Ландшафтознавство

В основі біопродуційного процесу лежить фотосинтез. При ньому хімічно з’єднуються дві неорганічні сполуки СО2 та Н2О й утворюється органічна речовина – глюкоза. Внаслідок численних хімічних реакцій вона далі перетворюється у різні сахари та целюлозу – основний матеріал, з якого складаються стінки рослинних клітин. Крім СО2 та води, рослини для синтезу органічних речовин використовують й інші мінеральні речовини. При цьому необхідне також достатнє освітлення та сприятливий температурний режим. Отже, процес створення фітомаси при фотосинтезі можна зобразити у вигляді рівняння:

Утворена в результаті фотосинтезу фітомаса (чиста первинна продукція) далі розподіляється по вертикальній структурі ландшафтного комплексу за схемою, близькій до потоків енергії у трофічній мережі (див. рис. 23). Однак, розподіл продукції між окремими ланками цієї мережі для ландшафтів різних типів, як і сама їх біопродуктивність дуже відрізняється (табл. 4).

 

 

Важливою складовою біопродуційного процесу є продукування мікробної маси. Внаслідок короткої тривалості життя переважної більшості мікроорганізмів та високої швидкості відновлення їх біомаси (наприклад, окремі популяції бактерій дають 30 – 40 і більше генерацій за рік) величина її річної продукції дуже велика й може досягати 200 – 500 ц/га, що набагато перевищує величину чистої первинної продукції наземних фітоценозів. Однак, попри те, що щорічна продукція мікроорганізмів дуже висока, їх жива біомаса на конкретний момент часу значно менша. наприклад, у ландшафтних комплексах з дерново-підзолистими ґрунтами вона становить 0, 17 мг/г, з сірими лісовими – 0, 28, з чорноземами – 0, 38 мг/г.

Отже, маса мертвої органічної речовини мікроорганізмів завжди перевищує живу й її роль у біопродуційному процесі ландшафтних комплексів є вельми істотно – мертві клітини мікроорганізмів є важливим матеріалом, з якого синтезується гумус. Крім них, у формуванні та відтворенні гумусу приймають важливу участь рослинний опад та екскременти тварин. Швидкість і характер гуміфікації залежать від режиму вологості та аерації ґрунту, його кислотності, мінералогічного та механічного складу тощо. Утворення гумусу – процес повільний й для різних ландшафтних комплексів України коливається в межах від 0, 2 до 2, 6 т/га на рік.

Діяльність людини у ландшафті сильно позначається на біопродуційному процесі. Так, перетворення природного рослинного покриву на ріллю призводить до кардинальної перебудови усієї структури продукування біомаси. Зокрема, процес утворення гумусу практично повністю позбавляється його основного ресурсу – рослинного опаду. Внесення органічних добрив здебільшого не компенсує цієї втрати, й тому у ландшафтних комплексах сільськогосподарських угідь йде швидка втрата гумусу. Ці комплекси також збіднені на тваринне населення, через що їх зоомаса в сотні разів менша, ніж у природних ландшафтах.

 

 

На відміну від функціональної динаміки, яка полягає у взаємозв’язку окремих процесів у ландшафті, його етологічна динаміка являє собою часові зміни станів ландшафту. Таким чином, динаміка в її етологічному ракурсі уявляється як послідовність переходів ландшафту з одного стану в інший. Закономірні зміни станів ландшафту були названі Н. Беручашвілі його поведінкою, а науковий напрям, який її вивчає – етологією ландшафту.

Ключовим поняттям етології ландшафту є поняття стану. Хоча в різних наукових школах ландшафтознавства та ландшафтної екології воно тлумачиться дещо по-різному, але мається на увазі, що стан ландшафту – це такий проміжок часу, на протязі якого характеристики, що його описують, і співвідношення між ними лишаються практично незмінними.

Стани ландшафту можна розрізняти (й відповідно виконувати їх типологію) за різними ознаками. Найважливішою такою ознакою є тривалість станів, тобто часовий масштаб, в якому ці стани виявляються і в якому простежуються їх зміни. В ландшафтознавстві прийнято розрізняти наступні три типи станів ландшафту: коротко-, середньо- та довготривалі.

Короткотривалі стани ландшафту існують на протязі відрізку часу менше однієї доби. Отже, їх зміни описують внутрішньодобову динаміку ландшафту. Такі стани пов'язані насамперед з високочастотними характеристикам мобільного начала ландшафтного комплексу – повітряними масами атмосфери. Зі зміною їх температури, вологості та інших характеристик протягом доби пов'язана низка важливих процесів у ландшафті, зокрема біопродуційний та вологообіг.

Середньотривалі (або внутрішньорічні) стани ландшафту мають різну тривалість – від однієї доби до декад та сезонів року. Головною причиною їх змін є обертання Землі навколо Сонця. Це зумовлює сезонну ритміку багатьох процесів у ландшафті, а тому середньотривалі стани ландшафту замикаються у річні цикли – тобто закономірно повторюються із року в рік. Це питання розглядатиметься у наступному параграфі навчального посібника.

Довготривалі (або багаторічні) стани ландшафту можуть тривати десятки й навіть сотні років. Вони пов'язані з багаторічними кліматичними циклами, сукцесією рослинності і ґрунтів, знаком і швидкістю сучасних тектонічних рухів та іншими чинниками. Послідовність змін довготривалих станів ландшафту описує такі процеси, як заболочування території, «наступ» лісу на степ чи навпаки, опустелення тощо. Розгляд цього питання відкладемо до § 4. 5.

Важливо мати на увазі, що у певний момент часу ландшафт одночасно перебуває у певному