13 Транспирация. Связь водного баланса и биогеоцикла.

Процесс испарения растительностью (транспирация) представляет собой , физическое явление, необходимое для жизни и роста растений. Оно заключается в поглощении корневой системой растения воды, содержащейся в почве, транспортировании забранной воды по сосудам растения и удалении избытка ее в парообразном состоянии через устьица листьев в атмосферу. Чем больше вбирает корневая система, тем интенсивнее происходит процесс развития и роста растения. Следовательно, где наблюдается интенсивный рост растения, там происходит и значительное расходование воды. В суммарном испарении испарение с растительного покрова играет первостепенную роль. В отличие от испарений с поверхности воды и с поверхности почвы, оно является не только физическим, но и биологическим процессом.

Интенсивность транспирации выражается в единицах массы в единицу времени

Транспирация участвует во влагообороте.- расходная часть. Поглощение влаги корнями и испарение с листьев. Интенсивность влагооборота обеспечивает функционирование биогеоцикла, так как обеспеченность влагой влияет на фотосинтез.

14 Показатели увлажнения территории.

Метод Алпатьева.

Оптимальное водопотребление – сколько необходимо воды для данного растения при постоянном увлажнении.

Еоп= k∑d

К-биологический коэфф испарения. Зависит от типа растит структуры, времени года.

d- среднесуточный дефицит влажности.

Сумма за период расчетов.

Еоп сравнивают с Е – испарением.

Е=P – Q –(Wn – Wk). P - Осадки Q – сток (Wn – Wk). - влагозапасы в почве.

Е – Еоп от -50 до + 50 мм – оптимальное увлажнение.

Е – Еоп меньше -50 – недостаточное увлажнение.

Е – Еоп больше + 50 – избыточное увлажнение.

Чаще всего сравнивают испарение с испаряемостью.

Определение испаряемости:

Аэродинамический подход, измерение испарения над водной пов-ю, рассчитывается из теплового баланса Е0= B/L, где L – удельная теплота.(сколько нужно тепла для испарения) Испаряемость пропорциональна сумме дефицита влажности и сумме активных температур.

Показатель увлажнения Иванова – Высоцкого

К = Осадки/Испаряемость. Больше 1,33 – избыточное, больше 1-го влажное итд. Меньше 0,22 – очень сухие.

Показатель увлажнения Шашко

Мd = Р/∑d. Сумма осадков/сумма сренесут дефицита влажности.

Мd больше 0,60 – избыточное. Больше 0,45 – влажное, меньше 0,45 – сухое.

Гидротермический коэфф увлажнения Селянинова

ГТК = сумма осадков/(0,1*сумма активных температур) ГТК = 1 –лесостепь. ГТК =0,5 – граница полупустыни.

Радиационный индекс сухости

K= отношение годовой суммы рад баланса к удельной теплоте испарения (сколько нужно для испарения) и годовой сумме осадков.

К менььше 0,45 – избыточное увлажнение.

0,45 – 0,8 –влажные условия.

0,8 – 1 – оптимальные условия

1 – 2 – умеренно недостаточно

Больше 2 – недостаточное.

15. Запасы и продуктивность живого вещества на Земле

Биологическая продуктивность – это скорость образования биомассы, то есть ежегодный ее прирост: т/га/год и др. Прирост биомассы свидетельствует о накоплении энергии в биоценозе. Наибольшая биомасса и наибольший ее прирост отмечается во влажных тропиках. Биомасса составляет там 5100 ц/га, а ее прирост 325 ц/га в год. В солончаковой пустыне эти показатели самые низкие: биомасса – 16 ц/га, а прирост – 6 ц/га в год.

Запасы живого органического вещества (фитомасса составляет его основную часть) - универсальный показатель общей устойчивости экосистемы. Чем значительней масса живого вещества, тем стабильней среда обитания не только растительности, но и животного мира, и в конечном счете, и человека.

Оценка продуктивности экосистем обычно основаны на показателях запасов фитомассы живых растений (надземной и подземной частей на единицу площади) и годичной продукции (на единицу площади за год).

Запас фитомассы – кол-во растительной массы, накопленное ландшафтом за весь период его существования.

Продукция фитомассы достигает максимума в травянистых экосистемах с наибольшей сомкнутостью травостоя (луговые степи). Они формируются на черноземах с высоким количеством гумуса (в степной зоне Европейской части России - 22,1 т/га, в Западной Сибири - 19 т/га). На север и на юг этот показатель быстро снижается, так как в сухих степях продуктивность лимитируется запасами воды, а лесные, сукцессионно более зрелые и существующие в более стабильном климате экосистемы, стремятся к формированию большего запаса фитомассы, а не к максимальной продукции.

Средние зональные значения продукционных показателей биогеоцикла (по Базилевич, 1986):

Запас фитомассы(т/га) Фитопродуктивность(ц/га в год) Зольность(%)

Арктич. Пустыни 1,6 2,4 2,0

Тундра 13,3 15,1 2,0

Сев. Тайга 60,2 37,0 2,3

Ср. тайга 136,5 80,1 2,4

Юж. Тайга 243,0 120,0 2,7

Смеш. Леса 320,0 144,0 3,9

Степи 19,2 138,0 5,1

Пойм. Луга гумид.зон 16,0 107,0 2,7

Пойм. Луга арид.зон 25,7 185,0 3,5