Геомассы. Вертикальная структура геогоризонтов. Состояниегеосистемы. Баланс геосистемы.

Геомассы – элементарные структурно-функциональные части, которые характеризуются определенной массой, специфичным функциональным назначением, а также скоростью изменения во времени и/илиперемещения в пространстве. Выделяют аэромассы, фитомассы, зоомассы, мортмассы, педомассы, литомассы и гидромассы, характеризующиеся определенной массой и тесно связанные с функционированием геосистем.

Геомассы могут быть активными, т.е. могут перемещаться в пространстве, увеличиваться или уменьшаться в своем количестве; стабильными (пассивными) – могут не перемещаться в пространстве и неизменяться в своем количестве, но принимать участие в процессахфункционирования геосистемы; инертными – могут не принимать илипочти не принимать участия в функционировании в данном состояниигеосистемы. Одни и те же геомассы могут быть и инертными, и стабильными, и активными, если их рассматривать в разные отрезки времени.

Вертикальная структура – это взаиморасположение и взаимосвязьгеогоризонтов. Геогоризонты – сравнительно однородные слои, характеризующиеся целым рядом ландшафтно-геофизических признаков, изкоторых наиболее важны специфичный набор и соотношение геомасс.Например, надземные геогоризонты могут включать фитомассу (кронырастений), массы воздуха, в зимнее время – нивальные геомассы (шапкиснега на кронах хвойных деревьев), в летнее время – гидромассы (осадки на поверхности листьев).

Состояние геосистемы – соотношение параметров, характеризующих его в какой-либо промежуток времени, в котором конкретныевходные воздействия (солнечная радиация, осадки и т.п.) трансформируются в выходные функции (сток, некоторые гравигенные потоки,прирост фитомассы и т.д.).

Состояния ландшафтов делят по длительности:

1. Кратковременные состояния продолжительностью менее суток.Они в основном связаны с высокочастотными компонентами - воздушными массами и их изменениями.

2. Средневременные состояния имеют продолжительность от одних суток до одного года. Из них наиболее важны стексы – суточныесостояния, обусловленные сезонной ритмикой, погодными условиями идинамической тенденцией развития фации. Сезоны года также можно рассматривать как состояния.

3. Длинночастотные состояния продолжительностью более одного года. Они обычно связаны либо с многолетними климатическимициклами, либо с сукцессиями растительного покрова.

Метод балансов позволяет учитывать баланс вещества и энергии отдельных компонентов ПТК. Балансом называются сопоставляемые перечнивсех видов вещества и энергии за период наблюдений: 1) вошедшихразными способами в природный комплекс и 2) вышедших из него. Разность между приходной и расходной частью баланса называется «сальдо» (балансовая разность). Метод балансов позволяет оценивать количество различных форм вещества и энергии, поступающих в ландшафти выходящих из него, прослеживать динамику суточных и годовых ЦИКлов, анализировать распределение вещества и энергии по разным каналам.

Практическое значение метода балансов довольно значительно. Оноблегчает поиски путей воздействия на процесс и способов измененияего в нужном направлении. Имея информацию о статьях баланса, можноувидеть роль каждой составляющей.

В ландшафтоведении наиболее часто приходится иметь дело с радиационным, тепловым и водным балансами, балансом биомассы.

Баланс радиационной и тепловой энергии позволяет взять на учетпервопричины всех физико-географических процессов. Сальдо радиационного баланса составляет то количество радиационной энергии, которое задерживается земной поверхностью, преимущественно растительностью и почвой, и преобразуется ими в другие виды энергии. Онописывается формулой:(Q + Q') (1 – α) – Еэф = R,

где Q – прямая и Q' – рассеянная радиация, α – альбедо, Еэф – эффективное излучение, R – сальдо радиационного баланса, в данном случае –поглощенная энергия.

Пути преобразования поглощенной энергии с небольшой долейучастия внутриземного тепла прослеживаются при помощи составлениятеплового баланса подстилающей поверхности:R + I ± P ± Le – Еф = B

где R –поглощенная энергия, I – внутриземное тепло, Р – расход энергии на турбулентный обмен, L – скрытая теплота испарения, е – испарившаяся или сконденсированная влага, Еф – энергия, израсходованнаяна фотосинтез, В – остаточный член, в данном случае обмен теплом спочвой.

Водный баланс ландшафта целикомслагается из адвекций, т.е. из горизонтальных перемещений влаги: воздушной, поверхностной и грунтовой:| а | + | s | + | u | = | Δw |,

где а – разность между приносом и выносом воды за пределы ландшафта по воздуху (в виде паров и облаков), s – то же поверхностным стоком, u – то же грунтовым стоком. В зимнее время прибавляется еще перенос снега ветром в пределы или за пределы ландшафта. Δw – изменение содержания влаги в ландшафте. Если за многолетний период оно неравно нулю, то это свидетельствует о прогрессивном увлажнении или

иссушении ландшафта.

водный балансдеятельного слоя земной поверхности, в котором главную роль играют

осадки и испарение, не участвующие в балансе ландшафта, так как онидля ландшафта являются внутренними процессами:r – f –e = r – (u + s) – (e' + t) = 0,

где r – осадки, f — суммарный сток, e – испарившаяся или сконденсированная влага, s – разность между приносом и выносом воды за пределыландшафта поверхностным стоком, u – то же грунтовым стоком, e' – физическое испарение, t – транспирация. Если правая часть уравнения неравна нулю, а равна Δw, то это свидетельствует о динамике ландшафта

преимущественно годовой или сезонной.

Баланс биомассы. Балансовый метод имеет большую роль для органического мира, который обладает весьма большим разнообразием. Всвязи с этим баланс биомассы можно рассматривать по отношению котдельным ее частям.