Геохимический ландшафт – это участок земной поверхности, характеризующийся определенными условиями миграции веществ. (Б.Б. Полынов)
Закономерности миграции химических элементов от повышений к депрессиям рельефа - предмет изучения геохимии ландшафтов.
Элементарный геохимический ландшафт – соответствует элементарному почвенному ареалу, экосистеме или биогеоценозу.
По классификации элементарных геохимических ландшафтов (по Полынову-Глазовской) выделяются следующие их разновидности:
Элювиальные – занимают повышенные элементы рельефа при глубоком залегании грунтовых вод. Эти ландшафты характеризуются зональной солярной энергетикой, атмосферным увлажнением.
В этой группе выделяются:
- геохимически независимые
- геохимически подчиненные (аккумулятивно-элювиальные) – представлены понижениями на водоразделах, где почвы развиваются в условиях периодического привноса веществ с поверхностным или внутрипочвенным стоком (но не грунтовыми водами)
Транзитные – занимают склоны водоразделов и повышений. Для них характерна миграция веществ как в виде растворов, так и в виде твердого стока. Эти ландшафты характеризуются наличием солярно-экспозиционной и гравитационной энергией, атмосферно-сточным увлажнением, повышенной эрозионной опасностью, обедненностью почв элементами питания.
В зависимости от условий стока выделяют ландшафты:
Трансэлювиальные, которые представлены овражными склонами.
Трансэлювиально-аккумулятивные, которые представлены речными склонами.
Аккумулятивные – занимают равнинные территории, прилегающие к склонам, замкнутые водоемы и поймы рек, на которых происходит преимущественно аккумуляция (осаждение и накопление) веществ. Эти ландшафты характеризуются солярной энергетикой и специфическим микроклиматом, атмосферно-натечным и часто грунтовым увлажнением, наличием намытых почв, обогащенностью элементами питания, опасностью антропогенного загрязнения.
Подразделяются на:
- супераквальные (гидроморфные, надводные)
+ транссупераквальные – представленны поверхностью поймы реки
+ частично дренируемые
+ с интенсивным обменом
+ собственно супераквальные замкнутых понижений со слабым водообменом.
- субаквальные (подводные) – представленны руслом реки
+ трансаквальные (реки, проточные озера)
+ аквальные (непроточные озера)
- аквальные (водные)
В.В. Докучаев - в 1898 г.
“Ландшафты на земной поверхнсти распроостранены полосами (зонами), имеющими широтное простирание и последовательно сменяющими друг друга с севера на юг в соответствии с количесвтом поступающей солнечной радиации”.
Солнечная радиация определяе климат - количество тепла, процессы циркуляции в атмосфере и усовия увлажнения.
Климат формируется под влиянием космических факторов (энергия Солнца) и геосферных (влияние земной поверхности на формиование воздушных масс). он оказывает многостороннее влияние на биосферу, процессы почвообразования, свойства почвы и почвенного покрова.
Главным показателями климата являются тепло- и влагообеспеченность территорий.
“В пределах материков с запада на восток происходит изменение ландшафтов в соответствии с изменениями степени континентальности климата”.
По степени континентальности в ландшафтоведении выделяются сектора, которые разделяются на океанические, контанентальные и экстраконтинетальные.
В основу разделения климата по степени контитентальности положена годовая амплитуда температур.
Коэф. континентальности - Н.Н. Иванов:
К= А* 100/0,33 М
В.В. Докучаев - 1889 г.
“В горных областях ландшафтные геосистемы распространены в виде высотных поясов (зон), последовательно сменяющих друг друга от подножья к вершинам гор в соответствии с изменением климата”.
Характер высотной поясности, количество и состав вертикальных поясов зависит от высоты и положения горной страны в системе широтной зональности, а также от сухости и континентальности климата.
Инверсия почвенных поясов - это обратное их залегание.
Например, степь с серыми лесными почвами с высотой сменяется степью с горными черноземами.
Миграция - вклинивание одного пояса в другой.
Интерференция - выпадение отдельных поясов.
Например, степь с горными черноземами с высотой сменяется таежным поясом с горными подзолистыми почвами, а лесостепной пояс с горными серыми лесными почвами в системе поясности отсутствует.
На склонах, отличающихся экспозицией и крутизной, формируются разные гидротермические условия, связанные с различиями в поступлении прямой солнечной радиации и ветровыми потоками.
Экспозиционные различия склонов являются важным фактором ландшафтной дифференциации на локальном и региональном уровнях.
Различают два вида экспозиционной ассиметрии слонов: инсоляционную и ветровую.
Инсоляционная асимметрия склонов
связана с разным количеством солнечной радиации, поступающим на склоны разной экспозиции и разной крутизны.
При увеличении угла наклона южных склонов величина прямой солечной радиации возрастает, а северных - снижается.
Правило предварения - В.В. Алехин
“На склонах южной экспозиции развивается растительность более южных зон, подзон, а на склонах северной экспозиции - более северных”
(пр: в лесостепной зоне склоны СЭ крупных балок заняты широколиственными леса, а ЮЭ - степными ассоциациями)
Ветровая (циркуляционная) ассиметрия склонов
связана с разным поступлением влаги на наветреные и подветренные склоны гор и возвышенностей.
С наветренной стороны перед горами влажный воздух поднимается вверх, обтекая барьер, и выпадают осадки.
С подветренной стороны гор осадков выпадает меньше в связи с нисходящими токами воздуха пониженной влажности.
Ветровая ассиметрия склонов наиболее резко проявляется на региональном уровне.
(пр: влажные субтропические ландшафты западных склонов Кавказской горной системы и сухие субтропические восточных)
В.В. Докучаев
“Действие и изменение любого из компонентов ландшафта проявляется в действии и приводит к неизбежному изменению всех остальных”.
(пр: в таежно-лесной зоне в одних и тех же климатических условиях на алюмосиликатой морене формируются подзолистые почвы с кислой реакцией среды под еловыми лесами с мохо-кустарничковым напочвенным покровом, а на карбонатой морене - дерново-карбонатные почвы под лиственными лесами с травянистым напочвенным покровом.
Деятельность человека является ваейшим фактором дифференциации ландшафтов как на локальном уровне, так и на региональном и даже планетарном.
(пр: на глобальном уровне - снижение площади лесов, возможость атропогенного изменения климата)
Ландшафтная дифференциация - это неоднородность ландшафтов на разных уровнях организации: планетарном, региональном и локальном.
Факторы:
планетарный и региональный уровни:
солнечная радиация
гравитационные силы Земли и Луны
внутриземное тепло
локальный уровень:
внутренние причины, важнейшими из которых являются противоречия между компонентами ландшафта и внутри каждого компонента
Ландшафтно-геохимические закономерности дифференциации ПТК.
Физико-химические факторы перераспределения химических элементов в ландшафтах водными потоками также определяют ландшафтно-геохимические закономерности дифференциации ландшафтных комплексов.
Химические элементы, растворяясь в универсальном растворителе — воде, мигрируют с водоразделов под влиянием сил гравитации и накапливаются, концентрируясь в депрессиях рельефа и нижних почвенных горизонтах. Это главная ландшафтно-геохимическая закономерность дифференциации ПТК.
Однако в разных зональных и провинциальных гидротермических условиях (температурный режим, количество осадков, коэффициент увлажнения) миграционная активность у разных химических элементов заметно меняется.
Перераспределение химических элементов в ландшафтах может идти как вертикально по профилю (горизонтам) почв и поверхностных отложений, с фильтрующимися водами, так и горизонтально — поверхностными и внутрипочвенными (латеральными) водотоками, соединяющими сопряженные от водоразделов до днищ долин или других понижений геосистемы в ландшафтно-геохимические катены (цепочки).
В них геохимически выделяются ПТК диссипативные (рассеивающие) или в ландшафтно-геохимической терминологии элювиальные (автономные, автоморфные), из которых вещество преимущественно выносится, и ПТК аттрактивные или аккумулятивные, в которые химические вещества и мелкозем стягиваются, преимущественно привносятся и накапливаются.
Особенности ландшафтно-геохимической дифференциации ПТК анализируются специализированным направлением географии и ландшафтоведения — геохимией ландшафта.
В зависимости от зональных гидротермических условий, характера поверхностных отложений, рельефа, уровней и химических свойств грунтовых вод и поверхностного увлажнения в ландшафтах формируются различные ландшафтно-геохимические барьеры (ЛГХБ).
На них могут накапливаться мелкозем, органика, химические элементы и их соединения, что придает своеобразие ландшафтам, приуроченным к участкам ЛГХБ и прилегающим территориям.
А.И. Перельман и другие выделяют такие типы и классы ЛГХБ: механический, физико-химический и биохимический — и, учитывая все большую роль в миграции вещества в ландшафтах антропогенного фактора, выделяют еще и техногенные барьеры.
Физико-химические барьеры, имеющие большое значение для миграции растворимых веществ, в свою очередь, подразделяются на десять основных классов.
В зависимости от окислительно-восстановительных условий водной миграции (наличия свободного кислорода) выделяются:
А — кислородный барьер, формирующийся в ландшафте при резкой смене восстановительной среды (бескислородной) миграции на окислительную;
Б — сероводородный барьер, формирующийся часто там, где кислород, необходимый для разложения органики, отбирается путем восстановления оксидов серы;
С — глеевый барьер, возникающий при резкой смене окислительной среды на восстановительную. Он типичен в краевых частях избыточно увлажненных, заболоченных ландшафтов. В зависимости от кислотно-щелочных условий миграционной среды выделяются:
Д — щелочной барьер, связанный с резким повышением рН среды;
Е — кислый барьер, формирующийся в районе резкого снижения величины рН.
Кроме того, выделяются в разной степени засоленые ландшафтные комплексы, формирующиеся на испарительном барьере (F). Они типичны для участков с близким к поверхности залеганием грунтовых вод в аридных районах. Сорбционный (G), термодинамический (Н), сульфатный (J) и карбонатный (К) барьеры также оказывают влияние на дифференциацию ландшафтных комплексов. Они определяют степень контрастности разделяемых ПТК. На ЛГХБ и прилегающих к ним территориях формируются своеобразные пограничные ландшафтно-геохимические комплексы и их сочетания.