Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы изучения асимметричных форм рельефа 9
1.1. Общие положения учения о симметрии 9
1.2. Применение теории симметрии в геоморфологии 13
1.3. Факторы, определяющие асимметрию речных долин и бассейнов 16
1.3.1. Планетарные факторы 17
1.3.2. Тектонические факторы 18
1.3.3. Гипсометрические факторы 20
1.3.4. «Структурные» факторы 20
1.3.5. Геоморфологические (топографические) факторы 21
1.3.6. Гидродинамические факторы 22
1.3.7. Климатические факторы 24
1.3.8. Признаки разных типов асимметрии 31
1.4. Факторы, определяющие асимметрию ландшафтных комплексов 32
Глава 2. Влияние асимметрии хребта Сихотэ-Алинь и островов Курильской гряды на геоморфологические процессы 37
2.1. Количественная оценка асимметрии 37
2.2. Анализ асимметрии хребта Сихотэ-Алинь и островов Курильской гряды 39
Глава 3. Развитие долинной и бассейновой асимметрии в реках Приморья 48
3.1. Основные природные факторы, влияющие на формирование геосистем бассейна р. Киевки (Приморье) 48
3.1.1. Общая характеристика и особенности орогидрографии бассейна р. Киевки 48
3.1.2. Геологическое строение бассейна р. Киевки 51
3.1.3. Геоморфологическое строение бассейна р. Киевки 53
3.1.3.1. Оценка общих условий релъефообразоеания 53
3.1.3.2. Структурный рельеф 55
3.1.3.3. Вулканогенный рельеф 55
3.1.3.4. Денудационный рельеф 57
3.1.3.4.1. Денудационный рельеф среднегорья 57
3.1.3.4.2. Денудационный рельеф низкогоръя 58
3.1.3.4.3. Рельеф вершинного пояса среднегорья и низкогоръя 59
3.1.3.4.4. Рельеф склонов речных долин 60
3.1.3.5. Аккумулятивный рельеф 62
3.1.4. Климат 66
3.2. Причины формирование долинной и бассейновой асимметрии в водотоках разных порядков в Приморье 69
3.2.1. Долинная и бассейновая асимметрия магистральной реки (на примере рек Киевки, Партизанской, Комиссаровки) 69
3.2.1.1. Долинная и бассейновая асимметрия р. Киевки 69
3.2.2.1. Долинная и бассейновая асимметрия р. Партизанской 77
3.2.2.2. Долинная и бассейновая асимметрия р. Комиссаровки 83
3.2.2. Бассейновая асимметрия крупных притоков на примере рек Кривой и Лазовки) 88
3.2.3. Анализ климатической асимметрии в бассейне р. Киевки 95
3.2.3.1. Анализ асимметрии водотоков 1 порядка в бассейне р. Лазовка 95
3.2.3.2. Анализ асимметрии водотоков 1 порядка в бассейне р. Кривая 96
3.2.3.3. Анализ асимметрии водотоков 1 порядка в бассейне р. Беневка 97
3.2.3.4. Анализ асимметрии водотоков 1 порядка в бассейне р. Перекатная 98
3.3. Особенности проявления ландшафтной асимметрии водосборного бассейна р. Киевки 101
Глава 4. Причины формирования асимметрии водотоков низких порядков на Курильских островах 108
4.1. Основные природные факторы, влияющие на формирование Курильских островных геосистем 108
4.1.1. Общая характеристика и особенности орогидрографии Курильских островов 108
4.1.2. Геологическое и тектоническое строение Курильских островов 109
4.1.3. Геоморфологическое строение Курильских островов 112
4.1.4. Климат 119
4.2. Анализ бассейновой асимметрии в водотоках низких порядков на островах Курильской гряды 125
4.2.1. Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Кунашир 125
4.2.2. Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Шикотан 132
4.2.3. Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Уруп 135
4.2.4. Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Симушир 140
4.2.5. Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Парамушир 145
4.2.6. Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Шумшу 152
4.2.7. Выводы 156
Выводы 160
Литература 163
- Климатические факторы
- Аккумулятивный рельеф
- Особенности проявления ландшафтной асимметрии водосборного бассейна р. Киевки
- Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Парамушир
Введение к работе
Актуальность исследований. Асимметричные формы рельефа, отражающие текущий итог в развитии земной поверхности, несут информацию о направленности изменений этих форм под действием природных факторов. Они возникают в результате неоднородности процессов их создавших, и в свою очередь определяют дальнейшие различия в рельефообразовании, интенсивность которого зависит от величины асимметрии.
Одной из морфологических особенностей рельефа водосборных бассейнов и речных долин является асимметрия склонов, наиболее ярко проявляющаяся в разной их крутизне. Асимметрия долинных склонов -показатель условий образования долин, поэтому ее выявление и объяснение -важная задача геоморфологии. Различия в крутизне предопределяют отличия склоновых и флювиальных процессов, климата, почвенно-растительного покрова на склонах противоположных экспозиций и в конечном итоге влияют на устойчивость природной системы в целом. В настоящее время нет общепринятой методики количественного выражения степени асимметрии, часто не выявлены закономерности пространственного размещения разных типов асимметрии.
Цель исследований - изучение особенностей асимметрии водосборных бассейнов и речных долин горных территорий и определение ее влияния на развитие геосистем (на примере юга Дальнего Востока).
Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Оценка основных факторов, определяющих формирование
бассейновой и долинной асимметрии рек на юге Дальнего Востока;
2. Количественное определение степени асимметрии водосборных
бассейнов и речных долин;
3. Выявление характера взаимодействия разных типов асимметрии в
морфологии долин горных рек;
4. Изучение особенностей пространственного распределения и
выделение границ между типами и вариантами климатической асимметрии
на Курильских островах и в Приморье;
5. Анализ роли асимметрии водосборного бассейна в формировании
асимметрии ландшафтов (на примере р. Киевки, Приморье).
Фактический материал. В основу работы положены результаты исследований автора, проведенных согласно плану научно-исследовательских работ лаборатории палеогеографии ТИГ ДВО РАН. Исследования были поддержаны грантами ДВО РАН (2002 г. «Анализ пространственного распространения типов и вариантов климатической асимметрии малых речных долин на Курильских островах»; 2003 г. «Сравнительный анализ пространственного распространения вариантов климатической асимметрии малых речных долин на Курильских островах и в Приморье»). Объект исследования - речные долины и водосборные бассейны горных рек на территории юга Дальнего Востока. В Приморье наиболее подробно изучен бассейн р. Киевки от магистральной реки до водотоков I порядка включительно, менее детально - бассейны рек Партизанской и Комиссаровки. На Курилах рассмотрена асимметрия водотоков низких порядков на островах Кунашир, Уруп (Южные Курилы), Симушир (Средние Курилы), Парамушир, Шумшу (Северные Курилы), Шикотан (Малые Курилы). Для водотоков разных порядков по топографическим картам масштабов от 1:50000 до 1:100000 проводились морфометрические исследования, определялись тип и степень асимметрии. Общее количество изученных водотоков составляет около 1000 для Приморья и свыше 2600 для Курильских островов.
Научная новизна работы.
получены данные по количественной характеристике асимметрии в бассейнах и долинах горных рек на юге Дальнего Востока;
установлено пространственное распространение разных типов и вариантов климатической асимметрии и намечены границы между ними;
- качественно оценено взаимодействие разных факторов, определяющих
асимметрию долин и бассейнов в разнопорядковых горных водотоках на
Курильских островах и в Приморье;
- рассмотрено влияние бассейновой асимметрии на формирование
асимметрии ландшафтной структуры водосборного бассейна.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволяют количественно оценить соотношение крутизны склонов речных долин и водосборных бассейнов, существенно определяющих их строение, ход эрозионных процессов, условия формирования и прохождения паводков, а в целом - устойчивость природных систем. Степень асимметрии помогает выявить интенсивность склоновых и флювиальных процессов в геологическом прошлом и дать прогноз их развития. Крутизна склонов влияет также на условия сохранности коренных месторождений и формирования россыпей. Полученные результаты могут быть использованы проектными и строительными организациями при прокладке линейных коммуникаций, гражданского и промышленного строительства.
Защищаемые положения.
1. Долинная асимметрия магистральных рек Южного Приморья
возникает в результате взаимодействия нескольких факторов. При
совпадении знака бассейновой и долинной асимметрии главную роль в
образовании асимметрии долин играют гидродинамический,
топографический факторы, а при противоположных значениях - на первое
место выступает гипсометрический фактор.
На юге Дальнего Востока преобладает южный тип климатической асимметрии. На восточном макросклоне хребта Сихотэ-Алинь выражен океанический вариант южного типа асимметрии, на западном -континентальный. На Курильских островах также доминирует южный тип асимметрии, но на небольших островах развит северный тип.
Асимметрия водосборного бассейна влияет на особенности его ландшафтной структуры - на крутых склонах отмечаются резкие границы
ландшафтных комплексов, на пологих - границы более размытые.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались: на международных рабочих совещаниях по изучению глобальных изменений на Дальнем Востоке (Владивосток, 2000, 2002, 2004); молодежных конференциях "Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке" (Владивосток, 2002, 2004); IV, V, VI, VIII региональных конференциях к всемирным дням Воды и Метеорологии «Вопросы гидрометеорологии и географии Дальнего Востока» (Владивосток, 2003, 2004, 2005, 2007); XII Совещание географов Сибири и Дальнего Востока (Владивосток, 2004); XIII Совещании географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 2007).
Итоги исследований опубликованы в 2 монографиях, 19 статьях и тезисах.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 158 наименований. Общий объем работы 173 страницы, включая 35 таблиц, 27 рисунков.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.г.н., профессору A.M. Короткому, сотрудникам лаборатории палеогеографии ТИГ ДВО РАН Н.Г. Разжигаевой, Л.А. Ганзей, Т.А. Гребенниковой, В.Б.Базаровой за ценные и корректные замечания, советы и поддержку.
Климатические факторы
Климатически обусловленная асимметрия склонов речных долин и междуречий связывается, прежде всего, с анизотропностью склоновых процессов (Архангельский, 1911; Борзов, 1913; Щукин, 1960 и др.). К климатическим факторам относятся влияние на склоны речных долин инсоляции, преобладающих ветров и другие.
А. Пенк в 1894 г. (по Щукину, 1960) на основании многих примеров из Средней Европы показал, что здесь, как правило, крутым является склон, обращенный против господствующих в средних широтах влажных западных ветров, независимо от того, будет ли этот склон правым или левым. Поддерживали эти взгляды также французские исследователи Л.А. Фабр, Е. Маршан (по Щукину, 1960), посвятившие ряд работ вопросу о влиянии дождевых ветров на выработку асимметричных долин северных склонов Пиренеев.
В то время, как упомянутые выше авторы придавали значение при формировании несимметричных долин только ветрам, приносящим осадки, другие полагали, что в этом процессе могут играть роль вообще всякие ветры, устойчивые по направлению: нагоняя воду к наветренному склону, они вызывают нисходящие течения и тем самым усиленный подмыв этого берега и его обрушивание время от времени, что ведет к асимметричному развитию долины. Есть исследователи, которые видят роль ветра в том, что он, иссушая почвенный покров определенного склона и разрыхляя его частицы, облегчает абляцию склона и делает его, таким образом, более крутым. Здесь роль ветра приравнивается, таким образом, к роли инсоляции, которую А.Д. Архангельский (1911) и Н.А. Димо (1907) считают решающей в процессе формирования асимметричных долин во внеледниковых областях Русской равнины. А.Д. Архангельский (1911) объясняет крутой склон южной экспозиции речных долин, текущих в широтном направлении, различной энергией размывания пород в зависимости от неодинаковых условий нагревания и распределения осадков на различно ориентированных склонов.
Сходные взгляды высказал А.Н. Мазарович (1927). По его мнению, в результате неравномерности в освещении и нагревании медленное таяние снега на пологом склоне вызывает постепенное нарастание делювиального чехла, который прижимает водоток к крутому склону, подмывает его, что делает его еще более крутым.
Большинство приверженцев инсоляционной теории асимметрии долин, наблюдавших эту асимметрию в условиях сухого и континентального юго-востока Европейской части России, приписывают основные процессы формирования асимметричных склонов периоду таяния снегов. Но по мнению М.Ф. Колбина (1945), главную роль в формировании асимметрии играют условия летнего периода, когда осадки часто носят ливневой характер, давая сразу значительные количества воды. Вследствие сухости климата и более сильного нагревания южных склонов они быстрее теряют влагу, растительность на них выгорает и перестает защищать склон от размыва раньше, чем на противоположных теневых склонах. Южные склоны сильней размываются в нижней части, и становятся более крутыми. Северный, обычно задерненный склон не способствует образованию на нем эрозионных борозд во время дождя, поэтому не так быстро размывается.
В настоящее время существуют две точки зрения, объясняющие механизм выработки климатической асимметрии. Одна группа исследователей (Н.А. Димо, А.Д. Архангельский, В.Н. Сементовский, М.Ф. Колбин, В.Ф. Перов, И.С. Щукин) видит причину формирования асимметрии в современных процессах, объясняя крутые склоны высокой активностью процессов на склонах южной и западной экспозиции. Другая группа исследователей (С.С. Неуструев, А.Н. Мазарович, Р. Позер, Ж. Трикар, A.M. Короткий, Г.П. Скрыльник, А.П. Дедков, Г.П. Бутаков, Ю.В. Бабанов и др.) связывает формирование климатической асимметрии с перигляциальными условиями плейстоцена. Однако среди сторонников реликтовой асимметрии существуют два подхода, объясняющих возникновение асимметрии склонов малых и средних речных долин. Одни исследователи связывают это только с инсоляцией, другие, кроме инсоляции, учитывают и роль других климатических факторов.
Данные по радиации склонов (Гейгенр, 1960; Боков, 1978 и др.) показывают, что склон, обращенный на юг, в зависимости от крутизны получает тепла в 2-3 раза больше, чем противоположный склон. Что же касается различий в поступлении тепла на склоны, ориентированные на запад и восток, однозначного ответа нет. Ряд ученых (Сементовский, 1963; Пресняков, 1955; Гейгер, 1960; Дедков, 1970) утверждают, что склоны западной экспозиции прогреваются сильнее, чем противоположные, так как наблюдается смещение максимального суточного хода температуры воздуха на вторую половину дня, а в первую половину, когда нагреваются склоны восточной экспозиции, часть энергии тратится на испарение росы, на прогревание почвы и атмосферы. В.А. Боков (1978) считает, что в облачные дни дневные суммы солнечной радиации на восточном склоне в 2 раза больше, чем на западном, в ясные дни это соотношение сумм снижается до 20-30%. В зависимости от конкретных условий (характера растительности, соседства водоемов, направления ветров) более теплыми оказываются то склоны западной, то склоны восточной экспозиции. Таким образом, различия в температурном режиме склонов меридиональных долин значительно меньше, чем в широтных долинах и объяснить их резкую асимметрию одной инсоляцией невозможно, необходимо привлекать другие климатические факторы. Таким фактором является увлажнение грунтов, поскольку, как неоднократно было показано (Дедков, 1970; Воскресенский, 1971), интенсивность солифлюкционных процессов в значительной степени определяется влажностью грунта.
Известно (Гейгер, 1960 и др.), что увлажненность почвы склонов в значительной мере определяется запасами влаги, которые в свою очередь зависят от ветровой экспозиции. Различия в увлажнении западных и восточных склонов связаны, прежде всего, с неравномерным распределением снежного покрова. Наблюдения (Ступишин, 1950; Боков, 1978 и др.) показали, что метелевый перенос значительно увеличивает запасы снега на подветренных склонах и уменьшает на наветренных.
Определенное значение для различного увлажнения западного и восточного склонов имеет и эффект асимметрии суточного хода составляющих теплового баланса. В первую половину дня основная доля энергии, как уже говорилось ранее, тратится на нагревание воздуха. В послеполуденное время турбулентное перемешивание выравнивает температурные различия на разных склонах. Поэтому вечером на западном склоне значительно большая часть радиационного баланса расходуется на испарение, чем расходовалось утром на восточном склоне. В результате этого процесс иссушения западных склонов идет быстрее.
Региональные исследования в Средней и Восточной Сибири и на Дальнем Востоке выявили широкое распространение «климатической» асимметрии склонов, как в области развития вечной мерзлоты, так и за ее пределами (Пресняков, 1955; Симонов, 1959, 1963; Эпштейн, 1961; Воскресенский, 1962, 1968; Скрыльник, 1968; Крылов, 1976; Короткий и др., 1976; Короткий, Скрыльник, 1979 и др.).
В начале пятидесятых годов Ю. Бюдель и Ж. Трикар в Западной Европе выделили два типа асимметрии: холодный, где крутыми являются склоны северной и восточной экспозиции; теплый - с крутыми склонами южной и западной экспозиции.
Е.А. Пресняков (1955) при изучении асимметричных долин в Восточной Сибири различил две зоны - северную и южную, различающиеся направленностью развития асимметрии (рис. 2). В северной зоне теневой склон северной экспозиции более крутой, так как летом он не оттаивает. Противоположный склон южной экспозиции более пологий, на нем происходят интенсивные солифлюкционные процессы, летом эти склоны оттаивают, и значительные массы оползающих пород отжимают русло под основание крутого склона.
В южной зоне асимметрия диаметрально противоположна. Здесь теневой склон северной экспозиции пологий, так как из-за медленного оттаивания на нем идут более активные склоновые процессы, оползающие породы отжимают русло под крутой склон южной экспозиции, который быстро просыхает. В обоих случаях более пологий склон большего увлажнения, на котором период осенних и весенних замерзаний и оттаиваний более длителен. Таким образом, объединяются наиболее благоприятные условия физического и химического выветривания. В обеих зонах пологий склон оползает и отжимает русло в противоположную сторону, под основание крутого склона. Нарастает пологий склон не только внизу, вследствие отжимания русла, но и вверху, из-за перемещения водораздела, захватывая и здесь участки более крутого, но медленнее разрушающегося склона. И в северной и в южной зоне пологий склон образуется именно потому, что он быстрее разрушается, быстрее выполаживается. Крутые склоны сохраняют крутизну именно потому, что они устойчивы и разрушаются медленнее.
Аккумулятивный рельеф
Комплекс высоких поверхностей (N i-N 2) (150-230 м) характеризуется плохой сохранностью древних элементов рельефа (хандагоузский уровень). Это уплощенные водоразделы между реками Киевка и Кривая с хорошо выраженными седловинами и отдельными останцами. Находки в некоторых седловинах песков, алевритов и мелких галечников, а на высотах - галечно-валунного материала, позволяют рассматривать эти образования как остатки верхнемиоценовой и раннеплиоценовой речной сети (Короткий, 2004 [66]).
Плиоценовые террасы - это террасы высотой 60-80 м (кишиневская VI НПТ), 80-100 м (кедровская VII НПТ), распространные по правобережью р.Киевки и в нижнем течении ее притоков (Короткий, 2004 [66]) (рис.10). Этот аккумулятивно-денудационный уровень возник в условиях интенсивной боковой и ослаблении глубинной эрозии и отличается значительной шириной, превышающей ширину современного днища долины в этих местах.
К эоплейстоцену (ЕО) отнесена 55-60-метровая терраса (мисусинская V НПТ), хорошо выраженная на правобережье р.Киевки, от устья р.Мисусы до устья руч.Парамоновского. Эта терраса морфологически сходна с VI НПТ, фактически образуя нижнюю часть геоморфологической ступени в интервале высот 50-80 м (Короткий, 2004 [66]).
Терраса нижнего звена (Оі) - 30-40-метровая (каменская IV НПТ) терраса. Наблюдается на правобережье в верхнем течении р.Целинки выше участка анцетендентной долины.
Терраса среднего звена (Оц) высотой от 15-20 до 25-30 м (парамоновская III НПТ) широко распространена на пологих склонах асимметричных долин, где их ширина может достигать нескольких сотен метров. Терраса по своему строению сложна и фактически фиксирует всю историю развития речных долин в среднем плейстоцене. В устьях небольших водотоков (ІІ-ПІ порядков) она, как правило, является аккумулятивной, в промежутке между притоками она цокольная, но мощность аллювия в ее разрезе меняется значительно (от 2,0 до 10,0 м).
Террасы и аккумулятивные поверхности верхнего звена (Qui) представлены II НПТ (лазовская - 8-12 м) и I НПТ (батюковская - 6-8 м). В долинах притоков левобережной части бассейна р.Кривой и в правобережье р.Киевки эти террасы по строению чаще всего являются цокольными. В среднем и нижнем течении магистральных рек террасы этого возраста обычно аккумулятивные с хорошо выраженным перстративным (отвечает интенсивному развитию боковой эрозии) и констративным аллювием со значительной примесью пролювия (отвечает фазам интенсивного осадконакопления в долинах). Обе террасы, относимые к верхнему звену, разделены между собой и отделены от более низкой "луговой" террасы хорошо выраженными эрозионными уступами.
Древние конусы выноса характерны для поверхностей І НПТ и "луговой" террасы. Наиболее крупные конуса выноса сосредоточены в среднем и нижнем течении притоков рек Киевки, Лазовки и Кривой, прежде всего на пологом склоне долины. Как правило, конуса либо перекрывают перстративный аллювий магистральной долины, который соответствует теплой климатической фазе развития ландшафта, либо выполняют эрозионные врезы (овраги глубиной до 8-10 м вблизи шва долин).
К террасам и аккумулятивным поверхностям голоценового звена относятся "луговая" терраса (3-4 м), высокая (2-2,5 м) и низкая пойма (0,8-1,5), а также конуса выноса, перекрывающие I НПТ, "луговую" террасу и высокую пойму.
"Луговая" терраса распространена в долинах средних и крупных водотоков, почти повсеместно занята пахотными и луговыми сообществами и заливается в среднем 2-3 раза в 10-15 лет.
Высокая пойма сложена средне-верхнеголоценовыми осадками с абсолютным возрастом 3800±560 л.н. (Короткий, Макарова, 2005 [60]). По строению она чаще всего аккумулятивная. Высокая пойма почти на всем протяжении покрыта долинно-пойменными лесами, особенно в верхнем и среднем течении рек. Высокая пойма заливается даже при паводках средней высоты. При полном покрытии водой часто происходит значительная переработка рельефа на ее поверхности.
Низкая пойма испытывает почти ежегодную перестройку рельефа. Ее подразделение на инстративную, перстративную и констративную поймы позволяет уверенно выделить участки врезания, развития боковой и глубинной эрозии (Короткий, 1983 [64]). Конуса выноса голоценового возраста связаны с активизацией эрозии в бассейнах малых рек на участках подрезания коренных склонов (левобережье р.Киевки). Они не долговечны и активно разрушаются магистральным водотоком. Другой тип конусов выноса образуется на пологих склонах водотоков П-Ш порядка в долинах рек Киевки и Кривой. Они частично заполняют эрозионные врезы в малых долинах, а затем перекрывают поверхность I НОТ и "луговой" террасы.
Поверхности аллювиально-болотной и озерно-болотной аккумуляции наиболее широко распространены в нижнем течении р.Киевки на участке воздействия голоценовой трансгрессии. Обширные площади болот наблюдаются на левобережье р.Киевки в обрамлении озер Сигу ли и Селюшино.
Аккумулятивный рельеф склонов. Оползневые блоки и связанные с ними накопления широко распространены в верхнем течении р.Лазовки и ее правых притоков. Оползни соскальзывания крупных размеров встречаются достаточно редко. Более распространены оползни со слабой морфологической выраженностью и значительным гипсометрическим разрывом ступеней отрыва и сильно растянутых по склону тел оползания, следами многократного растаскивания оползневого материала (Короткий, Макарова, 2005 [60]). Коллювиально-делювиальные шлейфы широко распространены в зоне среднегорья, представлены площадными и линейными курумами, осыпями, обвальными накоплениями. В нижних частях малых долин на хребтах Алексеевском и Беневском наблюдаются выпуклые аккумулятивные тела, прорезанные эрозионными ложбинами. Солифлюкционно-делювиальные шлейфы распространены на склонах долин в зоне низкогорья и мелкогорья, образуют уплощенные склоны, развитые на осадочных породах или на участках рельефа, экспонированного из-под базальтов.
Особенности проявления ландшафтной асимметрии водосборного бассейна р. Киевки
Многообразие форм рельефа в бассейне р.Киевка с максимальной его контрастностью для Южного Приморья определяет сложную структуру ландшафтов с хорошо выраженной вертикальной поясностью. Здесь выделяются ландшафты выровненных и гребневидных водоразделов, склонов, речных террас, водосборных воронок, днищ речных долин и др. (рис.20).
Ландшафтная асимметрия хорошо прослеживается на всей территории бассейна. Рассмотрим более подробно водосборный бассейн р.Кривой как наглядный пример. Бассейновая асимметрия определяется сочетанием тектонического и топографического факторов. На правом асимметричном макросклоне северной экспозиции развиты на всех высотных ярусах ландшафты с дубняком на горно-лесных бурых почвах. Дубняк представлен дубом монгольским с бархатом амурским, орехом маньчжурским, березой плостолистной, редким ясенем носолистным. В подлеске среди лещины маньчжурской распространены спиреи березолистная и уссурийская и бересклет малоцветковый.
На противоположном макросклоне южной экспозиции на всех высотных ярусах преобладают ландшафты с широколиственно-кедровым лесом на горно-лесных бурых почвах. Этот лес состоит из кедра корейского, кленов Чоноски, ложнозибольда, зеленокорого и желтого, дуба монгольского, граба сердцелистного, ильма крупноплодного и березы ребристой. Подлесок представлен чубушником тонколистным, актинидией Жиральда и коломикта, элеутерококком колючим, подростом лимонника. Из-за большей абсолютной высоты этого макросклона здесь появляются ландшафты выровненных водоразделов и водосборных воронок низкогорья, чего нет на противолежащем макросклоне.
Разное количество солнечной радиации и различный режим тепла и влаги влияет главным образом на растительный покров, через него - и на почвы. Но в основном в связи с небольшими размерами ландшафтных комплексов почвенный покров однороден и может различаться мощностью почвенного профиля или степенью его эродированности. Макросклон южной экспозиции получает большее количество тепла и влаги и на нем произрастают более тепло- и влаголюбивые растения.
Схожий характер носит ландшафтная асимметрия в среднем течении р.Киевки. На правом крутом и высоком макросклоне восточной экспозиции на всех высотных ярусах распространены ландшафты с дубово-кленово-липовым или широколиственно-кедровым лесом на горно-лесных бурых почвах. На более пологом противоположном макросклоне произрастают преимущественно дубняки на том же типе почв.
Хорошо видны различия в растительности и на водоразделах. Ландшафты гребневидных водоразделов в зависимости от высотного пояса и от экспозиции склонов имеют различия в растительном покрове, не отраженные на карте из-за трудности выделения таких подурочищ на карте такого масштаба. В целом на высотах более 800 м на солнечных склонах развиты дубово-березовые, а на теневых склонах - елово-березовые леса. На высотах менее 800 м на южных склонах распространены дубово-кедрово-широколиственные, дубово-липовые и дубово-березовые леса, на северных склонах - елово-кедровые и елово-березовые леса, а на участках пожаров -дубово-березовые редколесья и мелколиственные леса.
Таким образом, основной причиной возникновения ландшафтной асимметрии на территории водосборного бассейна р.Киевки является сочетание нескольких факторов. Тектогенный тип ландшафтной асимметрии
. Так же встречается топогенная ландшафтная асимметрия, обусловленная общим уклоном местности, инсоляционная и циркуляционная асимметрии, связанные с различиями в количестве солнечной радиации и влаги, поступающей на склоны разной экспозиции.
Изложенный выше материал позволяет говорить об асимметрии как важном свойстве большинства ландшафтных комплексов. Выявление асимметрии - один из подходов к более глубокому познанию самих комплексов - их структуры, истории формирования и сопряжения частей. И, наоборот, выясняя происхождение и способ возникновения комплекса, можно найти причины асимметрии.
Долинная асимметрия рассмотренных магистральных рек Киевки, Партизанской и Комиссаровки возникает в результате взаимодействия нескольких факторов. Причем для всех изученных рек это в большинстве случаев сочетание гидродинамического и гипсометрического факторов. При совпадении знака бассейновой и долинной асимметрии ведущим фактором образования асимметрии долин выступает гидродинамический. При противоположных значениях бассейновой и долинной асимметрии на первое место выступает гипсометрический фактор.
Бассейны рек более низких порядков (главных притоков р.Киевки) имеют хорошо выраженную асимметрию топографического происхождения (крутой склон северной экспозиции противолежит общему наклону поверхности к югу). Бассейновая асимметрия р.Лазовки определяется совокупностью топографического и тектонического факторов. Правые притоки этих рек более короткие и имеют устойчивую асимметрию, чаще всего правостороннюю, тоже топографического происхождения. Левые притоки длиннее и обладают переменной асимметрией. Асимметрия водотоков III-IV порядков - результат взаимодействия различных факторов.
В одних случаях это взаимодействие усиливает асимметрию, в других ослабляет или полностью переделывает ее.
Водотоки I порядков так же обладают асимметрией. Но здесь причины ее климатические. В бассейне р.Киевки развит южный тип асимметрии, ее океанический вариант, но для отдельных макросклонов существуют некоторые различия, которые возможно определяются орографическими и микроклиматическими особенностями бассейна.
Основной причиной возникновения ландшафтной асимметрии на территории водосборного бассейна р.Киевки является сочетание нескольких факторов. Тектогенный тип ландшафтной асимметрии один из самых распространенных в горных странах вообще и здесь в частности. Так же встречается топогенная ландшафтная асимметрия, обусловленная общим уклоном местности, инсоляционная и циркуляционная асимметрии, связанные с различиями в количестве солнечной радиации и влаги, поступающей на склоны разной экспозиции.
Распределение типов и вариантов климатической асимметрии на о-ве Парамушир
Остров Парамушир — один из самых крупных и высоких островов Большой Курильской гряды. Его площадь составляет около 2053 км2, а абсолютная высота достигает 1816м (вершина вулкана Чикурачки).
Среднеплейстоценовый - голоценовый этап имеет особое значение в истории формирования рельефа о-ва Парамушира, так как именно в этот отрезок времени остров приобрел свой современный облик.
В первой половине среднего плейстоцена в условиях непрерывного поднятия территории и высокого стояния уровня моря была создана серия морских террас, имеющих сейчас высоту от 350 до 500 м (Камчатка, Курильские..., 1974), началась вулканическая деятельность. Во второй половине среднего плейстоцена тектоническое поднятие и интенсивный вулканизм продолжались. Однако формирование рельефа происходило в условиях регрессии моря и похолодания климата. В результате значительно выросла площадь и высота острова, что, по-видимому, привело к оживлению глубинной эрозии и соответственно к формированию сети глубоко врезанных речных долин (Камчатка, Курильские..., 1974). В конце среднего плейстоцена уменьшилась вулканическая активность, осушились обширные площади шельфа и возросли площади участков денудационно-тектонического рельефа.
Во второй половине верхнего плейстоцена снова усилилась вулканическая деятельность, были сформированы Пик Фусса и Чикурачки. Суровость климата и большие высоты островной суши создали благоприятные предпосылки для возникновения горно-долинного оледенения, но оно не имело значительных размеров. На о-ве Парамушир имеются только хорошо выраженные в рельефе скульптурные и аккумулятивные формы II фазы верхнеплейстоценового оледенения. Большинство ледников за пределы о-ва Парамушир не выходило.
При наиболее низких положениях уровня моря во время верхнеплейстоценового оледенения территория Парамуширского блока причленялась к Южной Камчатке, образуя вместе с ней единый массив суши, простиравшийся до современного Четвертого Курильского пролива (Камчатка, Курильские..., 1974). Голоценовая вулканическая деятельность сосредоточилась в северной части хр.Вернадского, а также в районах вулканов Чикурачки, Ломоносова, Татаринова и хр.Карпинского.
Территорию о-ва Парамушир можно разделить на северо-восточную, центральную и юго-западную части. Современный горный рельеф северовосточного участка обязан своим происхождением тектоническому поднятию территории во второй половине четвертичного периода и мощному вулканизму. Причем основной прирост высоты обусловлен вулканической аккумуляцией. Наибольшая роль в разрушении вулканического рельефа принадлежит эрозии постоянных и временных водотоков, морской абразии, сейсмотектоническим обвалам и оползням, а также ледниковой деятельности. Благодаря этим процессам здесь существует густая сеть глубоко (до 400-500 м) врезанных долин с V 147 образным поперечным профилем. На побережье крупные участки вулканических построек абрадированы морем, многие долины имеют явные следы ледниковой экзарации, исключительно широко представлены формы, связанные с сейсмотектоническими обвалами и оползнями (Камчатка, Курильские..., 1974).
В центральной части вдоль оси острова поднимаются низкогорные и среднегорные массивы южной части хребтов Вернадского и Левинсон-Лессинга. Первый из них характеризуется денудационно-тектоническим рельефом, а второй - вулканогенно-денудационно-тектоническим рельефом. Подножья хребтов окружены лестницей абразионных и абразионно-аккумулятивных террас, а вдоль побережья развиты морские абразионно-аккумулятивные и аккумулятивные террасы. Вулканические постройки второй половины четвертичного периода имеют здесь ограниченное распространение. К ним относятся стратовулкан Арсеньева, а также вулканический массив Ферсмана. Широко развиты хорошо выработанные речные долины с плоским и относительно широким днищем (долины рек Кохмаюри, Шелеховка, Океанская, Тухарка и др.), тогда как в пределах северо-восточного участка такого рода долин почти нет (Камчатка, Курильские..., 1974).
Юго-запад о-ва Парамушир характеризуется широким развитием четвертичных вулканических форм рельефа, но меньшим, чем северовосточная часть. В особенности это касается наиболее молодых голоценовых вулканических образований, которые приурочены к вулканическим группам Чикурачки-Татаринова-Ломоносова и району вулкана Карпинского. Юго-западный участок очень напоминает северовосточный (Камчатка, Курильские..., 1974).
В целом на о-ве Парамушир в настоящее время 53% всей площади занято денудационно-тектоническим рельефом. Общий объем вулканических тел составляет 28,5%, аккумулятивные образования занимают около 18% всей площади (Камчатка, Курильские..., 1974).
Главный водораздел острова сдвинут в сторону Охотского моря почти на всем своем протяжении. Однако две цепи вулканов хребтов Карпинского на юге и Вернадского на севере, расположенных субмеридионально, меняют соответственно направление главного водораздела. Речная сеть довольно густая, но крупных рек мало. Самые крупные реки — водотоки III-IV порядка (определены по топокартам масштаба 1:100000). Для северо-восточной части о-ва Парамушир это реки Левашова и Аляска. В центральной части острова крупные реки наиболее многочисленны (Океанская, Перевальная, Кума, Кохмаюри, Шелеховка, Шимоюри, Тухарка). На юго-западе острова две реки IV порядка - Крашенинникова и Фусса. Большинство водосборных бассейнов этих крупных рек имеют древовидный рисунок гидросети. Для водосборов остальных рек острова более типичен перистый и параллельный рисунок водной сети.
Для всего острова в целом преобладает ЮВ (16,4%), В (16,4%) и СЗ (17,2%) направление течения водотоков низких порядков (табл. 27). Для охотоморского склона характерно преобладание СЗ (36%), 3 (27,1%) направлений, для тихоокеанского - ЮВ (27,2%) и В (26,2%). Благодаря преобладающему направлению течения СЗ-ЮВ на острове много крутых склонов ЮЗ и СВ экспозиции, что характерно и для других островов Курильской гряды (Макарова, 2004 [87]; 2005 [88]).
Долины низких порядков имеют явно асимметричный характер (Макарова, 2005 [89]; 2006 [83]). Из 630 исследованных постоянных и временных водотоков только 2,2% симметричные. Коэффициент асимметрии колеблется от 0,06 до 0,85, но в целом асимметрия выражена не резко -средний коэффициент асимметрии 0,39 (табл. 28). Наименьшее среднее значение коэффициента характерно для рек с крутыми склонами северозападной экспозиции - 0,34, а наибольшее — 0,43 для рек северо-восточной экспозиции. Для тихоокеанского склона наименьшее среднее значение коэффициента асимметрии характерно для водотоков с крутыми склонами СЗ экспозиции (0,28), а наибольшее - у водотоков с крутыми склонами Ю экспозиции (0,46). На охотоморском склоне наименьшим средним значением коэффициента асимметрии обладают водотоки с крутым склоном южной и юго-западной (0,38) экспозиций, а наибольшим - водотоки с крутым склоном западной экспозиции (0,46). В целом на асимметричном охотоморском склоне коэффициент асимметрии выражен резче, чем на тихоокеанском. Какого-либо влияния на величину коэффициента асимметрии среднего уклона или длины водотоков для острова не выявлено. Асимметрия у рек I порядка довольно устойчивая, то есть не меняет знака от истока к устью. Из всех исследованных водотоков переменной асимметрией обладают 10,9%.
Связь асимметрии малых долин с экспозицией их склонов позволяет говорить об участии в ее формировании климатических процессов. Для всего острова в целом характерно преобладание крутых склонов, экспонированных к теплым румбам (В, ЮВ, Ю, ЮЗ) (56,6%) - это южный тип асимметрии, ее океанический вариант. Но обнаружены существенные отличия для макросклонов, обусловленные различиями климатических условий на побережье Охотского моря и Тихого океана (табл. 29, рис. 25). На всем тихоокеанском макросклоне преобладают крутые склоны Ю, ЮВ, ЮЗ и В экспозиции (62,1%).
