<<
>>

Подходы к созданию неравновесных моделей

  Скорости почвообразующих процессов
В почвенном профиле сочетаются гетерогенные и гетерохронные признаки, возникновение которых требует различной продолжительности [Global..., 1990]. При прогнозировании направленности почвенных процессов в связи с новыми климатическими условиями необходимо учитывать два важнейших фактора: 1) скорость формирования новых и видоизменения существующих почвенных признаков, и 2) степень влияния таких признаков на первоначальный тип почвы.

В последние десятилетия вопросы, связанные с взаимодействием почвы и среды, скорости почвообразования, рассматривались в ряде ра
бот [Александровский, 2002; Александровский, Александровская, 2005; Арманд, Таргульян, 1974; Соколов, Таргульян, 1976; Караваева, 1982; Геннадиев, 1990; Добровольский, Куст, 1994, 1995; Иванов, 1992; Демкин, 1997; Горячкин, 2001; Prusinkiewicz, 1994; Global..., 1990; и др.]. Установлено, что свойства почв требуют разного времени для достижения квазиравновесного состояния с факторами почвообразования, то есть имеют разные характерные времена [Арманд, Таргульян, 1974]. Под характерным временем понимается отрезок времени, необходимый для того, чтобы почвенный профиль, отдельные признаки почв и почвообразующие процессы пришли в равновесие или квазиравновесие с этими факторами. Различные почвенные свойства имеют разные характерные времена, зависящие от климатических условий. И.А. Соколов и В.О. Таргульян [1976] предложили следующую гипотетическую группировку свойств почв по примерной величине характерного времени (табл. 9.1).

В монографии, посвященной глобальным изменениям почв [Global..., 1990], подчеркивается важная роль таких факторов как атмосферная температура, осадки, эвапотранспирация, состав и глубина грунтовых вод. Воздействию этих факторов окажутся подверженными в первую очередь почвообразующие процессы (например, элювиальные и иллювиальные), которые будут эволюционировать по мере смещения границ климатических поясов. Кроме того, произойдут заметные изменения физических свойств почв (под действием изменений водного режима почв, эрозии и пр.), их химического состава (в частности, содержания питательных веществ, растворимых солей и нитратов, кислотности и пр.); как следствие, изменятся и биология почв, включая содержание

органического вещества и биологическую активность организмов.
Возрастной диапазон, в течение которого эти изменения проявляются, варьирует весьма широко. По этому признаку можно выделить следующие четыре главные группы изменений почвенных компонентов. Изменения, происходящие в коротком интервале - немедленно или в течение нескольких лет. Они затрагивают температуру почв, режим и фазовое состояние почвенной влаги, миграцию легкорастворимых веществ, биологическую активность. Изменения, проявляющиеся в течение нескольких десятилетий и касающиеся кислотности, засоленности, щелочности, нижней границы деятельного слоя в зоне многолетней мерзлоты, оглеения, состава подстилки, стабильности почвенной структуры. Изменения, проявляющиеся в течение сотен лет. К таковым относятся содержание гумуса, соотношение C/N, вторичные аккумуляции карбонатов, емкость поглощения катионов, миграция Fe, А1, ила. Изменения, которые проявляются в течение тысяч лет и приводят к смене одной генетической группы почв на другую.
Таким образом, почва развивается благодаря сочетаниям процессов с малыми характерными временами (почвенные режимы, почва-момент) и процессов со средними и большими характерными временами [Память..., 2008].
В строении почв «записаны» признаки разнонаправленных и разновременно протекающих процессов, что связано с общим свойством геосистем - их полихронностью (гетерохронностью) [Величко, 1976, 1989]. Применительно к процессам почвообразования, согласно взглядам А. А. Величко, в любом зрелом профиле обнаруживаются протоэвентные и синэвентные признаки, а в погребенных почвах - еще и постэвентные признаки [Величко, Морозова, 1985].              :
В частности, установлено, что текстурные особенности почв лесной и лесостепной зон, фиксируемые в основании почвенных профилей, возникли благодаря мерзлотным процессам холодной эпохи, предшествовавшей голоцену, и унаследованы зрелым почвенным профилем. В ископаемых почвах всегда содержатся признаки, относящиеся к группе постэвентных (мерзлотные деформации, растрескивание, дефляция и др.), возникшие при переходе почвы в погребенное состояние в условиях, которые наступают вслед за межледниковьем. Вместе с тем, в субаэральных условиях признаки синэвентного оптимального почвообразования, зафиксированные в составе и строении устойчивой консервативной части почвенной толщи, не стираются, о чем свидетельствует большой эмпирический материал по палеогеографии перигляциальных лёссовых областей мира [Величко, Морозова, 1985].
Реконструкции почвенного покрова оптиму- мов голоцена и микулинского межледниковья могут рассматриваться лишь как один из элементов прогностических построений, но ни в коей мере не как собственно сценарий прогнозируемого состояния почвенных покровов при глобальном потеплении в XXI веке. При прогнозируемом глобальном потеплении климата вследствие высокой скорости изменения атмосферных гидротермических условий равновесные модели почвообразования останутся не реализованными во всем их объеме, включая изменение генетического типа почв и границ почвенных зон. Можно ожидать изменения некоторых свойств почв с относительно короткими характерными временами, а также наметить тенденции в направленности почвенных процессов. Лишь отдельные свойства успеют достичь равновесного состояния. 
<< | >>
Источник: А.А. Величко. Климаты и ландшафты Северной Евразии в условиях глобального потепления. Ретроспективный анализ и сценарии.. 2010 {original}

Еще по теме Подходы к созданию неравновесных моделей:

  1. Создание стереографических имитационных моделей
  2. Создание графических моделей
  3. УПРАЖНЕНИЕ НА СОЗДАНИЕ ИДЕАЛЬНОЙ МОДЕЛИ
  4. МОДЕЛЬ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА
  5. Тема 14. Т. ПАРСОНС: СОЗДАНИЕ РАЗВЕРНУТОЙ CТРУКТУРНО- ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ТЕОРИИ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОДХОДА
  6. МЕСТО ИНТЕГРАТИВНОЙ МОДЕЛИ В РЯДУ ДРУГИХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ
  7. 2. Общие подходы к реформированию модели предоставления социальных услуг на примере Канады и некоторых других стран
  8. создании и эксплуатации виртуального банка информационных ресурсов. Разработка модели виртуального маршрута и маршрутизации информационных ресурсов
  9. 14.3. Понятие «МОДЕЛЬ» 14.3.1. Общее представление о модели
  10. Модернизация модели дистанционной и методической поддержки ФЭП на основе использования новых информационных технологий (распределенная модель ФЭП) А.И. АДАМСКИЙ, В.Г. АНАНИН