4. Функционирование геоэкосистемы в разных состояниях

Энерго- массообмен геоэкосистем разных порядков изучается на мно­гочисленных геофизических станциях, расположенных в различных природ­ных зонах по всему миру.

Функционирование геоэкосистемы (экосистемы, ландшафта) во многом зависит от ее функционального состояния. По временной длительности мож­но выделить три группы состояний экосистем: кратковременные, средне вре­менные, длительновременные. Наиболее длительные исследования состояний на уровне фаций проводятся в ландшафтной экологии. Процессы функциони­рования геоэкосистем наиболее подробно изучаются на стационарах.

По длительности кратковременные состояния экосистем продолжают­ся от нескольких минут до суток. Один из важнейших природных геофизиче­ских процессов внутри суток - смена дня и ночи. Он определяет ритмичность поступления солнечной энергии в экосистемы. В зависимости от того, полу­чает экосистема солнечную энергию или теряет полученное тепло, выделяют дневное, вечернее, ночное и утреннее состояния экосистем. Основные разли­чия этих состояний будут выражены в функционировании экосистем. В пер­вую очередь они связаны с изменениями влагооборота и биогеоцикла. Наибо­лее сильно, в течение дня, влияет на поступление солнечной энергии облач­ность. В связи с изменением облачности и последующим изменением количе­ства приходящей в экосистему солнечной энергии выделяют аэросостояния, продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов. Например, можно выделить пасмурные и солнечные состояния экосистем. Помимо аэро­состояний в течение суток могут наблюдаться и другие состояния, связанные с изменением погоды (дождь, снег, сильный ветер и т. д.). Поскольку в ос­новном они зависят от метеоусловий их называют метеосостояниями.

Суточные состояния структуры и функционирования экосистем, связанные с сезонной ритмикой, погодными условиями и динамической тенден­цией развития, применительно к фациям было предложено называть степса­ми (Беручашвили, 1990). Одними из наиболее характерных средневременных состояний являются циркуляционные состояния. Их назвали так в связи с тем, что изменение погодных условий, приводящих к перестройке функцио­нирования экосистем, обычно зависит от циркуляционных процессов в атмо­сфере (смена воздушных масс на определенной территории приводит к воз­никновению таких явлений, как атмосферные фронты, осадки, туманы, ветры и т. д.). Наряду с циркуляционными состояниями выделяют сезонные и под-сезонные состояния экосистем. Часто фиксированным во времени состояни­ем экосистем можно считать годовой цикл. Он является рубежом, отделяю­щим средневременные состояния от длительновременных. Исследователи выделяют сухие и холодные, теплые и влажные годы.

К длитемъновременным состояниям относятся состояния экосистем продолжительностью более года. Эти состояния экосистем изучены в самом общем виде. Количественные характеристики, как правило, вычисляются лишь для отдельных параметров, что позволяет определить ход только этих процессов. Например, это могут быть климатические циклы, где прослежи­ваются колебания увлажненности и изменения температуры воздуха. Хорошо известны 11-летние и 90-летние циклы. Климатические циклы вызывают из­менения в ходе элементарных процессов функционирования: в выходе фито-массы, в стоке и пр. (Макунина, Рязанов, 1988).