24106 (Основные свойства фитомасс)

Основные свойства фитомасс

Фитомассами называется органическое вещество растений, накопленное к данному моменту как в надземной, так и подземной части природно-территориального комплекса.

Для фитомасс в отличие от аэромасс характерно четкое проявление текстурно-структурных особенностей. Это связано с тем, что отдельные элементы фитомасс либо полностью обособлены, либо слабо связаны.

Роль фитомасс в структуре природно-территориальных комплексов исключительна. По этой роли все ПТК (природно-территориальный комплекс) могут быть подразделены на ряд групп. В одних ведущую роль фитомасса играет во все сезоны года (тропические и субтропические леса и кустарники), в других — большую часть года (листопадные и хвойные леса и кустарники умеренного пояса) и в третьих — лишь в отдельные сезоны (степи, луга, тундры). Кроме того, можно выделить природно-территориальные комплексы с относительно ослабленной ролью фитомасс (пустыни) и даже с их отсутствием. Однако последние встречаются редко.

Не менее значительна роль фитомасс в функционировании природно-территориальных комплексов. С ними связаны такие физиологические процессы, как фотосинтез, дыхание, транспирация, поглощение и выделение в почву минеральных элементов и химических веществ, поглощение влаги корнями растений и т. п.

Основные особенности биогеоцикла — круговорота биологических, отмерших органических и минеральных веществ — также обусловлены фитомассой. Следует специально отметить исключительное влияние фитомасс на трансформацию солнечной энергии (поглощение, отражение и проникновение солнечной радиации), изменение микроклиматических условий путем преобразования свойств воздушных масс (температуры и влажности воздуха, скорости ветра, газового состава), интенсивность влагооборота (поглощение, проникновение и перехват осадков, перераспределения снежного покрова, транспирация) различные почвенные процессы, зоомассы и т. д.

Плотность фитомасс меняется в сравнительно узких пределах от 0,2 до 1,8 г/см³.в подавляющем большинстве случаев плотность составляет от 0,80 до 0,97 г/см³. Листья и другие органы фитомассы имеют меньшую плотность.

В некоторые промежутки времени (менее 1 сут) фитомассу можно рассматривать как стабильную геомассу. В средневременные состояния ряд геомасс из стабильных превращаются в активные, которые не только могут увеличиваться или уменьшаться в своем количестве, но и перемещаться в пространстве. Так, листья и стебли травянистых растений в течение года испытывают четко выраженную динамику. Листья древесных пород в весеннее (при их приросте) и осеннее время (при их отпаде) можно рассматривать как активные геомассы. В летний период, когда их количество относительно мало меняется, эти же листья являются стабильными геомассами. Есть ряд фитомасс (например, транспортно-скелетные органы, вечнозеленые листья и хвоя), которые остаются стабильными в течение всего года и лишь при длительно временных состояниях переходят в активные геомассы.

Классификация фитомасс

Наиболее важными классификационными признаками для фитомасс являются: 1) функциональное назначение; 2) роль в структуре ПТК; 3) изменение во времени и перемещение в пространстве. Плотность имеет сравнительно низкое таксономическое значение, так как меняется в относительно узких пределах.

Выделяются следующие типы и роды фитомасс. Листья однолетние древесно-кустарниковых растений — Pf. Листья древесно-кустарниковых растений выполняют функции фотосинтеза и транспирации, а также обеспечивают газообмен с воздушной средой и ряд других процессов жизнедеятельности растений. Листья интенсивно преобразуют внешнюю среду, поглощают солнечную радиацию, перехватывают осадки, изменяют температурный режим и режим влажности.

Можно выделить листья, по-разному относящиеся к таким факторам, как освещение (гелиофиты — растения освещенных и сциофиты — затененных мест), тепло (холодостойкие, жароустойчивые с широким температурным интервалом), увлажнение, состав и движение воздуха, эдафические условия и др. Из этих факторов наибольшее значение имеет влажность, так как именно она в основном обусловливает дифференциацию листьев. В связи с этим в рассматриваемом типе выделяется четыре основных рода, в пределах которых можно выделить виды по отношению листьев к освещенности, эдафическим факторам и т. п.

Pfh — гидрофитные листья — листья водных, водноназемных растений. Pfg — гигрофитные листья — листья растений, живущих в обильно увлажненных местах с большой влажностью воздуха, например ольха, ива и др. Pfm — мезофитные листья — листья растений, обитающих при достаточном (не избыточном и не слишком ограниченном) увлажнении. Обычно мезофиты связаны еще и с умеренными тепловыми условиями и хорошими условиями минерального питания. Например, листья бука, граба, березы, лещины и др. Pfx — ксерофитные листья — листья растений, живущих на местах сухих настолько, что добывание и экономия воды требуют особых к этому приспособлений (мощная кутикула, восковой налет, мощное опушение и т. п.). Например, листья держидерева, грабинника и др. Листья многолетние древесно-кустарниковых растений — PL. Обширная группа, к которой относятся листья гигроморфных, мезоморфных и ксероморфных деревьев и кустарников, мангровых зарослей, перистых и веерных пальм, травяных деревьев, одревесневших злаков (бамбуков), вереска (эрикоидные листья) и др. Однако эта группа представлена на территории нашей страны только лишь пятью родами. Основное отличие рассматриваемого типа от однолетних листьев заключается в том, что процессы биофункционирования практически стабильны и мало меняются в течение года. Эти геомассы относятся к стабильным и лишь крайне редко бывают активными.

Pll — лавровидные мезофитные листья — листья вечнозеленых деревьев и кустарников Колхиды и некоторых других районов с мягким и влажным климатом. Для них характерны прочные кожистые, обычно блестящие, часто с капельными остриями на концах, листья. Например, листья самшита, лавровишни, рододендрона, падуба, лавра и др.

Рlb — жестколистные ксерофитные листья — листья в основном средиземноморских деревьев и кустарников. Plb — листья древовидных злаков — листья бамбука, встречающихся в естественном виде в нашей стране только на Сахалине и Курилах. Рlс — вересковидные (эрикоидные) листья — очень похожи на хвою, листья или чешуи, встречающиеся у вереска. Plp — чешуйчатые листья или безлистые вегетирующие прутья — характерны для дрока, казаурии, эфедр и некоторых других растений, произрастающих часто в засушливых условиях. Хвойные листья — Ph.

Листья (хвоя) хвойных деревьев и кустарников обычно игольчатой или чешуевидной формы; хорошо приспособленные к неблагоприятным условиям жаркого лета или холодной зимы.

Phm — многолетняя мезофитная хвоя — характерна для ели, пихты, тисса, сосны и др. Phx — многолетняя ксерофитная хвоя — встречается у растений, приспособленных к жаркому и сухому лету. Например, хвоя можжевельника. Phl — однолетняя мезофитная хвоя — встречается у растений, произрастающих в экстремально холодных условиях — лиственниц. Листья и стебли травянистых растений — Pi.

У травянистых растений часто бывает трудно различить листья и стебли. Более того, встречаются фотосинтезирующие стебли и листья с значительной ролью транспортно-скелетной функции. Поэтому при ландшафтно-геофизических исследованиях они рассматриваются вместе. Pih — гидрофитные листья и стебли трав. Pig — гигрофитные листья и стебли трав. Pirn — мезофитные листья и стебли трав. Pix — ксерофитные листья и стебли трав. Pif — галофитные листья и стебли трав.

Листья или выполняющие их функцию зеленые побеги ксерофитных полукустарников и полукустарничков — Рх.

Очень разнообразные по характеру структуры и функционирования фитомассы, объединяющие множество разнообразных форм. Общее в этих формах то, что в связи с неблагоприятными засушливыми условиями произошли существенные метаморфозы в характере листьев и побегов, которые превратились в комочки, прутья, суккулентные листья и стебли.

Рxс — фотосинтезирующие колючки, зеленые побеги и колючие листья ксерофитных полукустарников и полукустарничков — к ним относятся многие виды, в частности астрагалы и акантолимоны. Pxs — листовые суккуленты и карликовые стеблевые суккуленты — на Кавказе к этим геомассам относятся некоторые виды солянок, реомюрия и др. Рха — листья ксерофитных полукустарников и полукустарничков, отличаются небольшими размерами, редуцированностью, часто сильно опушены, иногда жесткие. Например, листья полыни Таврической, душистой, Лерха. Листья или выполняющие их функцию побеги криофитных полукустарников и полукустарничков — Рb.

Геомассы, характерные для типичных представителей тундры и других холодных ландшафтов, подразделяются на:

Рbl — вечнозеленые листья криофитных полукустарников и полукустарничков, например брусники. Рbl — листопадные листья или выполняющие их функцию побеги, например некоторых видов черники. Рbe — эрикоидные листья или выполняющие их функцию побеги, например багульника.