Годичный цикл функционирования ландшафта

Характеристика функционирования ландшафта обычно основывается на средних или суммарных годовых показателях (табл. 5 — 15), и это не случайно, так как год — это минимальный отрезок 200

времени, в течение которого выявляются все типичные процессы функционирования и для которого может быть составлен полный баланс вещества и энергии в геосистеме. Можно сказать, что годичный интервал — это минимальное время выявления всякой геосистемы.

Функционирование геосистем имеет циклический характер и подчинено цикличности поступления солнечной энергии. Каждому компоненту присуща определенная инерционность, т. е. большее или меньшее отставание ответных реакций на внешние (астрономические) причины внутригодовых изменений, в силу чего эти изменения не синхронны в отдельных процессах и явлениях. Уже тепловой режим приземного слоя воздуха не следует автоматически за высотой солнца над горизонтом, и кривая годового хода температуры сдвинута по отношению к кривым суммарной радиации и радиационного баланса. В тайге Северо-Запада Русской равнины максимум солнечной радиации наблюдается в июне, наиболее высокая температура воздуха — в июле, а нижних горизонтов почвы — только в сентябре; в период наибольшего выпадения осадков запасы продуктивной влаги в почве оказываются наименьшими (рис. 41). Под покровом сомкнутого пихтового леса (в Приангарье), где теплообмен сильно замедлен, к тому моменту, когда солнечная радиация достигает максимума, на глубине 3 м наступает годовой минимум температуры.

С инерционностью компонентов связан эффект последействия, т. е. зависимость состояния геосистемы от характера предшествующих сезонных фаз. В тайге весной и в начале лета атмосферное увлажнение недостаточное, однако благодаря зимнему накоплению снега почва получает дополнительный запас влаги, обеспечивающий функционирование биоты. В муссонных ландшафтах, где снегонакопление незначительное, весной наблюдаются засухи. Летние температуры корнеобитаемого слоя в темнохвойных лесах теснее коррелируют со снежностью и мерзлотностью предшествующей зимы, чем с температурой воздуха текущих летних фаз. Термические условия осени влияют на интенсивность стока и запасы почвенной влаги весной (так, сильное осеннее промерзание почвы ухудшает возможность просачивания талых вод и способствует усилению поверхностного стока и образованию высокого половодья).

Цикличность процессов функционирования геосистемы сопровождается определенными изменениями ее вертикальной структуры. В умеренном поясе особенно четко различаются летний и зимний варианты этой структуры. Летний, ассимилирующий зеленый покров с более или менее сложной системой горизонтов (древесный полог, подлесок, травяной ярус и т. п.) зимой полностью или частично деградирован, но в это время года появляются снежный покров и мерзлотный почвенный слой.

Для любого отдельного момента годового цикла можно получить временной срез, отражающий состояние системы как эпизод непре-

201

I Е Ш

Л Ж

Рис. 41. Внутригодовой режим тепла и влаги в Ленинграде:

(3 — суммарная радиация, К — радиационный баланс, I, — средняя температура воздуха, 1₂ — средняя температура почвогрунта под оголенной поверхностью, 1_Ъ — то же, под естественным покровом, г — среднее месячное количество осадков, е — средняя месячная величина испарения, ц — средний месячный слой стока, Ь — средний месячный водный баланс (выше нулевой линии — положительный, ниже — отрицательный), С, — средняя высота снежного покрова, Вс — средний запас влаги в снежном покрове, Вп — средний запас влаги в верхнем метровом слое почвы. / — XII — месяцы

рывного циклического процесса. В качестве примеров можно привести три подобных «эпизода» для различных суточных состояний так называемых стексов, по наблюдениям на Марткопском стационаре Тбилисского университета в 1972 — 1976 гг. (табл. 16). Однако

Таблица! 6. Некоторые показатели функционирования горных луговостепных фаций Марткопского стационара при трех различных суточных состояниях (по Н. Л. Беручашвили, 1986)

Показатели	Типичные суточные состояния
	морозно-снежное (зимнее)	прохладное влажное (весеннее)	очень теплое влажное (летнее)
Суммарная радиация, калием	199	416	425
Прямая радиация, кал/см2	111	0	225
Рассеянная радиация, кал/см2	88	9	200
Альбедо, %	56	18	22
Отраженная радиация, кал/см	111	79	94
Радиационный баланс, кал/см2	18	192	215
Турбулентный теплообмен, кал/см2	30	104	99
Затраты тепла на испарение, кал/см2	11	84	114
Теплообмен с почвой, кал/см2	1	4	2
Испарение ', т/га	1,8	17,8	21,8
Масса снега, т/га	260	-	-
Масса почвенной влаги, т/га	15002	2340	2130
Влажность почвы, %	0,36	17,1	16,1
Зеленая фракция фитомассы, т/га	-	0,92	10,8
Масса корней, т/га	18,83		16,1
Масса ветоши, т/га	5,4	3,4	1,0
Масса подстилки, т/га	6,7	3,3	4,7