загрузка...
Экология  | Значение воды
Экология

Испарения воды в местообитании

Экологическое значение испарения воды в местообитании. Для водного баланса любого района очень важно соотношение между уровнем осадков и испарением, которое обычно усиливается высокой интенсивностью радиации и подъемом температуры. Этим, в частности, объясняется то, что арктическая область и субтропические пустыни, имея почти равное количество годовых осадков, климатически резко отличаются. В первом случае климат крайне влажный, а климат пустынь с их высокими температурами и испарением очень сух. В умеренной зоне почва летом большей частью сухая, а в мягкую зиму (или осень) при низком испарении — весьма влажная, хотя количество осадков летом может быть гораздо большим. Вообще интенсивность испарения (а также транспирации), как мы уже видели, существенно зависит от притока энергии к испаряющей поверхности.

При изучении местообитания необходимо использовать величину испаряемости, характеризующую суммарное выражение процесса испарения. Только одних величин осадков далеко не достаточно. Иссушающее действие воздуха испарением иногда может- привести к обезвоживанию; и если животные могут его избежать, перейдя в защищенное место, то растения вынуждены внутренними силами регулировать этот процесс в основном через транспирацию. Вода, поступающая в растение из почвы, почти полностью, на 97—99%, испаряется через лист. В метеорологии определяют испарение, или иссушающее действие воздуха, особыми приборами — эвапориметрами или атмометрами в будках. Для экологии и для изучения вопросов распределения растений определенный интерес представляет сравнение (от ношение) осадков и испарения. Приведем некоторые данные соотношения годовой суммы осадков и годового испарения (табл. 4).

Те области, в которых осадки превышают испарение, т. е. отношение больше единицы, принято называть гумидными. Если же испарение превышает осадки, т. е. отношение меньше единицы, то такую область называют аридной. В приведенных примерах лесная зона является гумидной, а степная и полупустынная—аридной. Кстати, для пустынь превышение испарения над осадками часто может достигать 10-кратного размера; это уже — крайне аридная область, где земледелие невозможно без полива. Приведенные данные характеризуют максимально возможное испарение со свободной поверхности воды. В этом случае его называют потенциальным испарением, или испаряющей силой атмосферы. Но фактическое испарение с поверхности почвы обычно не соответствует этому максимальному, потенциальному, испарению. Кроме того, надо принимать во внимание и испарение самим растительным покровом в целом,. т. е. эвапотранспирацию.

В целях получения потенциального испарения необходимы измерения непосредственно в местообитании на уровне испаряющего органа. Исследования при помощи эвапориметра особой конструкции, в котором использовалось испарение с зеленой фильтровальной бумаги, показали (Walter, 1960), что отношение транспирации листа к потенциальному, максимальному, испарению с влажной поверхности эвапориметра — величина постоянная; это позволяет судить о транспирации листа и о так называемой испаряющей силе атмосферы в разных условиях. Графически полученные данные можно изобразить вертикальными прямыми, верхний конец которых — суточное значение (за 24 ч), нижний — утреннее, на 7 ч (рис. 40).

Рис. 40. Суточная транспирация растений, определенная по эвапериметру. Пояснения в тексте (по Walter, 1960)

Эти исследования показали следующее. Наибольших значений испарение достигает летом, оно уменьшается к осени и зиме. Общая годовая кривая (по верхним концам) асимметрична, следовательно, весной значения выше, чем осенью, видимо, за счет более высоких полуденных весенних значений. На открытом месте на голой почве из-за сильного прогрева ее поверхности дефицит насыщения самый высокий у поверхности почвы и быстро падает с подъемом над ней. Но при плотном растительном покрове (например на высокотравном ЛУГУ), т. е. когда ветер не удаляет влажный воздух из Басаждения, испаряющая сила воздуха у поверхности почвы очень мала: так, на высоте 10 см она составляет лишь 30% от значений, найденных на высоте 150 см. Различия в испаряющей силе не так велики между сухими и влажными местами, как между солнечными и теневыми (в тени намного меньше). Самые низкие значения испаряющей силы найдены в лесу, например в сосняке она равна 0,05 см3/ч, а над сырой почвой сфагнового болота — 0,5 см3/ч. Следовательно, на болоте растения существуют в более экстремальных условиях испарения, но большее значение здесь имеет водоснабжение из почвы. С другой стороны, становится понятной более нежная и тонкая структура листьев растений, растущих в тени, где испаряющая сила атмосферы невелика даже летом. Наиболее высоких значений она достигает в степях, на открытых песчаных почвах, на сухих инсолируемых южных склонах и особенно в жаркие дни с сильным ветром, когда весьма опасны суховеи. Испаряющая сила атмосферы очень велика в пустынях, а во влажном тропическом лесу она почти равна нулю, в горах — повышается по мере подъема.

загрузка...
  • Реклама