ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2014, № 1, с. 120-127
взгляд географа
в холодных областях биосферы1
© 2014 г. Ю. н. голубчиков, и. н. тикунова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Поступила в редакцию 02.02.2012 г.
Общность высокогорных и высокоширотных природных условий поясности. Еще
великий А. Гумбольдт подметил соответствие высотной и широтной природной зональности. Выделяя в Андах зону холода "терра фриа", он рассматривал ее как крохотный сгусток и отражение великой полярной зоны.
Бесспорно, есть разительные контрасты между высокогорьями и полярными областями. Специфика экологической среды высокогорий определяется снижением с высотой атмосферного давления. В высоких широтах долгую часть года господствуют полярный день и полярная ночь, а в низких круглый год происходит смена дня и ночи. Но так ли важны эти различия за холодными пределами лесов? Попытаемся вслед за А. Гумбольдтом проследить то общее, что связывает природу гор и равнин, сравнить восхождение на гору с путешествием к полюсу.
С возрастанием широты и высоты с определенной черты быстро грубеет пейзаж. Возрастает площадь не покрытых растениями абиогенных поверхностей. У крайних пределов своего распространения жизнь спресовывается в едва заметную пленку, которая существует в условиях резких пространственных градиентов, повышенных космических воздействий и высокой активности стихийно-разрушительных сил. Именно здесь, по образному выражению Серебрянного [17], происходят взаимопроникновение и взаимодействие таких контрастных оболочек, как биосфера и гля-циосфера.
Подчас непросто определить точные пространственные пределы современных перигляциаль-ных обстановок. Снеговая линия, обрамляющая снизу зону вечных снегов, обнаруживает существенные колебания. Она поднимается в теплых и
1 Работа выполнена при поддерждке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 11-05-92004-ННС_а).
засушливых районах, достигая в Тибете и Андах 6500 м над уровнем моря, и снижается в холодных и влажных районах, опускаясь в Антарктике до уровня моря. В общем виде параллельно снеговой линии протягиваются верхние и полярные пределы лесов. В приокеанических районах они отступают вниз по широте и высоте, в континентальных достигают своих максимальных отметок. В некоторых аридных высокогорьях леса вовсе выпадают из спектра высотной поясности. Снеговая линия и холодные пределы лесов - одни из наиболее комплексных рубежей планеты - ограничивают перигляциальные среды. Как отмечает Юрцев [19], именно выпадение деревьев во всех термических поясах - от экваториального до таежного - означает самую крупную перестройку экосистем, проявляющуюся в сокращении на порядок вертикальной мощности фитосферы, а нередко и горизонтальных размеров биогеоценозов.
Несмотря на пространственную компактность современных перигляциальных или холодных внеледниковых безлесных сред здесь на коротком расстоянии сменяются резко контрастные ландшафтные пояса. На Азиатском Севере на расстоянии в несколько сотен километров с юга на север на 3-4 порядка уменьшается вертикальная мощность фитосферы - слоя наивысшего сосредоточения растительной жизни. Соответственно упрощается вертикальная и усложняется горизонтальная структуры растительных сообществ. Если биомассу холодной пустыни принять за единицу, то ее соотношение с биомассой холодной полупустыни, типичной тундры и кустарниковой тундры будет равно 1:50:100:500 [2]. Столь же резко снижаются устойчивость растительного покрова к внешним нарушениям и его способность к самовосстановлению.
Существенное сгущение природных рубежей прослеживается и в Южном полушарии при приближении к Антарктиде. Так, если двигаться
с северо-востока на юго-запад Огненной Земли, то на протяжении всего 200-250 км сменяются степи, летнезеленые лиственные леса, вечнозеленые лиственные леса из буков-нотофагусов и субантарктическая кочкарно-моховая лесотундра из криволесных рощиц и кустарниковых зарослей березовидного нотофагуса [21]. Южнее этот ряд обрезан океаном.
К сожалению, такая контрастность и градиент-ность не находят никакого отражения на известных нам схемах физико-географического районирования планеты с равномерной нарезкой полос-поясов от экватора до полюсов. Выделяемые на этих схемах экваториальный, субэкваториальный и тропический пояса не обнаруживают такой гра-диентности, как один субполярный. Это следует из самого понятия "климат", что в переводе с древнегреческого означает "наклон" солнечных лучей. Градиентность же этого наклона возрастает на шарообразной сфере по направлению к полюсам, если освещение ведется над экватором. Очевидно, высокая градиентность перигляциаль-ной природы, связанная со сгущением границ, должна привлечь с этих позиций более пристальное внимание географов.
Еще более резкую градиентность можно обнаружить выше верхней границы леса в горах, где обрисованный выше зональный ряд спрессовывается подчас в несколько сотен метров. Наиболее контрастен он в субтропических и тропических горах. Нигде больше на земном шаре не создается такого разнообразия и контрастности местообитаний, климатических условий и экологических ниш. Засушливые жаркие пустыни сменяются духотой переувлажненных пространств, а ослепительные льды соседствуют с сумраком пышных лесов.
Подобные перепады существуют между жаркими аридными пустынями и тропическими лесами. Но если в жарких пустынях появляется вода, то жизнь по своим параметрам достигает в оазисах тех же многоярусных образований, что и в соответствующих лесах. В перигляциальных средах она в принципе не может достичь того же буйства и разнообразия даже там, где тепло уже не лимитирующий фактор, как например, у геотермальных источников Исландии или Чукотки. Организмы не могут так активно бороться за тепло, как борются они за влагу в жарких пустынях.
Перигляциальные ландшафты в некотором отношении можно рассматривать как модель ландшафтов более низких широт и высот.
Для современных перигляциальных обстано-вок земной суши характерны следующие черты.
1. Высокая подверженность планетарно-космическим воздействиям из-за уменьшения мощности тропосферы (от 16 км на экваторе до 8 км на полюсах) и особенностей магнитосферы. Экстремальное проявление космогелиогеофизи-ческих явлений. Возрастание доли невидимого инфракрасного и коротковолнового излучений в солнечном спектре. Обострение всех болезней скрытого характера у неадаптированного человеческого организма.
2. Низкие положительные значения годового радиационного баланса и среднегодовой температуры воздуха. Значительные потери тепла за счет длинноволнового излучения земной поверхности. При прямом солнечном нагреве возникновение значительной разницы между низкими температурами воздуха и относительно высокими температурами земной поверхности.
3. Подверженность существенным перепадам и флуктуациям параметров природной среды при частом и длительном понижении температур ниже пределов активной жизнедеятельности организмов.
4. Высокая активность стихийно-разрушительных сил. Высочайшие темпы денудации, нередко превышающие 1 мм в год на значительных площадях. Повышенное ландшафтообразующее значение снега и его ветрового переноса, талых вод, струйчатых водотоков, морозного выветривания, мерзлотных явлений, подземных льдов и льдона-сыщенных грунтов. Высокий коэффициент годового стока.
5. Молодость ландшафтов, нередко освободившихся из-подо льда или воды только в голоцене. Продолжающийся процесс захвата живым веществом земной поверхности при медленной скорости развития почв и растительности.
6. Реликтовость и архаичность многих элементов природной и культурной среды. Консервативность сред. Замедленные темпы преобразования органических веществ и загрязнений.
7. Высокая пространственная градиентность параметров природной среды. Сгущение границ всех природных зон и подзон. Проявление высотной зональности при незначительных перепадах высот, подчас всего в несколько десятков метров. Резкое сокращение мощности жизненных образований от многоярусных редколесий высотой 10 м и более до миллиметровых пленок.
8. Контрастная микродифференциация сред при широком распространении симметричных форм кругов, полигонов, сетей, ступеней и полос структурных грунтов, почв и растительных сооб-
ществ. Возникновение контрастной горизонтальной мозаичности жизни, утрата ею вертикальной ярусности.
9. Повышенная интенсивность горизонтального массоэнергопереноса при определенном его спаде в вертикальном направлении. Высокая миграционная активность животных и человеческих общин.
10. Бедность видового состава флоры и фауны при огромных сгущениях отдельных популяций в периоды "волн жизни". Преобладание вечнозеленых многолетников с широкой экологической амплитудой. Безлесие или островное распространение кривоствольных и низкорослых лесов.
11. Низкие запасы фитомассы (не выше 200 т/ га) и ее годичного прироста (не выше 10 т/га) при высоких скоростях дневной продуктивности фитомассы (до 1 т/га в день) в начале вегетационного периода. Общее превышение подземной фитомассы над надземной, за исключением крайне суровых и динамичных местоположений типа глыбовых россыпей камней.
12. Низкая плотность человеческого населения при очаговом и значительно рассредоточенном характере освоения. Здесь самые суровые среды, в которых еще постоянно живет человек. Общее преобладание традиционных видов природопользования, укладов, верований и культур, глубины которых уходят в тысячелетия.
Неадаптированный к перигляциальной среде человеческий организм испытывает негативные изменения в Гималаях с высоты 4000 м, на Тянь-Шане или Кавказе с 3500 м, на Камчатке или Полярном Урале с 1600 м, а в высокой Арктике уже на уровне моря [1, 12]. Обращает внимание совпадение рубежей проявления горной болезни с выделяемыми Карлом Троллем границами высокогорий [23]. Тролль опирался на характерные черты ландшафта и наиболее важными из них считал верхнюю границу леса, снеговую линию эпохи плейстоцена (когда возникли ледниковые формы рельефа) и нижнюю границу современных перигляциальных процессов (солифлюкции и т.д.). По кр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.