Особенности влагооборота в основных типах зональных ландшафтов
Влагооборот в ландшафте протекает через сложную систему водных потоков и пронизывает ландшафт, подобно кровеносной системе. Посредством потоков влаги осуществляется основной минеральный обмен внутри ландшафта. Внешние вещественные связи ландшафта также осуществляются через водные потоки. Перемещение влаги сопровождается формированием растворов, коллоидов, взвесей; транспортировкой и аккумуляцией химических элементов.
Ежегодный запас обращающейся в ландшафте влаги составляют жидкие и твёрдые атмосферные осадки. Часть осадков перехватывается поверхностью растительного покрова и, испаряясь с неё, возвращается в атмосферу. Влага, непосредственно выпадающая на поверхность почвы, частично уходит за пределы ландшафта с поверхностным стоком и затрачивается на физическое испарение, остальное количество фильтруется в почво-грунты и образует наиболее активную часть внутреннего влагооборота.
Интенсивность влагооборота и его структура специфичны для разных ландшафтов и зависят прежде всего от энергообеспеченности и количества осадков, подчиняясь зональным и отчасти азональным закономерностям. Так, абсолютные показатели внешнего влагообмена хорошо увязываются с зональными закономерностями циркуляции и влагооборота атмосферы (см. таблицу 1).
Наиболее обильное поступление внешних осадков и соответственно более интенсивный вынос воды из ландшафта наблюдается в экваториальных широтах, а также в муссонных тропиках и субтропиках, затем в приокеанических областях пояса западного переноса. Наиболее слабые входящие и выходящие потоки влаги свойственны внутриконтинентальным областям и особенно поясу тропической пассатной циркуляции.
При наличии достаточного запаса влаги интенсивность внутриландшафтного влагооборота определяется энергоресурсами. Поэтому чётко выраженный пик внутреннего оборота влаги также приходится на экваториальную зону и отсюда происходит закономерный спад к полюсам. В аридных зонах и секторах наблюдается резкий спад влагооборота.
Только в высоких широтах внешние потоки влаги превосходят внутренний оборот; в гумидных экваториальных, тропических и субтропических ландшафтах оба типа потоков примерно равны; с усилением аридности доля внутреннего потока растёт, хотя по абсолютной величине он уменьшается.
Таблица 1
Основные элементы водного баланса типичных ландшафтов в различных зонах (средние годовые показатели)
Антропогенная трансформация влагооборота в ландшафтах
|
Из всех звеньев влагооборота наибольшему целенаправленному преобразованию подвергается сток. Функционирование геосистем непосредственно затрагивают воздействия, направленные на формирование стока с поверхности водосборов. Один из самых радикальных способов преобразования водного баланса наземных геосистем – искусственное орошение, на которое уходит не менее 3/4 забираемой из рек воды. В мире искусственно орошается 2,7 млн км2 (1,5 % площади суши). В среднем на 1 га расходуется ежегодно 12-14 тыс. м3 воды. Часть этой воды теряется на инфильтрацию и непродуктивное (физическое) испарение и лишь около половины транспирируется культурными растениями. Ожидаемый позитивный эффект ирригации – производство биомассы – часто сопровождается побочными функциональными изменениями геосистем негативного характера, в частности поднятием уровня минерализованных грунтовых вод и вторичным засолением, местами заболачиванием или эрозией. Кроме того, многократно увеличиваются затраты тепла на испарение, но уменьшается альбедо, в результате существенно преобразуются радиационный и тепловой режимы. На богарных пахотных землях примитивная агротехника способствует усилению поверхностного стока. Зяблевая пахота повышает инфильтрационную способность почв, тем самым увеличивая запасы почвенной влаги, сокращая поверхностный сток и, по-видимому, несколько увеличивая питание грунтовых вод. Лесные полосы перехватывают весенний сток с полей, задерживают снег, уменьшают непродуктивное испарение. Травосеяние также увеличивает инфильтрацию и сокращает поверхностный сток. Дополнительный эффект дает снегозадержание. Аналогичное действие оказывает террасирование склонов. В целом любые меры по интенсификации земледелия и повышению урожайности (а, следовательно, транспирации) ведут к перестройке водного баланса в сторону сокращения поверхностного стока; вместе с тем уменьшается интенсивность смыва почв и эрозии. В зонах избыточного увлажнения основным фактором воздействия на водный баланс служит осушительная мелиорация. Сток с осушенных болот вначале обычно возрастает, но в дальнейшем этот процесс может протекать по-разному в различных ландшафтах. Примерно на 0,3 % площади суши наземные геосистемы замещены искусственными водохранилищами. При сработке уровня (в меженный период) часть поверхности дна, особенно равнинных водохранилищ, обнажается и здесь наблюдается своеобразный «земноводный» режим. Прилегающие к водохранилищу геосистемы испытывают воздействия вторичных процессов: переработки берегов (размыв, активизация оползней, обвалы, провалы), подпора грунтовых вод, повышения их уровня и подтопления пониженных участков, а отсюда – заболачивание лесов, сельскохозяйственных и других угодий. Влияние водохранилища на местный климат проявляется в некотором выравнивании температурного режима, увеличении влажности воздуха, изменении скорости и направления ветра. Практически значимое климатическое влияние самых крупных равнинных водохранилищ ощущается на расстоянии 1-3 км от берега. Подтопление распространяется чаще на сотни метров или первые километры от берегов водохранилища. В нижнем бьефе водохранилища из-за прекращения поемного режима нередко деградируют пойменные геосистемы на протяжении десятков и сотен километров. В водохранилищах отлагается часть речных наносов, в результате чего сокращается твердый сток рек и уменьшается отложение наносов в устьевых частях морского побережья, в том числе в речных дельтах. Отдельно нужно сказать о географическом значении интенсивного забора руслового стока на хозяйственные нужды, в особенности на искусственное орошение. Влияние этого фактора наиболее ярко сказывается на состоянии внутренних водоемов в аридных условиях, чему наглядным примером служит сокращение площади Аральского моря. |