3. Геокомпонентный способ разделения вертикальной структуры ландшафта. Основные подсистемы: геома, биота, биокосная подсистемы.

Вертикальная организация ландшафтов. Она выражается в ярусном расположении компонентов в соответствии с плотностью слагающего их вещества. Контактное взаимопроникновение и взаимодействие атмосферы, гидросферы и литосферы обеспечило формирование производного компонента — почв. Взаимосвязь между компонентами географической оболочки (литосферой, атмосферой, гидросферой, почвой и биотой) в пределах конкретных ландшафтов изучают уже давно Природные компоненты – составные части, формирующие ланд¬шафты. Свойства компонентов и отдельные из компонентов во многом являются производными их взаимодействия в ПТК.

К основным природным географическим компонентам относятся:

• массы твердой земной коры (литосферы);

• массы поверхностных и под¬земных вод (гидросфера), находящиеся в ландшафтах в трех фазовыхсостояниях (жидком, твердом и парообразном);

• воздушные массы ни¬жних слоев атмосферы (тропосферы);

• растительность, животные, ми¬кроорганизмы, органоминеральное тело – почва.

Все природные компоненты по их происхождению, свойствам и функциям в ландшафтах объединяются в три подсистемы (Казаков, 2007):

1) геома – включает в себя литогенную основу (горные породы, ре¬льеф), воздух нижней части атмосферы, воды;

2) биота – растительность и животный мир;

3) биокосная подсистема – почвы.

Тесная взаимосвязь географических компонентов прослеживается и в пространстве, и во времени. Если один компонент геосистемы из¬менятся, то и другие компоненты обязательно перестроятся и придут в соответствие друг с другом. Например, при изменении климата про¬изойдут изменения в гидросфере, биоте, почвах, рельефе. Поскольку каждому компоненту в ответной реакции свойственна определенная инертность, то скорость их перестройки будет разной.

Таким образом, геокомпонентами в ландшафтной экологии являются твердые массы земной коры, воздушные массы атмосферы, поверхностные и грунтовые воды, почвы, растительность, животные, микроорганизмы.

4. Вещественно-фазовый (геомассовый) и пространственно-объемный (геогоризонтный) подход к выделению вертикальной структуры ландшафта.

Вещественно-фазовый (геомассовый) способ разделения (декомпозиции) вертикальной структуры геосистемы. При анализе потоков веществ, их взаимопереходов и других форм взаимодействия более оправдана структуризация геосистем, которая исходит из того, что она представляет собой композицию состав) веществ, различающихся по фазовому состоянию, физическими особенностями, химическим составом. Взаимодействия между потоками различных веществ отражают различные процессы в геосистеме (например, продукционный, засоление почвы и т.д.). И поэтому , рассматривая разные вещества как элементы геосистемы, можно эффективно исследовать механизмы внутригеосистемных связей.

Подобный подход к структуризации элементарной геосистемы разработал Н.Л.Беручашвили. Он связан с выделением в геосистеме геомасс.

Геомассы – это качественно разнородные тела, которые характеризуются определенной массой, специфическим функциональным назначением, а также скоростью изменения во времени и (или) скоростью перемещения в пространстве. Таковыми, например, являются аэромассы, фитомассы, зоомассы, мортмассы (массы мертвого органического вещества), литомассы, педомассы, гидромассы.

Геомассы отличаются от компонентов большей вещественной однородностью. Например, под педомассой понимается не почва, а только почвенный мелкозем вместе с гумусом, т.е. органо-минеральная смесь, куда не входят почвенная влага, почвенный воздух, скелетная часть почвы, корни растений и почвенные животные. Под аэромассой имеется ввиду «сухой воздух», то есть смесь атмосферных газов без водяного пара и других примесей. Аэромассы находятся не только в атмосфере, они пронизывают все геокомпоненты. Аналогично и гидромассы. Они сосредоточены не только в поверхностных и подземных водах, но и в других геокомпонентах. Мортмассы не имеют аналогов среди геокомпонентов и представляют собой мертвое органическое вещество, заключенное в сухостое, валежнике, в отмерших органах, трупах, экскриментах животных, отмерших микроорганизмах.

При вещественно-фазовой структуризации геосистемы геомассы следует рассматривать как компоненты ее вертикального строения, отдельные части их могут существенно отличаться по физическим, химическим и другим показателям. Например, фитомасса представлена такими характерными частями, как зеленые листья растений, корни, транспортно-скелетные органы, генеративные органы, лишайники, мхи, микроогрганизмы.

Различают: аэромассы, фитомассы, зоомассы, мортмассы, педомассы, литомассы, гидромассы.

Пространственно-объемный (геогоризонтный) способ декомпозиции вертикальной структуры геосистемы. Исследования вертикальных потоков энергии и вещества в геосистеме, их динамических смен во времени связаны с созданием неоднородности геосистем по вертикали – ее ярусном строении. Некоторое представление о ярусном строении дает разделение геосистемы на геокомпоненты. Однако эти структурные единицы все-таки накладываются одна на другую. Кроме того, они неоднородны по вертикали. Вместе с тем в геосистеме довольно четко выделяются определенные слои, которые однородны по составу геомасс.

Впервые ярусы, слои в экосистеме выделил В.Шелфорд (1912) на основе биотических критериев.

Геогоризонтами (Н.Л.Беручашвили, а его школа этот вопрос разработала основательнее других) называются сравнительно однородные слои в пределах вертикального профиля геосистемы, которые характеризуются специфическими наборами и соотношениями геомасс.

Основные из них – аэрогоризонт, аэрофитогоризонт (т.е. приземный слой атмосферы, пронизанный растениями), мортаэрогоризонт (т.е. с растительной ветошью), снежный горизонт, педогоризонт, литогоризонт. Каждый из перечисленных геогоризонтов может быть подразделен в зависимости от количественного соотношения геомасс на геогоризонты второго порядка. Например, в аэрофитогоризонте – это будут горизонты с корнями, транспортно-скелетными органами, травянистым ярусом, моховым покровом, а в педогоризонте – с разным содержанием почвенной влаги и корней.

Одним из основных свойств геогоризонтов является их состав, то есть, из каких горных пород он состоит или какие виды растений его слагают и какими фракционными частями (кроной, генеративными или транспортно-скелетными органами) они входят в это геогоризонт.

Текстура – одна из важнейших характеристик геогоризонта, от которой зависит не только распределение и пространственная организация геомасс, но и многие процессы функционирования. Например, проникновение солнечной радиации, перехват осадков и т.д.