К

Багаторічні циклічні зміни

рім добового та річного циклів, ландшафтам властиві й природні цикли більшої тривалості. Їх пов'язують з геліогефізичними ритмами – квазіперіодичними змінами сонячної активності, які викликають збурення магнітного поля Землі й циркуляції атмосфери. Внаслідок цього виникають й багаторічні коливання температури та зволоження. Найбільш відомі й такі, що відчутно позначаються на багатьох властивостях ландшафту, є 11-річні, 22 – 23 річні, 33-річні цикли. простежуються також й цикли, період яких близько 26 місяців, 3 – 4, 5 – 6, 80 – 90, 160 – 200 років.

Триваліші цикли, період яких вимірюється тисячами років (21, 42 – 45, 90, 370 тис. років) пояснюють коливаннями ексцентриситету орбіти Землі. Дослідники вважають, що ці цикли є причинами льодовикових та міжльодовикових епох. Однак природні цикли такої тривалості є причинами еволюційних, а не динамічних змін ландшафту оскільки при них ландшафт, хоч і поступово, але зазнає кардинальних і незворотних змін.

Важлива особливість багаторічних циклічних змін у ландшафтах полягає в тому, що різні його процеси та елементи вертикальної структури (геомаси або геокомпоненти) зазнають різних циклічних змін. Навіть якщо ці зміни мають близький період (наприклад, 11-річний), фази їх висхідного розвитку для різних рис ландшафту здебільшого розведені у часі. Наприклад, у степових ландшафтах України в 11-річному циклі коливання рівня ґрунтових вод фаза його підйому не співпадає з фазою збільшення опадів, яке також демонструє циклічну поведінку з періодом близько 11 років.

Така метахронність ландшафту є наслідком розглянутих у § 4.4 інерційності реакцій ландшафту та ефекту післядії впливів. В результаті, циклічні зміни окремих процесів та елементів ландшафту накладаються один на одного. При цьому їх вплив на ландшафт може або нівелюватися, або підсилюватися. Внаслідок цього завуальовую чіткість багаторічних циклів й утруднює їх розпізнання на рівні ландшафту як цілісного комплексу. Тобто, якщо для окремих його елементів і показників (температури, рівня ґрунтових вод та ін.) багаторічна циклічність може простежуватися доволі чітко, то для ландшафту як цілісності, його циклічні зміни проявляються у дуже завуальованій формі. при цьому, чим більша величина періоду цих змін, тим вони проявляються слабкіше. Очевидно, про багаторічну циклічну динаміку ландшафтів можна вести мову для циклів 11-ти, 22 – 23 та 33-річних.

Т

Тренди

рендом у багаторічній динаміці ландшафту є послідовні зміни його станів, які спрямовані у певному напрямку – наприклад у бік все більшої зволоженості ландшафту, у бік його все більшої засоленості, все меншої продуктивності тощо. Спрямований характер таких змін проявляється як багаторічна тенденція, на яку накладаються флуктуаційні та багаторічні циклічні зміни ландшафту (див. рис. 28). Через це виявити довготривалі спрямовані зміни ландшафту дуже непросто. Для цього необхідний ряд спостережень принаймні у декілька десятків років. Існуючі ландшафтознавчі стаціонари надати таку інформацію не можуть. Тому головним методом виявлення багаторічних динамічних трендів у ландшафтах є їх порівняльно-географічний аналіз, метод логічних умовиводів, математичне моделювання та деякі інші.

Причини виникнення трендів у багаторічній динаміці ландшафтів пов'язані з природними чинниками, дія яких не носить циклічного характеру. Їх також викликають й циклічні зміни у природі, період яких вимірюється сотнями та тисячами років. Прикладом односпрямованих зовнішніх впливів на ландшафт є сучасні тектонічні рухи. З їх знаком (підняттям або опусканням поверхні) пов'язані істотні, але дуже повільні динамічні зміни ландшафту.

Так, при тектонічних підняттях поглиблюються місцеві базиси ерозії, що веде до інтенсифікації ерозійних процесів. Якщо природна рослинність ландшафту замінена на ріллю, то це призводить до змиву ґрунтів, зменшення їх гумусності та інших характеристик, що позначається на зменшенні продуктивності ландшафтів. Розвиток ерозійної мережі та поглиблення врізів ярів та балок призводить до зростання витратних статей водного балансу ландшафту, пов’язаних з фільтрацією ґрунтових та боковим відтоком поверхневих вод. Через це вологозапаси у ландшафті зменшуються й відбувається прогресивна ксерофітизація флори. При цьому здебільшого біопродуктивність також зменшується, що спричиняє відповідні зміни ґрунту. В результаті цих та інших змін ландшафт поступово змінюється у напрямку все більш посушливого та менш продуктивного. Такі самі глибокі, але здебільшого протилежні за напрямом, зміни відбуваються у ландшафтах при тектонічних опусканнях.

Вікові кліматичні зміни (тривалістю тисячі років) також здатні призвести до формування певного тренду в багаторічній динаміці ландшафту. В кінцевому підсумку такі зміни кліматичної ситуації ведуть до еволюційних перетворень ландшафтів. Однак, спричинені ними зміни наростають у ландшафтах настільки поступово, що до певного часу не виводять їх за межі динамічних змін.

Найбільш відповідним способом опису спрямованої багаторічної динаміки ландшафту є побудова динамічних рядів його змін. Особливого розвитку цей підхід набув у ландшафтній екології.

У ландшафтній екології головний метод дослідження багаторічної динаміки ландшафту ґрунтується на концепції сукцесії та сукцесійних рядів, розроблених в екології Г. Коулсом, Ф. Клементом, Р. Уіттекером та ін. В її застосуванні до ландшафту ця концепція виходить з того, що кожний ландшафт має деякий стан, перебуваючи в якому він максимально позбавлений дії факторів, які не дозволяють йому найбільш ефективно використовувати ресурси зовнішнього середовища. Такий стан називається клімаксовим або фінальним. Якщо ландшафт не зазнає зовнішніх впливів, то у своїй багаторічний динаміці він намагається досягти цього стану, послідовно змінюючи інші свої стани, так що кожний наступний стан все більше наближається до клімаксового. Ця послідовність змін станів носить назву сукцесійного ряду.

Сукцесію, що відбувається в умовах послаблення або припинення дії фактора і спрямована в бік клімаксу, називають прогресивною або автогенною сукцесією. При посиленні дії фактора відбува­ється послідовна зміна станів у зворотному напрямку – від клімаксового до все більш трансформованих цим фактором станів. Така сукцесія називається регресивною або алогенною.

Традиційним для ландшафтознавства напрямком вивчення багаторічної динаміки є з'ясування закономірностей територіального поширення та особливостей протікання різних фізико-географічних процесів в залежності від територіальної структури ландшафту. Такий підхід ефективний з огляду на те, що переважна більшість процесів (вітрова та водна ерозія, засолення ґрунтів, заболочення, зсуви, селі тощо) зумовлені не одним чинником, а багатьма. Так, водна ерозія залежить від стрімкості, форми, довжини, експозиції схилу, видового складу, проективного покриття рослинності, характеру випадання опадів, механічного складу поверхневих горизонтів ґрунту, його структурністю, щільністю та іншими ознаками тощо. Ландшафтні комплекси та їх територіальні структури саме й виділяються за комплексом ознак різних компонентів природи. Тому по їх типах і контурах дуже зручно аналізувати територіальне поширення, інтенсивність, можливі наслідки та інші особливості сучасних фізико-географічних процесів.

Основою такого аналізу є ландшафтознавча карта певної території. Виконавши додаткові дослідження, передбачені для складання ландшафтознавчих карт, за контурною основою карти генетико-морфологічної або позиційно-динамічної ЛТС можна скласти кондиційну карту сучасних фізико-географічних процесів.