Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 32

P = f (Bv, Еv, т).

При этом допускается, что стихийные природные явления в течение многолетнего периода имеют некоторую постоянную ритмичность и потому не оказывают влияния на среднюю величину продукции.

Соотношение годичной продукции растительности и радиационного баланса земной поверхности вегетационного периода (Вv). Показатель Bv в низких широтах соответствует годовому радиационному балансу. В умеренных широтах (например, на территории России) он примерно на 10% меньше, а в арктических пустынях составляет около 80%. годовой величины. Так, радиационный баланс земной поверхности вегетационного периода в арктических пустынях, в местах, свободных в теплое время года от снега и льда, равен нескольким десяткам килоджоулей на квадратный сантиметр. По мере продвижения к экватору в зональных природных комплексах на равнинах его средняя величина возрастает, достигая во влажных тропических лесах 300—380 кДж/см2.

Вместе с тем она может изменяться на относительно небольшой территории в некоторых пределах в зависимости от подстилающей поверхности, в первую очередь от свойств растительного покрова и степени увлажнения почвы. В частности, в пустынях умеренных, субтропических и тропических широт величина Bv на поймах рек, где формируется пышная древесно-кустарниковая растительность на достаточно увлажненной аллювиальной почве, может на 50% и более быть выше, чем па междуречьях с крайне разреженной растительностью и искусственной почвой.

Среднее значение интенсивности радиационного баланса земной поверхности за вегетационный период (Bv/tv, где tv— продолжительность вегетационного периода) у зональных природных комплексов от тундровой зоны до влажных тропических лесов колеблется от 0,70 до 1,00 кДж/см2-сут. Лишь в исключительных случаях оно выходит за эти пределы. Средняя интенсивность Вv практически почти одинакова по всех природных зонах суши Земли.

Сравнение величин Вv на территории России и других стран субтропических и тропических широт с показателями средней продуктивности растительности суши Земли картосхем Н. И. Базилевич и Л. Е. Родина (1967; 1971) позволяет сделать следующее заключение. В гумидных зональных природных комплексах, где годовая сумма атмосферных осадков больше испаряемости, увеличение Вv сопровождается ростом годичной продукции растительности. Это отчетливо прослеживается па территории России при движении с севера на юг, от арктических пустынь к лесостепной зоне, а также при сравнении лесных комплексов умеренных, субтропических и тропических широт. В аридных зональных комплексах, особенно в пустынных и полупустынных их разновидностях, рост величины Вv, как правило, при одновременно уменьшающейся обеспеченности растений влагой вызывает снижение продукции растительности.

Следовательно, хотя продуктивность растительности, несомненно, зависит от радиационного баланса земной поверхности, эта зависимость по-разному проявляется в гумидных и аридных зональных комплексах. Вместе с тем такая составляющая теплового баланса, как затраты тепла па испарение за вегетационный период (LEV), а также доля радиационного баланса этого периода, идущая на испарение (LEv/Bv), изменяются в соответствии с величиной продукции (Зубов, 1978, с. 64— 66).

Соотношение годичной продукции растительности и ресурсов влаги. Ресурсы влаги, прямо или косвенно связанные с формированием продукции растительности, соответствуют испарению вегетационного периода (Ev). Величина Ev тесно связана с продукционным процессом и продуктивностью растительности.

Для определения испарения с достаточно больших по площади территорий суши используются различные методы. Нами принята методика определения испарения А. Р. Константинова (1968) —по температуре и влажности воздуха, измеренным на метеостанциях, с внесением соответствующих поправок. А. Р. Константинов предложил графики для расчета испарения за сутки и год. Преимущество указанной методики заключается в том, что она позволяет сравнительно просто получать данные по испарению за требуемый промежуток времени, например за вегетационный период.