9.1. Высотная зональность
Высота суши над уровнем моря - один из важнейших факторов ландшафтной дифференциации земной поверхности (наряду с широтной зональностью и секторностью). В горах этот фактор приобретает решающее значение.
Набор высотных поясов зависит в первую очередь от 1) положения горной системы в определенной широтной зоне и секторе; 2) орографических особенностей данной горной системы. Каждой ландшафтной зоне соответствует свой тип высотной поясности со своими числом поясов, их расположением и высотными границами. Секторные варианты высотной поясности в пределах одной зоны связаны с увеличением континентальности климата и различаются, как правило, не числом высотных поясов, а их характером.
А.М.Рябчиков [Рябчиков, 1968] подчеркивал особую важность учета секторности при анализе структуры высотной зональности континентов. Так, например, отличительной особенностью андийских ландшафтов Северного и севера Среднего Чили является отсутствие здесь, в пассатном поясе, западного приокеанического сектора и появление на побережье сектора континентального. В тоже время уже в субтропическом поясе хорошо выражен влажный приокеанический сектор, в пределах которого выделяются характерные зональные типы ландшафтов смешанных лесов, средиземноморских лесов и аридных степей и редколесий [Лукашова, 1966] и соответствующие им типы высотной поясности. Южнее 37° ю.ш. в Южной Америке обрывается уже континентальный сектор и восточные склоны Анд оказываются в переходном, а западные - по-прежнему в приокеаническом секторе.
Другой особенностью структуры высотной зональности Чилийских Анд (в основном северной части Чили) является распространение области полупустынь на 500 м выше, чем в аналогичных районах северных материков, и смыкание ее с областью высокогорных пустынь (пуной). При этом "разрывается" зона высокогорных степей, а снеговая линия поднимается чуть ли не на рекордную высоту 6500 м (вулкан Льюльяильяко). Видимо это связано с большим постоянством в южном полушарии, и особенно в Тихом океане, субтропического максимума давления (Южнотихоокеанского), в результате чего западный склон Анд постоянно овевается сухими холодными ветрами, дующими по периферии антициклона [Рябчиков, 1968].
Высотно-зональный тип ландшафта характеризуется определенным соотношением тепла и влаги, своими ландшафтно-геохимическими особенностями и типом почв и типом растительности, часто - типоморфными элементами водной миграции. Различают такие высотно-зональные типы ландшафтов, как горно-лесной, горно-степной, горно-луговой, горно-пустынный. Также выделяют интразональные типы горного ландшафта - скально-осыпные, вулканические. Подтипы ландшафтов выделяются в связи с дифференциацией высотных зон на пояса. Для них потоки тепла и увлажнения, геохимические данные берутся в более узких границах [Гвоздецкий, Голубчиков, 1981].
9.2.Некоторые общие черты горной природы
Рельеф гор образуется под воздействием двух основных факторов - тектонических движений и эрозионно-денудационного расчленения экзогенными процессами. Долгое время эндогенный, т. е. тектонический фактор считали определяющим, однако многие ученые указывают на то, что величина среза поверхности денудационными процессами за неотектонический этап может достигать нескольких километров [Гвоздецкий, Голубчиков, 1981].
Снижение снеговой линии и значительные поднятия гор в плейстоцене привели к широкому развитию горного оледенения. Все высотные зоны при этом смещались вниз. Современные высокогорные ландшафты альпийских и субальпийских лугов формировались в послеледниковое время верховьях трогов и в днищах древних ледниковых цирков и карров. Таким образом, ландшафты альпийских высокогорий являются очень молодыми и относятся к верхнечетвертичному времени [Гвоздецкий, Голубчиков, 1981].
Очень большая динамичность горных ландшафтов определяется двумя главными причинами: 1) значительные запасы потенциальной энергии тяготения, образовавшиеся при тектоническом поднятии гор; 2) незавершенность круговорота воды в атмосфере - осадки соприкасаются с земной поверхностью на больших абсолютных высотах, недоизрасходовав значительную часть потенциальной энергии тяготения, приобретенной водой при испарении с поверхности океана. В результате, в горных областях наблюдается большая, чем на равнинах, интенсивность эрозионно-денудационных - русловых, склоновых процессов.
Значительные суточные амплитуды и заморозки в высокогорьях приводят к мощному выветриванию пород. Тонкие частицы смываются со склонов, поэтому в корах выветривания преобладает грубообломочный - щебнистый и глыбистый - материал. В условиях вечной мерзлоты в горах формируются такие формы рельефа, как бороздящие глыбы, каменные глетчеры, термокарстовые просадки, структурные грунты, формы морозного печения и солифлюкционные. В непосредственной близости ледников и снежников развивается нивация - морозное выветривание, поддерживаемое наличием талой воды и приводящее к образованию углублений в коренных породах. В Андах Среднего Чили замерзание и оттаивание носят преимущественно суточный характер, поэтому образуются не очень мощные криогенные формы, такие как ледовые стебельки и каменные круги и полосы небольшого размера [Джеймс, 1981].
Русла горных рек имеют крутые падения и очень высокую скорость течения. Часто формируются порожисто-водопадные русла с выходами скальных пород и скоплениями глыб. Увеличение осадков с высотой и снижение испарения приводят к увеличению стока в горах. Основными источниками питания рек являются талые снеговые и ледниковые вод. Повышенная трещинноватость создает своеобразные условия накопления подземных вод.
В результате совокупного действия упомянутых тектонических и геоморфологических процессов в горах формируются особые комплексы рельефа. Для низкогорий и среднегорий характерен горно-эрозионный рельеф, представляющий собой систему горных долин, разделенных водораздельными хребтами. Рельеф предгорий и низкогорий с широкими долинами выше по макросклону переходит в среднегорье с глубокими ущельями, между которыми простираются крутосклонные водораздельные хребты с узкими гребнями [Гвоздецкий, Голубчиков, 1981].
В высокогорьях преобладают формы древних и современных оледенений - остроконечные гребни с карлингами, кары и ледниковые цирки по склонам и в верховьях долин. Горные долины имеют характерную корытообразную форму, связанную как с экзарационной работой ледника, так и с консервацией эрозионных процессов в период оледенения.
Таким образом, в горах ясно прослеживается зональность рельефа и рельефообразующих процессов, на которые, безусловно, накладываются литологические и экспозиционные особенности.
Почвы формируются главным образом на продуктах выветривания. Они отличаются многочисленными выходами скальных пород, щебнистостью и интенсивностью процессов смыва и намыва.
Распространение растительности, как и почв, подчиняется высотной зональности. При этом структура растительного покрова существенно осложняется различиями крутизны, экспозиции и литологии склонов.
Общими особенностями горной растительности являются жизнестойкость, нетребовательность, разнообразие и интенсивность приспособительных реакций. Одной из наиболее распространенных адаптаций является накопление сахара в тканях, снижающее критическую точку образования льда и увеличивающее тем самым морозостойкость растения. У многих растений совмещены фазы вегетации и цветения. Использование таких свойств горных почв, как запас тепла и питательных веществ, обуславливает развитие мощной корневой системы.
В горах широко распространены подушечные, розеточные и стелющиеся жизненные формы. Подушки встречаются обычно в сухих высокогорьях. Они представляют собой своеобразные парнички, внутри которых температура может в два раза превышать температуру воздуха [Калмыкова, 1975]; увеличивается и влажность. Снег и лед в них тает быстрее, почки и молодые побеги надежно защищены, получают перегной от отмерших растений. У розеток листья плотно прижаты к почве т получают таким образом от нее максимум тепла, хорошо защищены снегом зимой.
Верхние пределы распространения растений в горах зависят от географической широты и летних температур. Максимальны они в тропическом средиземноморском субтропическом климате, в частности в Среднем Чили.
Принципиально важной в структуре высотной поясности является верхняя граница леса. Выше располагается высокогорная растительность двух поясов - альпийская и субальпийская. В субальпийском поясе луговое высокотравье сочетается с низкорослыми стелющимися кустарниками. Иногда выделяют переходный к лесам пояс криволесья. Альпийский пояс представляет собой преимущественно низкотравные луга, где сообщества злаков и осок, образующих плотные дернины, чередуются с красочным разнотравьем.
