же средней бралась не арифметическая сумма средних величин по каждому ландшафту, деленная на их общее количество, а средневзвешенная величина. Другими словами, принималась во внимание доля ландшафтного варианта типа леса от его общей площади в регионе. Например, если 80% всех сосняков скальных в подзоне находится в пределах скального ландшафта, то при расчетах среднерегиональной его средняя ширина контура имела коэффициент 0, 8 и т. д.
Сосняк скальный. Средняя ширина контура в основном изменяется в сравнительно узких пределах (70-135м, в среднем в подзонах 80-115) при обычно «грядовой» или «холмовой» конфигурации. Это обусловлено конфигурацией и площадью выходов коренных пород, почти полностью лишенных покрова из рыхлых отложений, что не зависит от любых других условий и факторов. Наиболее значительными размерами сосняки скальные отличаются в скальных ландшафтах с крупными куполо- и грядообразными кристаллическими возвышенностями.
Сосняки брусничные скальные, сосняки черничные скальные, ельники черничные скальные. Наблюдается очень широкое варьирование их линейных размеров (50-380 м, в среднем в подзонах в пределах 80-115м). Размеры БГЦ определяются только площадью скальных форм рельефа с мощностью четвертичных отложений менее 1 м. Такие участки в денудационно-тектонических ландшафтах имеют самую различную площадь и конфигурацию.
Сосняк лишайниковый. Отличается наиболее крупными линейными размерами разной формы участков (100-480 м, в среднем в подзонах 150-275 м). Это определяется большой площадью наиболее олиготрофных песчаных отложений флювиогляциального генезиса с самыми различными формами рельефа (от плоских размытых дельт в приозерных частях равнинных ландшафтов до куполообразных скоплений холмов в водно-ледниковых ландшафтах). Кроме того, часто встречаются небольшие участки сосняков лишайниковых на самых верхних частях песчаных холмов и гряд. Однако их размер очень невелик и в целом не менее 3/4 площади этого типа леса представлено первым вариантом.
Сосняки и ельники черничные свежие. Характеризуются широким варьированием средней ширины контуров (40-345 м, в среднем в подзонах в пределах 115-155 м) при их самой случайной конфигурации. Это обусловлено по крайней мере двумя обстоятельствами. Во-первых, данные типы БГЦ приурочены к местообитаниям с очень широким варьированием топоэкологических условий (форм рельефа, механического состава почв, пожарного режима и др.). Они доминируют в подавляющем большинстве типов ландшафта. Во-вторых, линейные размеры данных типов лесных сообществ во многом являются следствием сукцессионных процессов или компоновкой в пределах различных частей данного местообитания их различных стадий на самых разных по площади участках.
Ельники логовые (приручейные) отличаются наиболее стабильными и наименьшими по ширине контурами (35-105 м, в среднем в пределах подзон 55-65 м). Это обусловлено тем, что в любом типе ландшафта данный тип ельника обычно простирается узкой полосой вдоль ложбин стока и ручьев. В отличие от других типов леса ельник логовый имеет исключительно «ленточное» распространение, причем длина такой «ленты» может достигать многих километров.
Сосняки кустарничково-сфагновые и осоково-сфагновые в целом отличаются разнообразными линейными размерами (40-295 м, в среднем в пределах подзон 75-170 м). Наиболее часто данные типы БГЦ, особенно сосняк осоково-сфагновый, оконтуривают участки открытых болот в виде полосы, которая изменяется по ширине самым причудливым образом. В равнинных ландшафтах линейные размеры данных типов БГЦ наиболее крупные - средняя ширина контура здесь может достигать 300 м. В ландшафтах с ярко выраженным грядовым или холмисто-грядовым рельефом этот показатель обычно не превышает 100 м.
В целом анализ линейных размеров лесных БГЦ показывает различную степень вариабельности этого показателя как по типам леса, так и для одного типа леса в различных типах ландшафта. Складывается вполне очевидная и простая ситуации: чем более пересечен рельеф в ландшафте, тем менее площадь, занимаемая БГЦ, и наоборот. Зная среднюю ширину контура (110—135 м), нетрудно представить и порядок значений средней площади БГЦ, имея в виду то, что ландшафтные профили пересекают поперек наиболее типичные формы рельефа. В этих условиях даже в случае десятикратного превышения ширины контура над его длиной средняя площадь БГЦ останется в пределах 10 га и обычно составляет несколько гектаров. Впрочем, есть и исключения, которые связаны с общими ландшафтными особенностями таежных регионов. Так, на Русской равнине на обширных плоских пространствах, например, в хорошо дренированных ландшафтах с известняковым пластовым основанием в Архангельской области, значение рассматриваемого показателя может значительно превышать 10 га.
Уровень урочища. Картирование ландшафтов на уровне урочища производится на основе выявления форм мезорельефа с амплитудами высот от нескольких метров до нескольких десятков (холмы, гряды, котловины, ложбины, межхолмовые и межгрядовые равнины и т. д.). Таким образом, линейные размеры урочища практически будут определяться линейными размерами этих форм. Они достаточно легко опознаются при дешифрировании аэрофотоснимков среднего масштаба 1:10 000-1:15 000. Их конфигурация может быть самой разнообразной - от классической грядовой (озы, сельги, друмлины, береговые валы) или холмовой (камы) до самой неопределенной. Весьма причудливыми являются и контуры суходольных урочищ на фоне равнинных болотных систем. Дать какое-либо определение их конфигурации невозможно. По геоморфологическим представлениям форма мезорельефа обычно занимает площадь порядка 1000 га. На наш взгляд, эта величина весьма условна, поскольку сильно варьирует в зависимости от типа макрорельефа (низкогорного, равнинного, крупно-грядово-холмистого). На равнинах это будут большие по площади формы мезорельефа, а в условиях сильнопересеченного рельефа наоборот. Кроме того, на таких «однородных» в отношении мезорельефа площадях (порядка 1000 га) может хорошо проявляться различие топоэкологических условий. Например, на плоских равнинах превышение всего лишь в 0,5-1 м нередко четко определяет принципиальное различие в условиях формирования ПТК ранга урочище (болотное-суходольное). Урочища слагают несколько типов БГЦ (фаций), непосредственно контактирующих в пределах формы мезорельефа. С учетом того, что средняя площадь БГЦ около нескольких га (в пределах 10), представляется, что площадь урочища не будет превышать 100 га. Это соответствует средним размерам форм мезорельефа в условиях Карелии с схематическими линейными параметрами 1000 х 1000 м. На самом деле они, конечно, имеют самую различную конфигурацию - холмовую, грядовую, ложбинную и др. Опыт практического измерения площади урочищ на 20 ключевых участках общей площадью около 10 000 га подтверждает порядок этой размерности площади урочища. Фрагменты карт этих участков представлены в наших публикациях. Впрочем, исключением будут плоские равнинные участки с обширными лесоболотными системами, частью которых являются периферийные лесные БГЦ, например, сосняки кустарничково- и осоково-сфагновые. В этом случае линейные размеры ПТК данного ранга могут значительно превышать 100 га.
Уровень местности. Как было показано, в пределах местности наблюдается наиболее монотонное чередование 3-4 типов урочищ. В целом в отличие от ландшафта эта территория отличается абсолютным доминированием форм рельефа одного генезиса. Естественным при оконтуривании местностей является включение в их состав болотных урочищ и небольших водоемов (порядка 100— 1000 га). Это значительно увеличивает площадь таежной экосистемы данного ранга. Впрочем, вопрос о включении в состав местностей (так же, как и ландшафтов) крупных водоемов остается не вполне решенным. Логично было бы включение в местность водоемов размером, сопоставимым с площадью урочища, а в ландшафт — с площадью местностью. В случае превышения, значения данного параметра границы целесообразно проводить по береговым линиям, исключая водные объекты, по площади несопоставимые с ПТК суши рассматриваемого ранга. Другими словами, включать в состав местностей водоемы, по площади не превышающие размеры урочища, в ландшафт - местности. Наш опыт картирования местностей в условиях ландшафтов Фенноскандии - низкогорного (НП «Паанаярви»), холмисто-грядового (ГЗП «Костомукшский», НП «Калевальский») и Русской равнины (НП «Водлозерский) на общей площади свыше 700 тыс. га показывает следующее. Средняя площадь местности варьирует в пределах 1000-10 000 га. Конфигурация контуров местностей сопоставима с ситуацией в отношении урочищ. С одной стороны, это может быть четкая грядовая структура, с другой - витиеватый контур исключительно сильно-заболоченной местности на фоне в среднем сильнозаболоченного ландшафта (>50%). Здесь вновь надо обратить внимание на общий фон физико-географических условий. Чем более однородна территория по всему комплексу ландшафтообразующих признаков, тем более значительными будут средние линейные размеры местности. Например, в условиях обширных равнин с ярко выраженным озерно-ледниковым генезисом (на побережьях крупных водоемов) по площади фоновые местности могут значительно превышать условную величину 10 тыс. га. Дифференциация территории на местности будет осуществляться только по значительным различиям в степени заболоченности. И наоборот, в условиях сильнопересеченных низкогорных ландшафтов их предельные размеры ограничиваются несколькими тысяч га.
Уровень ландшафта. На примере Карелии линейные размеры ландшафтов в количественном измерении представлены очень подробно. Не повторяя эти материалы, выделим главное. Число контуров одного типа ландшафта изменяется в весьма широких пределах - от 1 до 12 (всего 114 контуров). Их средняя площадь в северотаежной подзоне - 178 тыс. га (варьирование от 19 до 1830 тыс. га), в среднетаежной - 97 тыс. га (13 - 583 тыс. га). Причем приблизительно в таких же пределах может изменяться и величина контуров одного типа ландшафта. Какие-либо зональные отличия ландшафтной структуры в данных аспектах практически не обнаруживаются. Все значения рассматриваемых в этом случае параметров (число типов ландшафта, их средняя площадь, число контуров и т. д.) в зональном разрезе либо сходны, либо близки между собой. Здесь следует заметить, что при анализе линейных размеров ландшафтных контуров в пределах конкретного таежного региона ситуация несколько искажается. Это происходит за счет того, что исследуемая территория ограничивается административными и государственными границами, поэтому часть контуров искусственно обрывается. Тем не менее это незначительно искажает выявленные закономерности, поскольку основная часть контуров не выходит на периферию региона или весьма ограниченно простирается на сопредельные участки. Линейные формы ландшафтных контуров могут быть самыми разнообразными. Классифицировать их довольно сложно, поскольку конфигурация выделов даже одного типа ландшафта значительно варьирует, а очертания наиболее крупных из них имеют самый неопределенный характер. Достаточная упорядоченность конфигурации свойственна только «прибрежным» ландшафтам. Они вытягиваются более или менее узкой полосой вдоль береговой линии самых крупных водоемов, главным образом, Онежского и Ладожского озер, а также Белого моря. Аналогичная «узкополосность» контуров типична и для северотаежного ландшафта.
Уровень ландшафтных регионов. Как уже было показано, ландшафтные регионы выделяются исключительно по индивидуальному принципу в отличие от ландшафтов и субландшафтных единиц. В этой связи очевидно, что их площадь и конфигурация контуров будут варьировать в очень широком диапазоне, в том числе в связи с различным уровнем генерализации надландшафтой структуры. Так, возможна локализация ландшафтов в пределах наиболее крупных физико-географических районов Восточной Фенноскандии и примыкающей к ней западной части Русской равнины. Это может быть группа равнинных ландшафтов озерно-ледникового или морского самого различного генезиса, которая концентрируется в пределах крупных низменностей, окружающих Ладожское и Онежское озера, Белое море и др. Здесь они занимают обширные территории - многие сотни тысяч га. Не менее обширны по площади крупные возвышенности как ландшафтные районы, например, Западно-Карельская возвышенность, хребет Маанселькя и др. Впрочем, при всей возможной вариабельности площади ландшафтных регионов, в том числе в связи с разным уровнем генерализации надландшафтной структуры, их площадь будет измеряться многими сотнями тысяч га. Обсуждать конфигурацию контуров этих ПТК не имеет смысла, поскольку обычно их обычно разделяют экотонные зоны шириной во многие километры.
Уровень ландшафтных зон (подзон). Рассматривать линейные размеры столь обширных природных систем целесообразно лишь для того, чтобы логически завершить построение общей иерархической системы ПТК. В пределах различных физико-географических стран они занимают многие миллионы (подзоны) и многие десятки миллионов (зоны) га и имеет ярко выраженную «широтную» конфигурацию. Напомним, что почти вся европейская часть таежной зоны России находится в пределах Мурманской, Ленинградской, Вологодской, Кировской и Архангельской областей, Республики Карелия и Республики Коми (без Ненецкого округа) на общей площади более 150 млн га, в том числе лесной площади около 85 млн га. В частности, российская часть среднетаежной подзоны Фенноскандии (кроме небольшого фрагмента на Карельском перешейке) находится в пределах Карелии и занимает площадь свыше 5 млн га за исключением акваторий Ладожского и Онежского озер. Далее она простирается на территорию Финляндии и Швеции.

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.