Методы изучения ландшафтов

Одним из методов изучения ландшафтов является их картографирование, то-есть определение и нанесение на карту границ ландшафтов. Картографирование ландшафтов значительно осложняется их континуальностью, непрерывностью, когда одна и та же точка может быть отнесена с одинаковым правом к одному и другому соседнему ландшафту. Небольшой участок травы на границе леса и луга может быть отнесен как к лугу, так и к лесу, потому что в лесу всегда будут встречаться такие участки. Наоборот, если лес постепенно редеет, переходя в луг и заканчивается этот переход отдельными деревьями, то эти деревья можно отнести как к лесу, так и к лугу. Этим ландшафты- континуальные объекты - отличаются от дискретных природных объектов, например таких как деревья. Между дискретными объектами нет переходов, они всегда четко отделены один от другого. В практике критерии для разделения континуальных объектов и определения их границ устанавливаются волюнтаристским путем в зависимости от целей исследования. Кроме того. Возможность разграничения ландшафтов зависит от масштаба исследований. Это наглядно видно при использовании аэрофотоснимков (и тем более космоснимков) разного масштаба. Чем мельче масштаб, тем четче выглядят границы.

Установление границ ландшафтов затруднено еще одним обстоятельством. Границы ландшафтов в натуре определяются не по всему комплексу ландшафтообразующих факторов, а по отдельным компонентам ландшафта. Чаще всего таковыми являются рельеф и растения, а не климат или геологическое строение, повлиявшие на их распределение. Взаимосвязь отдельных компонентов ландшафта недостаточно жесткая для того, чтобы обеспечить точное и полное совпадение границ всех компонентов. Границы растительной ассоциации могут не совпадать с границами почвенной разновидности или с границей формы рельефа. Это тоже причина континуальности ландшафтов. Поэтому, несмотря на объективность, реальность ландшафтов как природных образований, границы их на картах достаточно субъективны и условны.

Методы изучения ландшафтов разделяются на две группы: экспедиционные (маршрутные) и стационарные. При изучении какой –либо территории они обычно сочетаются. Сначала путем экспедиционных исследований по определенным маршрутам изучают территорию в целом, определяют границы ландшафтов, их типы и выбирают наиболее характерные участки. Затем на этих участках проводят постоянные наблюдения в течении достаточно продолжительного времени, иногда десятилетиями. Экспедиционные исследования посвящены изучению территориального распространения ландшафтов и их компонентов, а стационарные количественному определению тех или иных компонентов в динамике. Понятно, что в процессе этих исследований отдельных компонентов применяют всю совокупность научных методов: от картографического до химических и математических (при обработке данных).

Основой для экспедиционных исследований являются топографические карты. Дополнительно используются различные типы аэрофотоснимков. В камеральный период также анализируются аэрофотоснимки, а также отраслевые карты – почвенные, растительности, геоморфологические и др.

Стационарные исследования имеют целью наблюдения над динамикой и объемом круговорота веществ в ландшафте. В основе обычно лежит метод балансов, при котором исходят из равновесия между приходом и расходом изучаемого элемента. Так например баланс биомассы древесной части леса можно представить так:

П+Л-Ж-Д-О= +- м

Где:

П – долговременный прирост древесины

Л – сезонный прирост (листья, цветы, плоды)

Ж – часть, поедаемая животными

Д –потери биомассы на дыхание

О – ежегодный суммарный опад (листвы, ветвей, плодов и т.п.)

Тогда «м» возможный баланс за год или несколько лет. Если он будет положительным, значит данный массив (или отдельное дерево) растет. Если баланс окажется отрицательным, значит объект или болеет (повреждается) или отмирает.

Подобные балансы составляются для отдельных элементов ландшафта или по ландшафту в целом. Исходными являются как натурные наблюдения (сбор каких-либо объектов, их взвешивание), так и лабораторные анализы (химического состава, влажности и др.).

Материалы экспедиционных и стационарных исследований используются для построения моделей ландшафтов. Модель – это совокупность знаков или объектов подобная оригиналу в каком-либо из свойств. Модели ландшафтов и их свойств могут быть описательными, картографическими, графическими (часто используются профили), физическими (статическими или динамическими), символическими, в частности математическими. При этом они могут выполнять разные функции: 1) отображать результаты каких-либо явлений, процессов; 2) отображать функции (процессы), которые приводят к результатам; 3) изображать структуру объекта; 4) отображать материалы, из которых состоит структура. В любом случае цель моделирования – дать удовлетворительное описание и дать возможность прогнозирования (предсказания) процесса или явления.