ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.05.2019
Просмотров: 4661
Скачиваний: 20
161
Рис. 30. Схема влагооборота в широколиственном лесу (в мм).
(правило десяти процентов, сформулированное Р. Уиттекером). Напри-
мер, в лесах животные потребляют 4 – 7 % первичной продукции, в пус-
тыне и тундре – 2 – 3 %, в степях и саваннах – 10 – 15 %. Биогенный кру-
говорот завершается после отмирания биомассы ее разрушением живот-
ными-сапрофагами, бактериями, грибами и минерализацией микроорга-
низмами. Конечные продукты минерализации возвращаются в атмосферу
(СО
2
) и в почву (зольные элементы и азот).
Биологический метаболизм характеризуется многочисленными по-
казателями, среди которых наиболее важными являются запасы фито-
массы и величина годичной первичной продукции. Продуктивность био-
ты зависит как от географических факторов, так и от биологических осо-
бенностей различных видов растений. Очевидно, что наибольшими запа-
сами фитомассы характеризуется лесная растительность, которая накап-
ливает органическое вещество в течение многих десятилетий и даже сто-
летий. Вместе с тем запасы биомассы тем больше, чем выше теплообес-
162
печенность и чем ближе к оптимуму соотношение тепла и влаги. В ре-
зультате показатель биопродуктивности возрастает от высоких широт к
низким, достигая максимума в лесостепных ландшафтах (умеренный
климатический пояс), влажных субтропических лесах (субтропический
пояс), влажных экваториальных лесах (экваториальный пояс).( табл. 4).
Т
аблица 4
Запасы и продуктивность фитомассы в растительных сообществах ланд-
шафтных зон и подзон (по А.Г. Исаченко, 1991)
Зоны / подзоны
Фитомасса
т/га
Продукция
т/га / год
Арктическая тундра
Лесотундра
Северная темнохвойная тайга
Южная темнохвойная тайга
Смешанные (широколиственно-хвойные)
леса леса восточноевропейские
Широколиственные леса восточноевропей-
ские
Луговые степи европейские
Типичные суббореальные степи
Пустыни умеренного пояса полынно-
солянковые
Влажные субтропические леса
Саванны типичные
Влажные экваториальные леса
Болота и марши
5
60
125
300
300
350
17
10 – 13
4
450
40
500
150
1
4
5
8
12
12
19
10 – 13
1,2
24
12
30 – 40
3
Еще один важный биохимический показатель – количество элемен-
тов питания, потребляемых для создания биологической продукции (ем-
кость биологического круговорота веществ). Основной объем химиче-
163
ских элементов, участвующих в биологическом метаболизме, составляют
элементы-биогены – N, K, Ca, Si, а также P, Mg, S, Fe, Al. Их структура и
объем потребления определяются зональными факторами. Так, расти-
тельные группировки тундровых и таежных ландшафтов характеризуют-
ся потреблением N, Ca, K, широколиственных лесов – Ca, N, K, степных
– Si, N, K, пустынных – Ca, Ca, K, N, Mg, экваториальных лесных ланд-
шафтов – Si, Fe, Al. В целом самая низкая емкость биологического кру-
говорота свойственна тундровым ландшафтам, самая высокая присуща
луговым степям. Из других растительных группировок высоким уровнем
потребления минеральных веществ выделяются влажные экваториаль-
ные леса.
Биота ландшафта осуществляет еще одну важную функцию – газо-
обмен с атмосферой. Количество ассимилируемого растениями углерода
во много раз превышает величину извлекаемых из почвы зольных эле-
ментов и азота. Связывание СО
2
в процессе фотосинтеза сопровождается
выделением свободного кислорода, часть которого потребляется в про-
цессе дыхания и разложения органических остатков, а остальная часть
поступает в атмосферу.
В пределах территории СНГ максимальное количество кислорода
поступает в атмосферу из темнохвойных (в частности, еловых) таежных
лесов и тундровых ландшафтов.
Особенности внутриландшафтного биологического круговорота и
продуцирования биомассы изучены недостаточно. Известно однако, что
в тайге и широколиственных лесах наиболее продуктивными являются
хорошо дренированные и теплые местоположения, а самыми бедными –
болотные комплексы, дающие всего 2 – 4 т/га первичной продукции в
год.
Абиотическая миграция вещества характеризует латеральные свя-
зи ландшафта и не носит характера круговорота, так как движение твер-
дого материала происходит по законам гравитации. Тем не менее абио-
тическая миграция осуществляется: 1) в виде выноса твердых продуктов
разрушения или 2) в виде водорастворимых веществ, влекомых водными
потоками и участвующих в биохимических реакциях.
Перенос материала осуществляется в виде перемещения твердых
продуктов эрозии и денудации вниз по склонам, механических примесей
в воде и воздухе. Интенсивность денудации сильно варьирует по ланд-
шафтам в зависимости от степени расчленения рельефа и глубины мест-
ных базисов эрозии, степени сохранности естественной растительности,
структуры элементарных ландшафтов (ЭЛ) внутри ПТК различного
ранга.
164
Анализ карты элементарных ландшафтов Беларуси, составленной в
Институте Геологических наук НАН РБ, позволил произвести подсчет
площадей ЭЛ по видам и родам ландшафтов (табл.5). Результаты под-
счетов свидетельствуют, что в возвышенных ландшафтах преобладают
элювиальные ЭЛ (78,5%) удельный вес которых наиболее высок в лессо-
вых (95,8 %), наиболее низок (41,7 %) в камово-моренно-озерных ПТК.
Меньше всего здесь субаквальных ЭЛ (около 4 %). Доля супераквальных
ЭЛ составляет 11,8 %, возрастая в камово-моренно-озерных ландшафтах
до 18,1 % и снижаясь в лессовых до 4,2 %.
В средневысотных ПТК также преобладают элювиальные ландшаф-
ты, однако их удельный вес снижается до 60 %. Максимального распро-
странения (74,1 %) они достигают в морено-озерных, минимального
(46,4 %) – в морено-зандровых ПТК. Доля супераквальных ЭЛ увеличи-
вается до 23,7 %, достигая максимума (35%) во вторичных водно-
ледниковых, минимума (17,3 %) – во вторичноморенных ПТК. Удельный
вес субаквальных ландшафтов по-прежнему невысок – 0,9 %. В низмен-
ных ПТК преобладание переходит к супераквальным ЭЛ (63,3 %), дости-
гающим максимального распространения (86,4 %) в пойменных, мини-
мального (31,4 %) – в озерно-ледниковых ландшафтах. Элювиальные ЭЛ
составляют здесь всего 25,8 %, субаквальные – 0,8 %.
Степень интенсивности перемещения и аккумуляции веществ изме-
няется в ландшафтах в зависимости от структуры ЭЛ, рельефа, грунтов,
уровня распаханности и залесенности. Обнаружилось, что в возвышен-
ных ландшафтах преобладают процессы интенсивного и среднеинтен-
сивного смыва веществ, которые наиболее типичны для холмисто- мо-
ренно-эрозионных, отдельных видов холмисто-моренно-озерных и лес-
совых ПТК. Количественное выражение этого процесса составляет от 2,4
до 4,8 (Гродненская возвышенность), 7 (Минская возвышенность) и даже
8,8 мм/год (Оршанская возвышенность). Этому способствует значитель-
ная глубина (10 – 15 м) расчленения рельефа, водоупорные грунты, ко-
эффициент фильтрации (Кф) которых составляет всего 0,05 м/сут., высо-
кая степень распаханности. Вместе с тем здесь существуют предпосылки
для аккумуляции материала в пределах комбинированных, а также су-
пераквальных и субаквальных (15 – 40 %) ЭЛ. Это приводит к тому, что
процессы интенсивного смыва сочетаются с местной аккумуляцией ве-
ществ в указанных местоположениях.
В группе средневысотных ландшафтов характерны процессы смыва
в сочетании с транзитом и частичной аккумуляцией. Этому способствует
господство элювиальных местоположений, слабое расчленение рельефа
165
Таблица 5
Структура элементарных ландшафтов Беларуси по родам ландшафтов (%)
Роды ландшафтов
Элементарные ландшафты
Эллюви-
альные
Эллювиаль-
ные и супер-
аквальные
Супер-
акваль-
ные
Суперак-
вальные и
эллюви-
альные
Суб-
ак-
валь-
ные
1. Холмисто-
моренно-озерные
83,0
3,2
11,2
1,2
1,4
2. Холмисто-
моренно-
эрозионные
85,7
2,2
10,7
1,4
-
3. Камово-моренно-
озерные
41,7
28,5
19,1
-
10,7
4. Камово-моренно-
эрозионные
86,4
-
13,6
-
-
5. Лессовые
95,8
-
4,2
-
-
6. Морено-озерные
74,1
7,5
17,7
0,1
0,6
7. Вторично-
моренные
70,3
7,6
17,3
4,8
-
8. Морено-
зандровые
46,4
17,5
23,9
12,2
-
9. Водно-
ледниковые с
озерами
62,3
7,7
24,6
3,3
2,1
10. Вторичные вод-
но-ледниковые
46,5
8,7
35,0
9,6
0,2
11. Озерно-
ледниковые
51,3
17,0
31,4
-
0,3
12. Аллювиальные
террасированные
12,8
5,3
65,7
16,1
0,1
13. Пойменные
11,3
-
86,4
1,3
1,0
14. Нерасчлененные
комплексы с пре-
обладанием болот
11,2
0,9
81,6
5,0
1,3
15. Нерасчлененные
комплексы реч-
ных долин
42,8
4,1
51,6
-
1,5
(глубина расчленения 2 – 3 м), высокий Кф песчаных грунтов (до 1
м/сут.), значительная залесенность (30 – 50 %) территории. Интенсив-