25. Структурные части птк. Понятие геомасс и их классификация.
Под природно-территориальным комплексом (ПТК) обычно понимается закономерное сочетание природных, географических компонентов (земной коры, рельефа, воды, воздушных масс, сообществ живых организмов), образующих целостную материальную систему — комплекс. Природно-территориальные комплексы бывают разных рангов. Элементарные ПТК называются фациями. На всем протяжении фации сохраняется одинаковая литология поверхностных пород, одинаковый характер рельефа и увлажнения, один микроклимат, одна почвенная разность и один биоценоз. Фации объединяются в более крупные морфологические единицы — урочища, местности. Урочища — это закономерно построенная система генетически, динамически и территориально связанных фаций; обычно урочище формируется на основе какой-либо формы, мезорельефа. Урочища и местности, в свою очередь, образуют ландшафты — генетически однородные природно-территориальные комплексы, имеющие одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и состоящий из свойственного только данному ландшафту набора динамически сопряженных и закономерно повторяющихся в пространстве основных и второстепенных урочищ. Компоненты, из которых состоят природно-территориальные комплексы, изучаются в соответствующих дисциплинах: рельеф — в геоморфологии; воздушные массы и их состояния — в метеорологии и климатологии, растительные сообщества — в фитоценологии и т. д. При этом под компонентами природы обычно понимаются ее части, однородные по агрегатному составу, а также наличию или отсутствию в них проявлений жизни. Компоненты можно разбить на составляющие, которые изучаются в отраслевых дисциплинах. Например, растительность рассматривается как набор фитоценозов, являющихся, в свою очередь, набором отдельных видов растений; почва изучается как система генетических горизонтов, каждый из которых имеет свой цвет, структуру, механический состав, плотность, рН и др. С точки зрения геофизики и пространственно-временного анализа природно-территориальных комплексов в ПТК можно выделить такие части, которые характеризуются определенной массой, специфичным функциональным назначением, а также скоростью изменения во времени и/или перемещения в пространстве. Элементарные структурно-функциональные части могут перемещаться в пространстве, увеличиваться или уменьшаться в своем количестве, т. е. быть активными; не перемещаться в пространстве и не изменяться в своем количестве (в доступных для измерения пределах), но принимать участие в процессах функционирования ПТК и, таким образом, быть стабильными (пассивными) и не принимать или почти не принимать (все в природе взаимосвязано в той или иной степени) участия в функционировании в данном состоянии ПТК, т. е. быть инертными. Одни и те же структурно-функциональные части могут быть и инертными, и стабильными, и активными, если их рассматривать в разные отрезки времени. Одной из основных характеристик структурно-функциональных частей ПТК является их плотность, которая, соотнесенная с занимаемым объемом, обусловливает количество вещества, их массу. Это вещество может находиться в различном агрегатном состоянии, поэтому в географии широко употребляются такие понятия, как «воздушная масса», «фитомасса», «зоомасса» (Ю. Г. Симонов, 1982). Можно, по аналогии, добавить — «педомасса» (органоминеральная часть почвы), «литомасса» (горные породы и скелетный материал почвы), «мортмасса» (отмершее вещество органического происхождения). Вместо воздушных и водных масс лучше употреблять соответственно термины аэромассы и гидромассы, подразумевая под ними газы и воды конкретных природно-территориальных комплексов.
Геомасса — это во-первых, часть конкретного природно-территориального комплекса, во-вторых, относительно однородные по физическим свойствам (среди них основные — пространственно-временные, масса и энергия) и, в-третьих, иметь определенное функциональное значение, выполнять какую-то «работу» в природно-территориальном комплексе. Очень важно подчеркнуть разницу между геомассой и компонентом ПТК. Различают географическую массу и некоторый носитель этой массы. К первым он относил газы, жидкости, твердое вещество, живое органическое и мертвое органическое вещество, а ко вторым — грунт, почвы, растительность, поверхностные воды, животный мир, приземной слой тропосферы. Рассмотрим разницу между компонентами и геомассами. Напомним, что педомассами предложено называть органоминеральные смеси, т. е. мелкозем почвы с ее гумусом. Почва как компонент ПТК состоит в основном из педомасс, но, кроме того, включает в себя гидромассы — почвенную влагу, аэромассы — почвенный воздух, литомассы — скелетную часть почвы, а также фитомассы и зоомассы в виде корней растений и почвенных животных. К аэромассам относится так называемый сухой воздух — смесь газов в пределах ПТК без водяных паров. В отличие от аэромасс приземный слой тропосферы рассматривается как компонент ПТК, хотя и состоит в основном из аэромасс, но он содержит и литомассы в виде аэрозолей, гидромассы — водяной пар и т. п. В горных породах, составляющих «минеральную основу» геолого-геоморфологического компонента природно-территориального комплекса, кроме литомасс наблюдаются гидромассы, аэромассы и даже биомассы в виде микроорганизмов. Во многих ПТК поверхностные воды (реки, озера, частично болота) отсутствуют, но практически всегда имеется гидромасса в виде почвенной и атмосферной влаги. Мортмассам вообще не соответствует ни один компонент ПТК. Они могут находиться и в почве, и в составе растительности той или иной территории. Сложнее обстоит с растениями и животными. Формально их можно разбить на минераломассы — зольные элементы, гидромассы — разность между сырой и сухой массой организмов и даже аэромассы. Но тогда будет потеряно основное свойство этих компонентов — наличие проявлений жизни. При этом важно, если, например, высушить почву, а затем ее увлажнить, то она восстановит свои прежние свойства; организмы же при высушивании (обезвоживании) гибнут. Поэтому в отличие от других компонентов растения и животные не следует «делить» на отдельные геомассы. Исключением является мортмасса. Так, в буковых лесах кроме фитомассы присутствуют и мортмассы в виде сухостоя, мертвых ветвей и т. п. Разница между растениями и фитомассами видна при их более детальном рассмотрении. Отдельные фракции фитомассы имеют различное функциональное назначение: стволы и ветки — транспортно-скелетную функцию, листья выполняют функции газообмена, транспирации, фотосинтеза и т. п. Отдельные растения состоят из различных фитомасс. В то же время одни и те же фитомассы могут наблюдаться у совершенно разных растений. Например, фитомасса мезофитных листьев со средними значениями перечисленных выше функций характерна и для граба, и бука, и лещины. Разница между компонентом ПТК и геомассой — «компонент природно-территориального комплекса» — это природное тело, характеризующееся преобладанием какой-либо одной геомассы.
КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕОМАСС. Наиболее существенными являются агрегатный состав геомасс и связанные с этим составом структурно-функциональные особенности. На основе этих признаков геомассы подразделяются на наиболее крупные классификационные единицы — классы геомасс. К классам геомасс логично отнести те структурно-функциональные части ПТК, которые уже были рассмотрены выше: А — аэромассы , S — педомассы, Р — фитомассы , L — литомассы, М — мортмассы, Н — гидромассы Z — зоомассы В пределах гидромасс следует различать подклассы по тому, в каком виде они находятся: воздушном, жидком или твердом. Типы геомасс — выделяются в пределах классов на основе различий в функциональном назначении геомасс, их плотности, роли в структуре ПТК и скорости изменения во времени и перемещения в пространстве. Если в принятой индексации геомасс классы обозначаются заглавными буквами, то типы — первой строчной буквой, следующей сразу же за индексом класса геомасс. Роды геомасс — различаются в пределах типов, в основном по принципу интенсивности процессов функционирования более мелких по значимости различий в структуре и плотности. В индексах геомасс для обозначения родов применяется вторая строчная буква. Например, Pfm — фитомасса листопадных мезофитных листьев; Sss — педомасса суглинка среднего и т. п. Наконец, виды геомасс выделяются с учетом метрических характеристик (формы, размера, ориентации и др.), определяющих ряд мелких текстурно-функциональных особенностей геомасс. Структурно-функциональные части ПТК, хотя и являются «элементарными», но состоят из определенных элементов, каждый из которых имеет свои метрические характеристики (длину, ширину, высоту/толщину, площадь, объем), форму, ориентацию, плотность, массу, цвет, спектральную отражательную способность, характерное время. Между геомассами и их элементами имеются определенные различия. Геомаса — это собирательное, общее название всех элементов, обладающих теми свойствами, которые были признаны необходимыми для их выделения. В то же время элемент — это относительно или полностью обособленная от других элементов часть геомассы. Например, в геомассе мезофитных листьев выделяется множество отдельных листьев, каждый из которых является элементом. Эти элементы отделяются друг от друга аэромассами или транспортно-скелетными органами. К элементам относятся структурные отдельности почвы (элементы столбчатой, зернистой, комковатой и других почвенных структур), каждый из этих элементов разделяется порами и трещинами, в которых содержатся аэромассы, гидромассы или фитомассы. В то же время, отдельные зерна минералов горных пород не являются элементами, так как тесно связаны друг с другом и между ними не находятся другие геомассы. Более того, если «извлечь» из породы какой-либо минерал, то его свойства могут существенно отличаться от свойств породы в целом. К элементам горных пород будут относиться их пласты, отдельности и другие обособленные части, возникшие в результате делимости (трещиноватость, кливаж, сланцеватость и др.).
По характеру связности элементов выделяются следующие группы геомасс:
1. Полностью обособленные — элементы одних и тех же геомасс, не соприкасающихся друг с другом. Например, отдельные валуны в пределах почвы, листья большинства древесно-кустар-никовых растений.
2.Слабосвязанные — элементы одной и той же геомассы, частично соприкасающиеся друг с другом. Например, листья многих травянистых и некоторых древесно-кустарниковых растений (так называемые «сложные листья»).
3.Среднесвязанные (зернистые) — элементы, имеющие вид достаточно плотно упакованных зерен, комков или глыб, между которыми тем не менее остаются свободные пространства, занятые другими геомассами. Например, зернистая структура почв, наслоения песка, подстилка с плотно уложенными листьями.
3.Сильносвязанные — элементы одной и той же геомассы, разделенные только лишь трещинами, порами или другими видами делимости. Например, солонцовые горизонты почв, пласты кристаллических сланцев и др.
4.Аморфные — геомассы, в которых невозможно выделить отдельные элементы. К ним относятся воздушные и водные массы, некоторые плотные магматические, метаморфические и осадочные породы (базальты, известняки, мрамор и др.).
Выделяется шесть основных видов ориентации геомасс (вертикальная, субвертикальная, наклонная, субгоризонтальная, горизонтальная и неопределенная). Иногда следует учитывать, как наклонены элементы. Например, наклонная, ориентированная вверх; субгоризонтальная, ориентированная вниз, и т. п.
Источник