Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 33

Как отмечает автор методики, в ряде природных комплексов репрезентативность показаний метеостанций нарушается, что влечет завышение показателей испарения. Это прежде всего относится к аридным комплексам (пустыни, полупустыни, в меньшей мере степи), где метеостанции расположены среди хорошо обводненных оазисов, и районам на побережьях водоемов (морей, озер), которые оказывают влияние на температуру и влажность воздуха суши. Поэтому показатели испарения, рассчитанные по методике А. Р. Константинова, для аридных и прибрежных районов необходимо корректировать с величинами испарения, установленными исходя из уравнения водного баланса.

Испарение вегетационного периода в низких широтах соответствует годовому испарению, в умеренных широтах оно снижается относительно годовой величины на 10—25%, а в тундрах и арктических пустынях—еще больше.

По существу, испарение является совокупным показателем ресурсов влаги и энергии продукционного процесса. В гумидных природных комплексах, где значительная часть атмосферных осадков (примерно 20— 70% годовой суммы и более) идет на формирование стока, испарение в течение вегетационного периода определяется в основном ресурсами тепла. При этом затраты тепла на испарение в типичных зональных природных комплексах не превышают величину радиационного баланса, так как часть его используется для теплообмена с атмосферой. В аридных природных комплексах испарение обычно лимитируется количеством выпадающих осадков. В частности, во всех типах пустынь земного шара атмосферные осадки практически полностью расходуются на испарение. Более того, в тех случаях, когда корневая система достигает капиллярной каймы, испарение в аридных условиях может во много раз превышать годовую сумму осадков, что наблюдается, например, на поймах и в дельтах рек. Величина испарения определяется здесь ресурсами тепла с учетом его адвекции с соседних участков.

На ограниченной территории величина Ev в значительной мере зависит от мезо- и микрорельефа, характера почвогрунтов и растительности. Мезо- и микропонижения нередко обладают более тяжелыми по механическому составу почвогрунтами, чем ближайшие поднятия. Они лучше обеспечены влагой и отличаются в дренированных условиях относительно высоким испарением. Здесь обычно, за исключением резко аридных комплексов, располагаются и наиболее продуктивные растительные сообщества, развивающиеся в сравнительно благоприятных условиях влагообеспеченности.

Величина испарения вегетационного периода суши, где формируется растительный покров, изменяется от нескольких десятков миллиметров в арктических пустынях и в наиболее засушливых районах тропических пустынь до 1200 мм и выше—во влажных тропических лесах. Средняя годичная продукция растительности в арктических и тропических пустынях составляет менее 1 т/га, а во влажных тропических лесах достигает 30 т/га и более.

Таким образом, между величиной испарения вегетационного периода и продукцией растительности существует прямая связь.

Зависимость годичной продукции растительности от совместного влияния радиационного баланса земной поверхности и испарения вегетационного периода. Средняя годичная продукция растительности (Р) достаточно крупного региона тесно связана с радиационным балансом земной поверхности вегетационного периода (Вv) и испарением того же периода (Ev). Эта зависимость была рассмотрена ранее (Зубов, 1977; 1978). Она выражается посредством формулы

(1)

Р = 0,42 LE2v/Bv, т/га-год.

На продукцию растительности комплексов топологического уровня (фация, урочище) заметное влияние оказывают локальные особенности почвогрунтов. При определении продукции этих комплексов в формулу (1) необходимо вводить коэффициент обеспеченности растений доступными элементами минерального питания, т. с. относительного плодородия почвогрунтов (т). Тогда эта формула примет вид

(2)

Р = 0,42т LEv /Bv, т/га-год.