Рассмотрим другой случай. Фация подстилается не одной горной породой, а их чередованием. Например, чередованием глинистых сланцев и песчаников или, как это часто наблюдается на Северо-Западном Кавказе или в Карпатах, - флишем. Где провести в этом случае границу? По контакту сланцев и песчаников? А если этот контакт расположен очень близко к поверхности почвы? Ведь тогда в те процессы, которые протекают в фации, будут вовлекаться обе породы. Еще сложнее обстоит дело с флишем.
Таким образом, необходимо искать иные критерии для выявления местонахождения нижней границы фации. Поиск в этом направлении позволил сделать вывод, что в так называемых "трудных случаях" нижнюю границу следует проводить по слою постоянных температур в течение года. Именно до этого слоя проникает действие солнечной радиации за годичный промежуток времени. Горные породы и почва, находящиеся выше слоя постоянных температур, влияют на микроклиматические процессы, протекающие в надземной части фации. В то же время положение этого слоя является важным свойством как литогенной основы, так и остальных компонентов ПТК. Это связано с тем, что плотность, влажность и химический состав горных пород определяют температуропроводность. А количество фитомассы и такие "внешние факторы", как солнечная радиация, атмосферная циркуляция и т.д., влияют на амплитуду температуры поверхности почвы.
В ряде природно-территориальных комплексов критерии глубины нижней границы фаций - уровень, на втором затухают колебания температуры, - неприемлем, так как не является определяющим для процессов функционирования ПТК. Например, в экваториальных ландшафтах, где амплитуда температуры воздуха и почвы ничтожна, а глубина проникновения активного биологического, геохимического и других воздействии значительно больше, чем глубина "нейтрального" слоя. В этих случаях нижнюю границу фации необходимо проводить по глубине проникновения этих воздействий.
Следующей морфологической единицей ландшафта является урочище по определению Н.А. Солнцева, это закономерно построенная система генетически, динамически и территориально связанных фаций; обычно урочище формируется на основе какой-либо формы мезорельефа. В горных условиях, так называемые горные урочища - это опять же генетически и динамически связанные фации, однородные в геолого-морфологическом и структурно-функциональном отношении, имеющие один режим миграции (Н.Л. Беручашвили). В отличие от равнинных урочищ горные урочища меньше - они занимают форму микрорельефа или часть (элемент) мезорельефа и лишь в редких случаях всю форму мезорельефа.
Так как урочище представляет собой систему фации, то, естественно, его нижняя граница не может пройти выше чем нижняя граница наиболее низко расположенной фации. Кроме того в урочище должны войти те горные породы, через которые осуществляется связь фаций данного урочища путем миграции вещества.
Первый пример типичен для равнинных и холмистых территорий Урочище включает в себя всю мезоформу рельефа, в том числе и те части, которые не входят в отдельные фации, но через которые осуществляются миграционные связи, обусловливающие единство урочища. Бывает, что урочище занимает часть элемента мезоформы рельефа, однородную в миграционном отношении. И в этом случае имеются участки, которые не входят в отдельные фации, но входят в урочище.
Нижняя граница урочища в обоих случаях относительно неопределенна, что связано с отсутствием четкого "физиономического" выражения. Однако в природе наблюдаются и более простые случаи, когда нижняя граница легко прослеживается по контакту двух разных пород или уровню грунтовых вод.
Особенно сложно определить нижнюю границу ландшафта. Так как ландшафт является набором урочищ, дифференциация которых, по определению (Солнцев Н. А), связана в основном с рельефом, то нижняя граница ландшафта не должна пересекать границы входящих в него урочищ. Поэтому в ряде случаев целесообразным считается проведение границы ландшафта по нижней границе самого низкорасположенного урочища.
Кроме того, важно то, что в ландшафт должны войти все участки земной коры, которые вовлечены в миграционные связи в данном ландшафте, т.е. те участки, которые находятся в пределах геохимического сопряжения и объединяются в единое целое функциональными процессами, протекающими в ландшафте.
Верхняя граница.
Определение верхней границы природно-территориальных комплексов вызывает значительные затруднения, так как она непостоянна и быстро меняется в зависимости от погодных условий и состояния разных компонентов ПТК. Исключение составляет верхняя граница биогеоценоза, которая определяется высотой верхушек наиболее высоких растений. Это связано с тем, что, по определению, биогеоценозом является биоценоз и в значительной мере преобразованная им внешняя среда. Наиболее заметно преобразуется внешняя среда (в данном случае воздушные массы) именно в слое растительного покрова, поэтому логично проводить верхнюю границу биогеоценоза по верхушкам самых высоких растений.
При определении верхней границы фации в первую очередь необходимо исследовать свойства воздушных масс. Для приземного слоя воздуха характерно наличие целого ряда специфических процессов - резкие суточные колебания, непериодические изменения метеорологических элементов, определенное содержание микрофлоры, фауны, минеральных частиц и т.д. В зависимости от различных микрометеорологических и фитометрических условий растительного покрова выделяют три весьма условных качественных аэродинамических слоя:
1. Смешанный слой турбулентности внутри растительного полога, находящийся вблизи поверхности почвы и испытывающий значительное влияние последней.
2. Турбулентный слой внутри растительного покрова.
3. Слой турбулентной атмосферы, непосредственно прилегающий к верхней границе растительности. В этом слое еще чувствуется влияние конкретной фации на характеристики метеорологических элементов. В частности, для него характерны значительные градиенты изменения по вертикали температуры, влажности, скорости ветра, которые почти на один порядок превышают градиенты этих параметров в нижнем слое тропосферы.
Естественно, что в фацию должны войти все эти три слоя. Однако их положение будет чрезвычайно непостоянным и, что главное, часто будет наблюдаться "перекрытие", заключающееся в том, что свойства третьего, верхнего слоя будут определяться не только свойствами одного, но и лежащих иногда на значительном расстоянии других природно-территориальных комплексов. Для ориентировочного определения местоположения этой границы необходимо произвести специальные градиентные наблюдения в разные сезоны года и выяснить, в какой из них наиболее высоко проходит верхняя граница, и именно ее принять за верхнюю границу фации.
Влияние растительного покрова в виде резкого "возмущения" хода изотерм наблюдается до высоты 1,5-2,0 м. Зимой, когда фации с лугостепями покрыты снегом, характер распределения температуры определяется уже снежным покровом, а не растительностью. Его влияние на температуру не менее существенно, поэтому выположенный ход изотерм наблюдается только с высоты 2 м. В дождливые и некоторые другие состояния влияние фации на распределение температуры и другие параметры, характеризующие воздушные массы, незначительно. Это связано с потоками вещества, направленными извне на ПТК, которые, как пресс, действуют на фацию и занижают ее верхнюю границу.
Верхняя граница в течение года испытывает значительные колебания, связанные с особенностями развития биогенного компонента, с сезонными и погодными условиями. В лесных ПТК для определения динамики параметров, характеризующих воздушные массы, как считают фитоклиматологи, необходимо строить специальные градиентные вышки или мачты, высотой не менее двукратной высоты растительности. Это значит, что в буковых лесах с 30-метровыми деревьями высота вышки должна быть более 60 м! Вполне понятно, что постройка подобной вышки вызывает большие затруднения и потому до сих пор имеется мало данных о распределении метеоэлементов над лесными ПТК.
Еще более сложным является определение местонахождения верхних границ урочища и ландшафта. Вряд ли этот вопрос будет решен до организации специальных исследований на географических полигонах. Сейчас уверенно можно сказать лишь то, что эти границы не будут находиться ниже границы наиболее высоко расположенного природно-территориального комплекса в урочище или ландшафте. Кроме того, оконтуренная верхней границей часть урочища или ландшафта должна включать тот участок тропосферы, в котором происходят типичные для них местные процессы циркуляции воздуха.
В заключение следует еще раз подчеркнуть условность верхней границы природно-территориальных комплексов. Все ПТК являются как бы "открытыми" сверху, так как именно сверху в них поступают основная часть энергии, за счет которой совершается большинство процессов, и значительная часть веществ, необходимых для поддержания влагооборота и других важных процессов функционирования ПТК.
1. Беручашвили Н.Л. Четыре измерения ландшафта. - М., 1996
2. Боков В.А. Пространственно-временная организация экосистем. - Симферополь, 1983
3. Будыко М.И. Глобальная экология. - М., 1997
4. Исаченко А.Г. География сегодня. - М., 1999
5. Солнцев Н.А. Системная организация ландшафтов. - М., 1981