Влагооборот в ландшафте

Сложная система водных потоков пронизывает ландшафт по-
добно кровеносной системе. Посредством потоков влаги происходит
основной минеральный обмен между блоками ландшафта. Внешние
вещественные связи геосистемы также осуществляются преимуще-
ственно через входные и выходные водные потоки. Перемещение
влаги сопровождается формированием растворов, коллоидов и взве-
сей, транспортировкой и аккумуляцией химических элементов; по-
давляющее большинство геохимических (в том числе биогеохимиче-
ских) реакций происходит в водной среде.

Ежегодный запас обращающейся в ландшафте влаги составляют
атмосферные осадки — жидкие и твердые, а также вода, поступаю-
щая в почву за счет конденсации водяного пара. Часть осадков
перехватывается поверхностью растительного покрова и, испаряясь
с нее, возвращается в атмосферу; в лесу некоторое количество
стекает по стволам деревьев и попадает в почву. Влага, непосред-
ственно выпадающая на поверхность почвы, частично уходит за
пределы ландшафта с поверхностным стоком и затрачивается на
физическое испарение, остальное количество фильтруется в почво-
грунты и образует наиболее активную часть внутреннего влагооборо-
та. Относительно небольшая доля расходуется на абиотические
процессы в почве, участвует в гидратации и дегидратации, более или
менее значительное количество почвенно-грунтовой влаги выпадает
из внутреннего оборота (потери на подземный сток); при иссушении
почвы влага поднимается по капиллярам и может пополнить поток
испарения. Однако в большинстве ландшафтов почвенные запасы
влаги в основном всасываются корнями растений и вовлекаются
в продукционный процесс.

Интенсивность влагооборота и его структура (соотношение от-
дельных составляющих) специфичны для разных ландшафтов и за-
висят прежде всего от энергообеспеченности и количества осадков,
подчиняясь зональным и азональным закономерностям, рассмотрен-
ным в главе 2. В табл. 5 приведены величины основных элементов
водного баланса для некоторых типов ландшафтов, а рис. 39 пред-
ставляет собой пример схематической модели влагооборота в ланд-
шафте.

По данным табл. 5 можно судить о соотношениях внутренних
и внешних потоков влаги и интенсивности внутреннего влагооборота.
Величина суммарного (поверхностного и подземного) стока служит
показателем выходного потока влаги. Если принять, что в среднего-
довом выводе приход влаги извне сбалансирован с ее расходом на
сток, то следует считать, что поступление осадков в ландшафт извне
(адвективных) количественно равно годовому стоку. Абсолютные
величины внешнего влагообмена хорошо увязываются с общими
зонально-азональными закономерностями циркуляции атмосферы:
наиболее обильное поступление внешних осадков (и соответственно

наиболее интенсивный вынос воды из ландшафта) наблюдается
в экваториальных широтах, а также в муссонных тропиках и субтро-
пиках, затем в приокеанических областях пояса западного воздуш-
ного переноса. Наиболее слабые входные и выходные потоки влаги
свойственны внутриконтинентальным областям и особенно поясу
тропической пассатной циркуляции.

Обобщенным показателем внутриландшафтного влагооборота
можно считать суммарное испарение. При наличии достаточного
запаса влаги его интенсивность определяется энергоресурсами. По-
этому четко выраженный пик внутреннего оборота влаги также
приходится на экваториальную зону, и отсюда происходит законо-
мерный спад к полюсам, но на этом общем фоне резкими «провала-
ми» выглядят аридные зоны и сектора.

Соотношения между внешним и внутренним влагооборотом выра-
жаются коэффициентом стока или дополняющим его до единицы
коэффициентом испарения. Как следует из табл. 5, только в высоких
широтах внешние потоки влаги превосходят внутренний оборот,
в гумидных экваториальных, тропических и субтропических ланд-
шафтах оба типа потоков примерно равны, с усилением аридности
доля внутреннего оборота растет, хотя по абсолютной величине он
уменьшается.

Во внутриландшафтном влагообороте основную роль играет био-
та, особенно лесные сообщества. Кроны деревьев перехватывают до
20% и более годового количества осадков (сосняки — 140—150 мм,
ельники — 200—230 мм, экваториальные леса — до 500 мм). Основ-
ная их часть, как уже отмечалось, испаряется, но некоторое количе-
ство стекает по стволам деревьев (табл. 6).

Однако главное звено биологического влагооборота — транспи-
рация. На единицу продуцируемой фитомассы (в сухой массе)
расходуется в среднем около 400 мас. ед. воды — в холодном
и влажном климате меньше, в жарком и сухом — больше (например,
у бука — 170, лиственницы — 260, сосны — 300, березы — 320, ду-
ба — 340, у растений пустынь — до 1000—1500). Из этого количест-
ва в состав живого организма входит менее 1% — примерно 0,75%
свободной воды и 0,15% содержится в сухой массе (в виде водород-
ных атомов молекулярной воды, связанных при фотосинтезе с атома-
ми углерода). Основная масса почвенной влаги, потребляемой расте-
ниями, транспирируется. В плакорных условиях наибольшее количе-
ство влаги перекачивает в атмосферу влажный экваториальный лес,
примерно в 2 раза меньше — суббореальный широколиственный лес;
в холодном климате транспирация резко снижается (табл.
7), а в экстрааридном она минимальна (хотя доля осадков, расходу-

емых на транспирацию, в аридных условиях обычно значительно
больше, чем в гумидных). В гидроморфных условиях, при наличии
подтока поверхностных или грунтовых вод, транспирация может
превосходить количество осадков.

В ландшафтах с развитым растительным покровом транспирация

намного превышает физическое испарение, и подавляющая часть
влаги поступает от подстилающей поверхности в атмосферу через
транспирацию. Так, в экваториальных лесах Малайзии годовая
величина транспирации составляет 1350 мм, а испарение с поверхно-
сти почвы — всего лишь 25 мм. Только через транспирацию «дожде-
вых» экваториально-тропических лесов в атмосферу поступает 62%
влаги, испаряющейся с суши. Если же учесть возврат осадков,
перехватываемых кронами деревьев, то в целом биота обеспечивает
не менее 70—80% внутреннего оборота влаги между атмосферой
и остальными блоками наземных геосистем. Растительность прямо
или косвенно способствует уменьшению выходного потока влаги
путем сокращения поверхностного стока; при наличии мощной под-
стилки из растительных остатков поверхностный сток может практи-
чески прекращаться.