 |
22. Тепловой баланс ПТК. 23. Водный баланс геосистемы. Зона активного водообмена. 24. Типы водного режима ПТК. 25. Трофическая пирамида – модель биологического круговорота вещества. Человек в системе трофической пирамиды. Человек в системе трофической пир
|
|
|
|
22. Тепловой баланс ПТК
Земля одновременно получает радиацию и отдает ее. Разность между получаемой и расходуемой радиацией называется радиационным балансом, или остаточной радиацией. Приход радиационного баланса поверхности составляет суммарная радиация (Q) и встречное излучение атмосферы.
Расход – отраженная радиация (Rk) и земное излучение. Разность между земным излучением и встречным излучением атмосферы – эффективное излучение (Еэф) имеет знак минус и является частью расхода в радиационном балансе:
Rб = Q - Eэф - Rk
Рад баланс атмосферы отрицателен, а суши положителен, поэтому суммарный рад баланс Земли равен 0, т. е. земля находится в сосотоянии лучитсого равновесия.
Уравнение теплового баланса позволяет качетсвенно харктеризовать энергию.
R+LE+P+B=0, где R – рад баланс ЗП, Р – турбулентный поток тепла между ЗП и атмосферой, В – поток тепла между ЗП и нижележащими слоями почвы или воды, LE – поток тепла, связанный с фазовыми переходами воды(с испарением, конденсацией).
23. Водный баланс геосистемы. Зона активного водообмена.
Водный баланс всей земной поверхности выражается уравнением X = E (осадки равны испарению).
Водный баланс для отдельной речной системы:
20% - физическое испарение влаги с крон деревьев;
8% - поверхностный сток;
45% - десукция (отсасывание почвенной влаги корнями растений) и транспирация древесным ярусом;
5% - физическое испарение;
10% - внутрипочвенный сток;
12% - грунтовый сток.
X1+X2+r=E+T+Sp+Ss+U+B+-G+-W
(жидкие осадки+твердые осадки+роса\иней = физич испарение+транспирация +поверхн сток+ внутрипочв сток+ грунтовый русловой сток+ аккумуляция влаги в биомассе + подземный сток +изменение влагозапасов в бассейне
|
|
|
биомассе+-подземн сток+- изменение влагозапасов в бассейне).
Зона/слой активного водообмена - верхняя граница растительного покрова, первый от поверхности водоносный горизонт.
Здесь проходит трансформация атмосферных осадков, поверхностный сток и фильтрация воды в почву, капиллярный подъем влаги, транспирация и физическое испарение.
24. Типы водного режима ПТК
Совокупность процессов поступления влаги в геосистему, ее передвижения и расхода называется водным режимом геосистемы.
Выделяют следующие типы водного режима:
1) Мерзлотный – районы развития многолетней мерзлоты (летом оттаивание деятельного слоя).
2) Водозастойный – свойственен болотным геосистемам с атмосферным и грунтовым увлажнением.
3) Промывной – часть атмосферных осадков промывает почву и достигает грунтовых вод.
4) Периодически промывной – периодически происходит промывание почвы (влага достигает грунтовых вод) – в лесостепях, северных степях.
5) Непромывной – почвенная толща промачивается до 0, 5-2 м, ниже расположен «мертвый горизонт».
6) Аридный – почвы сухие в течение года.
7) Выпотной – происходит капиллярное поднятие влаги от грунтовых вод к поверхности и испарение. При этом происходит образование солончаков.
8) Десуктивно-выпотной – также происходит поднятие влаги, однако испарение не физическое, а через отсос влаги растениями.
9) Паводковый – характеризуется сезонным затоплением (во время половодья).
10) Амфибиальный – постоянно влажных геосистем – постоянно затопленные марши и плавни речных дельт, морские и озерные мелководья, мангровые сообщества.
25. Трофическая пирамида – модель биологического круговорота вещества. Человек в системе трофической пирамиды. Человек в системе трофической пирамиды.
В 1942 Л. Линдэман сформулировал закон пирамиды энергии, или закон трофической пирамиды (правило 10%): с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой ее уровень в среднем не более 10% энергии.
|
|
|
В этом законе в биоте реализуется 2-й закон термодинамики. Остальные 90% диссипируются (рассеиваются) в окружающую среду. Так или иначе минеральные вещества снова оказываются в почве и используются растениями для питания. Таким образом осуществляется малый биологический круговорот.
Одно из принципиальных отличий земледельческих агроландшафтов от природных ландшафтов: антропогенное искажение всей энергетики агрогеосистемы. Нарушены естественные трофические связи, закон пирамиды энергии. До 90% продукции изымается, потери восполняются за счет внесения удобрений.
93% всех видов растений и животных обитает на суше. Биомасса - количество живого вещества, обитающего в данном месте. Биомасса обычно измеряется в т/га. Биомасса земного шара составляет 2 трлн т сухого живого вещества, из них 98% - биомасса наземных растений. Биопродуктивность - количество живого вещества, которое производят живые организмы (главным образом, зеленые растения) за год на единицу площади. Биопродуктивность земного шара составляет 170 млрд. т сухой массы в год. Из них 25-27% - водоросли, 35-37% леса суши, 25-30% травянистые, кустарниковые сообщества степей, саванн и пустынь.
По трофическим (пищевым) цепям биота делится на продуцентов, консументов и редуцентов. Продуценты - зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза преобразуют неорганическое вещество в органическое. Консументы - живые организмы, не производящие органическое вещество, но потребляющие в пищу продуцентов. Различают консументов 1, 2 и 3-го порядков. Редуценты - главным образом микроорганизмы, разлагающие отмершее органическое вещество на минеральные составляющие.
 |
|
|
|
