Григорьев А.А.

Субарктика

VII. Сочетания основных энергетических факторов и балансов важнейших категорий материи в восточноевропейской Субарктике

Основные энергетические факторы и баланс влаги. По характеру радиационного баланса, как показателя тепловых условий летнего полугодия, выделенные нами зональные подразделения Субарктики отличаются друг от друга, как мы видели, следующими признаками. Для приарктической зоны и полосы, переходной к арктическому поясу, характерно наличие в году лишь одного месяца (июнь) с внеарктическим радиационным балансом, для прибореальной зоны - трех месяцев с таким характером радиационного баланса. У северной границы приарктической зоны показатель радиационного баланса июня достигает величины строго промежуточной между эталонами арктического и зимне-тропического радиационного баланса, а южнее переходит за этот последний.

В прибореальной зоне северная "переходная" полоса отличается от предыдущей подзоны главным образом внеарктическим характером радиационного баланса мая и июля. Северная подзона прибореальной зоны характеризуется тем, что радиационный баланс июня выше промежуточного между эталонами зимне- летне-тропического балансов,а южнее радиационный баланс мая получает зимне-тропический характер. Наконец, южная подзона прибореальной зовы отличается тем, что все три наиболее светлые месяцы (май, июнь и июль) обладают радиационным балансом тропического порядка. Перечисленные данные сведены в таблицу 23.

Господствующие в Субарктике во все сезоны сочетания основных энергетических факторов климатического звена физико-географического процесса, как это показано в главе II, характеризуются физическими несоответствиями этих факторов друг другу.

При этом, как мы видели, значительная циклоническая деятельность развивается при наличии отрицательных (или в известных случаях слабо выраженных положительных) радиационных балансов. В результате этого значительное выпадение циклонических атмосферных осадков сочетается с мало благоприятными условиями для испарения влаги с земной поверхности. Поэтому не только в холодное время года, но и большую часть теплого периоды с положительным общим балансом влаги, когда количество влаги в почве (а зимою в снеговом покрове) имеет тенденцию возрастать, явно преобладают в Субарктике над периодами с отрицательным общим балансам влаги, когда количество влаги в почве имеет тенденцию сокращаться. По тем же причинам в Субарктике очень резко выражен положительный (частный) баланс влаги в системе "атмосферные осадки - испарение", как в теплое время года, так и за год в целом. В теплое время года положительный баланс влаги в системе "осадки (теплого периода) - испарение" менее резко выражен, чем зимою, однако на теплые месяцы в основном падает испарение и зимних атмосферных осадков, которое поэтому необходимо включить в рассматриваемую балансовую систему теплого периода.

Это чрезвычайно повышает величину показателей положительного баланса влаги в теплые месяцы.

Такой баланс влаги обусловливает переувлажнение почвы тем более, что сток как поверхностных, так и почвенных вод здесь сильно, затруднен присутствием неглубоко залегающей вечной мерзлоты, а также большой способностью удерживать влагу, характерной для глеевого и торфяного горизонтов.

Таким образом, количество влаги, участвующее в физико-географическом процессе в Субарктике, гораздо больше оптимального при данных тепловых условиях. Это является важнейшим фактором, понижающим интенсивность физико-географического процесса по сравнению с возможной при данных тепловых условиях. Наличие вечной мерзлоты в свою очередь связано с резко выраженным отрицательным радиационным балансом в зимнее полугодие (сопровождаемым большими морозами) в сочетании с низкими температурами летнего полугодия.

В южной подзоне прибореальной зоны условия испарения и стока заметно лучше, чем в остальной Субарктике, почему положительные балансы влаги здесь выражены соответственно слабее, чем там. Эта является следствием несколько менее резко выраженного здесь физического несоответствия основных энергетических факторов климатического процесса.

Баланс минерального вещества коры выветривания. Подробное рассмотрение в III и IV главах особенностей гидро-геоморфологического и почвенного звеньев физико-географического процесса Субарктики привело нас к следующим выводам, касающимся баланса минерального вещества коры выветривания. В приарктической зоне баланс этот, поскольку он зависит от гидрогеоморфологических процессов, является на юге зоны нейтральным и по мере перехода в более северные широты все более и более ясно выраженным положительным. Баланс минеральных веществ, зависящий от почвенных процессов, является положительным, начиная с самого юга зоны, где показатели его очень низки; севернее они медленно возрастают.

Все это заставляет принять, что общий баланс минерального вещества коры выветривания в приарктической зоне является положительным, начиная с самого юга зоны, где показатели его крайне малы. К северу они возрастают, но нигде не достигают очень значительных величин.

В прибореальной зоне интересующий нас баланс, поскольку он зависит от гидро-геоморфологических процессов, имеет отрицательный знак, т. е. процессы сноса в общем несколько обгоняют здесь процесс нарастания коры выветривания и чем дальше к югу, тем сильнее. Однако показатели этого баланса нигде не достигают значительных величин. Процессы почвообразования в прибореальной зоне мало влияют на рассматриваемый баланс, так как приход и расход минеральных-продуктов почвообразования примерно равновелики. Таким образом, в отношении характера балансов минерального вещества коры выветривания приарктическая и прибореальная зоны Субарктики сильно отличаются друг от друга.

Баланс живой органической материи. Прежде чем обратиться к оценке этого баланса в каждой из зон Субарктики, необходимо сказать несколько слов о методике этой оценки. Баланс живой органической материи складывается из баланса живой материи растительного и животного происхождения. Многолетние средние годовые балансы той и другой для периодов, в которые не наблюдается существенного изменения внешних и внутренних (биологических) условий географической среды, должны быть равны нулю. Поэтому такие балансы мало пригодны для сравнительного анализа существующих типов или вариантов типов физико-географической среды. Для такого анализа могут служить данные о средней ежегодной продуктивности растительного и животного мира различных типов и вариантов физико-географической среды. Наряду с нею весьма показательным является частный баланс живого вещества в системе "растительный покров - животный мир". О характере этого баланса мы можем судить как по величинам ежегодной продукции живой материи растительным покровом и животным миром и их взаимоотношениям, так и по тому, в какой мере данная территория способна обеспечить существование всех размножающихся на ней животных форм в течение всего года.

Если существование это обеспечено, мы принимаем, что частный баланс живой органической материи в системе "растительный покров - животный мир" нейтрален (приход равен расходу). Если данная территория, помимо местного животного населения, обеспечивает существование еще и тех или иных пришельцев, например временных сезонных переселенцев из более бедных кормами территорий, мы считаем указанный частный баланс живой органической материи положительным, что является показателем повышенной продукции живой материи.

В обратном случае, т. е. если данная территория не в состоянии в тот или иной сезон обеспечить существование животных форм, для которых она является родиной, мы считаем, что указанный частный баланс живой органической материи для данного сезона здесь отрицательный. Такой баланс указывает на пониженный уровень продукции живой материи, хотя бы только животного происхождения, если недостаток в кормах зависит не столько от их отсутствия, сколько от их недоступности вследствие большой мощности или повышенной плотности снегового покрова.

Очевидно, что при оценке интересующих нас частных балансов следует строго различать комплекс форм, живущих за счет сухопутных кормов, и комплекс форм, связанный с кормами, продуцируемыми водоемами, так как продукция кормовой базы тут и там подчинена совершенно различным закономерностям. Другими словами, сухопутные территории и вкрапленные в них водоемы мы считаем за разные территории.

Поэтому, если приходится учитывать такие формы, как водоплавающих пернатых, существующих не только за счет кормов водоемов, но и за счет растительных кормов суши, мы при оценке баланса животной органической материи суши должны считать такие формы за пришельцев из другой, чужой территории, за временных посетителей, пользующихся гостеприимством сухопутной территории. Применяя изложенные выше принципы, попытаемся дать оценку частного баланса живой материи сухопутных территорий приарктической и прибореальной зон Субарктики. На оценке указанного баланса для водоемов Субарктики мы останавливаться не будем, так как водоемы в данной работе вообще не стоят в центре нашего внимания.

Приарктическая зона хотя и обеспечивает, как это мы показали а предыдущей главе, круглогодичное существование своих беспозвоночных и части позвоночных уроженцев, однако среди позвоночных, появившихся здесь на свет, очень большое количество проводит тут лишь весьма короткое теплое время года. Все это указывает на то, что частный годовой баланс живой материи в системе "растительный покров - животный мир" в приарктической зоне приходится расценивать как отрицательный. Приходная часть этого баланса несколько увеличивается за счет того, что часть довольно многочисленных здесь водоплавающих пернатых, существующих в основном за счет кормов водоемов, частично пользуется сухопутными растительными кормами. Эта деталь не может изменить того, что отрицательный баланс живой материи, о котором идет речь, выражен в приарктической зоне Субарктики достаточно ясно, т. е. что показатели его должны быть значительны. Это соответствует незначительной продукции как животной, так и растительной органической материи, о чем шла речь в предыдущих главах. Еще гораздо резче должен быть выражен в приарктической зоне отрицательный баланс живой материи (в системе "растительный покров - животный мир") в холодную часть года; зато в теплые месяцы он является близким к нейтральному, с незначительным уклонением в сторону положительного баланса.

Прибореальная зона способна обеспечить круглогодичное существование значительно большего процента своих уроженцев, особенно в малоснежные годы, однако даже и тогда большинство оленей и размножающихся здесь в значительном количестве сухопутных перелетных птиц остается тут только летом. Зато сюда являются на зимовку уроженцы приарктической зоны (все тундряные куропатки, часть оленей, песцов, белых сов). С другой стороны, приходную часть интересующего нас баланса увеличивает и большое количество обитающих здесь летом водоплавающих, поскольку они питаются также и сухопутными растительными кормами.

Все же интересующий нас частный годовой баланс живой органической материи в прибореальной зоне остается отрицательным, что отвечает небольшой годовой продукции как растительной, так и животной органической материи. Конечно, чем ближе к южной границе Субарктики, тем этот баланс менее резко выражен, и возможно, что у самой границы он приближается к нейтральному. Однако для холодной части года и здесь интересующий нас баланс должен быть отрицательным. В теплые месяцы он является положительным, обладая в северной подзоне прибореальной зоны еще очень низкими показателями, в южной - несколько более высокими, но все же даже на юге, вероятно, не достигающими значительной величины.

Сопоставление рассмотренных балансов и проблема интенсивности физико-географического процесса Субарктики. Сопоставим теперь рассмотренные годовые балансы живой материи в системе "растительный покров - животный мир" и минеральной материи коры выветривания. В приарктической зоне первый из них имеет отрицательный знак, второй - положительный, что характерно для физико-географического процесса, протекающего со слабой интенсивностью. Следует еще отметить, что показатели положительного баланса минеральной материи, как мы видели, здесь очень не велики, а показатели отрицательного баланса живой органической материи значительны. Это должно быть истолковано как признак того, что интенсивность биологического звена физико-географического процесса здесь ниже, чем интенсивность гидро-геоморфологического звена. В прибореальной зоне рассмотренный отрицательный годовой частный баланс живой материи сочетается с отрицательным же годовым балансом минеральной материи коры выветривания, причем показатели и того и другого не велики. Это приходится толковать как признак того, что хотя интенсивность обоих звеньев физико-географического процесса здесь выше, чем в приарктической зоне, но она все же не велика, и что интенсивность биологического звена физико-географического процесса продолжает отставать от интенсивности звена гидро-геоморфологического.

Итак, в обеих зонах структура физико-географического процесса характеризуется не только малой интенсивностью, но и известной неравномерностью развития его звеньев (биологического, гидро-геоморфологического и почвенного). Такая структура физико-географического процесса обычна в тех случаях, когда основные энергетические факторы климатического звена физико-географического процесса не находятся друг с другом в физическом соответствии и вместе с тем влажность воздуха велика. В результате количество атмосферных осадков сильно уклоняется от оптимального, при котором атмосферные осадки покрывают испарение, отвечающее данным тепловым условиям с незначительным избытком. В Субарктике этот избыток очень велик. В соответствии с тем, что все указанные несоответствия в прибореальной зоне меньше, чем в приарктической, неравномерность развития отдельных звеньев физико-географического процесса в прибореальной зоне меньше, чем в приарктической. Что касается до малой интенсивности субарктического физико-географического процесса, то она зависит в первую очередь от малых размеров тепловой энергетической базы, на которой в Субарктике развивается физико-географический процесс, а также от несоответствия основных энергетических факторов и несоответствия тепла и влаги.