ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.05.2019
Просмотров: 4678
Скачиваний: 2
166
ность смыва составляет менее 0,8 мм/год. Вынос осуществляется на 57 %
территории, аккумуляция – на 17 %, транзит – во всех ПТК.
Наконец, в низменных ландшафтах наиболее типичны процессы
слабого транзита веществ при незначительно выраженных процессах
выноса (на 21 % площади), аккумуляции (12 %) и инфильтрации. Это
обусловлено господством супераквальных ЭЛ, слабым расчленением
рельефа (глубина расчленения 1 – 2 м), высоким Кф (до 1 м/сут.) песча-
ных грунтов и торфяников, значительной (около 50 %) залесенностью. В
озерно-ледниковых ландшафтах, в частности в тех видах, которые сло-
жены озерно-ледниковыми суглинками и глинами с Кф менее 0,05 м/сут.
процессы слабого, а иногда даже интенсивного выноса происходят на
50 % территории. Для видов, сложенных песками, более характерна ак-
кумуляция, в том числе эоловая. Наконец, для нерасчлененных комплек-
сов речных долин свойственны особые процессы – аккумуляция и эрозия
с последующим транзитом.
Перемещение твердого материала речными потоками определяется
модулем твердого стока (Мт). Для зоны смешанных лесов Мт равен 5 –
10 т/км
2
· год, широколиственных лесов – 10 – 20 т/км
2
· год. Ландшафты
луговых степей, сформировавшиеся на мощных лессах, характеризуются
более высоким показателем Мт – до 150 т/км
2
·год. С твердым стоком с
территории суши выносится 22 – 28млрд. т ·год вещества, т. е. за 10 – 15
млн лет вся суша может быть снивелирована до уровня Мирового океа-
на.
Вынос водорастворимых веществ можно проиллюстрировать на
примере наиболее изученного речного ионного стока. Объем растворен-
ных веществ, выносимых мировым речным стоком, составляет 2,5 – 5,5
млрд. т ·год. По расчетам М.И. Львовича средний модуль ионного стока
(Ми) равен 20,7 т/км
2
, при этом зональные различия этого показателя не-
велики. Так, в ландшафтах тундры, тайги и пустынь среднегодовой Ми
составляет 10 – 15 т/км
2
, лесостепи – 20 – 30 т/км
2
, экваториальных лесов
– 35 т/км
2
. С территории РБ каждый год выносится до 8 млн т вещества в
растворенном и взвешенном виде.
Процессы, происходящие в ландшафтах, сопровождаются поглоще-
нием, преобразованием, накоплением и высвобождением энергии, что
характеризует энергетику ПТК. Главным источником энергии является
Солнце, лучистая энергия которого наиболее эффективна для функцио-
нирования ландшафта, т. к. она способна преобразовываться в тепловую,
химическую и механическую. За счет солнечной энергии осуществляют-
ся обменные процессы в ландшафте, включая водный и биологический
круговороты.
167
Поступление суммарной солнечной радиации к поверхности суши в
среднем составляет 5600 МДж/м
2
·год, величина радиационного баланса
– 2100 МДж/м
2
·год. Для территории Беларуси эти показатели оценива-
ются в интервале 3400 – 4000 МДж/м
2
·год и 1500 – 1800 МДж/м
2
·год со-
ответственно. Подавляющая часть энергии радиационного баланса за-
трачивается на влагооборот, в частности, на испарение и нагревание воз-
духа, остальная расходуется на теплообмен с почво-грунтами, таяние
снега и льда, физическое разрушение пород литосферы, фотосинтез. В
процессе фотосинтеза растения используют в среднем 1,3 % радиацион-
ного баланса, главным образом той части солнечного излучения, которая
называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Раститель-
ность поглощает до 90 % световой энергии ФАР, но только 0,8 – 1,0 % ее
идет на фотосинтез. Наиболее высокий коэффициент использования
ФАР наблюдается в зоне влажных экваториальных лесов, наиболее низ-
кий – в пустынной и тундровой зонах (табл.6 ).
Таблица 6
Использование солнечной радиации растительными сообществами,
по данным В. Лархер (Экология растений. М., 1975)
Типы растительности
Среднее годовое по-
требление радиации на
фотосинтез, % от
Среднее годовое связыва-
ние солнечной энергии а
нетто-продукции, % от
Суммарной
радиации
ФАР
Суммарной
радиации
ФАР
Дождевые тропические
леса
1,5
4,5
0,6
1,5
Летнезеленые листвен-
ные леса
0,6
1,6
0,4
1,0
Бореальные хвойные леса
0,5
1,1
0,3
0,8
Тропические травяные
сообщества
0,2
0,6
0,2
0,5
Злаковники умеренной
зоны
0,2
0,6
0,2
0,5
Тундры
0,2
0,4
0,1
0,2
Полупустыни
0,02
0,05
0,02
0,04
Сельскохозяйственные
земли
0,3
0,7
0,2
0,6
В живой биомассе суши сосредоточено примерно 4·10
16
МДж энер-
гии, что соответствует 5 % годовой суммарной солнечной радиации или
14 % радиационного баланса. В отдельных растительных сообществах
эти показатели более высоки. Например, в темнохвойных таежных и ши-
роколиственных лесах запас энергии эквивалентен 40 % годового радиа-
168
ционного баланса зоны, экваториальных лесах – 24 %. Некоторая часть
солнечной энергии аккумулируется в мертвом органическом веществе
(подстилке, гумусе, торфе). Так, в гумусе тучных черноземов содержится
более 1000 МДж/м
2
энергии.
Энергетика ландшафта может служить одним из показателей интен-
сивности его функционирования. Вероятно, этот показатель тем выше,
чем интенсивнее происходят в ландшафте круговороты вещества и энер-
гии и накопление биомассы. По этим параметрам наиболее высокой ин-
тенсивностью функционирования характеризуются ландшафты эквато-
риальных лесов, наиболее низкой – ландшафты арктических пустынь и
тундры.
Энергетика ландшафта может служить одним из показателей интен-
сивности его функционирования. Вероятно, этот показатель тем выше,
чем интенсивнее происходят в ландшафте круговороты вещества и энер-
гии и накопление биомассы. По этим параметрам наиболее высокой ин-
тенсивностью функционирования характеризуются ландшафты эквато-
риальных лесов, наиболее низкой – ландшафты арктических пустынь и
тундры.
7.2. Динамические процессы в ландшафтах
Процессы функционирования, протекающие в ландшафтах, подчи-
няются цикличности поступления солнечной радиации, что сопровожда-
ется определенными изменениями в их вертикальной структуре. Особен-
но заметно это сказывается на состоянии биоты в умеренном климатиче-
ском поясе, где годовой цикл функционирования четко разделяется на
четыре временных фазы. Каждая из этих фаз характеризует изменчи-
вость ландшафта во времени.
На территории Беларуси лето, по данным А.Х. Шкляра (1967) – са-
мый продолжительный сезон года, который начинается с середины мая,
длится до середины сентября и характеризуется среднесуточными тем-
пературами воздуха свыше 10
0
. Средняя температура самого теплого ме-
сяца – июля – на севере страны около 17
0
, на юго-востоке 18,5
0
. На июль
приходится максимум среднемесячного выпадения осадков – 80 – 90 мм.
Летом наблюдается наименьшая облачность и максимальное количество
часов солнечного сияния (68 – 71 % годовой суммы). Скорость ветра не-
велика, особенно ночью, что создает благоприятные условия для радиа-
ционного выхолаживания поверхности почвы и приземного слоя возду-
ха. Это способствует образованию в пониженных местах туманов. Лет-
ний сезон характеризуется активизацией всех процессов, интенсивным
приростом био- и зоомассы.
169
Осень наступает во второй декаде сентября когда среднесуточные
температуры устанавливаются ниже 10
0
и продолжается до конца нояб-
ря, когда среднесуточные температуры понижаются до 0
0
. В это время
происходит пожелтение и опадение листвы, постепенное снижение ин-
тенсивности продукционных процессов и их угасание. Значительно уве-
личивается облачность, возрастает количество дней с осадками, хотя их
количество по сравнению с летним сезоном снижается. Затяжные дожди
создают основной запас влаги в почве, который сохраняется до весны и
служит важным источником питания растений.
Зима наступает в ноябре и длится до начала марта. Ее длительность
определяется температурами воздуха ниже 0
0
. Продолжительность зале-
гания устойчивого снежного покрова составляет 2,5 – 3 месяца, его сред-
няя мощность –15 – 30 см. Средние температуры самого холодного ме-
сяца – января – изменяются от – 4,5
0
на юго-западе до – 8
0
на крайнем се-
веро-востоке. Отличительные особенности зимнего сезона – сильная об-
лачность и частая повторяемость пасмурных дней (130 – 170). Для жи-
вотных это наиболее трудное время из-за нехватки кормов.
Весна наступает в марте, когда среднесуточные температуры возду-
ха переходят через 0
0
. Рост инсоляции способствует повышению темпе-
ратуры воздуха и таянию снега. Весна обычно неустойчивая, с частой
сменой холодных и теплых дней. Началом весны принято считать соко-
движение у березы бородавчатой, при переходе температуры через 5
0
С
начинается вегетационный период, длительность которого составляет
185-205 дней. Возобновляется вегетация растений, активизируется жиз-
недеятельность животных и птиц.
Сезонные изменения функционирования ландшафтов в свою оче-
редь, состоят из более мелких временных отрезков – суток. Суточные
ритмы характеризуются колебаниями температуры, влажности воздуха,
скорости ветра, выпадения осадков, процессов фотосинтеза, промерзания
и оттаивания почвы. Таким образом, временная изменчивость ландшаф-
тов имеет сложную природу и выражается в различных формах.
Л.С. Берг (1947) предложил различать обратимые и необратимые
изменения ландшафта. К числу обратимых он относил сезонные измене-
ния, а также те катастрофические события, после которых ландшафт вос-
станавливается примерно до того состояния, каким он был до катастро-
фы. При необратимых сменах изменения идут в одном направлении и
возврата к прежнему состоянию ландшафта не происходит. Необратимые
смены осуществляются при глобальных изменениях климата, в результа-
те трансгрессий и регрессий моря, эволюции озерных водоемов и т.д.
170
Обратимые изменения характеризуют динамику ландшафта, необрати-
мые – его развитие или эволюцию.
В.Б. Сочава (1978) определил динамику как изменение состояний
ландшафта в пределах одного инварианта. Инвариантом является сово-
купность свойств, которые сохраняются неизменными в процессе дина-
мических преобразований. Инвариант выступает в качестве общего при-
знака как для ландшафта, так и для его морфологических единиц. Таки-
ми инвариантными свойствами обладает вертикальная, горизонтальная и
временная структура ландшафта. Именно структура остается практиче-
ски неизменной в процессе динамики ландшафта, протекающей под воз-
действием внешних факторов. Следовательно, между понятиями «струк-
тура» и «динамика» существует очень тесная связь – они взаимообуслов-
лены.
Изменения горизонтальной структуры, не ведущие к смене одного
ПТК другим, разнообразны. К ним можно отнести появление дробных
ПТК (фаций, урочищ) внутри более крупного комплекса. Примером мо-
жет служить формирование овражного урочища или фации суффозион-
ной западины в пределах лессового ландшафта, что усложняет сущест-
вующий набор морфологических единиц и рисунок их пространственно-
го распространения, но не является принципиальной сменой морфологи-
ческой структуры указанного ПТК.
Изменения вертикальной структуры в рамках одного инварианта
происходят постоянно. Так, следствием даже небольших отклонений
климатических показателей от среднегодовых является усиление или
снижение интенсивности природных процессов, характер сукцессий рас-
тительных сообществ, смена физического состояния почв. Однако при
этом вертикальная структура ландшафта не претерпевает коренных из-
менений.
Все вышесказанное позволяет сделать вывод, что динамика входит в
понятие инварианта ландшафта, в ней выражается временная упорядо-
ченность состояний ПТК как их структурных элементов. Поэтому приве-
денное выше определение динамики В.Б. Сочавы отражает самую суть
динамических процессов.
Термин «состояние ландшафта» разными авторами определяется
по-разному. Так, Л.Н. Беручашвили (1976) под состоянием понимает
«соотношение параметров структуры и функционирования природно-
территориальных комплексов в какой либо промежуток времени, кото-
рое конкретные входные воздействия (солнечная радиация, осадки)
трансформирует в определенные выходные функции (сток, гравигенные
потоки, прирост фитомассы и др.)» (с.32). По А.Г. Исаченко (1991) «под