В статье интерпретируются известные факты и подвергаются анализу новые материалы, подтверждающие существование природных аналогий между горами и возвышенными равнинами Среднерусской лесостепи.

В структуре наземного варианта ландшафтной сферы Земли различают два класса контрастных ландшафтов - равнинный и горный.

Возвышенные равнины Среднерусской лесостепи относятся к категории низких. Их абсолютные высоты лишь у немногих превышают 400-метровые отметки: Подольская возвышенность - 383; Волынская - 341 м; Приднепровская - 226 м; Среднерусская - 293 м; Приволжская - 375 м; Общий Сырт - 405 м. Горы по положению над уровнем моря превосходят самые высокие возвышенные равнины европейской лесостепи от двух до двадцати раз - низкогорья (400-1000 м), среднегорья (1000-3000 м) и высокогорья (более 3000 м). Однако высота местности не единственный признак разграничения равнинных и горных ландшафтов.

Второй важнейший признак отличия гор от равнин - специфическое проявление закона географической зональности. Ландшафты гор характеризуются последовательным чередованием от подошвы к вершинам высотных поясов, чего нет на равнинах, где отчетливо выделяется широтная зональность. В структуре высотных поясов гор как минимум два пояса, а на самом деле их всегда значительно больше. Например, на западе южного макросклона Большого Кавказа таких поясов пять. Первый, до высоты 600 метров, пояс реликтовых колхидских лесов с подзолисто-желтоземными почвами; второй, до высоты 1000 м, пояс буковых лесов с горно-лесными бурыми почвами; третий, до 2000 м, субальпийский пояс с высокотравными лугами и зарослями кавказского рододендрона на горно-луговых почвах; четвертый, на высотах более 2000 м, пояс альпийских низкотравных лугов на горно-луговых почвах со скальными обнажениями и осыпями; пятый - нивальный пояс с высотами 3000-4000 и более метров, представляет собой область вечных снегов и льдов. На возвышенных равнинах юга Русской равнины на протяжении не менее 1000 км сменяют друг друга только две широтных географических зоны - на севере лесостепь с выщелоченными черноземами и серыми лесными почвами, а на юге степи на обыкновенных и южных черноземах.

В действительности признаков различия гор и равнин значительно больше. Это и существенная разница в относительных высотах, крутизне и длине склонов, глубине расчленения, дробности микроэкспозиций и, конечно же, разница в скоростях и размахе геодинамических и тектонических событий [5].

Если горы и равнины как ландшафты антиподы факт общеизвестный, то исходя из единства природы наземного варианта ландшафтной сферы, можно предположить, что между ними, по- видимому, должны существовать и некие признаки сходства.

Как показывает наш анализ, на возвышенных равнинах Восточно-Европейской лесостепи совершается немало явлений и процессов, типичных для горных стран. А принципиальная разница между ними заключается в размерности и степени энергетической интенсивности. Вот почему явления и процессы обычные для ландшафтов гор и встречающиеся на возвышенных равнинах Среднерусской лесостепи мы предлагаем в дальнейшем именовать эффектами горных аналогий. Все их многообразие можно свести к нескольким группам.

Геодинамические и тектонические горные эффекты

Энергетической основой геодинамических и тектонических эффектов выступают гравитационная энергия и внутренняя энергия Земли, с которыми в первую очередь связан долинно-балочный рельеф всех возвышенностей юга Русской равнины, а многие долины малых рек в бассейнах Оки и Дона, заложенные в местах тектонических разломов и вовсе приобретают горный облик. На Среднерусской возвышенности каньенообразный, ущелевидный профиль имеют долины Вашаны, Крушмы, Скниги, Прони, Осетра, Воргола, Красивой Мечи и многих других [21]. Да и разработанные долины Оки и Дона на участках, где они прорезают неотектонические поднятия, резко меняют свой продольный профиль, вызывающий горные ассоциации [3]. Впечатляющий вид имеют каньоны левых притоков Днестра на Подольской возвышенности - Смотрич, Збруч, Се- рет. Если долинно-балочное расчленение поверхностей на возвышенных равнинах явление обычное, то этого нельзя сказать о таких процессах как сбросы, обвалы, сели.

Сбросы в горах, как разновидность разрывных тектонических смещений горных пород явление ординарное. Сбросовые или глыбовые горы образуются при повторном орогенезе. К ним относятся отдельные горные массивы Западной Европы, Тянь-Шань и другие.

На Русской равнине известен Жигулевский сброс на Приволжской возвышенности. В. А. Вар- санофьева пишет: «гряда Жигулей представляет собою поднятое крыло большого сброса, который внезапно вывел на поверхность глубоко залегающие известняки каменноугольного возраста, гораздо более древние, чем мезозойские пески, глины и мел, залегающие к северу на одном уровне с ними в опущенном крыле этого сброса» [5, с. 70].

Обвалы и обвальные склоны - типичные формы горного ландшафта. Горные обвалы в виде ниш отрыва, полос скольжения и груд крупных обломков встречаются у подножия или на дне горных долин [31]. В границах Среднерусской возвышенности на правобережье Дона к обвалам скольжения относится скала «Тещин язык» на Галичьей горе в Липецкой области и два обрыва писчего мела в окрестностях сел Сторожевое и Белогорье в Воронежской области. При весеннем снеготаянии и летних ливнях на восточном склоне Среднерусской возвышенности по линии Копанище- Крупенниково-Откос-Лиски происходит регулярное падение меловых глыб на железнодорожное полотно. Угроза обвалов оказалась настолько велика , что в конце 1999 года службой пути ЮВЖД было принято решение о проведении строительно-монтажных укрепительных работ на протяжении около 20 км [28].

Сели на возвышенных равнинах Среднерусской лесостепи еще один впечатляющий по геодинамике горный эффект. В том что сели характерные явления для горных районов с континентальным климатом факт общеизвестный.

Впервые селеподобные явления на равнинах нами наблюдались в 1964 году на надпойменных террасах Дона в Лискинском районе Воронежской области, когда после обрушившегося интенсивного ливня образовался грязевой поток из почвенного слоя и песка, засыпавший часть села Нижний Икорец [23]. Интерпретация подобных явлений на возвышенностях, как равнинных селей, произошла после наблюдения за грязекаменным потоком в июне 1976 года на правобережье Дона в районе Дивногорья [22]. Механизм образования равнинных селей аналогичен механизму селей, проходящих в горах. Первоначально на склонах долин и балок скапливаются продукты выветривания, которые затем при интенсивных ливнях (выпадает за короткое время от 36% до 50% месячной нормы осадков) увлекаются сформировавшимся потоком воды вместе с частично эродируемым поверхностным почвенным слоем по тальвегам логов на поймы Дона и Тихой Сосны. Многочисленные и очень мощные грязекаменные (меловые) сели наблюдаются на восточных склонах Среднерусской возвышенности в бассейне Дона и его правых притоков [28].

Эффекты компонентно-ландшафтной асимметрии

Симметрия и асимметрия - фундаментальные свойства природы. Симметрия характеризуется полным соответствием в расположении частей целого относительно средней линии или центра. Учение о симметрии активно развивается в математике, физике, биологии, кристаллографии. Для географических (физико-географических) систем и ландшафтов симметрия явление редкое. По самым разным причинам, планетарным или узколокальным, географические природные объекты несут на себе печать отклонения от симметрии, что позволяет утверждать существование противоположной закономерности - асимметрии (дисимметрии)[1].

Ф. Н. Мильков [16] в зависимости от причин, «вызывающих асимметрию ландшафтных комплексов», различает 10 генетических типов ландшафтной асимметрии.

Ландшафты гор - основные носители асимметрической закономерности. Асимметрия здесь встречается повсеместно и хорошо изучена. Как показывают наши исследования явление асимметрии не менее часто регистрируется на возвышенных равнинах Среднерусской лесостепи, но, по сравнению с горным вариантом, до сих пор остается недостаточно изученной проблемой.

Климатические эффекты на возвышенных равнинах Среднерусской лесостепи - аналоги барьерным эффектам в горах. Происхождение и тех и других связано с обязательным совпадением, по меньшей мере, двух условий. Первое - устойчивое существование адвекции, переноса воздушных масс в горизонтальном направлении. Второе - простирание возвышенностей, как впрочем, и гор, перпендикулярно или субперпендикулярно к направлению адвекции.

Эффекты климатической асимметрии между наветренными и подветренными склонами гор и возвышенностей сказывается на всех величинах климата, но особенно резкой контрастности подвержены атмосферные осадки. Например, на западных склонах Береговых хребтов в Северной Америке за год выпадает от 1000 до 2000 мм влаги, а в «тени» адвекции она падает до 250 мм. Такая же зависимость отмечается на западных и восточных склонах континентального Урала. Находясь на почтительном расстоянии от океана, западные, наветренные, склоны активизируют выпадение осадков до 800 мм за год, в то время как на противоположном макросклоне их всего 400500 мм. Нельзя не заметить еще одну важную закономерность: по западной периферии Уральских гор максимум осадков смещается на юг под широту Тулы, а вдоль восточного склона их количество уменьшается к северу до Серова - Красноту- рьинска (почти под 60° с.ш.).

А. В. Шипчинский [30] считает, что первым, кто обратил внимание на влияние русских возвышенностей на осадки, был Э. Берг. Данные климатологов показывают, что западные склоны и водоразделы Среднерусской возвышенности в теплый период (апрель-октябрь) получают на 70-100 мм осадков больше, чем восточные (подветренные) склоны и равнинные места к востоку от них [29].

Уменьшение годового количества осадков на возвышенности с запада на восток объясняется разницей циркуляционного режима. Если на западе повторяемость циклонов составляет около %, то на востоке они реже и на их смену приходят антициклоны. Повторяемость антициклонов на востоке возрастает до 4,5 %, а в отдельные месяцы (май, сентябрь) достигает 5,7% [4]. Увеличение количества осадков на западных склонах способствует их большая лесистость. Согласно расчетам климатологов каждые 10% дополнительной лесистости в наветренной части района вызывают в нем выпадение 4 % дополнительных летних осадков. Уменьшение увлажненности восточного склона подчеркивается нарастанием здесь летних температур. Изотермы июля заметно отклоняются на северо-восток. Так, июльская изотерма 19° проходит южнее Курска, северо-западнее Липецка и севернее Рязани.

Анализ сумм температур выше 10° показывает еще более резкий контраст между западными и восточными склонами и особенно между крайним северо-западом и юго-востоком известняковой части Среднерусской возвышенности (таблица).

Соответственно наблюдаются расхождения и в количестве дней с температурой выше 10°. Разница в температурных условиях на западном и восточном склонах Среднерусской возвышенности существенно влияет на продолжительность летнего сезона. Для северо-запада Тульской области (Заокский административный район) средняя продолжительность летнего сезона составляет 72 дня, а на восточном склоне (Ефремовский район) она увеличивается до 93 дней [2].

К числу климатических эффектов гор на возвышенных равнинах относится феновый эффект. Фены, ветры с высокой температурой, наблюдаются во всех горных системах, но особенно часто на Северном Кавказе, в Закавказье, в Альпах и в горах Средней Азии [27].

Таблица

Суммы активных температур выше 10 °С на западных и восточных склонах Среднерусской возвышенности

(составлено авторами)

В середине прошлого столетия феновые эффекты были зарегистрированы на Среднерусской и Приволжской возвышенностях. Известно, что из- за феновой циркуляционной обстановки на восточ - ных склонах Среднерусской возвышенности температура в летние месяцы может повышаться в направлении от водоразделов к подошве склонов на 1,0-1,5 °С.

Горные эффекты в асимметрии почвенно-растительного покрова возвышенных равнин. С климатическими эффектами гор на возвышенностях юга Европейской России тесно связано возникновение горных эффектов в почвенно-растительном покрове и ландшафтах равнин. Как и в горах на возвышенных равнинах наблюдается устойчивая инсоляционная и циркуляционная асимметрии, влияющие на специфику почвенного и растительного компонентов ландшафта на наветренных и подветренных склонах. Так, на западных и северо-западных (наветренных) склонах Среднерусской возвышенности получили распространение дерново-подзолистые и серые лесные почвы, которые на восточных (подветренных) склонах сменяются выщелоченными и типичными черноземами. Граница серых лесных почв проходит через Курск-Орел-Мценск-Одоев-Тула-Венев [19]. Вслед за изменением почвенного покрова изменяется и растительность. На северо-западных и западных склонах Среднерусской возвышенности в девственном состоянии господствовали массивы широколиственных, а севернее Орла и хвойно-широколиственных лесов. Повышенная в прошлом лесистость запада Среднерусской возвышенности по сравнению с востоком находит свое отражение и в современном распространении лесной растительности. На западе Тульской области произрастает около 60% всех лесов, а средняя лесистость западных районов Орловской области составляет 17,3 %; напротив, на восточных склонах она падает до 7,9 %. В некоторых административных районах Липецкой области (Воловском, Долгоруковском) она едва достигает 3,6%. Различается и видовой состав лесов. Г. Э. Гроссет [11] считает возможным выделять дубравы запада Среднерусской лесостепи в особый влаголюбивый тип дубрав. В пологе этих лесов часто произрастают таежные виды. Г. Э. Гроссет пишет: «Лес буквально наводнен ими, и почти невозможно встретить участок, где бы почва не была усеяна листьями майника или где отсутствовали бы грушанки, орляк. Спутники хвойного леса встречаются здесь решительно во всех условиях. Особенно же они обильны в нижней трети северных склонов» [с. 47]. По лесным массивам запада Среднерусской возвышенности очень небольшими участками разбросаны верховые сфагновые болота, не встречающиеся на восточных склонах. В покрове верховых болот, кроме сфагнума, произрастают клюква, пушица влагалищная, багульник болотный, брусника, черника.

Восточные склоны в противоположность западным сильно остепнены. Известняковые склоны (плакоры распаханы) речных долин и балок покрыты степным и луговым разнотравьем из шалфея остепненного, горицвета весеннего, овсяницы красной, типчака, ковыля Тырса, ковыля Иоана, ковыля красивейшего и других. По восточной, более континентальной части Среднерусской возвышенности, по-видимому, было возможным продвижение степняков далеко на север к широтному течению р. Оки. А. К. Скворцов [20], анализируя собственные наблюдения и литературные данные, приходит к выводу о том, что «восточная (разрядка наша - В. Ф.) окраина Среднерусской возвышенности от Ельца и севернее является полосой значительно обогащенной южными видами по сравнению с прилежащими с запада или востока местностями. Вероятно, это путь, по которому южные растения когда-то продвигались к северу. ...Если это же направление проследить еще далее к северу по меридианальному колену Осетра, мы упремся в Белые Колодези[2]» [с. 88]. Идея

А. К. Скворцова была позднее подтверждена детальными исследованиями В. И. Данилова [12]. Видовое богатство восточных склонов по сравнению с западными отмечал раньше В. В. Розен [18], изучая растительность Тульской губернии.

Почвенно-растительная асимметрия еще резче подчеркивается тяготением к восточным склонам возвышенности реликтовой флоры. Трудами воронежских ботаников Н. П. Виноградовым и С. В. Голицыным в юго-восточной известняковой части Среднерусской возвышенности был установлен Северо-Донской ботанический реликтовый район. «Западная граница района проходит по линии Пальна-Аргамач на р. Пальне, с. Казаки - на р. Воргол, д. Бездоновка - на р. Ясенке, Луговская гора на р. Кшень, с. Ивановка на р. Олыме» [9]. Имеющиеся реликтовые растения (например, шлемник Хитрово) вне границ этого района, если и встречается, то только на восточной окраине возвышенности, в долине р. Красивой Мечи Тульской области. Северо-Донской реликтовый район заключает в себе богатую флору разновозрастных реликтов - неогеновых, ледниковых и послеледниковых, произрастающих в лесных или степных условиях.

Эффекты ландшафтных асимметрий. С существованием на возвышенных равнинах Восточно-Европейской лесостепи прежде всего биокли- матических эффектов гор связано появление ландшафтных эффектов, которые фиксируются смещением границ географических зон и подзон и отражаются в особенностях структуры типологических комплексов.

Так, например, запад и северо-запад Среднерусской возвышенности представляют собой северную лесостепь (подзона широколиственных лесов, других авторов).

В девственном состоянии здесь преимущественно произрастали дубравы на серых лесных почвах и только небольшими островами встречались остепненные луга и луговые степи на опод- золенных и выщелоченных черноземах. На песчаных зандровых равнинах среди широколиственных лесов фрагментами произрастали и хвойношироколиственные леса.

Восточные и юго-восточные части возвышенности на тех же самых широтах заняты типичной лесостепью, где в девственном состоянии преобладали луговые степи на типичных, оподзоленных и выщелоченных черноземах, а также встречались дубравы на серых лесных почвах.

Признано, что Среднерусская возвышенность резко усиливает процесс общего смещения ландшафтных зон на юге Русской равнины в северовосточном направлении, а это в свою очередь находит свое выражение в ландшафтной асимметрии ее западного и восточного склонов [15]. Еще более существенный эффект в смещении границ географических зон отмечается на востоке Приволжской возвышенности (правобережье Волги), где границы степи и лесостепи значительно отодвигаются на север по сравнению с их положением на западе возвышенности [26].

Барьерный эффект находит свое отражение в структуре типологических единиц, в частности Среднерусской возвышенности. Многие типы урочищ, характерные для одного склона возвышенности часто абсолютно не встречаются на другом. Так, только на западном склоне нам известны урочища Лозы (плакорный тип местности); урочища слепых балок на водоразделах, верховых болот в карстовых воронках (зандровый тип местности); урочища оврагов в лёссе с карстовыми провалами в днище (склоновый тип местности). А такие комплексы, как урочища верхов (склоновый тип местности), березняков на плакорах, карстовые озера, урочища лесных и лугово-степных балок с заболоченным днищем одинаково известны и на западе и на востоке возвышенности, но на западных склонах их встречаемость чаще.

Часть комплексов относятся только к восточному склону и на западном почти полностью отсутствуют. Среди них урочища нагорных березняков на известняках с реликтовой флорой и урочища кустарниковых степей на известняках.

Как и в горах, наветренные (западные) склоны Среднерусской возвышенности становятся провод - ником на юг более северных элементов ландшафта, а восточные, наоборот, более южных на север. Таким образом, ландшафтные эффекты гор на возвышенных равнинах Восточно-Европейской лесостепи конкретно проявляются здесь в виде вертикальной дифференциации равнинных ландшафтов, являющейся прообразом высотной ме- зозональности.

Читать полностью:http://www.km.ru/referats/334732-effekty-gor-na-vozvyshennykh-ravninakh-srednerusskoi-lesostepi