Функционирование и динамика ландшафта

Поскольку ландшафт является геосистемой, для него ха­рактерны все составляющие свойств геосистем. Познание ланд­шафта невозможно без знания его структуры, которую можно рассматривать в трех аспектах. Пространственный аспект – взаимное расположение составных частей ландшафта, функцио­нальный аспект – внутренние системообразующие связи, вре­менной аспект – упорядоченность смены состояний ландшафта но времени. Эти три аспекта мы будем рассматривать, изучая «механизм» взаимосвязей в ландшафте и соотношение его час­тей, т.е. применяя функциональный, динамический и системный подходы,

В ландшафте различают две системы внутренних связей – вертикальные и горизонтальные (латеральные), причем меж­компонентные (вертикальные) связи как бы опосредованы через латеральную структуру ландшафта, через сопряжение входящих в него элементарных геосистем. Латеральная, или горизонтальная, структура ландшафта – это то же, что и морфологическая структура. Вертикальная структура ландшафта представлена отдельными геокомпонентами.

Согласно Н.Л. Беручашвили (1986), элементарными структурно-функциональными частями НТК служат геомассы – качественно разнородные тела, характеризующиеся определен­ной массой, специфическим функциональным назначением, скоростью изменения во времени и перемещения в пространст­ве. Это аэромассы, фитомассы, зоомассы, мортмассы (массы мертвого органического вещества), литомассы, педомассы, гид­ромассы. Геомассы отличаются от компонентов большей веще­ственной однородностью. Например, под аэромассой имеется в виду «сухой воздух», т.е. смесь атмосферных газов без водяного пара и других примесей.

Однородные слои в пределах вертикального профиля НТК, характеризующиеся специфическими наборами и соотношениями геомасс, НЛ. Беручашвили называет геогоризонтами. Основные из них: аэрогоризонт, аэрофитогоризонт (приземный слой воздуха, пронизанный растениями), мортаэрогоризонт. снежный горизонт, педогоризонт, литогоризонт. И геомасса и геогоризонт разработаны НЛ. Беручашвили применительно к фации для изучения первичных вертикальных связей в ланд­шафте.

Между геосистемами и между их частями существуют многообразные связи, различные по своей физической природе, направленности, значимости, устойчивости и т.д. Первооснову этих связей составляет обмен энергией, веществом и информа­цией, т.е. вещественно-энергетические потоки разного происхо­ждения и мощности. Следует различать потоки внешние (вход­ные и выходные) и внутренние. Системообразующими являются внутренние потоки, которые во многом превосходят по своей интенсивности внешние связи. Связи между частями могут быть прямыми и обратными, односторонними и двусторонними, при­нимать сигнальные формы и т.д. Вещественно-энергетические потоки подвергаются преобразованию (трансформации), вход­ные воздействия вызывают различные ответные реакции в каж­дом блоке геосистемы, при этом последняя приобретает новые качества.

Совокупность процессов перемещения, обмена и транс­формации вещества и энергии в геосистеме называют ее функ­ционированием, функционирование ландшафта – интегральный процесс; близкий смысл А.А.Григорьев вкладывал в понятие «единый физико-географический процесс».

Функционирование ландшафта слагается из множества элементарных процессов, имеющих физико-механическую, хи­мическую или биологическую природу, Познание функциони­рования ландшафтов как целостных геоситем происходит через изучение отдельных процессов перемещения вещества, энергии и информации, что является частью географического синтеза, частью познания географической среды, ландшафтной сферы.

Влагооборот – важная составная часть механизма взаимо­действия между компонентами геосистем и между самими гео­системами, его можно определить как одно из главных функ­циональных звеньев ландшафта. Другим звеном является мине­ральный обмен, или геохимический круговорот. В совокупности влагооборот и минеральный обмен (вместе с газообменом) охва­тывают все вещественные потоки в геосистеме. Но перемеще­ние, обмен и преобразование вещества сопровождаются погло­щением, трансформацией и высвобождением энергии – массообмен тесно связан с энергообменом, который также следует рассматривать как особое функциональное звено ландшафта.

Таким образом, влагооборот, геохимический круговорот и происходящий при этом энергообмен являются тремя главными составляющими функционирования ландшафтов.

Влагооборот в ландшафте. Ежегодный запас обращаю­щейся в ландшафте влаги составляют атмосферные осадки – жидкие и твердые, а также вода, поступающая в почву за счет конденсации водяного пара. Часть осадков перехватывается по­верхностью растительного покрова и, испаряясь с нее, возвра­щается в атмосферу; в лесу некоторое количество стекает по стволам деревьев и попадает в почву. Влага, непосредственно выпадающая на поверхность почвы, частично уходит за пределы ландшафта с поверхностным стоком и затрачивается на физиче­ское испарение, остальное количество фильтруется в почвогрунты и образует наиболее активную часть внутреннего влагооборота. Относительно небольшая доля расходуется на абиоти­ческие процессы в почве, участвует в гидратации и дегидрата­ции, более или менее значительное количество почвенно-грунтовой влаги выпадает из внутреннего оборота (потери на подземный сток); при иссушении почвы влага поднимается по капиллярам и может пополнить поток испарения. Однако в большинстве ландшафтов почвенные запасы влаги в основном всасываются корнями растений и вовлекаются в продукционный процесс.

Интенсивность влагооборота и его структура (соотноше­ние отдельных составляющих) специфичны для разных ланд­шафтов и зависят прежде всего от энергообеспеченности и ко­личества осадков, подчиняясь зональным и азональным законо­мерностям. Величины основных элементов водного баланса для некоторых типов ландшафтов приведены в табл. 2.

Таблица 2