Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 13

Сопоставление экзогенных и эндогенных потоков энергии позволяет сделать следующее заключение. Различаясь между собой по качественным и количественным показателям, они в то же время находятся в тесном взаимодействии. В силу взаимокоррелируемости их влияния на развитие планетарной геосистемы за геологически длительный срок они вполне сопоставимы между собой.

Потоки вещества и развитие биоты. Непременным условием развития геосистемы является обмен веществом со средой. Интенсивность и упорядоченность потоков вещества тесно связаны с потоками энергии.

Потоки вещества абиотической среды (воздушных масс и отдельных газов, воды и твердого минерального вещества) выступают как замкнутые или разомкнутые круговороты. Часть вещества выходит из круговорота, подвергаясь консервации в пределах геосистемы или покидая ее, а часть в виде молекул газов атмосферы, воды и минерального субстрата земной коры и почвы может продолжительное время циркулировать в геосистеме.

Потоки воздушных масс и отдельных    газов, воды и твердого минерального вещества могут развиваться без участия  биоты, но с ее участием  интенсивность их усиливается, а структура усложняется. Это    связано с тем, что биота обладает способностью увеличивать энсргетическую мощность геосистемы. 

Биота организует потоки вещества на  более высоком уровне, чем этонаблюдается в абиотической среде. Она создает специфические потки вещества, связанные с ее формированием и развитием процессов продуцирования и деструкции органического вещества.

Сравнительно недавно было введено понятие «начала геосистемы». Начала «сообщают геосистеме как целому» некоторые свойства. С этой точки зрения геосистема представляет собой единство инертного, мобильного и биологически активного начал.           Нам представляется целесообразным рассматривать начала как основные специфические потоки вещества геосистемы, находящиеся в состоянии сложного взаимодействия между собой. В геосистемах вещество и энергия участвуют в потоках одновременно и неразрывно. Без потока энергии не может быть потока вещества. Потоки энергии вне вещества не влияют на развитие геосистем, и потому в этих случаях ими можно пренебречь. Так, энергия, соответствующая отраженной коротковолновой радиации и эффективному излучению, реальна, но она не проявляет себя в формировании геосистем.

Силовые поля (гравитационное, магнитное, электрическое) воздействуют в равной степени на все типы потоков вещества. Наличие силовых полей — непременное условие развития потоков вещества. Они пронизывают геосистему, обеспечивая организующий фон развития всех потоков вещества в ней и ее общую упорядоченность.


В абиотической среде выделяются инертное, мобильное и летучее начала. Инертным началом выступает минеральный субстрат (литогенная основа) вместе с рельефом как одним из его свойств. Минеральное основание геосистемы находится в состоянии медленного движения, его перемещение в результате тектонических движений в вертикальном и горизонтальном направлениях обычно не превышает нескольких миллиметров или и лучшем случае нескольких сантиметров в год. Практически это жесткая основа, каркас геосистемы.

Мобильное начало образуют наземные и подземные потоки воды, имеющие исключительное значение для физических и физико-химических процессов геосистемы. К мобильному началу относятся также ледники, сезонные и вечные снега, участвующие в общепланетарном, региональном и меч-том влагооборотах.

Летучее начало—это потоки воздушных масс и отдельных газов. Они нeсyr в себе запас тепловой энергии и обычно определяют  гидротермическое состояние надземной части геосистемы, интенсивность ее физико-химических и биохимических процессов. При их непосредственном участии формируются поверхностные и подземные воды, ледники, сезонные и вечные снега. Летучее начало в силу своих свойств играет важную, а нередко решающую, роль в формировании биоты и первичной биологической продукции.