Тема: геохимия таежно-лесных ландшафтов.

Таежно-лесная зона занимает огромные пространства в Евразии. Общая площадь 11.520 тыс. Км. Или 51,7% территории СССР.

Основной фон составляют леса, но много болот и меньше луга.

По Л.С. Бергу лесная зона умеренных широт Евразии характеризуется следующими признаками: «Она покрыта лесными хвойными, а также лиственными с опадающей листвой. Много сфагновых болот. Весьма характерны сфагновые мхи и клюква. (хотя на севере и на юге эти растения выходят за пределы лесной зоны). Зима суровая, лето теплое. Средняя температура самого теплого месяца выше 10. Атмосферных осадков достаточное коллическтво, как правило, в среднем 500 мм в год. Почвы подзолистые, грунты выщелоченные и грунтовые воды не засолены». Безморозный период в большинстве случаев не достигает и 100 дней в год. Минимум – 70 С, а в июле от 12-20 С.

В пределах вечной тайги широко распространена вечная мерзлота. Но в отличие от тундры оттаивание до 3-4 м в песчаных грунтах,1-2 м в глинистых. Лесная зона на ¾ принадлежит к преувлажненной зоне. Поверхностные воды кислые, маломинерализованные. Они содержат большое количество органических веществ.

Почвенно-грунтовые воды в отличие от паводковых характеризуюся несколько повышенной минерализацией (50-250 мг/л) и хорошо выраженнвм гидрокарбонатным свойством (НСО).

По характеру древесной растительности лесную зону делят на три подзоны:

1. хвойных (тайги)

2. смешанных

3. широколиственных лесов.

Зола опада лиственных деревьев, а так же трав значиетльно богаче кальцием (Са) чем зола ели и мхов. В связи с этим в верхних горизонтах почвы большую биогенную аккумуляцию получают кальций, фосфор и другие элементы.

Биоценозы хвойных лесов вовлекают и возвращают ежегодно около 80-120

кг/га минеральных соединений, лиственных – 300-400 кг/га. Древесная

растительность вовлеает большое количество соединений Са, N, K, Al,Fe.

Микробиолоические процессы разложения органических остатков в лесах протекают интенсивно, поэтому гумуса накапливается немного.

В биогенной аккумуляции принимает участие ряд специфических органических соединений: лигнин, дубильные вещества, смолы, канифоль.

В семенах накапливатся масла менее насыщенные чем в степной зоне.

Зольность растительных типов лесной полосы меншье, чем степных трав, хотя общая масса зольных элементов в нней значительно выше.

В процессе разложения растительности образуются различные органические кислты, причем, часть из них, котора не может быть нейтрализована, обуславливант кислую реакцию почвенного гумуса. Этим создается кислая реакция в верхних горизонтах почвы, что благоприятсвует интенсивному разрушению минерального состава почво-грунтов.

В лесной зоне интенсивна деятельность почвенных микроорганизмов, при участии которых идет разложение минерального и органического вещества и создание новых органо-минеральных образований.

Геохимические и биогеохимические процессы в ландшафтах.

Физико-географические условия, характерные для таежно- лесной зоны, созают специфическую обстановку для физических, химических и биогеохимических процессов выветривания и миграции элементов в лнандшафтах. В размещении пород огромную роль играет морозное выветривание и динамические Факторы, связвнные с глубиннным промерзанием и оттаиванием деятельного слоя. В то же время весьма энергично протекают процессы химичесого выветривания пород и минералов. В них большую роль играют органичские кислоты, образующиеся в результате разложения растительных и животных остатков. Поверхностные и проточные воды вызывают глубокое промывание зоны гипергенеза и выщелачивание продуктов выветривания.

Элементы первой группы (по Полынову Б.Б.) Сl и S и второй группы (значительная часть катионов (Са, а, М,К) почти выносятся не только из сферы почвообразования, но и из всей зоны выветривания.

Господствующим геохимическим процессом протекающим в ландшафтах лесов является сиаллитный, отражающиийся в составе продуктов выветривания и миграции продууктов выветривания и миграции химических элементов.

В зависимости от состава минеральных продуктов выветривания в таежно-лесной зоне можно выделить следующие геохимические разновидности сиаллитно-глинистых продуктов выветривания:

1) сиаллитно-гидрокарбослюдистые,

2) сиаллитно–каолиновые

3) сиаллитно-ферритные,

4) сиаллитно-монтморрилонитовые,

5) сиалитно-карбонатные. Т.е. до аллитной стадии процесс не идет. (т.е. когда вынесена большая часть катионов и () силикатов идет накопление ()

Важнейшим условием улучшения плодородия почв таежно-лесной зоны являются улучшение их питательного режима, структурных свойств, снижение кслотности.

Для нейтрализации почвенной кислотности, вредно действующей на большинство сельскохозяйственных растений, прибегают к известкованию дерново-подзолистых почв. Внесение извести устраняет вредные для растений действие подвижного алюминия, усиливает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и мобилизацию питательных элементов для растений.

Среди способов повышения плодородия почв существенное значение приобретает с микроэлементами. Они активзируют биохимические процессы, влияют на характер обмена веществ у микроорганизмов, способствуют накоплению органического вещества.

 

 

ТЕМА: ГЕОХИМИЯ СТЕПНЫХ ЛАНДШАФТОВ.

Степная зона занимает значительные пространства на земном шаре.

Лесостепь и сухая степь представляют собой переходные полосы: первая - от таежно-лесной зоны к степной, вторая – от степной к пустынной зоне.

Степными и лесостепными ландшафтами представлены значительные пространства центральных областей России, большей части Украины, Крыма, Южного Поволжья, Сев. Казахстана, Ю-З Сибири, предгорий Алтая и межгорных котловин Прибайкалья и Забайкалья.

Самым замечательным природным образованием этой зоны являются черноземные почвы луговых и разнотравных степей. Они занимают 8% территории СССР. На Украине и в Кубани черноземы составляют 50 %

 

Геохимические и биогеохимические процессы в степных ландшафтах.

В степной зоне происходит выветривание горных пород и минералов, причем большую роль в этом играют гидротермические и биогеохимические факторы. По сравнению с таежной зоной, в более теплых и сухих условиях, возрастает энергия химических и биогеохимических процессов. Весьма заметна роль сезонной миграции растворов от поверхности вглубь коры в более влажные сезоны и обратно в засушливые месяцы.

В геохимических процессах весьма активную роль Са и Мg, причем чем южнее тем заметнее усиливается химическая активность хлоридных и сульфатных солей. Типоморфные элементы образования коры выветривания в зоне главным образом Са и а. Первый - учавствует в процессе «облесывания» почв и образования черноземов и каштановых почв, второй в образовании глинообразных продуктов выветривания, солонцов и солодей.

Ведущими геохимическими процессами образования процессов выветривания и почв здесь являются сиаллитно-карбонатный, а в ряде случаев хлоридно-сульфатный и процесс образования черноземных и каштановых почв.

Как правило, формирование типичной сиаллитно-карбонатной коры более резко проявляется там, где есть карбонатные породы и где процессы выветривания не способствуют полному выносу щелочно-земельных оснований (т.е.)

Продвигаясь в толще коры, в зависимости от условий влажности Са оказывает решаюшее влияние на облесывание породы и ее свойства. Процесс облесывания сводится к пропитыванию толщи кальциевыми растволрами, обволакиванию частиц грунтов кальциевыми известковыми пленками, образованию кальциевых минералов.

Соленакопление в степях и лесостепях приурочено к отрицательным формам рельефа, депрессиям, высыхающим старицам, т.е где создается возможность близкого залегания грунтовых вод, притока их сос стороны и испарения.

В нижнюю часть область лесов и карбонатных аккумуляций как бы вписан ареал накопления гипса и сульфатов натрия, которые образуются из растворов.

На самых низких участках накапливаются еще более подвижные и легкорастворимые соединения – хлориды и нитраты натрия, магния, кальция и сульфаты магния.

 

Роль степной растительности в биогенной аккумуляции химических элементов в почвах существенно отличается от роли ее в условиях таежно –лесной зоны.

Органические вещества при разложении вырабатывают значительное количество углекислоты, что ускоряет процессы выветривания, содействует накоплению карбонатов кальция. Кроме СО в почве образуются аммиак, азотная кислота и другие важные в процессе питания растений, вещества.

Растения способны извлекать корнями из пород минеральные в-ва и приводит их в растворимое состояние.

Степные условия характеризуются значительным накоплением мертвого органического вещества в виде гумуса почв, содержание которого составляет до 800 т/га (против 100-200 т/га тайги).

Для состава живого вещества характерно накопление предельных жирных кислот, более высокое чем для лесной растительности, количество золы, а также эфирные масла и алколоидов.

Удобрения на черноземах и каштановых почвах улучшают питательную среду такими элементами, как азот, фосфор калий кальций и т.д. Внесение их улучшает разложение бактерий и усиливает интенсивность микробиологических процессов, а так же обогащает почву легкорастворимыми соединениями, необходимыми для питания растений.

В зоне лесостепей важное значение имеет внесение извести (известкование), что понижает кислотность почвы. Кислотность отрицательно действует на многие культуры. Этим устраняется подвижность А, образуется прочные мелкокомковатые структуры, что улучшает физические свойства почвы.

Необходимо достаточное количество влаги так как при ее недостатке элементы натрия фосфора и калия и др. становятся слабоподвижными, а растения очень нуждаются в них.

Но, иногда орошение вызывает засоление почвы, причиной которого является поднятии е грунтовых вод орошаемой площади выше критического уровня, когда капиллярные растворы, поднимаясь и испаряясь на поверхности почвы, пермещают легкорастворимые соли из грунтовых вод нижней части профиля вплоть до дневной поверхности.

 

 

ТЕМА: ГЕОХИМИЯ ПУСТЫНЬ.