2020-07-12
570
Самым первым этапом эколого-геохимического анализа территории яв-ляется изучение геохимической дифференциации вертикального профиля раз-личных элементарных ландшафтов (ЭЛГС). По Б.Б.Полынову, элементарные ландшафты представляют собой результат взаимодействия отдельных блоков или компонентов - атмосферы, коры выветривания, почв, поверхностных и подземных вод, растений. Это территории, в пределах которых химический состав и напряженность миграционных потоков вещества между компонента-ми ландшафтов обладает сходством в той степени, в какой это обеспечивает единообразие структуры и функционирования системы в целом [31].
Таблица 16
Типы концентрации на геохимических барьерах [23]
| Геохимический | Окислительно-востановительные и щелочно-кислотные условия | |||||||||||
| барьер | вод, поступающих к барьеру | |||||||||||
| кислородные | глеевые | сероводородные | ||||||||||
| pH<3. | 3.5 | 6.5 | >8. | <3. | 3.5 | 6.5 | >8. | <3. | 3.5- | 6.5- | >8. | |
| 5 | - | - | 5 | 5 | - | - | 5 | 5 | 6.5 | 8.5 | 5 | |
| 6.5 | 8.5 | 6.5 | 8.5 | |||||||||
| Кислородные | A1 | A2 | A3 | - | A5 | A6 | A7 | A8 | A9 | A1 | A1 | Q1 |
| (А) | 0 | 1 | 2 | |||||||||
| Сероводород- | B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | - | - | - | - |
| ные (В) | ||||||||||||
| Глеевые (С) | C1 | C2 | C3 | C4 | - | - | - | - | C9 | C1 | C1 | C12 |
| 0 | 1 | |||||||||||
| Щелочной (D) | D1 | D2 | D3 | - | D5 | D6 | D7 | - | D9 | D1 | D1 | - |
| 0 | 1 | |||||||||||
| Кислый (Е) | - | - | E3 | E4 | - | - | E7 | E8 | - | - | E1 | E12 |
| 1 | ||||||||||||
| Испаритель- | F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | F8 | F9 | F10 | F11 | F12 |
| ный (F) | ||||||||||||
| Сорбционный | G1 | G2 | G3 | G4 | G5 | G6 | G7 | G8 | G9 | G1 | G1 | G1 |
| (G) | 0 | 1 | 2 | |||||||||
Обычно элементарные ландшафты рассматриваются как достаточно сложные системы, состоящие из радиально взаимодействующих подсистем типа порода-почва, почва-растения, почва-воды, атмосфера-растения-почва и др. При этом радиальная структура ЭЛГС характеризуется рядом ландшафт-но-геохимических коэффициентов. Некоторые из них, отражающие взаимо-действие химических элементов в системах породы – почвы - воды (коэффи-циенты водной миграции) рассмотрены в теме 2.
48
Для характеристики почвенно-геохимических процессов перераспре-деления вещества в системе почва-порода используются элювиально-ак-кумулятивные коэффициенты Кэа,предложенные еще П.С.Коссовичем.Раз-личные их модификации затем нашли широкое применение в почвоведении и геохимии ландшафта. Эти коэффициенты показывают накопление или вынос элементов в генетических горизонтах почв относительно почвообразующих пород. Следует учитывать, что они применимы только для автономных одно-членных почв, где отсутствует поступление веществ из соседних ландшафтов.
В гетерономных ландшафтах интерпретация этих коэффициентов должна проводиться с учетом бокового привноса вещества, так как дифференциация связана не с элювиальным, а главным образом аккумулятивным процессом. Поэтому вместо термина элювиально-аккумулятивный коэффициент лучше использовать более общий термин - коэффициент радиальной дифферен-
циации R,представляющий собой отношение содержания(валового или под-вижного) химического элемента в том или ином генетическом горизонте поч-вы к его содержанию в почвообразующей породе. Каждый горизонт профиля обычно характеризуется определенным радом радиальной дифференциации. Эти ряды в первом приближении отражают радиальную почвенно-геохимическую структуру ЭЛГС.
Радиальная почвенно-геохимическая дифференциация зависит от строе-ния почвенного профиля, гранулометрического и минералогического состава почв, распределения органического вещества, карбонатов, солей, окислитель-но-восстановительных и щелочно-кислотных условий присутствия геохими-ческих барьеров.
Одна из важнейших причин дифференциации веществ в почвенном про-
филе - радиальные геохимические барьеры. Они формируются между геохи-
мически контрастными генетическими горизонтами, например, бескарбонат-ными и карбонатными (щелочной барьер), совмещены с целыми горизонтами (1 - биогеохимический барьер, F1 - испарительный барьер и т.п,) или с их частями (табл.16). Миграционные потоки в вертикальном профиле ландшафта могут быть направлены не только сверху вниз, но и снизу вверх, то есть, ради-альные барьеры отражают вертикальную геохимическую контрастность и диф-ференцированность как элювиальных, так и супераквальных ландшафтов. Кон-центрация химических элементов на барьерах может во много раз превышать их средние содержания в соседних горизонтах или вмещающем их горизонте.
В качестве критериев степени контрастности радиальной дифферен-циации могут служить значения варьирования, приблизительно кратные сред-ним квадратичным отклонениям распределения коэффициентов радиальной
49
дифференциации относительно среднего содержания элементов в почвообра-зующих породах Ci:
очень слабая - (Ci±σ),
слабая - (Ci ±σ - Ci ± 2σ),
средняя - (Ci ±2σ <3-Ci ± 3σ),
сильная - (Ci>3σ).
Сильно отличается контрастность распределения валовых и подвижных форм химических элементов. Валовые формы дифференцированы, как прави-ло, менее сильно, чем подвижные, извлекаемые из почв различными раство-рителями. Так, например, И.П. Гаврилова [6] показывает, что валовые содер-жания микроэлементов в автономных типичных черноземах на лессовидных карбонатных суглинках распределены в целом монотонно (кроме, марганца и циркония). В целом это соответствует существующим представлениям о сла-бой дифференциации различных подтипов полноразвитых черноземов на суг-линистых почвообразующих породах. В то же время дифференциация под-вижных форм элементов более контрастна, особенно легкорастворимых и орга-но-минеральных, что указывает на их активную миграцию в почвах. Сорбирован-ные формы по характеру дифференциации приближаются к валовым формам, свидетельствуя о важной роли гидроксидов железа и марганца, а также глинистых минералов в фиксации и аккумуляции химических элементов.
