Влагооборот как одно из главных функциональных звеньев ландшафта

Процессы функционирования тесно связаны со структурой ландшафта и во многом ее обуславливают. Главным условием формирования и более или менее длительного существования природных геосистем следует считать те связи, которые объеди­няют природные компоненты и морфологические единицы ландшафта в целостное единство. Эти связи имеют вещественно-энергетический и информационный характер.

Функционирование природных геосистем - это совокуп­ность взаимосвязанных процессов переноса, обмена и транс­формации вещества и энергии между составляющими геосис­тему природными компонентами, ее морфологическими частями, а также геосистемой в целом и внешней средой.

Функционирование ландшафта слагается из множества эле­ментарных процессов:

а) физико-механических (например, склоновые денудацион­ные процессы - оползневые, оползневые, дефлюкционные, сток, испарение и др.);

б) химических (например, химическое выветривание первич­ных минералов и превращение их во вторичные - глинистые, образование латеритных, каолиновых, гипсовых и др. кор вывет­ривания)

в) биохимических (например, разложение и минерализация отмершего живого вещества, гумусообразование, торфообразование и др.);

г) биологических — образование живого вещества путем фо­тосинтеза, трансформация живого вещества при перемещении его по трофической цепи от продуцентов к консументам и реду­центам, отмирание живого вещества при опаде, усыхании расте­ний и т.п.).

Все эти и многие другие элементарные природные процессы тесным образом переплетаются и формируют интеграционную совокупность физико-химико-биологических процессов в гео­системе, ее,метаболизм.

А.Г.Исаченко все процессы функционирования ландшафтов подразделяет на три главные составляющие (звена):

а) влагооборот;

б) геохимический круговорот (минеральный обмен), со­стоящий из биогеохимического цикла и абиотической миграции вещества

в) энергообмен, т.е. поглощение, трансформация и высвобо­ждение энергии.

Все три функциональных звена перекрывают друг друга. Транспирация, например, составной элемент влагооборота и од­новременно биологического метаболизма и энергетики его гео­системы.

В каждом звене различают внешние (входные и выходные) потоки и внутренний оборот. Функционирование геосистем име­ет форму круговоротов с годичным циклом. Круговорот понима­ется условно, т.к. на самом деле немалая часть вещества «застре­вает» в каком-либо геогоризонте, что меняет в нем соотношение различных «масс» (аэро-, гидро-, лито-, педо-, морт-, фито- или зоомассы - Беручашвили).

Сложная система водных потоков пронизывает ландшафт подобно кровеносной системе. Посредством потоков влаги про­исходит основной минеральный обмен между блоками ландшафта. Перемещение влаги сопровождается формированием растворов, коллоидов (множество мелких частиц во взвешенном состоянии в однородной среде), транспортировкой и аккумуля­цией химических элементов, большинство геохимических реак­ций происходит в воде.

Внешние вещественные связи геосистемы осуществляются преимущественно через входные и выходные водные потоки. В водном балансе статью прихода составляют атмосферные осадки (твердые и жидкие), а также вода, поступающая в почву за счет конденсации водяного пара. Поступающие осадки частично пе­рехватываются поверхностью растительного покрова и испаря­ются с нее. Влага, попавшая на поверхность почвы, частично уходит за пределы ландшафта с поверхностным стоком, испаря­ется и фильтруется в почвы и грунты.

Интенсивность влагооборота и его структура (соотношение отдельных составляющих) специфичны для разных ландшафтов и зависят от энергообеспеченности и количества осадков. Величина суммарного (поверхностного и подземного) стока служит показателем вы­ходного потока влаги. Наибольшие его показатели характерны для экваториальных ландшафтов и влажных субтропиков. Наи­более обильное поступление внешних осадков и соответственно сток наблюдается в экваториальных широтах, муссонных тропи­ках, субтропиках, затем в приокеанических областях пояса за­падного воздушного переноса. Наиболее слабые входные и вы­ходные потоки свойственны внутриконтинентальным областям.

Обобщенным показателем внутриландшафтного влагообо­рота можно считать суммарное испарение. При наличии доста­точного запаса влаги его интенсивность определяется энергоре­сурсами. Поэтому пик испарения приходится на экваториальную зону, снижаясь к полюсам, имея, правда, резкие провалы в арид­ных зонах и секторах.

Во внутриландшафтном влагообороте основную роль играет биота, особенно лесные сообщества. Кроны деревьев перехваты­вают до 20 % и более годового количества осадков. Основная их часть испаряется, но некоторое количество стекает по стволам деревьев. Что касается биотической составляющей влагооборота, то главным звеном является транспирация (испарения воды через листья). На единицу продуцируемой фитомассы (в сухой массе) расходуется в среднем около 400 массовых ед. воды. В холодном и влажном климате меньше, в жарком и сухом больше. Напри­мер, у бука - 170, сосны - 300, дуба – 340, у растений пустынь - до 1000-1500.

Основная масса почвенной влаги, потребляемой растениями, транспирируется. В плакорных условиях наибольшее количество влаги перекачивает в атмосферу влажный экваториальный лес, примерно в 2 раза меньше широколиственный лес, в холодном климате транспирация резко снижается. В гидроморфных условиях, при наличии подтока поверхностных и грунтовых вод, транспирация может превосходить количество осадков.

2.Геохимический круговорот в геосистемах.