Охарактеризовать геохимические особенности влажных тропических ландшафтов кислого глеевого, сернокислого, кальциевого и переходного классов (бик, почвы, воды, барьеры, Б, П).

Влажные тропики кислого глеевого (Н + --- Fe2+) класса --- лесные кислые

болота --- лапаки. Ландшафты данного класса занимают большие пространства на аккумулятивных равнинах Амазонии, бассейна Конго, п - ова Малакка. Лапаки --- это ландшафты со значительно меньшим разнообразием растительностии меньшей биологической продуктивностью, чем кислые влажные тропики. Для ниххарактерен резкий недостаток кислорода в почве, накопление черных гумусовыхвеществ и сильно кислая реакция вод. Под гумусовым горизонтом, мощность которого не превышает, как правило, 1 м, интенсивно протекает оглеение. Местами развиваются тропические торфяники мощностью в несколько метров (например, на восточном побережье Суматры). "Черные тропические реки", связанные с такими болотами, содержат особенно много органических веществ.

Влажные тропики сернокислого класса (Н + --- SО4 2-).

Существуют две основные обстановки формирования данного класса ландшафтов: 1) рудные поля сульфидныхместорождений, где ландшафт обогащен Pb, Zn, Ag, Cu, As, Sb, Hg и другими халькофильными элементами и 2) участки распространения сильно пиритизированных глин и сланцев. При окислении сульфидных руд образуется серная кислота, растворы становятся сильно кислыми (рН < 3, часто 1---2), в них легко мигрируют Zn, Fe, Cu и другие металлы, образующие легкорастворимые сульфаты. В результате с поверхности руды сильно обедняются, теряют Cu, Zn и другие металлы. Сульфаты Fe, напротив, мигрируют на небольшие расстояния, легко гидролизуются, образуя гидроксиды, накапливающиеся в верхней части коры выветривания в виде бурой массы --- " железной шляпы". Так как ведущим химическим процессом является окисление сульфидов, данная форма коры выветривания получила наименование зоны окисления сульфидных месторождений.Геохимические ландшафты этого класса встречаются во многих районах влажных

тропиков, но не занимают больших площадей.Геохимические особенности данного класса ландшафтов сильно зависят от стадии его развития. Для первого этапа, когда окисление сульфидов только начинается, характерно широкое развитие сернокислой среды, резкое обогащение почв и вод тяжелыми металлами. По мере развития окисления и выщелачивания кислотность вод понижается, содержание металлов в них падает, ландшафт переходит в кислый класс.В России сильно выщелоченные зоны окисления встречаются на Алтае, Урале и в других рудных районах.

Влажные тропики кальциевого (Са+) и переходного (Н + --- Са+) классов

(маргалитные ландшафты).

В районах распространения мергелей, известковистых песчаников, мергелистых известняков, вулканических туфов и других

легковыветривающихся пород с подвижным Са формируются своеобразные маргалитныеландшафты.Если скорость выветривания соизмерима со скоростью выщелачивания, кислые органические вещества почв нейтрализуются, и хотя почвы и

кора выветривания сильно выветрелы, реакция их нейтральная. Они содержат монтмориллонит (а не каолинит) и обладают значительной емкостью поглощения. Поглощающий комплекс насыщен Са и Mg, почвы окрашены в темный, иногда черный

цвет. Биологическая продуктивность маргалитных ландшафтов высокая, особенно у подчиненных ландшафтов. Сходные ландшафты формируются и в дельтах некоторых рек, а также в районах современного вулканизма, где почвы при очередном извержении вулканов обогащаются подвижными элементами за счет вулканических пеплов. Это районы с высоким плодородием почв, развитым сельским хозяйством, высокой плотностью населения.

Влажные тропики соленосно- сульфидного класса --- мангры (Na+ --- SO4 2-H 2S).

45. Ландшафты широколиственных лесов. Приурочены к областям влажного умеренно-теплого климата Евразии. Биомасса в широколиственных лесах немного меньше, чем во влажных тропиках (3000–5000 ц/га), но ежегодная продукция (П) и зеленая ассимилирующая масса Б2 меньше в несколько раз. В направлении на юг от северной границы бореальных лесов происходит постепенное уменьшение гумидности природных условий и сокращение холодного зимнего сезона, затрудняющего биогеохимические процессы. Соответственно изменяется флористический состав фитоценозов и геохимическая специализация растений-доминантов. Широколиственные деревья сравнительно богаты зольными элементами,

особенно листья. В золе много Са (до 20 %), меньше К и Si, еще меньше Mg, Al, Р и меньше всего Fe, Mn, Na, Cl. По мере усиления биогеохимических процессов увеличивается биомасса и опад, но уменьшается масса мертвого органического вещества. Одновременно происходят изменения в химическом составе растений и в соотношении масс химических элементов, мигрирующих в системе биологического круговорота. В лесных почвах преобладают процессы выщелачивания, и автономный ландшафт с вертикальным и боковым стоком теряет подвижные элементы. Высокое содержание в растениях Ca и его энергичное биологическое поглощение определяют кальциевый химизм бика в широколиственных лесах. Ca – типоморфный элемент, менее велико значение Н. В ландшафтах H – Ca-класса верхние горизонты бурых и серых лесных

почв выщелочены от карбонатов. Кора выветривания менее мощная и менее выщелоченная, чем во влажных тропиках. В ландшафтах Ca-класса, где коры выветривания и континентальные отложения содержат карбонаты, в форми-

ровании химического состава вод, помимо бика, важная роль принадлежит процессам растворения карбонатов. В отличие от влажных тропиков бик в широколиственных лесах улучшает условия существования организмов. Для широколиственных лесов характерно совершенное геохимическое сопряжение между автономными и подчиненными ландшафтами. Тип широколиственных лесов включает ряд отделов, своеобразие которых определяется климатом, историей развития,

возрастом.

46. Восточноевропейский отдел – занимают северную половину лесостепной зоны от Карпат до Урала. Биомасса в дубовых и буковых лесах почти одинаковая, по П и опаду в дубняках меньше – бик менее интенсивный. Здесь доминируют ландшафты переходного класса (H-Ca), реже встречаются кальциевые. Автономные ландшафты формируются на лессовидных суглинках или глинах. Ниже серой лесной почвы располагается выщелоченная от карбонатов порода. Главной геохимической особенностью ландшафтов широколиственных лесов состоит в ежегодном продуцировании 80-150 ц/га живого вещества и средняя скорость его разложения. Реакция почв кислая, слабокислая или близкая к нейтральной. В отличии от влажных тропиков бик улучшает условия существования организмов. Прямые водные нисходящие связи в широколиственных лесах слабее, чем во влажных тропиках, а обратные биокосные сильнее. Ландшафты широколиственных лесов хар-ся совершенным геохимическим сопряжением.

47. Дальневосточный муссонный отдел – широколиственные леса нижнего пояса гор и предгорий Приморья и Среднего Приамурья. Летние муссонные ливни создают обстановку благоприятную для бика. В геохимическом отношении эти ландшафты образуют тип – переходный к влажным субтропикам, например на крайнем юге Приморья формируются желтоподзолистые почвы, свойственные влажным субтропикам. Для этого отдела характерны ландшафты переходного класса на силикатных породах. На карбонатных породах встречаются кальциевые ландшафты. В наиболее горных и холмистых ландшафтах, а так же в автономных и подчиненных элементарных ландшафтах преобладает окислительная среда. В ландшафтах с широкими долинами и подчиненными ландшафтами геохимическое сопряжение иное: автономный лесной ландшафт (H-Ca) -–супераквальный лесной или болотный ландшафт (H-Ca-Fe). В местах выхода глеевых вод на поверхность или в местах их контакта с кислородными водами образуется кислородный барьер А6-А7 с аккумуляцией Fe, Mn и др микроэлементы. Вероятно образование и глеевого барьера С2-С3. В Приамурье почвенно-грунтовые воды супераквальных ландшафтов относят к силикатно-гидрокарбонатному классу. В ландшафтах существует барьер, на котором осаждается кремнезем, который, возможно, связан с промерзанием почвы. В H-Ca, Ca- классах наиболее богаты видами автономных ландшафтов базальтах, кислых и средних эффузивах и др. На плоских равнинных формах переходного глеевый класс ландшафтов (Ca-H-Fe). Воды местного стока – нейтральны с ph 6,5-7,1.

48. Кавказский отдел – эти ландшафты распространяются в условиях умеренного климата со значительной увлажненностью в течении всего года. На силикатных породах формируется ландшафты переходного класса (H-Ca), а на карбонатных – кальциевого. Геохимичские барьеры выражены слабо, основное значение среди них имеет биогеохимический барьер – накопление элементов в гумусовом горизонте (Ca, P, S, Mg, K, Cu и др). В зависимости от состава почвообразующих пород выделяют два класса ландшафтов: переходный класс (H-Ca) формируется на силикатных породах под сосновошироколиственными лесами на серых лесных и дерновых лесных почвах. В лесостепных ландшафтах интенсивный бик и разнообразная биогеохимическая специализация. Под широколиствнными-сосновыми остепненными лесами формируются дерново-карбонатные почвы и вещелач черноземы (Ca- класс). В дерново-карбонатных почвах преобладает биогенно-аккумулятивный тип распределения элементов à в гумусовых горизонтах накапливается некоторые анионогенные элементы, подвижны в щелочной среде, интенсивная биогенная аккумуляция Mn снижается. Геохимические супраквальные ландшафты определяются геологическим строением. В районах распространения лессовидных суглинков и др пород, богат CaCO3, супераквальные болотные и луговые ландшафты богаты кальцием. Нейтральная глеевая среда подчиненных ландшафтов мало благоприятствует для миграции Fe, но Mn мигрирует образуя самостоятельные коллоидные минералы. На древних и современных террасах развиты сосновые и широколиственные леса кислого, кислого глеевого и переходного глеевого (H-Ca-Fe) классов.

49. Среднеазиатский отдел - для этого отдела характерны два семейства:

1- горные широколиственные леса, распр в Западном Тянь-Шане и Памиро-Алае

2- Туган- лесные ландшафты в поймах и дельтах рек Сред Азии.

В бике большую роль играет Ca, который полностью нейтрализует органические кислоты à ландшафты относятся к Ca-классу. Са насыщен ППК à слабощелочная реакция черно-коричневых почв, богаты гумусом(до 10-20%). Сильно расчленённый горный рельеф обеспечивает интенсивный водообмен, преобладание окислительной среды в подчиненных ландшафтах. Ландшафты среднеазиатского отдела имеют низкую геохимическую контрастность: и автономные и подчиненные относ к Ca-классу. Для U, Se, Br, B накопление в почвах донных отложений вызвало их подвижностью в щелочной геохимической обстановке пустынных ландшфтох, в которых мигрируют и многие другие редкоземельные элементы. На испарительные концентрации элементов, в последнее время все больше влияют антропогенные факторы – зарегулирование стока и слабый естественный промыв пресными паводковыми водами à увеличиваетS и степени засоления солончаковых и лугово-солончаковых почв à на испарительных геохимических барьерах F3 формируется аномалия Br, U, Se, Sr, Sb, B, концентрация которых в несколько раз превышает среднее для этой территории.

50. Таежный ланд-т. Наиболее распространенный тип ландшафтов, образует единую таежную зону от зап. до вост. Границ в России и Кавказе.БИК:Биомасса в ЮТ более 3000 ц/га в сев.- пониж до 500-1000. Более половины Б представлено древесиной, состоящей из клетчатки, в меньшей степени из дубильных в-в и др. орган. Соед. Зел.часть не менее 3 %от Б. Биогенное накопление S,P,k и др.Характерна низкая зональность прироста, хвойныедеревья беднее золой чем лиственные.В хвое основ. Роль пренадлежитSiO2,клеточный сок хвои ели, сосны и лист. Содержат свободные органические кислоты, pH 4,5-6,5. Характерен азотный тип химизма бика(NбольшеCa).масса подстилки более чем в 10 раз превышает опадзел.части. Подстилочный индекс =6-20, свид-т о заторможенности бика. Гумуфикация и минерализация ослаблены, энергично идет образование фульвокислот. Формируются ландшафты кислого и кисло-глеевых классов.Систиматика.Отделы: 1Приокеаническая тайга(Прибалтика,зап. Белорусия),2. Умеренноконтинентальная(евр. России),3. Континентальная Сиб.тайга(зоны многолетней мерлоты.4. Континентальная и резкоконтинентальная мерзлотная тайга,5. Приокеаническая(тихоокеанская) мерзл. (поьбережье Охотского моря),6. Приокеаническая Т. Без мерзлоты(Сахалин,Курилы, Приморье).П в южной-85цга,сев.-40-60.Формула 10n)∕S,Mn>n∕Ca,K,Mg>0,n-0,0n∕Na,Si,Fe,Al.

51. Геохимические особенности южнотаежного семейства умеренноконтинентальной тайги: автономные и подчиненные ландшафты – это самая теплая тайга, прстир. Широкой полосой по юж.окраенетаеж.зоны. Наиболее распр-ны лан-ты кисл.класса. Кислая-(H-класс)-автономные-формируются на бескорбонатных породах в условиях сравнительно хорошего климата. Бикобуслав. Энергичное кислое выщелачиваниеи слабое биол.поглащение---- автономный лан-тв целом обедненподвижными эл-ми----формир-ся дерново-подзол.почвы,в гумус. Гор-те которых биогенным путем аккумулируютсягумус,Ка и др.Мигрирующиеминиральные и органические соеденения частично закрепляются в илювиальном гор-те.Т.о. в дернов-подз им-т место щелочно-кисл. Востан. Зональность. Г.барьеры: гумусовый и кислородный. Знач часть эл-в сохр в раст-ях, в почве мало N,P,K,B, редких и рассеянных эл-в кот интенсивно выщелачиваются.

52. Геохимические особенности ландшафтов южнотаежного семейства - л-ты кислого глеевого класса – это сильнозаболоченная тайга, распростран. На плоских слабодренированных равнинах, в кот. Развив-сяповерхност заболачивание. Автономные л-ты во многом подчинены кисл. Тайге. Б и П низкие, в Б возр-т роль мхов. В почвах разив-сяоглиениехар-сясильнокисл. Реакцией, почв. И грунтовые воды мало минирализованы, сод-т органич. Кислоты и Fe.дифицит О2, избыт. Fe,H. H-FeO,N,P,K,Ca…./H2O(F,H).Лан-ы Ca класса и переходного-участие в миграциикарбонатных пород известняков и доломитов.Автономный лан-т хар-ся видовым разнообразием, выс. П., хорош. Ростом деревьев, богат. Трав и куст ярус, высокая самоорганизация, Б=3500, П=100.благоприятные условия для накопления гумуса.Кора выветривания щебень известняка, с примесью глинестого мелкозема. Подзем и поверх воды гидрокарбонатно кальциевые-харся высоким сод-м Са. Мигрирует и Мп по трещенам в известняках. Местами распр карст, термодинамический барьер, осаждается кальций, на кислородном барьере осож-сяМп. Озерные воды бедны Р,РОВ и Fe, сопропель богат карбонатами. Геох. Особенност с кальциев. Связ с интенсив миграцией кальция, кот обуславл нейтральную реакцию почв,вод, входит в сост-в продуктоввыветривания и почвообрзования. Формула: Ca N,P,K(B,Cu,Co),J,Zn…./…./ Mg-типом эл-ты резко реоблад.надСа, в рай-не распрастроненияультраосн. Пород.Бик-своеобразен, преоблад. Светл. Сосновые леса. В этих лан-х возможны поиски руд: Ni,Fe.Cr. Сернокислые-лвн-ты с серно-кислыми водами, приуроченные ксульфидным месторождениям. Почвы на выходах руды, на склонах сопряж аллювиальных отложениях. Сероводородный барьер, в Бик вовлечено много рудных эл-в.Хар-н дифицитN,P,K,Ca из-за высок.содержаниянекотме в водах. Формула H-SO4 N,P…./ (Pb, Mo…..)

 

 

 

Таежные ландшафты. Этот наиболее распространенный тип ландшаф-

тов образует единую таежную зону от западных до восточных границ в Рос-

сии и Канаде. Биомасса в тайге не намного уступает влажным тропикам и

широколиственным лесам. В южной тайге Б превышает 3000 ц/га и только в северной понижается до 500–1000 ц/га. Более половины биомассы представ-

лено древесиной, состоящей из клетчатки (около 50 %), лигнина (20–30 %),

гемицеллюлозы (более 10 %), в меньшей степени из смол и дубильных ве-

ществ.

Ежегодная продукция в южной тайге почти такая же, как в широколист-

венных лесах, в северной тайге – вдвое меньше. Растительный опад в южной

тайге меньше, чем в дубравах, еще меньше он в северной тайге. Для тайги ха-

рактерна низкая зольность прироста: в северной тайге ниже 1,5 %, в средней и

южной – 1,6–2,5 %. Хвоя, содержащая много SiO2, играет ведущую роль в опа-

де деревьев. Для тайги характерен азотный тип химизма бика (N >Ca), в то

время как в широколиственных лесах – кальциевый (Ca> N).

В холодной тайге разложение органических веществ протекает медлен-

нее, чем в широколиственных лесах. Поэтому в тайге накапливается много

лесной подстилки. В почвах процессы минерализации и гумификации ослаб-

лены, и энергично идет образование фульвокислот. Запасы гумуса в дерново-

подзолистых почвах южной тайги почти вдвое меньше. чем в широколист-

венных лесах. В условиях кислого выщелачивания на бескарбонатныхпоро-

дах формируются ландшафты кислого и кислого глеевого классов. формируются ландшафты кислого и кислого глеевого классов.

Южная тайга кислого класса формируется на силикатных бескарбонат-

ных породах в условиях хорошего дренажа, исключающего заболачивание

автономных ландшафтов. Бик обусловливает энергичное кислое выщелачива-

ние и слабое биологическое поглощение. В результате автономный ландшафт

в целом обедняется подвижными элементами, биологический круговорот не

замкнут.

В дерново-подзолистых почвах имеет место щелочно-кислотная и окис-

лительно-восстановительная зональность. В профиле дерново-подзолистых

почв отмечается существование двух основных геохимических барьеров:

верхнего биогеохимического и сорбционного (гумусовый горизонт), на кото-

ром аккумулируются N, C, H, Ca, P, часто Zn, Ni, Cu, Co; нижнего совмещен-

ного – щелочного, сорбционного и, возможно, кислородного (Fe, Al, Mn, Cu,

V, Ni, Co, Zn, Cr).

Промытость почв и коры выветривания в тайге определяет низкую мине-

рализацию грунтовых вод. Дерново-подзолистые почвы бедны элементами

питания растений. Многие из них находятся в слабоподвижной форме.

В понижениях, где грунтовые воды залегают близко к поверхности, об-

разуются низинные болота с зелеными мхами, осоками и «кислыми злаками».

Круговорот химических элементов в болотных ландшафтах замедлен, так как

эти элементы активно поглощаются растениями. Краевые зоны болот являют-

ся глеевыми и сорбционными геохимическими барьерами, на которых задерживаются многие элементы, выщелоченные из почв и коры выветривания во-

доразделов. Для сопряженных ландшафтов болот, кроме H+

, типоморфноFe.

В зависимости от степени континентальности климата, истории геологи-

ческого развития и проявления многолетней мерзлоты таежный тип может

быть разделен на несколько отделов:

1. приокеаническая (атлантическая) тайга;

2. умеренно континентальная тайга;

3. континентальная сибирская тайга (без многолетней мерзлоты);

4. континентальная и резко континентальная сибирская мерзлотная тайга;

5. приокеаническая (тихоокеанская) мерзлотная тайга;

6. приокеаническая (тихоокеанская) тайга без мерзлоты.

В каждом отделе выделяются три основных семейства – северной, сред-

ней и южной тайги, различающиеся по величине П. Во всех семействах пре-

обладают кислые и кислые глеевые классы ландшафтов.