Название: Ландшафтоведение - Н.П. Соболева

Жанр: География

Рейтинг:

Просмотров: 3446

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 |




4.2. Функционирование ландшафтов

Функционирование (от латинского function – деятельность) ланд-

шафта – устойчивая последовательность постоянно действующих про-

цессов  обмена  и  преобразования  вещества,  энергии  и  информации,

обеспечивающая  сохранение  состояния  ландшафта  в  течение  значи-

тельного промежутка времени.

В процессе функционирования геосистемы создается динамическое равновесие основных ее параметров. Несмотря на постоянные измене-

ния температуры, влажности и других энергетических, вещественных и информационных характеристик, основные параметры структуры удер- живаются на относительно постоянном уровне, испытывая лишь перио-

дические колебания.

Функционирование носит цикличный, и поэтому обратимый харак- тер. Каждый цикл имеет свою продолжительность во времени (суточ- ные, сезонные и многолетние циклы). В период циклов осуществляется

функционирование ландшафтов посредством круговорота и трансфор- мации солнечной энергии, влагооборота, газооборота и газообмена, ми- грации химических элементов, биологического метаболизма и т.д. Так,

могут быть ночные и дневные фазы в суточном цикле, осенние, зимние, весенние и летние – в сезонном цикле. При этом ландшафт и его мор- фологические части приобретают свойства, которые зависят от динами-

ческой фазы того или иного цикла и выражаются в определенном со- стоянии. Эти состояния ПТК представляют собой временнýю структуру ландшафта, которая обратима во времени (Марцинкевич, 1986).

А.Г. Исаченко (1991) выделил три главных процесса функциониро- вания ландшафта: 1) влагооборот, 2) минеральный обмен или геохими- ческий круговорот, 3) энергообмен, в каждом из которых необходимо различать биотическую и  абиотическую составляющие. В результате

единства функционирования геосистемы как целого три основных звена функционирования            практически   всегда   перекрываются.   Например, транспирация растений – составной элемент влагооборота и одновре-

менно биологического метаболизма и энергетики ландшафта. Поэтому разделение всего процесса функционирования на звенья имеет услов- ный характер.

В каждом звене важно различать внешние (входящие и выходящие) потоки и внутренний оборот. Функционирование геосистем имеет ква- зизамкнутый характер, т.е. форму круговоротов с годичным циклом.

Степень замкнутости цикла может сильно варьировать, представляя важную характеристику ландшафта. От интенсивности внутреннего энергомассообмена зависят многие качества ландшафта, в частности его

устойчивость к возмущающим внешним воздействиям (Исаченко, 1991).

Ниже рассмотрим основные процессы, протекающие в ландшафте и характеризующие его функционирование.

Влагооборот.

Сложная система водных потоков пронизывает ландшафт. Посред- ством потоков влаги происходит основной минеральный обмен между блоками ландшафта, а также преимущественно осуществляются внеш-

ние вещественные связи геосистемы. Перемещение влаги сопровожда- ется формированием растворов, коллоидов и взвесей, транспортировкой и  аккумуляцией  химических  элементов;  подавляющее  большинство

геохимических (в том числе биогеохимических) реакций происходит в водной среде.

Схематично влагооборот в ландшафте представлен на рисунке 23.

Рис. 23. Схема влагооборота в широколиственном лесу (в мм) (по А.Г. Исаченко, 1991)

Ежегодный запас влаги, обращающейся в ландшафте, составляют атмосферные осадки – жидкие и твердые, а также вода, поступающая в почву за счет конденсации водяного пара. Часть осадков перехватыва- ется поверхностью растительного покрова и, испаряясь с нее, возвраща- ется в атмосферу; в лесу некоторое количество стекает по стволам де- ревьев и попадает в почву. Влага, непосредственно выпадающая на по- верхность почвы, частично уходит за пределы ландшафта с поверхност- ным стоком и затрачивается на физическое испарение, остальное коли- чество фильтруется в почвогрунты. Небольшая доля воды расходуется на абиотические процессы в почве, участвует в гидратации и дегидрата-

ции, часть почвенно-грунтовой влаги выпадает из внутреннего оборота (подземный сток); при иссушении почвы влага поднимается по капил- лярам и может пополнить поток испарения. В большинстве ландшафтов почвенные запасы влаги в основном всасываются корнями растений и вовлекаются в продукционный процесс.

Интенсивность влагооборота и его структура специфичны для раз-

ных ландшафтов и зависят от количества осадков и энергообеспеченно-

сти, подчиняясь зональным и азональным закономерностям (табл. 1).

Таблица 1

Основные элементы водного баланса ландшафтов в различных природных зонах, мм/год (по А.Г. Исаченко, 1991)

 

Ландшафты

Осадки

Испарение

Сток

Тундровые восточноевропейские

500

200

300

Северотаежные восточноевропейские

600

300

300

Среднетаежные восточноевропейские

650

350

300

Южнотаежные восточноевропейские

675

400

275

Подтаежные:

восточноевропейские западносибирские

 

700

550

 

450

475

 

250

75

Широколиственнолесные: западноевропейские восточноевропейские

 

750

650

 

525

520

 

225

130

Лесостепные: восточноевропейские западносибирские

 

600

425

 

510

410

 

90

15

Степные восточноевропейские

550

480

70

Полупустынные казахстанские

250

245

5

Пустынные:

туранские

тропические североафриканские

 

150

10

 

150

10

 

0

0

Субтропические  влажные  лесные  восточно-

азиатские

 

1600

 

800

 

800

Саванновые:

опустыненные североафриканские типичные североафриканские влажные североафриканские

 

250

750

1200

 

240

675

960

 

10

75

240

Влажные экваториальные: центральноафриканские амазонские

 

1800

2500

 

1200

1250

 

600

1250

Биогенный круговорот веществ.

Биогеохимический цикл, или «малый биологический круговорот», - одно из главных звеньев функционирования геосистем. В основе его лежит продукционный процесс, т.е. образование органического вещест-

ва первичными продуцентами (зелеными растениями). Около половины создаваемого при фотосинтезе органического вещества окисляется до С02 при дыхании и возвращается в атмосферу. Оставшаяся фитомасса – первичная продукция, частично поступает в трофическую цепочку - по- требляется растительноядными животными и далее плотоядными жи- вотными, а частично отмирает.

Органическая масса после отмирания разрушается животными- сапрофагами, бактериями, грибами, актиномицетами. В конечном счете, мертвые органические остатки минерализуются микроорганизмами. Конечные продукты минерализации возвращаются в атмосферу (С02  и другие летучие соединения) и в почву (зольные элементы и азот). Про- цессы созидания и разрушения биомассы не всегда сбалансированы - часть ее (в среднем менее 1%) может выпадать из круговорота на более или менее длительное время и аккумулироваться в почве (в виде гуму- са) и в осадочных породах.

Важнейшие показатели биогенного звена функционирования – за- пасы фитомассы и величина годовой первичной продукции, а также ко- личество опада и аккумулируемого мертвого органического вещества. Продуктивность биоты определяется как географическими факторами, так и биологическими особенностями различных видов (табл. 2).

Таблица 2

Запасы и продуктивность фитомассы плакорных сообществ раз-

личных зон и подзон (по А.А. Исаченко, 1991)

 

Зоны (подзоны)

Фитомасса,

т/га

Продукция,

т/га в год

Полярные пустыни

1,6

0,2

Арктическая тундра

5

1

Субарктическая тундра

25

3

Лесотундра

60

4

Северная тайга (темнохвойная)

125

5

Средняя тайга (темнохвойная)

250

6,5

Южная тайга (темнохвойная)

300

8

Подтайга западносибирская

220

12

Широколиственные леса восточноевропейские

350

12

Широколиственные леса новозеландские

400

15

Луговые степи европейско-сибирские

17

19

Типичные суббореальные степи

10-13

10-13

Продолжение таблицы 2

 

Зоны (подзоны)

Фитомасса,

т/га

Продукция,

т/га в год

Сухие суббореальные степи

6

5

Пустыни суббореальные

4

1,2

Пустыни тропические

1,5

0,5

Влажные субтропические леса

450

24

Субтропические секвойевые леса

>1000

(до 4250)

до 27

Саванны типичные

40

12

Сезонно-влажные саванновые леса

200

16

Влажные экваториальные леса

500

30-40

 

Абиотическая миграция веществ.

Абиотические потоки вещества в ландшафте в значительной мере подчинены воздействию силы тяжести и в основном осуществляют внешние связи ландшафта. В отличие от биологического метаболизма

абиотическая миграция не имеет характера круговоротов, поскольку гравитационные потоки однонаправлены, т.е. необратимы. Ландшафт- но-географическая сущность абиотической миграции вещества состоит

в том, что с нею осуществляется латеральный перенос материала между ландшафтами и между их морфологическими частями и безвозвратный вынос вещества в Мировой океан. Значительно меньше участие абиоти- ческих потоков в системе внутренних (вертикальных, межкомпонент-

ных) связей в ландшафте.

Вещество литосферы мигрирует в ландшафте в двух основных формах: 1) в виде геохимически пассивных твердых продуктов денуда-

ции – обломочного материала, перемещаемого под действием силы тя- жести вдоль склонов, механических примесей в воде (влекомые и взве- шенные наносы) и воздухе (пыль); 2) в виде водорастворимых веществ,

т.е. ионов, подверженных перемещению с водными потоками и участ-

вующих в геохимических и биохимических реакциях.




Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 |

Оцените книгу: 1 2 3 4 5

Добавление комментария: