Ландшафтно-геохимические системы.

      Комментарии к записи Ландшафтно-геохимические системы. отключены

Ландшафтно-геохимические системы.

Элементарные ландшафтно-химические совокупности (элементарный ландшафт). В геохимии ландшафта собственная терминологическая совокупность. Понятие элементарный ландшафт у геохимиков приблизительно соответствует фации у ландшафтоведов.

  Фации, сменяющие друг друга от местного водораздела к местной депрессии, связанные между собой миграцией вещества, представляет собой химически сопряженный последовательность – звено (Глазовская, 1964) либо катену. Части звеньев, приуроченные к различным элементам форм рельефа (вершинным поверхностям холмов, склонам, депрессиям), соответствуют подурочищам.

Для местностей и урочищ, принятых в ландшафтоведении, в геохимии ландшафтов нет аналогов, но сам термин местность, местный химический ландшафт употреблялся для обозначения большей либо меньшей территории, на которой отмечается повторение определенных ландшафтных звеньев (катен). В современной литературе – это легко химические ландшафты (Гаврилова, 1985). Среди них различают простые и сложные.

Простые складываются из одних и тех же звеньев и появляются в условиях однородного простого расчленения и состава пород рельефа. В сложных различные породы и (либо) различное расчленение рельефа.

Характерная изюминка элементарного ландшафта пребывает в том, что в нем нет никаких каких-либо внутренних обстоятельств, ограничивающих его размеры. Из этого А.И.Перельман внес предложение критерий выделения элементарного ландшафта: при отнесении какого-либо участка земной поверхности к элементарному ландшафту нужно учитывать возможность (хотя бы мысленную) распространения данного элементарного ландшафта на намного большей территории. Исходя из этого, к примеру, пятно солончака размером в 10 кв.м есть элементарным ландшафтом, поскольку известны солончаки размером в сотни и десятки раз  больше.

Мельчайшая площадь, на которой размещаются все части элементарного ландшафта, именуется площадью обнаружения. Чем сложнее элементарный ландшафт, чем интенсивнее в нем протекает миграция химических элементов, чем больше в нем информации, т.е. чем больше в нем информации, тем больше и площадь обнаружения.

Исходя из этого мельчайшие площади обнаружения свойственны для пустынь без высшей растительности (шоровые солончаки, такыры), а громаднейшие для – для лесных ландшафтов мокрых тропиков с их огромным видовым разнообразием (биологической информацией). Площадь обнаружения – это серьёзная константа, имеющая громадное значение для классификации элементарных ландшафтов.

Под мощностью элементарного ландшафта понимается расстояние от его верхней границы до нижней. Верхняя граница находится в тропосфере и определяется территорией распространения пыли земного происхождения (из данного либо соседнего ландшафта), обитания организмов. Нижней границей во многих случаях есть горизонт грунтовых вод (включительно).

Мощность элементарного ландшафта колеблется в больших пределах и неспециализированном подчиняется тем же закономерностям, что и площадь обнаружения: чем разнообразней элементарный ландшафт, т.е. чем больше в нем информации и чем она сложнее, тем больше и мощность. Так мощность мелка на такыре и громадна в экваториальном лесу.

Благодаря миграции химических элементов элементарный ландшафт неоднороден в вертикальном направлении, что формирует радиальную химическую структуру (ярусы либо горизонты), характеризующуюся рядом ландшафтно-химических коэффициентов (R-анализ).

Ярусы – это природные тела – надземная часть ландшафта (ярус живого вещества), земля, кора выветривания, водоносный горизонт. В надземной части вертикального профиля элементарного ландшафта выделяется ярус живого вещества. Для этого яруса характерна концентрация элементов-органогенов (углерод, кислород, азот, водород). Их соединения в летучих формах обусловливают своеобразный состав приземного воздуха.

Мощность яруса живого вещества большая во тропических лесах, минимальная в водорослевых и лишайниковых сообществах пустынь. Помимо этого, ярус живого вещества) кроме этого дифференцируется в вертикальном отношении (к примеру, растительный покров складывается из ярусов – ярус деревьев и ярус мхов в тайге и т.д.).

Ниже находится ярус земель, мощность которого определяется степенью интенсивности почвообразовательного процесса. В пределах этого яруса выделяются почвенные горизонты, каковые отличаются их сочетанием и содержанием элементов. В почвенной толще протекают процессы сотрудничества между живыми организмами и органоминеральными соединениями.

Ниже яруса земель расположена порода, где происходят физико-химические процессы, каковые носят неспециализированное наименование – процессы выветривания. Данный ярус именуется ярусом коры выветривания.

Самый нижний ярус вертикального профиля ландшафта – ярус грунтовых вод. Химические изюминки процессов, протекающих в этом ярусе, определяются составом и режимом вод и водовмещающих пород, и составом химических элементов, поступающих из почв коры и ярусов выветривания.

Не все ярусы имеются в каждом элементарном ландшафте. В некоторых из них отсутствует водоносный горизонт (т.е. он находится за пределами ландшафта), в других он совмещен с землёй (поймы, кое-какие болота), в третьих кора выветривания совмещена с землёй и т.д. Любой ярус отличается от другого химическим составом.

К числу морфологических показателей относится и окраска ландшафтов. Окраска – это физическое явление селективного поглощения либо отражения кристаллом определенного диапазона электромагнитного излучения в пределах видимой части спектра. Неспециализированная окраска ландшафта зависит от самый распространенных минералов и элементов, и от органических соединений.

Совокупность ионов кремния придает кварцевому песку прозрачность. Белый цвет почвенных новообразований степных и пустынных ландшафтов разъясняется наличием  кальция, натрия (корки солончаков, известковые конкреции). В ярусе коры и почв выветривания преобладают жёлтого цвета и оттенки красного как следствие присутствия трехвалентного гидрофильности и железа его соединений.

Зелено-светло синий цвет глеевых горизонтов заболоченных земель определяется двухвалентным железом. Оттенки окраски изменяются кроме этого в зависимости от степени увлажненности породы. Мокрая порода имеет более броский и чёрный оттенок если сравнивать с подобной сухой землёй.

Окраску высших растений (от оранжевой до синей) создают антоцианы, каковые находятся практически во всех растительных тканях.

Но в научном отношении вопрос окраски ландшафтов практически не создан, не смотря на то, что кое-какие дороги были намечены А.Е.Ферсманом  в книге «Цвета минералов» (1936). Окраски минеральных соединений А.Е.Ферсман поделил на идиохроматические (личные), аллохроматические (вызванные наличием в кристалле минерала второстепенных элементов – хромоформов, к примеру, титана, железа, марганца и т.д.), псевдохроматичсекие (связанные с интерференционными явлениями).

По условиям миграции химических элементов Б.Б.Полынов (1952) выделил три главных элементарных ландшафта: элювиальный, супераквальный и субаквальный. М.А.Глазовская (1964) дополнила их новыми видами.

Элювиальный элементарный ландшафт приурочен к плоским водоразделам с глубоким уровнем грунтовых вод, не оказывающих заметное влияние на бик. А.И.Перельман предлагает его именовать независимым элементарным ландшафтом. энергия и Вещество в этом ландшафте поступают из воздуха и через воздух. Свойственны прямые нисходящие водные связи. Слагающие породы по вертикальному профилю смогут быть как однородными, так и разнородными. Земли автоморфные (атмосферного увлажнения).

В элювиальных землях происходит вмывание растворимых веществ и образование иллювиальных горизонтов. Миграция химических элементов по профилю земли связана с перемещением почвенной жидкости в соответствии с типом водного режима. Тут идет в основном вынос вещества с нисходящими токами жидкости. Выносу противостоит деятельный биологический захват элементов растениями и удержание их в биологическом круговороте.

Происходит отбор растительных форм, каковые способны существовать в данных условиях. При аридном климате легкоподвижные химические элементы аккумулируются в земле, что ведет к избыточному накоплению солей. По всему вертикальному профилю элювиального элементарного ландшафта идет процесс окисления, что содействует миграции ванадия, молибдена, селена, урана, аккумуляции и рения железа, марганца, кобальта.

Супераквальный (надводный) элементарный ландшафт тяготеет к пониженным элементам рельефа. Грунтовые воды лежат близко от поверхности (в большинстве случаев, в пределах корнеобитаемого слова). Они воздействуют на растительность и почвы.

Тут формируются полугидроморфные и гидроморфные земли, в которых содержание элементов выше, чем в автоморфных. Тут поселяются растения, приспособленные к избытку жидкости и довольно часто (к примеру, галофиты) к избытку определенных химических элементов, привносимых грунтовыми водами. По содержанию химических элементов супераквальный ландшафт богаче за счет частичного привноса их из элювиального ландшафта.

В также время из супераквального ландшафта химические элементы выносятся грунтовыми и поверхностными водами в субаквальный. Избыток жидкости формирует условия для восстановления химических соединений и элементов, что содействует миграции железа, марганца, аккумуляции и кобальта ванадия, селена, молибдена, урана.

Поступление извне последовательности химических соединений оказывает глубокое влияние на направление и интенсивность химических реакций, на внешние формы, физиологию и анатомию организмов, их неспециализированную массу. В супераквальных ландшафтах преобладают обратные водные связи.

Субаквальные (подводный) элементарный ландшафт формируется на разных по составу подводных отложениях рек, озер, океанов и шельфовой зоны морей. Для этих ландшафтов характерен привнос материала с жёстким и жидким боковым стоком. В отличие от элювиального ландшафта, где происходит постепенное разрушение пород, в субаквальном ландшафте идет накопление и отложение осадков и наносов, каковые преобразовываются в породу.

В субаквальных ландшафтах наблюдаются особенные жизненные формы животных и растений и местами особенные систематические группы. Подводные растения усваивают химические элементы, накапливающиеся в донных отложениях, а при отмирании преобразуются в сапропели – органо-минеральные отложения с высоким содержанием битумов. В этих условиях протекает восстановление химических соединений и элементов, накапливается сероводород.

Для субаквальных ландшафтов характерна аккумуляция тяжелых металлов и синтетических органических соединений – результата производственной деятельности человека.

Количество понятий «элювиальный», «супераквальный», «субаквальный» ландшафты на данный момент пара изменился. Так, к супераквальным ландшафтам относят верховые болота, не смотря на то, что они занимают водораздельные поверхности и питаются не грунтовыми, а атмосферными водами.

почвообразования и Продукты выветривания элювиального ландшафта поступают с поверхностным и подземным стоком в пониженные элементы рельефа и воздействуют на формирование супераквальных и субаквальных ландшафтов. Исходя из этого последние именуются подчиненными. Наоборот, элювиальные ландшафты менее зависят от субаквальных и супераквальных ландшафтов, поскольку не приобретают от них химических элементов с жидким и жёстким стоком.

Исходя из этого элювиальные ландшафты именуются кроме этого независимыми, их земли и растительность образуют центр всего ландшафта.

Независимость независимых ландшафтов от надводных и подводных очень условна, поскольку поймы и водоемы оказывают определенное влияние на ландшафты водоразделов через циркуляцию водяных паров, распространение туманов, перенос ветром разных соединений, содержащихся в воздухе, фауны и миграцию флоры с прибрежных участков на водораздельные и т.д. Исходя из этого автономность водоразделов понимается в смысле отсутствия поступления жидкого и жёсткого стока от надводных и подводных ландшафтов.

Так, различия между независимыми, надводными и подводными ландшафтами содержится в характере аккумулятивных водных связей и процессов: в независимых аккумуляция связана с поступлением веществ из атмосферы и горных пород, а в надводных и подводных еще имеет место поступление из грунтовых и поверхностных вод. Для независимых ландшафтов свойственны прямые нисходящие водные связи, для подчиненных – обратные.

Наровне с главными элементарными ландшафтами существуют бессчётные переходные формы, приуроченные к склонам, поймам рек и т.д. Исходя из этого М.А.Глазовская дополнила классификацию элементарных ландшафтов. Замкнутое понижение водораздела с глубоким уровнем грунтовых вод было названо аккумулятивно-элювиальным ландшафтам. Верхняя часть пологого и крутого склона либо выпуклая вершина относятся к трансэлювиальным ландшафтам.

В нижней части склона, на делювиальных и пролювиальных отложениях, формируется трансаккумулятивный (элювиально-аккумулятивный) элементарный ландшафт. Супераквальные ландшафты она дробит на транссупераквальный, с проточными грунтовыми водами и активным водообменном, и фактически супераквальный ландшафт – с застойными грунтовыми водами замкнутых понижений. Субаквальные ландшафты с проточной водой (река, проточное озеро, море) именуются трансаквальными, а с непроточной водой (непроточное озеро) – аквальными.

В поймах выражено сезонное изменение водного режима. В межень миграция элементов осуществляется по типу транссупераквальных ландшафтов, а в половодье по типу – по типу трансаквальных.

Химический ландшафт. Элементарные ландшафты образуют связанные между собой образования (ассоциации). Так, в районах со стоком водоразделы, склоны, равнины, водоемы – тесно связанные части одного целого, которое Б.Б.Полынов(1944, 1946)  назвал химическим ландшафтом. По определению А.И. Перельмана химический ландшафт – это парагенетическая ассоциация сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов. По К.Г.Раману – это последовательность фаций.

Химический ландшафт может не включать кое-какие подчиненные элементарные ландшафты, к примеру, субаквальный, транссупераквальный, трансэлювиальный. Ярусы почв и коры выветривания смогут слагать породы монолитные (однородные по генезису и составу) и гетеролитные (разнородные).

Примером химического ландшафта может служить степной мелкосопочник с соленным озером в понижении и солончаками по берегам этого озера либо участок моренного рельефа в таежной территории, составными частями которого помогают бугры, покрытые хвойным лесом, заболоченные понижения, реки и озера. Громаднейшее значение для осуществления связей между элементарными ландшафтами составляющими единый химический ландшафт, имеет поверхностный и подземный сток.

Для характеристики химических ландшафтов не считая площади и мощности, и структуры, окраски и других морфологических показателей обнаружения введены такие понятия, как местный ландшафт и геохимическое сопряжение. Химическое сопряжение представляет собой закономерное для каждого химического ландшафта сочетание образующих его элементарных ландшафтов.

Либо вторыми словами – это свойственный химическому ландшафту тип обмена веществ, информации и энергии между элементарными ландшафтами. Различают химические ландшафты с идеальным и несовершенным сопряжением (по Н.К.Чертко, 1981).

Морфология химических ландшафтов рассматривалась Б.Б. Полыновым (1953)  и М.А.Глазовской (1964). Совокупность элементарных ландшафтов, характерных определенному геоморфологическому элементу (водоразделу, склону, террасе и т.д.) Б.Б.Полынов внес предложение именовать местным ландшафтом.

Разнообразие литологического состава пород, сочетаний земель, форм рельефа, растительных сообществ усложняет правила классификации местных ландшафтов.

Химические элементы


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: