Геохимические классы вод, встречающиеся в ландшафтах

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 18Следующая ⇒

Щелочно-кислотные условия	Окислитель	но-восстановительные у глеевые	словия
кислородные	сероводородные
Кислые и слабокислые (рН 3, 5–6, 5)	Кислые окислительные	Кислые глеевые	Кислые сероводородные
Нейтральные и слабощелочные (рН 6, 5–8, 5)	Нейтральные и слабощелочные окислительные	Нейтральные и слабощелочные глеевые	Слабощелочные сероводородные
Сильнощелочные (рН 8, 5)	Содовые сильнощелочные окислительные	Содовые глеевые	Содовые сероводородные

Например, для тундровых, лесотундровых и влажных лесных ландшафтов характерны кислые и слабокислые воды. Значения их рН обусловлены как наличием в почвах органических кислот и углекислоты, так и вымыванием в условиях избыточного увлажнения (К_увл. > 1) легкорастворимых щелочных, щелочноземельных и других катионогенных элементов из верхних горизонтов почв. В комплексных соединениях с органикой здесь хорошо мигрируют катионогенные элементы.

В лесостепных, степных и пустынных ландшафтах типичны воды с нейтральной и слабощелочной реакцией рН. В этих условиях лучше мигрируют анионогенные элементы (Si, As, V, Mb и др.). Нейтральная и слабощелочная реакции этих вод определяются накоплением в верхних горизонтах зональных почв карбоната кальция в условиях непромывного и слабопромывного режимов (К_увл. ≤ 1). Он и нейтрализует органические кислоты.

Сильнощелочные воды типичны для аридных ландшафтов содового засоления, а также солончаков других типов засоления. Здесь хорошо мигрируют молибден, кремний, карбонатные соединения меди, цинка, ванадия и др.

В условиях разного водного режима формируются разные типы, подтипы и разновидности почв. Даже в одной природной зоне в зависимости от увлажнения могут формироваться дерново сильно- и слабоподзолистые почвы (в зоне смешанных лесов), черноземы и каштановые (в степной зоне) на плакорах и различные виды болотных и засоленных гидроморфных почв в гидроморфных местообитаниях понижений. Зональным типом водного режима в значительной степени определяется и характер растительности. Мерзлотный водный режим характерен для тундр, лесотундр, разреженной лиственничной тайги севера центральной Сибири. Промывной режим определяет развитие лесных ландшафтов (от таежных до экваториальных), а также разные варианты подзолистых почв с промытыми верхними горизонтами. Периодический промывной режим характеризует варианты лесостепных ландшафтов и средиземноморские ландшафты. Непромывной режим типичен для аридных ландшафтов с господством травянистой растительности и ксе-рофитных кустарников (степи, полупустыни, пустыни).

На локальном, внутриландшафтном уровне элементарные природные комплексы дифференцируются по степени увлажнения. Так, выделяются сухие, свежие, влажные, сырые и мокрые гигротопы. В лесной зоне с сухими гигротопами связаны лишайниковые боры на вершинах песчаных грив. С сырыми и мокрыми местообитаниями – природные комплексы разной степени заболоченности. Это обычно сочетания полу- и гидроморфных ландшафтных комплексов.

Природные воды, с одной стороны, компонент, дифференцирующий ландшафты по увлажнению. С другой стороны, обладая малой инерционностью и большой динамичностью, это компонент интегрирующий, объединяющий как ландшафтные компоненты, так и ландшафтные комплексы в единые геосистемы. Именно с участием водных потоков осуществляется функционирование ландшафтных геосистем. Будучи сильно дифференцированным и крайне необходимым для жизни на Земле веществом, вода часто является критическим компонентом (лимитирующим фактором) в ландшафтах. То есть она может быть ведущим фактором формирования и функционирования геосистем.

Биота. Растительность и животный мир – обязательные компоненты ландшафтных геосистем, но менее мощные по своему влиянию на формирование их региональной структуры.

Растительность превращает солнечную энергию в биологическую и тем самым аккумулирует ее в геосистемах в виде свободной энергии органического вещества живых организмов, мортмассы и законсервированного органического вещества горных пород. Этим она создает основу

и поддерживает в стабильном состоянии биогеохимический круговорот веществ, обусловленный взаимодействием трех его составных частей – продуцентов (растений), консументов и редуцентов. Именно фотосинтез растений обусловил наличие значительного количества (21%) кислорода в атмосфере, а с ним и тонкого озонового экрана.

Растительность определяет микроклиматические особенности ландшафтных комплексов локальных уровней, может способствовать мелиорации как микроклимата, так и почв, влияет на водный режим территорий, на интенсивность испарения и транспирации влаги. Большое влияние оказывает растительность на стабильность, устойчивость геосистем в тех или иных условиях окружающей среды. Так, в северных районах (тундрах, лесотундрах и северной тайге) растительность поддерживает и стабилизирует мерзлотный режим в почвогрунтах, определяя устойчивость местных ландшафтов. В гумидных условиях (районах с избыточным увлажнением) растительность заметно определяет противоэро-зионную устойчивость ландшафтов. В аридных, засушливых районах сдерживает ветровую эрозию, движение масс песков и т.д.

Таким образом, растительность, с одной стороны, является основой биопродуцирования геоэкосистем (основание трофической пирамиды), с другой, – это элемент, связывающий и стабилизирующий геосистемы.

Животный мир – компонент, сильно зависящий от растительности, но играющий важную роль в ускорении и поддержании целостности биогеохимического круговорота веществ в ландшафтных геосистемах. Именно животные консументы разных порядков, потребляющие живое вещество, и редуценты являются необходимыми звеньями биогеохимического круговорота вещества и энергии в геосистемах. Благодаря их деятельности большая часть дефицитных химических элементов, изъятых растениями из неживой природы, возвращается в верхние горизонты почв, обогащает их и дает возможность для лучшего развития следующих поколений живых существ. Тем самым животный мир оказывает существенное влияние на формирование почв, стабилизирует их структуру и состав.

Почва – это продукт функционирования ландшафта, то есть продукт устойчивого длительного взаимодействия и совместного развития основных природных компонентов геосистем (геоматических – неживых и биотических – живых).

В.В. Докучаев назвал почву «зеркалом ландшафта». Она отражает в себе как прошлые этапы развития ландшафта, так и современные процессы его функционирования (почва – «память», почва – «момент»). Почва содержит в себе трансформированные процессами ландшафто-23

генеза неорганические составляющие геоматических компонентов, органические остатки и живое вещество биоты. Поэтому В.И. Вернадский назвал почвы биокосным компонентом.

Вне ландшафта почва сформироваться не может. Так, если нет биоты, то в поверхностном слое земной коры формируются коры выветривания. Средняя мощность почвенного слоя, состоящего из разных почвенных горизонтов, обычно колеблется от 1, 5 до 2–2, 5 м.

Важными свойствами почв являются ее механический и агрегатный состав. Они зависят от механического состава пород, на котором формируется почва, и типа почвообразовательного процесса. Эти свойства почв сильно влияют на характер растительности, животного мира, сток. Большое значение для почвообразовательного процесса имеет водный режим почв (мерзлотный, промывной и др.).

Одной из главных особенностей почв является способность накапливать в верхних горизонтах не только элементы минерального питания растений, но и биогенную энергию, заключенную в гумусе и разлагающемся органическом веществе. Содержание гумуса и элементов минерального питания (азота, фосфора, калия и др.) определяет плодородие почвы. А гумус к тому же стабилизирует почву.

В зависимости от плодородия почв различают несколько категорий местообитаний по их трофности (трофотопы).

Так, в лесной зоне средней полосы России на хорошо промытых водно-ледниковых (флювиогляциальных), часто подвеенных, бедных питательными элементами песках формируются олиготрофные (бедные) местообитания с подзолистыми песчаными почвами под сосновыми мохово-лишайниковыми, бруснично-вересковыми борами.

На суглинистой и глинистой морене и покровных суглинках, более обогащенных элементами минерального питания, с другими воднофизи-ческими свойствами, формируются мезотрофные, средние по плодородию местообитания или природные комплексы. Здесь обычно получают развитие ельники или елово-широколиственные леса на дерново-подзолистых суглинистых почвах.

Если моренные суглинки или пойменные отложения обогащены карбонатами, то в этом случае говорят о мегатрофных или эвтрофных (очень богатых по плодородию) местообитаниях. Эти местообитания обычно занимают широколиственные или хвойно-широколиственные леса и пойменные дубравы на серых лесных, дерново-карбонатных, аллювиальных карбонатных почвах.

Природные компоненты не могут существовать независимо друг от друга – это одно из основных положений ландшафтной теории (пара-24

дигмы). Взаимная зависимость свойств природных компонентов в ландшафтах хорошо проявляется в их сопряженных изменениях от места к месту по зональным профилям, а на локальном уровне – по рельефу (р и с. 2.1 а, б).

I. Тайга.

К > 1, промывной режим;

увл. г г

почвы - подзолистые и дерново-подзолистые; растительность - хвойные леса.

II. Степь.

К > 1, непромывной режим;

увл. г 1-

почвы - черноземы и каштановые; растительность - разнотравно-злаковая степь.

I. В о д о р а з д е л ь н а я р а в н и н а (верхняя часть моренного холма):

• покровные суглинки;

• почвы подзолистые и дерново-сильноподзолистые;

• увлажнение атмосферное;

• ельники зеленомошники мертвопокровники.

II. Полого-покатные склоны:

• делювий покровных суглинков;

• почвы дерново-подзолистые суглинистые;

• увлажнение атмосферно-сточное;

• елово-мелколиственные леса.

III. Днище речной долины (пойма):

• аллювиальные пески, супеси;

• почвы пойменные, слоистые, глееватые;

• увлажнение пойменное;

• пойменные разнотравно-злаковые закустаренные луга, ольхово-ивовые влажно-травные леса.

Р и с. 2.1. Сопряженные изменения свойств природных компонентов: а – по зональному профилю; б – по рельефу (локальному профилю)

Каждый из природных компонентов образует в ПТК особый геогоризонт. Геогоризонт – положение в геосистеме конкретного природного компонента, его конкретные свойства и состояние. Своеобразные сочетания геогоризонтов в ПТК или геосистемах образуют их вертикальную структуру.

Вертикальная структура природных комплексов – это состав, последовательность, свойства и характер взаимодействия геогоризонтов (природных компонентов) в конкретных ПТК (р и с. 2.2).

Вертикальный профиль ПТК	Свойства и параметры геогоризонтов в конкретных ПТК и связи между ними	Воздушная масса
Воды
Биота
Почвы
Геол. строен. и рельеф

Р и с. 2.2. Вертикальная структура ПТК

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒