История развития ландшафтной оболочки Земли. Направленность и периодичность в развитии ландшафтов.

В ходе геологической истории происходило направленное и необратимое развитие ландшафтов, выражающееся в качественном изменении типов миграции элементов (абиогенный, биогенный, культурный этапы), в росте биологической информации, усложнении биологического круговорота и повышении биологической продуктивности (примитвно-пустынные ландшафты – лесные ландшафты), эволюции организмов, приводящее ко все более разнообразным и совершенным круговоротам.

Важным показателем прогрессивного развития ландшафтов является соотношение продуктивности и биомассы (показателем которого является коэффициент однородности ландшафтов). Чем выше К, тем больше ежегодной продукции живого вещества на единицу биомассы, тем экономичнее работает ландшафт. По мере эволюции растительного покрова величина К возрастала. Предполагают, что псилофитовые ландшафты имели К = 0,30, вестфальские лесные ландшафты карбона – 0, 40, современные голосеменные (хвойные) имеют К = 0,54, влажные тропические леса – 0,64, а степи и саванны0,84-0,85.

В прошлые геологические эпохи сухие периоды неоднократно чередовались с влажными, и соответственно менялись такие процессы как испарительная концентрация, кислое выветривание. Неоднократно повторявшиеся орогенные эпохи (с сильно расчлененным горным рельефом) характеризовались сходством водной миграции химических элементов. Следовательно, в ходе геологической истории периодически повторялись некоторые черты миграции химических элементов, что создает общие черты геохимических ландшафтов разных эпох. Поэтому для водной миграции элементов характерна периодичность, хотя никогда не достигалось тождество разных эпох. Биогенная миграция не подчинялась периодичности, так как она тесно связана с направленным непереодическим процессом эволюции организмов. Так как основные особенности ландшафтов определяются биологическим круговоротом, то понятно, что в целом периодичность в развитии ландшафтов отсутствует.

На развитие ландшафтов существенное влияние оказывало чередование тектонических и климатических эпох. В геологической истории Земли можно выделить три периодически повторявшихся сочетания тектонической активности и климатических условий, которые вызывали три типа структуры ландшафтной оболочки.

1 тип структуры характеризуется тектонически спокойным режимом, положительным балансом тепла, отсутствием оледенения, увеличением влажности и ослаблением климатической дифференциации. Это способствовало интенсивному химическому выветриванию, образованию мощной коры выветривания. Вместе с тем, обилие осадков приводило к развитию энергичных процессов эрозии. В условиях тектонически спокойного режима формировался сглаженный и однообразный равнинный рельеф. В растительном покрове господствовали лесные формации. Этот тип структуры господствовал на Земле дважды: в среднем и позднем девоне и раннем карбоне – первый раз и большую часть мезозоя до начала позднемеловой и кайнозойской складчатости.

Следующий за ним 2 тип структуры характеризовался значительной дифференциацией рельефа, связанной с первыми стадиями эпохи орогенеза. Развитие вулканизма приводило к повышению содержания СО2 в атмосфере, что наряду с положительным тепловым балансом вызывало дальнейшее потепление и увлажнение климата (максимальные значения обоих показателей) и еще большую его унификацию на равнинах. Вместе с тем, появление горных хребтов вызвало вертикальную дифференциацию климатов и возникновение высотной ландшафтной поясности, что привело к интенсивному расчленению рельефа и значительной дифференциации растительного покрова. Он становится богаче, возникают новые группы и более разнообразные формы.

Второй тип был характерен для среднего и начала позднего карбона (первый этап) и позднего мела, палеогена и миоцена (второй этап).

3 тип структуры возникает в условиях интенсивных горообразовательных процессов (заключительной стадии орогенеза) и сильно расчлененного рельефа. Вулканизм ослабевает и уменьшается поступление углекислого газа. Это приводит к понижению температуры воздуха, усилению меридиональной циркуляции атмосферы и резкой дифференциацией климатических условий и, следовательно, почвенного и растительного покровов и ландшафтных зон. На Земле образуются обширные области холодных и жарких пустынь. Третий тип структуры ландшафтных зон был также дважды и был приурочен к позднему карбону и перми и концу плиоцена и четвертичному периоду.

Чередование структуры ландшафтной оболочки носило ритмический характер. Но сходство между циклами было лишь по форме и ходу развития. Данная схема отражает наиболее общие тенденции и направления в развитии оболочки, которые наблюдались на земном шаре относительно синхронно. Но пространственная неоднородность земной поверхности предопределяет, что изменения во времени должны быть неодновременными от места к месту. Это доказывается и имеющимся палеогеографическим материалом. Например, древнее оледенение в разных районах земли начиналось и заканчивалось не одновременно, воздымание гор приводило к аридизации одних районов и переувлажнению других. Таким образом, палеогеографические данные констатируют, что в один и тот же момент времени разные территории могут находиться в различных фазах одинаково направленного эволюционного процесса. Пространственная неравномерность развития ландшафтной оболочки получила название метахронности (К.К. Марков) или гетерохронности (С.В. Калесник)