Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 14

Потоки вещества в биоте, связанные с ее формированием, продуцированием и деструкцией органического вещества, составляют особое активное начало. Последнее развивается в неразрывной связи с началами абиотической среды и в то же время активизирует и использует их. Это начало организовано более сложно, чем начала абиотической среды, и обладает свойством саморегуляции.

Биота—трансформатор вещества и энергии геосистемы в целом. Но она представляет собой лишь часть геосистемы. Каждое начало геосистемы имеет свои особенности. Отсутствие одного из них в современную эпоху практически исключает само существование и функционирование геосистемы. При этом если па заре геологической истории без активного начала (биоты) своеобразные абиотические геосистемы длительное время развивались на поверхности Земли, то существование биоты без одного из трех начал абиотической среды немыслимо. Состояние биоты (ее количественные и качественные характеристики) является показателем состояния всей геосистемы.

В заключении рассмотрения начал геосистемы следует подчеркнуть, что четыре начала геосистемы развиваются в результате поступления и трансформации солнечной энергии и энергии недр Земли при организующем влиянии ее силовых полей и антропогенного воздействия.

Анализ основных связей внутри геосистемы

В геосистеме все компоненты и элементы связаны между собой прямыми и обратными связями, каждый вид и разновидность которых играют в развитии геосистемы специфическую роль. При анализе основных связей внутри геосистемы, по-видимому, целесообразно отдельно рассматривать гидротермический режим геосистемы и воздушные массы.

Решающее  значение  в формировании геосистемы имеют: 1) гидротермический режим; 2)геолого-географическая основа; 3) воздушные массы. Вместе с тем характеристики воздушных масс находят отражение в гидротермическом режиме. Поэтому, в сущности, основные особенности геосистемы практически определяются первыми двумя блоками. В тесной зависимости от них находятся воды, почва и биота. Обратные связи имеют подчиненное значение.

Любой геосистеме присущи соответствующий гидротермический режим, геолого-геоморфологическая основа и воздушные массы, что свидетельствует об их роли в развитии геосистем.

В аспекте геологической истории в географической оболочке формирование ее компонентов шло в такой последовательности.  Вначале возникли  первичная земная кора  (геолого-геоморфологическая  основа) и атмосфера  (точнее, атмогидросфера, поскольку первоначально поверхность Земли обладала довольно высокой температурой и вода превращалась в пар). Затем в связи с понижением температуры земной поверхности образовалась гидросфера. При этом мощность и масса внешних оболочек Земли постепенно увеличивались. Позднее, когда температура поверхности Земли и одновременно уровень радиации достаточно понизились,  возникла  жизнь: сначала—в океане, затем—на суше. Формирование биоты и почвы  на суше шло синхронно и сопряженно.

Гидротермический  режим геосистем. Его характеризуют показатели тепла, ФАР, влаги, а также соотношения тепла и влаги, их динамики и ритмики.

На гидротермический режим оказывает влияние не вся величина суммарной солнечной радиации, а лишь та часть, которая идет на формирование радиационного баланса.

В условиях однородной подстилающей поверхности в каждом конкретном регионе устанавливается определенное соотношение суммарной солнечной радиации, радиационного баланса и температуры воздуха для некоторого промежутка времени (сутки, месяц, сезон, год). Это соотношение изменяется при переходе в другой регион и изменении свойств земной поверхности. В гумидных условиях она постепенно нарастает с севера па юг вместе с увеличением суммарной солнечной радиации, а в аридных природных зонах, особенно в пустынях, снижается в связи с увеличением потерь энергии на эффективное излучение. Наиболее эффективно суммарная солнечная радиация используется земной поверхностью во влажных тропических лесах, где величина радиационного баланса может достигать 60%, поступающей солнечной радиации, а в тропических пустынях этот показатель примерно в 2 раза меньше.