Круговорот воды в природно-территориальных комплексах
С влагооборотом тесно связан водный баланс природно-территориального комплекса. Схема водного баланса ландшафта речного бассейна приведена на рис.2.2 [ 10 ].
В различных природно-территориальных комплексах влагооборот может существенно отличаться. В настоящее время выделяют три типа влагооборота — промывной, непромывной и выпотной.
Промывной тип — характерен для областей, где сумма годовых осадков превышает испаряемость. В этих условиях природно — территориальный комплекс подвергается промачиванию, нисходящее движение влаги в почвах и горных породах преобладает над восходящим. Просачивающаяся вода достигает уровня грунтовых вод.
Непромывной тип — характерен для областей с испаряемостью, большей или равной сумме годовых осадков. В природно — территориальном комплексе наблюдается дефицит влаги и почва промачивается лишь на небольшую глубину. Просачивающаяся вода не достигает уровня грунтовых вод. Вода, поступившая в природно-территориальный комплекс, возвращается в атмосферу путем испарения и транспирации фитомассой.
Выпотной тип — формируется в засушливом климате при близком уровне залегания грунтовых вод, из которых корни растений забирают влагу; при этом грунтовые воды как бы «отпотевают» через растения в атмосферу.
Значительную роль в водообороте ландшафта играет растительность. В результате поглощения корневой системой почвенной влаги, перехвата осадков листовой поверхностью, последующих процессов испарения и транспирации в атмосферу возвращается значительная часть гидромасс осадков. К примеру, для дубового леса количество осадков, возвращенных в атмосферу растительностью, составляет в среднем 52,5 %.
В таблице 2.1. приведены данные по способности различных видов растительных сообществ испарять влагу из ландшафта [11].
На участках, покрытых растительностью, испарение с единицы занимаемой площади может превосходить испарение с той же площади оголенной почвы или открытой водной поверхности. Это, естественно, относится к растительному сообществу, достаточно хорошо обеспеченному влагой. Водный дефицит резко меняет картину — устьица листьев постепенно закрываются и транспирация сокращается до небольшой доли от ее значения при обеспеченности растений влагой.
Рисунок 2.2. Схема водного баланса ландшафта:
Р — осадки; U — подземный сток; T — транспирация; W — валовое увлажнение почвы; R — полный речной сток; V — водообмен с подземными водами; S — поверхностный сток; N — испарение с почвы; E — суммарное испарение.
Таблица 2.1. Характеристика процесса транспирации фитоценозов.
| Фитоценоз | Осадки, мм/год | Испарение, мм/год | Испарение, % к сумме осадков |
| Лишайниковая тундра | 80 — 100 | 16 — 20 | |
| Хвойный лес | |||
| Смешенный лес | 1000-1600 | 500 — 860 | 50 — 54 |
| Лесостепь | 200 — 320 | 50 — 80 | |
| Тропический лес | |||
| Эвкалиптовый лес | |||
| Камыш,тростник | 1300 — 1600 | 160 — 190 |
В процессе фотосинтеза расходуется сравнительно небольшое количество воды. Эта вода обычно не учитывается при составлении водного баланса ландшафта, так как ее количество обычно меньше, чем погрешность определения остальных составляющих водного баланса. Однако эта часть воды играет большую роль в процессе функционирования ландшафта, так как без нее не может происходить один из главных биосферных процессов — процесс фотосинтеза.
Количество воды, которое расходуется в процессе фотосинтеза, может быть рассчитано по уравнению:
Для расчета количества воды необходимо знать массу образовавшегося в результате фотосинтеза органического вещества (продуктивность фитоценоза) и потери воды на дыхание растительностью.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
6. Вода природного территориального комплекса
Вода – третий по силе воздействия на ПТК основной компонент природы. Она участвует в процессе выветривания горных пород как при физическом их дроблении, так и химическом разложении. Вынося растворенный и твердый материал за пределы мест его образования, она производит плоскостную и линейную эрозии: формирует склоны, образует эрозионные врезы – долины рек, ложбины, лощины, лога, балки, овраги; перемещая твердые частицы и растворимые вещества с поверхности в более глубокие горизонты, вода создает просадочные и карстовые формы рельефа – просадочные блюдца, карстовые воронки, обширные подземные полости, полья.
Отлагая принесенный материал, она создает разнообразные аккумулятивные формы рельефа: аллювиальные террасы и дельты рек, делювиальные подножия склонов, пролювиальные конусы выноса, озерные, морские, водно-ледниковые равнины, выстилая поверхность земли песчаными, пылеватыми, глинистыми или переслаивающимися осадками.
Эрозионные и аккумулятивные формы рельефа, создаваемые текучими водами, формируют флювиальный рельеф (от слова «флювио» — течь).
Вода выщелачивает (лессиваж) и оподзоливает почвы, формируя эрозионные горизонты. Перемещая частицы и растворенные вещества вниз по почвенному профилю, вода создает плотный иллювиальный горизонт, который иногда может играть роль водоупора.
Проникая под землю, вода заполняет промежутки между зернами отложений, трещины и поры горных пород, подземные полости и образует на различной глубине безнапорные и напорные водоносные горизонты.
Поднимаясь вверх над поверхностью земли, вода насыщает прилегающие к земле массы воздуха. Она присутствует в атмосфере в виде пара и гидрометеоров (капли, кристаллы).
Вода осуществляет водно-минеральное питание растений и животных. Она – основное условие их жизни, всех физиологических процессов, главная составляющая организмов. Поэтому с территориальными закономерностями распространения вод, их количеством тесно связаны видовой состав и структура растительных и животных сообществ, их биомасса.
6.2. Водный баланс птк
Количество воды в ПТК измеряется водным балансом. Вода поступает в ПТК в виде атмосферных осадков и расходуется на сток и испарение.
Водный баланс = (+) осадки (–) сток (–) испарение.
Сток дождевых и талых вод происходит как на земной поверхности (делювиальные воды), так и в толще горных пород и отложений (подземный сток). Отношение величины стока к количеству осадков, выпавших на площадь водосбора, выраженное в процентах, называется коэффициентом стока.
Водно-балансовые исследования, проведенные в Институте леса и древесины СО АН СССР на Западно-Сибирской равнине, показали, что ландшафты различаются по водному балансу в зависимости от абсолютной высоты над уровнем моря. Низменные ландшафты сильно испаряют воду в связи с большими площадями открытой водной поверхности болот и озер. Тем не менее, в них происходит накопление воды из-за слабого стока. Возвышенные лесистые ландшафты мало испаряют, так как их дневная испаряющая поверхность прикрыта от ветров пологом леса. Тем не менее, вода в них накапливается в значительно меньшей степени из-за большого коэффициента стока.
Таким образом, оводненность ландшафтов бореального пояса Западно-Сибирской равнины зависит от величины стока, который связан с высотой поверхности равнин над уровнем моря.
В возвышенных ландшафтах уровень стока выше, чем в низких и низменных, они менее оводнены и более дренированы. Индикатором оводненности ландшафтов является их заозеренность и заболоченность, измеряемая количеством водоемов и болот на единицу площади.
Большое значение водному балансу, особенно стоку, отводится при изучении болот. Сток на болотах определяет ход развития болот и структуру болотных ПТК.
Источник