Воздействие загрязнений на экосистему

Поток углерода из зеленой фитомассы деревьев в древесину и корни Q^W считаем заданной долей потока Q^Z с учетом угнетения процесса ростом загрязнения, а поток углерода из подстилки в гумус Q^U - фиксированной долей Q^H:

Q^W = (Q^W₀ /Q^Z₀ ) Q^Z - β^W P Q^W = α^W Q^Z/(1 + β^W P), α^W = (Q^W₀ /Q^Z₀ )

(1.7)

Q^U = α^V Q^H, α^V = (Q^U₀ /Q^H₀ ).

(1.8)

Здесь β^W - постоянная, имеющая смысл нормы угнетения загрязнением потока углерода в древесину и корни.

Скорости разложения древесины, подстилки и гумуса считаются пропорциональными соответствующим запасам с учетом того, что два последних процесса могут угнетаться загрязнением:

Q^K = (Q^W₀ /W₀ )W,

(1.9)

Q^H = (Q^H₀ / V₀ )V - β^V P Q^H = k^V V/(1 + β^V P), k^V = (Q^H₀ / V₀),

(1.10)

Q^A = (Q^A₀ /U₀ )U - β^U P Q^A = k^U U/(1 + β^U P), k^U = (Q^A₀ /U₀ ).

(1.11)

Здесь β^V - норма угнетения загрязнением потока углерода из подстилки в гумус и атмосферу, а β^U - норма угнетения загрязнением потока углерода из гумуса в атмосферу.

Интенсивности смыва подстилки R^V и гумуса R^U также считаются пропорциональными соответствующим запасам

R^V = k^V J(W) V, R^U = k^U J(W) U,

(1.12)

где множитель J(W) описывает воздействие биомассы лесной растительности, блокирующее разрушение почвы:

J(W) = J₁ + (J₂ - J₁)(1 - W/W₁) θ(W₁ - W).

(1.13)

Здесь J₁, J₂, W₁ - постоянные: J₁ < J₂, W₁ < W₀ . Величина W₁ задает некоторую эффективную величину биомассы лесов. Постоянные k^V и k^U легко находится из условия стационарности экосистемы при отсутствии внешних воздействий (см. (1.3), (1.4): k^V = (Q^G₀ + Q^Z₀ )/[(1 + J₁)V₀], k^U = α^V(Q^G₀ + Q^Z₀ )/[(1 + J₁)² V₀].

Ограниченность площадей, занятых лесом, выражается условием

0 ≤ W ≤ W^*,

(1.14)

где W^*≥ W₀ задает предельную величину биомассы лесов.