Функциональная организация

Функционирование ландшафта — совокупность процессов, определяющих его самовоспроизведение, самоорганизацию и саморегуляцию, включая перенос и преобразование вещества, энергии и информации, — обеспечивается трансформацией солнечной энергии. Важны энергетические потоки, связанные с влагооборотом, биогеоциклом и гравигенными потоками, а также с латеральными перемещениями воздушных масс и биогенными миграциями.

С функциональной точки зрения в наземном ландшафте выделяются следующие компоненты, или блоки, которые характеризуются определенной массой, специфическим назначением, а также скоростью изменения во времени или перемещения в пространстве (Беручашвили, 1990):

Аэромассы (сухой воздух, без водяных паров) как бы пронизывают все остальные компоненты и поддерживают жизнедеятельность биоты, а также общие окислительные процессы. Частично они продуцируются растительным покровом, а частично образуются при разложении органических веществ. Для них характерны слабые взаимодействия и очень большие (даже в пределах суток) перемещения.

Гидромассы включают всю воду, которая находится в свободном состоянии внутри ландшафта. В значительной степени именно они обеспечивают внутриландшафтные связи, как вертикальные, так и латеральные.

Фитомассы — это, главным образом, фотосинтезирующие зеленые растения. Играют исключительно важную роль в структуре и функционировании ландшафта, поэтому суммарное количество и прирост фитомассы являются важнейшими его характеристиками. Очевидна связь фитомасс с радиационным балансом, тепло- и влагообеспеченностью. Более точное название этого блока — продуценты, так как в его состав могут входить фото- и хемосинтезирующие прокариоты и фотосинтезирующие водоросли.

Зоомассы (совокупность особей животных) обычно по весовым и энергетическим параметрам уступают фитомассам, но значение их также велико. Роль животных определяется в первую очередь необходимостью реального включения фитомасс в круговорот вещества и энергии, а также активным участием в их переносе как внутри ландшафта, так и за его пределы. Фактически этот блок должен быть разделен на два — консументы и редуценты; в состав последнего блока входят многие прокариоты и грибы.

Мортмассы включают всё накапливающееся и разрушающееся мертвое органическое вещество. Они участвуют в обеспечении "памятных" функций в геосистеме, так как их разложение может идти очень медленно.

Педомассы (органо-минеральная часть почвы) обычно еще более стабильны, хотя далеко не всегда (впрочем, как и мортмассы) хорошо развиты. Вместе с почвенной влагой, воздухом и обитающими здесь живыми организмами они образуют почву. Почвы — это типичные биокосные тела, богатые не только энергетически, но информационно. Чем лучше они развиты, тем устойчивее, и тем более значима их роль в "памяти" геосистемы. В аквальных ландшафтах педомассы образуют илы.

Литомассы составляют ту часть подстилающих горных пород, которая затронута выветриванием. На коротких временных промежутках, используемых при анализе антропогенных ландшафтов, роль литомасс обычно незначительна, поскольку они инертны и как бы спрятаны за другими функциональными блоками ландшафта. Но при разрушении почвенно-растительного покрова часто именно они определяют возможности восстановления того или иного типа ландшафтного устройства.

Для функциональной организации геосистемы важно соотношение этих блоков во времени и пространстве и скорость обмена веществом, энергией и информацией между ними. Вместе с тем важны и соотношения между отдельными составляющими некоторых блоков: например, между подземной и надземной фитомассой, между продукцией и биомассой.

Структура землепользования во многом отражает пространственную организацию исходного ландшафта и определяется ею. Однако чаще прослеживаются отчетливые изменения исходной пространственной структуры, в первую очередь ее гомогенизация и гетерогенизация. Гомогенизация отражает обычное в результате воздействия человека уменьшение различий между внутриландшафтными выделами (фациями и урочищами). Например, в результате сплошной распашки межфациальные границы часто значительно размываются или почти исчезают. Гетерогенизация в основном происходит при формировании новых границ, пересекающих фации и урочища. При этом, например, одна часть фации может остаться внешне неизменной, а другая значительно преобразуется. С гетерогенизацией связаны также расчленение (фрагментация) и инсуляризация геосистем.

Для биотических блоков геосистем характерно антропогенное изменение биологического оборота, территориальное разобщение биологического цикла и изменение всей структуры биоты, в том числе ее таксономического, экоморфологического и эволюционно-географического состава (Исаков и др., 1980).

В большинстве случаев изменения биотических и абиотических блоков в антропогенных ландшафтах приводят к утрате способности реализации адаптивных связей и, в конце концов, к потере свойства самовозобновления. Часто утрачивается та сбалансированность компонентов, которая обусловливает саморегуляцию природных геосистем.