Анализ и синтез изменения характеристик ПТК во времени (первый подход к выделению состояний ПТК)

Таким образом, четко фиксируется как определенное соотношение параметров структуры и функционирования ПТК, так и его функция на входе и на выходе, а, следовательно, и специфичное состояние. При «набегании» облаков состояние быстро меняется на «пасмурное», которое также длится всего лишь несколько минут. Поскольку эти состояния непродолжительны, они охватывают лишь самые верхние слои ПТК и в основном бывают связаны с состоянием воздушных масс.

Как показали наблюдения на Марткопском стационаре, во время этих «минутных» состояний изменяются те параметры, которые связаны с трансформацией солнечной радиации, — температура воздуха и поверхности почвы, упругость водяного пара и относительная влажность воздуха.

В течение суток могут наблюдаться периоды с дождливой, пасмурной и ясной погодой, а также с сильным ветром, снегопадом и т. д. Они связаны с изменением погоды, и обычно их продолжительность колеблется от нескольких минут до нескольких часов. Каждому конкретному воздействию на входе — соотношению метеорологических параметров (дождь, снегопад, туман и т.п.)— соответствуют конкретные функции на выходе, связанные с особенностями функционирования ПТК (инфильтрация, сток, установление снежного покрова и т.д.).

В пределах суток четко различаются периоды, связанные с внутрисуточной ритмикой целого комплекса процессов. Эти периоды можно назвать внутрисуточными (ночными, утренними и др.) состояниями.

Во время их изменяется значительно больше параметров функционирования ПТК, чем при минутных: трансформация солнечной энергии, некоторые элементы влагооборота, температура воздуха и почвы до глубины 0.2—0,4 м и др. (см. рис. 2).

В ритмике многих процессов очень хорошо выражен суточный цикл, который можно рассматривать, с одной стороны, как комбинацию более кратковременных состояний, а с другой — как среднесуточные, или суммарные, величины параметров функционирования и структуры ПТК.

Рассмотрим структуру и функционирование фации пологих склонов с лугостепной растительностью в несколько типичных дней.

На рис. 7 приведена графическая модель структуры и функционирования этих фаций в последний весенний день (31 мая 1971 г.) с ясной, солнечной погодой. Модель рассчитана либо по среднесуточным, либо по суммарным величинам. Высота отдельных растений достигает 80 см, однако основная часть фитомассы, представленная главным образом зеленой фракцией, сосредоточена в приповерхностном слое. Выше фитомасса вначале резко, а потом постепенно уменьшается. Максимальное значение фитомассы корней наблюдается в верхнем почвенном горизонте.

Интенсивность проникновения солнечной радиации в растительность зависит от характера распределения фитомассы. Из 660 кал. 1 суммарной радиации на поверхность почвы поступает лишь 205 кал. Соответственно уменьшается и радиационный баланс с 498 до 190 кал. За счет радиационного баланса происходит турбулентный теплообмен с атмосферой (измерения показали, что на это тратится 250 кал.) и теплообмен с почвой (—8,6 кал.). Около 168 кал. расходуется на транспирацию, 89 кал. — на физическое испарение и сравнительно небольшое количество энергии — на фотосинтез. В результате за день продуцируется около 0,1 т зеленой фитомассы (см. рис. 7).

Влагооборот, естественно, характеризуется лишь расходной частью. Около 28 т транспирируется растениями, а 15 т расходуется на физическое испарение. Сравнительно небольшая часть просачивается в более глубокие слои почвы. Зеленая фракция фитомассы, так же как и ветошь и подстилка, потребляется многочисленными гетеротрофами. Подстилка и частично мертвые корни минерализуются и переходят в запасы биогеоцикла. В это время гравигенные потоки не наблюдаются. В почве содержится. 925 т/га воды, из которых ежедневно испаряется около 4,0%.

Больше о географии:

Животный мир России
Россия издавна является стратегическим партнером Украины практически во всех сферах хозяйственной деятельности. Во многом это объясняется соседством двух стран. Во многом – и тем, что природные ресурсы двух стран часто дополняют друг друга – то, чего нет в Украине, есть в России и наоборот. Поэтом ...

Современное состояние территориального деления
Азовский немецкий национальный район Большереченский район Большеуковский район Горьковский район Знаменский район Исилькульский район Калачинский район Колосовский район Кормиловский район Крутинский район Любинский район Марьяновский район Москаленский район Муромцевский район Назы ...

Характеристика Оренбургской области
социальный экономический башкортостан оренбургская приволжский Оренбургская область – один из крупнейших регионов Российской Федерации, входящий в состав Приволжского федерального округа РФ. Территория -124 тыс. кв. км, население -2111,5 тыс. чел. Область расположена на стыке двух частей света – ...