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.