Характернейшей структурной особенностью ландшафтной оболочки является зональность.
Факт зональности устанавливается уже путём простого эмпирического обобщения явлений, наблюдаемых на земной поверхности, а глубокое исследование их дополнительно показывает, что структура ландшафтной оболочки и не может не носить печати зональности.
Мировой закон зональности открыл великий русский почвовед и географ В. В. Докучаев. В 1898 г. он писал: «Благодаря известному положению нашей планеты относительно Солнца, благодаря вращению Земли, её шарообразности, климат, растительность и животные распределяются по земной поверхности по направлению с севера на юг, в строго определённом порядке, с правильностью, допускающей разделение земного шара на пояса — полярный, умеренный, подтропический, экваториальный и пр. А раз (перечисленные выше) агенты-почвообразователи… распределяются по поясам, то и их результат — почва — должна распределяться по земному шару в виде определённых зон, идущих более или менее… параллельно широтным кругам». Тогда же Докучаев предложил и свою первую классификацию природных зон. Совершенствуя её, он в 1900 г. выделил зоны: бореальную (тундра), северную лесную, лесостепную, степную, сухих степей, аэральную (пустыни) и субтропическую. Учение Докучаева о зонах впоследствии было расширено, углублено и конкретизировано Л. С. Бергом.
Основные причины зональности — форма Земли и положение Земли относительно Солнца. Вследствие зонального распределения лучистой энергии зональны температуры, испарение и облачность, барический рельеф, системы ветров, солёность поверхностных слоёв морской воды, степень насыщенности её газами, климаты, процессы выветривания и почвообразования, растительность, животный мир, характер гидрографической сети и т. д. Зональны и геохимические особенности ландшафтов: водородный ион характерен для тундры, тайги, смешанных лесов, влажных тропиков, кальций — для степей и пустынь, натрий для пустынь, железо для тундры и тайги, кремний и алюминий — для влажных тропиков.
Идеальнее всего зоны были бы выражены при сплошной равнинности земного рельефа и равномерном по всему земному шару распределении воды (т. е. при симметричности суши относительно одного из меридианов). Тогда зоны, вытянутые с запада на восток, сменяли бы друг друга с севера на юг правильными полосами.
Но, как сказал Докучаев, природа — не математика. Рельеф земного шара весьма прихотливый; вода и суша распределены неравномерно, одни берега материков омываются холодными течениями, другие теплыми, солнечная радиация воспринимается земной поверхностью не пассивно, подвергаясь подчас существенной трансформации; поэтому зональная структура нередко отклоняется от идеальной схемы.
В Северной Америке своеобразное распределение влажности, обусловленное расположением Кордильер, меняет и расположение зон: из вытянутых по параллелям они становятся почти меридиональными. В европейской части СССР, где континентальность климата усиливается с северо-запада на юго-восток, зоны, сменяющиеся в том же направлении, несколько наклонены и вытянуты с запада-юго-запада на восток-северовосток. Рельеф горных стран осложняет широтную («горизонтальную») зональность вертикальной поясностью. Сплошное протяжение зон нарушается как особенностями рельефа, так и океанами, разделяющими материки. В последнем случае зональность, впрочем, не прерывается, а преобразуется, получая выражение, обусловленное большей однородностью водной среды по сравнению со средой наземной; однако и на поверхности океана зональность достаточно отчётлива, и никто, например, не усомнится, что существенно различные ландшафты Кораллового моря и Гренландского моря принадлежат к разным ландшафтным зонам.
Основной предпосылкой вертикальной поясности является быстрое убывание температуры кверху, — гораздо более быстрое, чем на уровне моря от экватора к полюсам. Между зонами и вертикальными поясами есть несомненное сходство, да и не может его не быть, так как и тут, и там речь идёт прежде всего о режиме тепла, независимо от источника этого тепла. Но есть и различия: по вертикали ландшафтные компоненты меняются иными темпами, чем по горизонтали, и нередко в другом направлении. Снизу вверх количество атмосферных осадков часто увеличивается, световой режим изменяется и по напряжённости, и по составу света иначе, чем на равнинах в направлении от низких широт к высоким, не происходит такого изменения длины дня и ночи, какое бывает при движении от экватора к полярным странам, вмешиваются климатические осложнения, связанные с рельефом (экспозиция, ветры, условия накопления грунтовых вод, дренаж, выветривание и пр.), — значит, и почвы, и биоценозы приобретают особые черты, которых они не имеют в условиях широтной зональности. Следовательно, вертикальные пояса — это не копии соответствующих широтных зон и даже, пожалуй, не варианты последних (хотя бы и своеобразные), а скорее аналоги, так как в основе происхождения широтных зон и вертикальных поясов лежат разные причины: в первом случае изменение с широтой угла падения солнечного луча на земную поверхность, во втором — убывание температуры с высотой.
Вертикальная поясность более индивидуальна, чем зональность. Почти каждая горная страна на Земле имеет свой собственный спектр вертикальной поясности или даже целую серию таких спектров, в зависимости от экспозиции склонов, общей протяжённости горных хребтов и их взаимного расположения. Не обязательно, чтобы полосы спектра строго имитировали последовательность широтных зон; в ряде горных стран, например, пояс горной тундры нацело выпадает и замещается поясом горных лугов. Однако степень дифференциации этих спектров всё же обусловлена нахождением горной страны в пределах той или иной широтной зоны. При одинаковой высоте горный хребет в тундре будет иметь укороченный спектр (только пояса тундры и вечных снегов), на экваторе максимально развёрнутый. В этом случае, как и в ряде других, проявляется связь между широтными Зонами и вертикальными поясами, что вполне естественно и закономерно.
Промежуточное положение между зональностью и вертикальной поясностью занимает внутризональная вертикальная дифференциация ландшафтов на равнинах. Если причина вертикальной поясности в горах — изменение климата, связанное с изменением абсолютной высоты, то причина вертикальной дифференциации на равнине — различие в геоморфологических условиях (расчленённость рельефа, колебания относительных высот; абсолютная высота не играет решающей роли). Во влажном климате расчленённый рельеф осушает местность (по сравнению с низменностями), в сухом климате на возвышенностях климат становится более влажным. В лесостепной зоне оподзоленные почвы и леса приурочены к возвышенностям, чернозёмы и степи к низменностям, т. е. возвышенности, по сравнению с низменностями, несут элементы более северного (лесного) ландшафта. Такой случай Ф. Н. Мильков предложил называть прямой вертикальной дифференциацией. В подзоне смешанных лесов Русской равнины возвышенности сухи и заняты дубравами, низменности заболочены и покрыты хвойным лесом, т. е. возвышенности, по сравнению с низменностями, несут элементы более южных ландшафтов. Это — тип обратной вертикальной дифференциации.
Вертикальная дифференциация может перерастать в вертикальную поясность, если к расчленению рельефа добавится значительное изменение абсолютной высоты. Вертикальная дифференциация не влечёт сильных изменений ландшафта; она «смещает» ландшафт только на одну ступень к северу или к югу.
Называя (вслед за Докучаевым) зональность мировым законом, чтобы подчеркнуть особую важность этой структурной черты ландшафтной оболочки, мы не должны слово «мировой» понимать буквально. Нельзя, как это делают некоторые географы, представлять закон зональности как нечто абсолютное и автоматически распространять его на все явления и на все времена.
Прежде всего зональность проявляется далеко не во всей толще ландшафтной оболочки. Её нет на больших океанических глубинах (черты зональности в распределении органических илов обусловлены зональными явлениями на поверхности океана), в высоких слоях тропосферы и в недрах земной коры. Она приурочена в основном к физической поверхности Земли. Далее, наличие зональности строго обусловлено совершенно определённым положением Земли в солнечной системе и отчасти размерами Земли. Если бы Земля находилась на таком расстоянии от Солнца, на каком находится Плутон — не было бы на ней никакой зональности: до Земли доходило бы солнечного тепла в 1600 раз меньше, чем сейчас, и вся поверхность её была бы сплошной ледяной пустыней. Будь Земля значительно меньших размеров, чем теперь — она потеряла бы атмосферу, а это почти свело бы на нет и проявление зональности; на Луне, практически полностью лишённой атмосферы, никаких признаков зональности не обнаружено; оттого география Луны сводится к геоморфологии, да и то обусловленной одними эндогенными процессами — вулканизмом и дизъюнктивными дислокациями (расколы, поднятия, обрушения). Совокупное влияние на зональность удаления от Солнца и разреженности атмосферы легко видеть на примере Марса, где зональность сведена к наличию двух полярных снеговых «шапок» и промежутка между ними.
Приведённая к нормальным условиям (p = 1 атм, t = 0°), атмосфера Марса образовала бы слой толщиной всего в 7 м. Преобладающие температуры на Марсе: ночью около —60°, днём несколько градусов выше нуля. Давление атмосферы на поверхности планеты оценивается в 80—100 мб.
Наконец, существующие на Земле нарушения зональности, отклонения от идеальной схемы, подчас настолько значительные, что зональность как бы пропадает, свидетельствуют с непреложной ясностью, что есть в ландшафтной оболочке могучие факторы, которые можно и нужно противопоставить зональности. Факторы эти называют азональными, региональными, или провинциальными.
И зональность, и азональность суть внутренние свойства ландшафтной оболочки, образующие в ней противоречивое единство. Вместе с тем источники, возбуждающие явления зональности и азональности, одинаково лежат вне пределов ландшафтной оболочки: первый — в космическом пространстве (Солнце), второй — в недрах нашей планеты (тектонические силы).
Солнечная радиация — это условие для возникновения зональности. Что касается самой зональности, то она не просто пассивный «оттиск» космических влияний, а создание Земли, особый вид трансформации ею внешних воздействий, активная реакция Земли, полностью обусловленная формой планеты и свойствами её поверхности. Параллельный пучок лучей, посылаемых Солнцем, не создал бы зональности, если бы Земля не была шаром. Солнечная энергия, поступая на Землю, действует не только как таковая, но и превращается в другие виды энергии, входит в содержание ландшафтной оболочки, становится её внутренней частью. Даже местонахождение зон на Земле не есть простая функция количества солнечной радиации. О земной природе зональности говорит и тот факт, что, несмотря на постоянство внешнего условия — солнечной радиации, ландшафтные зоны на протяжении геологических эпох увеличивались в количестве, перемещались, глубоко менялись по своему вещественному содержанию и структуре.
Тектонические силы — это условие для возникновения азональности. Что касается самой азональности, то она создаётся реакцией земной коры на эти силы, — реакцией, характер которой зависит от особенностей самой земной коры, её строения, её жёсткости или гибкости и т. д. В соответствии с этим и возникают на Земле то обширные поднятия и погружения, регулирующие распределение суши и моря, то узкие полосы горных сооружений, то складчатые дислокации, то разрывные. Распределение суши и моря, горообразование, вулканизм, землетрясения — всё это имеет огромное значение в ландшафтной оболочке, но в своём генезисе никак не связано с зональностью, нарушает зональные закономерности, создаёт неоднородность внутри ландшафтных зон.
Однако и зональность, используя экзогенные силы, налагает свою печать на объекты азонального происхождения. Оттого в каждый данный момент любой участок земной поверхности несёт одновременно черты зональности и азональности; яркость проявления тех или других целиком определяется стадией развития данного участка. Ни одна из сторон этого противоречивого единства не может быть ни абсолютно господствующей, ни абсолютно подчинённой. Следовательно, мы не можем сказать, что же вообще «главнее» в жизни ландшафтной оболочки — зональность или азональность. Всё зависит от места и времени.
Ландшафтные зоны на земной поверхности — это историческая категория. Они имели своё начало, свои фазы развития. Палеогеография свидетельствует, что проявления зональности на Земле в разные периоды то усиливались, то ослабевали, но общая тенденция развития ландшафтной оболочки заключается в возрастании её зональной дифференциации.
Зональные условия были и до появления жизни на Земле. Это — зачаточная зональность, охватывающая лишь неорганические тела и явления. Земная поверхность представляла климатически неоднородную пустыню. С появлением первых простейших организмов и вплоть до нижнего палеозоя суша перестала быть пустыней по существу, но внешний облик её мало изменился: однообразные и не специализированные ещё бактерии и водоросли не могли создать биологической зональности. Живое вещество по своей природе азонально, но в ходе развития и приспособления к среде приобрело зональные формы. Девон — период преобладания псилофитов, небольших растений типа кустарников. С карбона до мела господство на Земле принадлежит мощным лесам; тогдашняя зональность — это зональность лесных формаций. Зона пустынь и полупустынь образовалась только в третичное время, зоны лесостепья и степная — в конце третичного периода, зоны тайги и тундры — во вторую половину четвертичного периода.
Развитие зональности сопровождается изменением местоположения зон. Достаточно напомнить, что, например, в палеогене на юге Русской равнины вместо нынешних степей были вечнозелёные тропические леса, а в миоцене на громадном пространстве Евразии от Пиренейского полуострова до Монголии расстилались саванны. Теперь зоны тропических лесов и саванн далеко отодвинуты от умеренных широт.