 |
|
|
ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА |
Глава 9. СТЕПНЫЕ И ЛУГОВЫЕ ЛАНДШАФТЫ. Лесостепные ландшафты
|
Смотрите также:
История атомов и география - Перельман
Биографии геологов, почвоведов
|
К лесостепной группе относятся геохимические ландшафты, включающие и леса, и степи в автономных позициях. Часто они составляют единые катены, но возможны и самостоятельные лесные и степные катены, например, в условиях горного рельефа, когда на северных склонах распространены леса, а на южных — степи ("экспозиционная лесостепь"). Лесостепные ландшафты формируются в климатических условиях, переходных от влажных (лесных) к сухим (степным).
Количество атмосферных осадков в них часто близко к испаряемости, но в разные годы нередки и отклонения в ту или другую сторону. Среднегодовой коэффициент увлажнения равен 0,7—1,0. В отличие от степей автономные почвы лесостепных ландшафтов имеют промывной или периодически промывной режим, обеспечивающий контрастную радиальную миграцию химических элементов.
В северной Евразии лесостепные ландшафты мы условно относим к одному типу, в котором выделяется 5 отделов. Эти единицы систематики названы по географическим районам их преимущественного распространения. В каждом отделе выделяется несколько семейств, а в их пределах — все 3 рода и ряд видов.
Европейская лесостепь
Для ландшафтов этого отдела характерно сочетание широколиственных лесов и луговых степей. В результате хозяйственной деятельности большинство лесов сведено и только почвенный покров (серые лесные почвы, деградированные черноземы) позволяет судить о более широком распространении лесов в прошлом. В геохимическом отношении эти ландшафты несут в себе черты как широколиственных лесов, так и луговых степей, однако современная миграция элементов ближе к луговым степям.
Геохимическая характеристика ландшафтов широколиственных лесов европейской лесостепи была приведена в гл. 7, а луговых степей — в разделе 9.1.
Дальневосточная лесостепь
Этот отдел является наиболее влажным представителем лесостепей Евразии. Для него характерно сочетание лесных, лугово-степных (прерии), луговых и болотных ландшафтов (Зейско-Буреинская и Ханкайская равнины, Средне-Амурская низменность). В "травяных прериях на лугово-черноземных почвах" в суббореальном поясе, по Базилевич и Родину, Б = 350, П = 150 ц/га; К, равный 0,85, близок к луговым черноземным степям, горным черноземным степям, сухим каштановым степям.
Дальневосточная лесостепь, по Ю.А. Ливеровскому, имеет некоторые черты сходства с лесостепью Западной Сибири. Для нее также характерен равнинный рельеф, широкое развитие лугов и болот, островные леса. Однако в Западной Сибири климат суше, многие процессы протекают по-иному. Формирование лесостепного ландшафта на Дальнем Востоке обусловлено сочетанием ряда факторов. Климат здесь муссонный, максимум осадков выпадает в июле и августе, осень, зима и весна сухие. В морозную зиму, особенно на Зейско-Буреинской равнине почвы сильно промерзают. Лесостепь Дальнего Востока находится на пределе своего существования: достаточно небольшого изменения какого-либо фактора ландшафтообразования, чтобы обеспечить господство лесного ландшафта (небольшое увлажнение климата, хороший дренаж и т.д.). На формирование лесостепного ландшафта, вероятно, повлияла неравномерность выпадения осадков. По Н.А. Гвоздецкому, в Приамурье бывают годы, когда за лето выпадает лишь 60—70 мм осадков. В такой засушливый период испаряемость преобладает над осадками и в ландшафте создаются "степные" условия. Но бывают годы и с 800—1000 мм летних осадков.
Немалую роль в формировании лесостепного ландшафта играл исторический фактор. В средне- и нижнечетвертичное время на равнинах Приамурья господствовал более сухой климат, было широко развито засоление почв. В современном почвенном покрове фиксируются различные стадии рассоления в форме солонцеватых и осолоделых луговых почв.
Дренированные пространства в дальневосточной лесостепи в основном распаханы. До окультуривания они были заняты лугово-степными и луговыми ландшафтами, чередующимися с сосново-дубовыми и дубовыми лесами, колками осины с дубом. Представители степной флоры являются выходцами из соседней Даурской флористической области (ковыль и др.).
Глинистые аллювиальные отложения, на которых в основном сформировались ландшафты, являются продуктом размыва коры выветривания окружающих гор. Однако и выветривание в долинах, протекающее в теплый и влажный сезон, также благоприятствует оглинению почв и аллювия. Плоскоравнинный рельеф, обильные летние осадки и глинистый состав почв способствуют развитию оглеения в автономных ландшафтах (на плоских водоразделах с глубоким залеганием грунтовых вод, например, на высоких террасах Амура).
Вопрос о семействах данного отдела недостаточно ясен, возможно, ландшафты Среднеамурской низменности и Приханскайской равнины следует относить к разным семействам. Более ярко выражено деление на классы, среди которых преобладает Н— Са—Fe, т.е. бескарбонатный нейтральный глеевый класс. В этом классе мы рассмотрим I род амурских ландшафтов, для которых характерно преобладание лугово-степных равнин (прерий), на черноземовидных оглеенных почвах. Эти ландшафты типичны для речных террас.
Повышенное увлажнение автономных ландшафтов обусловлено здесь атмосферными осадками, вызывающими оглеение. Ландшафты прошли через супераквальную стадию, в них развивался луговой солонцово-солончаковый содовый процесс. Геохимию этих ландшафтов в Приамурье изучил Б.А. Зимовец. По его данным, поверхностному оглеению благоприятствует глубокое промерзание почв в течение морозной и малоснежной зимы: медленно оттаивающая мерзлота создает водоупор.
Луговая растительность ежегодно вовлекает в бик 700—900 кг/га минеральных веществ, т.е. столько же, сколько в луговых черноземных степях европейской России. В золе трав преобладает Са и К, в корнях много Al, Fe и Мп. Под луговой растительностью формируются черноземовидные почвы с мощным гумусовым горизонтом (до 50—80 см) и 6—8% гумуса в верхней части. Общие запасы гумуса, по Ливеровскому, достигают 4000 ц/га. Разложение большого количества органических остатков создает слабокислую среду (рН = 5,5—6,5), а сильное промачивание определяет значительное выщелачивание элементов из почв (бескарбонатность). Однако богатство растительных остатков Са благоприятствует нейтрализации большей части органических кислот и почти полной насыщенности поглощающего комплекса, в котором на 88—89% преобладает Са. На участках сильного поверхностного оглеения сформировались луговые подбелы (ранее их называли дерново-подзолистыми почвами) с белесым псевдоподзолистым горизонтом, железо- марганцевыми конкрециями. Белесый горизонт обеднен илом, имеет слабокислую реакцию, но почвенный поглощающий комплекс почти насыщен Са и Mg.
Подчиненные ландшафты — осоково-вейниковые и разнотравно-вейниковые луга и болота с очень слабо минерализованными силикатно-гидрокарбонатными глеевыми водами
В биологический круговорот здесь вовлекается много Si, К, Са, Fe и Мп. Таким образом, для амурских ландшафтов характерно совершенное геохимическое сопряжение и сравнительно низкая геохимическая контрастность, так как и в автономном, и супераквальном ландшафтах под влиянием травянистой растительности развивается энергичный бик, накапливается много гумуса, Са является типоморфным элементом, развиты процессы оглеения, воды очень слабо минерализованы. Геохимическая формула: Н+ — Са2+ — Fe2+ N, Р, К, О, J, В, Си, Со, Мо, Se, Zn...
Другие классы дальневосточных лесостепных ландшафтов занимают меньшую площадь. Здесь имеются луговые ландшафты с содовым классом водной миграции (Na—НС03), пойменные лугово-болотные ландшафты с бескарбонатным глеевым классом водной миграции и др.
Западносибирско-североказахстанская лесостепь
В Сибири континентальность климата привела к смене широколиственных пород, распространенных в неогене, мелколиственными (береза, осина) и хвойными (лиственница, сосна). Этот отдел является восточным продолжением европейской лесостепи. Березо-осиновые леса образуют отдельные массивы или рощи-колки, между которыми располагаются луговые степи, луга, болота, озера. К данному отделу относятся Кунгурская лесостепь европейского Приуралья, лесостепные ландшафты Урала, Западной Сибири, Канско-Ачинский и Иркутско-Балаганский "лесостепные острова" Восточной Сибири.
Кроме биологического круговорота и континентальности ландшафты данного отдела отличаются от европейской лесостепи историей развития в кайнозое.
Миграция и концентрация химических элементов во многом определяется тем, какие ландшафты — слабокислые лесные или кальциевые степные занимают автономные и подчиненные позиции.
Геохимические ландшафты кальциевого (Са) и переходного (Н—Са) классов
Среди них выделяются все 3 рода. Ландшафты I рода (томские). Это лесостепные равнины, разделяющиеся на виды, приуроченные к платформенным и геосинклинальным формациям. Последние характерны для Зауральского пенеплена, где коренные палеозойские породы или их древние коры выветривания перекрыты маломощными четвертичными отложениями.
Ландшафты II рода — это холмисто-увалистая лесостепь денудационных и денудационно-аккумулятивных равнин Приуралья, Зауралья, Северного Казахстана, предгорий Алтая с преобладанием колочно-степных катен. Данный род представляет собой пример закрытой каскадной ландшафтно-геохимической системы. Как правило, это монолитные катены на покровных карбонатных лессовидных суглинках, имеющие в различных районах сравнительно однородную пространственную структуру. В автономных условиях вершин и верхних частей склонов пологих холмов и гряд развиты разнотравно-ковыльные степи на черноземах (Са). В элювиально- аккумулятивных ландшафтах нижних частей склонов обычны ковыльно-типчаково- полынные сообщества на солонцеватых черноземах и солонцах (Са—Na, Na—HC03). В супераквально-аккумулятивных элементарных ландшафтах западин развиты осиново-березовые колки на лугово-черноземных осолоделых почвах, луговых и колочных солодях и болота с торфянисто-глеевыми почвами (Н—Fe, Н—Са—Fe), геохимия которых была рассмотрена в разделе 9.1.5. Такая структура катен определяет селективную мобилизацию анионогенных элементов и комплексообразователей, подвижных в щелочной среде в автономных и трансэлювиальных ландшафтах кальциевого, кальциево-натриевого и солонцового класса.
Радиальная дифференциация почв в катенах возрастает от автономных ландшафтов к подчиненным. В слабоконтрастных типичных и обыкновенных черноземах в гумусовых горизонтах накапливается только иттрий (R=2—3). Особенно благоприятные условия для биогеохимической и физико-химической мобилизации анионогенных элементов и комплексообразователей создаются в средних звеньях катен — в солонцеватых черноземах и солонцах. Щелочная и сильнощелочная реакция почв определяет возможность образования этими элементами растворимых комплексных соединений. Поэтому растения на солонцах (полыни, маревые) часто концентрируют Mo, Cr, V, Ti, Cu, Ag. Солонцы и солонцеватые черноземы отличаются более контрастной радиальной дифференциацией, чем черноземы. В солонцовом горизонте на сорбционном барьере (G3—G4) накапливаются Y, Pb, Ag, Zn, Mo, Cu и другие элементы. Контрастность обычно не велика и R не превышает 1,5—2. Низкая контрастность образующихся аномалий, по-видимому, связана с влиянием противоположного процесса — содового выщелачивания из сильнощелочных солонцовых почв.
Миграции анионогенных элементов в подчиненные ландшафты благоприятствует содовый состав склонового и микроручейкового стока на равнинах Северного Казахстана и Алтая (Воронков, Иванов, Глазовский). На своем пути они встречают целую систему радиальных и латеральных геохимических барьеров, на которых концентрируются.
Резкая дифференциация окислительно-восстановительных и щелочно-кислотных условий в колочных солодях определяют контрастность распределения многих элементов в почвенном профиле. Наиболее контрастно поведение Мо и V, R которых в среднем равен 2—3, 5. Они осаждаются на кислом глеевом барьере (ЕЗ-СЗ, Е4-С4) в гумусово-элювиальном и иллювиально-глеевом горизонтах. На кислом сорбционном барьере в гумусовых горизонтах концентрируются Y и Sc. За счет биогенной аккумуляции древесными породами (березой, осиной) в гумусовых горизонтах возникают аномалии Мп и Sr (в среднем R валовых форм этих элементов равен 2—3, но в отдельных разрезах достигает 10—15). Контрастность распределения подвижных Zn, Mo, Mn„ Cu, Ni обычно выше, чем валовых, их R колеблется от 2 до 5.
Широкое развитие граиитоидов определяет многие черты водной миграции в этих ландшафтах — пресный, реже слабосолоноватый состав поверхностных и подземных вод, их гидрокарбонатно-натриевый, местами содовый состав, бескарбонатность и лишь местами засоленность почвообразуюгцих пород и почв. Химический состав озерных вод пестрый. Так, в гранитных массивах Кокчетавской возвышенности они преимущественно пресные и содовые (оз. Щучье, Чалкар, Зерендинское и др.). На более низких уровнях рельефа они соседствуют с солеными озерами (Улькен-Карой, Теке), что связано с разгрузкой минерализованных вод по тектоническим разломам, с широким развитием засоленных кор выветривания и палеоген-неогеновых отложений.
В низкогорных и мелкосопочных массивах в зависимости от экспозиции склонов и литологии коренных пород развиты три основных типа катен с различной радиальной и латеральной геохимической структурой, типами и видами геохимических барьеров (табл. 9.2.).
Горно-лесной тип катен характерен для склонов северной и северо-западной экспозиции, сложенных гранитоидами, где автономные и подчиненные позиции занимают лесные ландшафты (Н-класс). В слабокислой (рН 5,3—5,9) окислительной обстановке примитивных горнолесных и дерновых лесных оподзоленных почв достаточно энергичные механическая и водная миграция определяют подвижность и накопление в растениях катионогенных элементов.
В сосне обыкновенной концентрируются Sr, Ag и Zn, в березе бородавчатой — Мп, Zn, Sr и Ag (А^ = 5—20). Для почв характерна слабая биогенная аккумуляция Mn, Zn, Ni, Pb в дерновых и гумусовых горизонтах (R валовых форм не более 2; подвижных — 1,5—5). Из-за отсутствия контрастных геохимических барьеров латеральная миграция элементов в сопряженных почвах достаточно слабая (L не более 2) и не выходит за пределы изменений микроэлементного состава почвообразующих коренных пород. Анионогенные элементы (Мо, Cr, V) слабоподвижны в кислой среде.
Лесостепной тип катен формируется на более низких уровнях рельефа, преимущественно на склонах северной экспозиции. Он характеризуется сочетанием лесных автономных и трансэлювиальных ландшафтов (Н,Н—Са) с кустарниковыми лугово-степными ландшафтами балок и побережий озер (Н—Са—Fe, Са—Fe). Такие ландшафты изучались Н.С. Касимовым и О.А. Самоновой в котловине оз. Чалкар на северо-западе Кокчетавской возвышенности. Древесные и кустарниковые породы (сосна, береза, ива) сохраняют катионофильную (Sr, Ag, Mn, Zn) биогеохимическую специализацию. Радиальная дифференциация почв возрастает от автономных выщелоченных черноземов (R валовых форм большинства элементов не более 1,5) к дерново-слабоподзолистым и серым лесным глеевым почвам пологих склонов и подножий сопок, где в верхних горизонтах почв на кислом сорбционном барьере (Е2—G2) концентрируются элементы-гидролизаты — Sc, Zr, Y, Yb, Ti, а на биогеохимическом барьере — Mn и Zn (R от 1,5 до 3).
Латеральная миграция большинства элементов в таких катенах, как правило, малоконтрастна (L не более 2). Среди активных мигрантов, поступающих в подчиненные ландшафты, есть как анионогенные элементы, например Мо, накапливающийся на глеевом барьере (L = 5—9), так и катионогенные — Mn, Zn (L = 2—3,5) — за счет кислого выщелачивания из дерново-подзолистых и серых лесных почв и биогенного накопления.
В степных катенах склонов южной экспозиции с типичными и выщелоченными черноземами (Са, Н—Са), лугово-черноземными (Са—Fe) и пойменными дерново- глеевыми почвами (Н—Са—Fe) в нейтральной и слабощелочной среде радиальная и латеральная дифференциация большинства элементов снижается, но усиливается мобилизация Мо с осаждением на слабокислом глеевом (ЕЗ—СЗ) барьере в почвах подчиненных ландшафтов (L валовых форм 3—4, подвижных — 7—8). Особенно четко селективная мобилизация анионогенных элементов и гидролизатов проявляется в степных катенах на бедных микроэлементами породах — вторичных кварцитах (Зерендинский массив), где кроме Мо в подчиненных ландшафтах накапливаются Nb, Ti, Y, В, Мо (9.19).
Ландшафты кальциево-содового класса (Са—Na—НСОэ)
На аллювиальных лесостепных равнинах юга Западной Сибири (Тобол-Иртышская равнина, север Барабинской низменности) на самых низких гипсометрических уровнях с близким залеганием грунтовых вод распространены барабинские ландшафты. Геохимическая особенность этих ландшафтов — сочетание заболоченности и содового, содово-сульфатного и содово-хлоридного засоления. Широко развиты колочно-степные катены с содовым (Na—НС03) классом водной миграции в автономных ландшафтах плоских слабодренированных междуречных пространств. В супераквальных ландшафтах побережий многочисленных озер формируются содовые солончаки, луговые солонцы, заболоченные западины заняты березовыми колками с солодями.
В колочной степи низменных аккумулятивных равнин распространены более "южные" представители почв — обыкновенные и карбонатные черноземы, солонцы, солончаки. Большая часть современных автономных ландшафтов прошла супераквальную содовую стадию в послеледниковое время. Геохимия этих ландшафтов детально изучена Н.И. Базилевич. Их своеобразие определяется как современными физико-географическими условиями (равнинный рельеф, близкое залегание грунтовых вод и др.), так и историческими факторами. В течение четвертичного периода в Западной Сибири неоднократно менялся климат, смещались ландшафтные зоны. В ледниковые эпохи преобладала холодная лесостепь, аналогичная якутской, в голоцене была теплая ксеротермическая эпоха, которая сменилась современным увлажнением и похолоданием. За последние 70—100 лет наблюдается некоторое потепление климата.
В таблице 9.3. приведены параметры бика в березняках Новосибирской области по Н.И. Базилевич (березняк травный на темносерых осолоделых почвах и березовый колок на солодях). К березе примешивается осина, развит травяной покров. Возраст леса 35—20 лет. По многим показателям березняки занимают промежуточное положение между широколиственными лесами и тайгой и резко отличаются от луговых степей. Однако по размерам ежегодного прироста они близки к луговым степям. В золе березы повышено содержание Мп (до 0,2%), местами Mg. Порядок накопления химических элементов в биомассе березняков, по Родину и Базилевич, следующий: Na > Са > К > (Mg, Al, Si, Р, S) > (Fe, CI, Mn, Na). Возврат химических
Геохимия барабинских ландшафтов определяется широким развитием содовых поверхностных, склоновых и внутрипочвенных вод. Присутствие двууглекислой соды вызывает высокую щелочность почвенных растворов (рН=8,5 —10), в которых мигрируют не только анионогенные элементы, но и такие слабоподвижные элементы, как алюминий, кремний, железо, главным образом в виде суспензий — в щелочной среде развит своеобразный "содовый лессиваж". Эти ландшафты отличаются высокой радиальной и латеральной щелочно-кислотной и окислительно-восстановительной контрастностью. В почвах содовое выщелачивание многих элементов сочетается с радиальными и латеральными геохимическими барьерами: сорбционным (G4, G8) — в солонцах, испарительным (F4, F8) — в содовых солончаках, глеевым и сероводородным (С4, С8, В4, В8) — между автономными и подчиненными ландшафтами. Плоский рельеф определяет периодическую восходяще-боковую миграцию вод от колочно-болотных ландшафтов в сторону водоразделов, что ведет к формированию двусторонних геохимических барьеров (кислотно-щелочных, окислительно-восстановительных) в краевых зонах заболоченных западин (Н.В. Орловский, Н.И. Базилевич, Н.С. Касимов), на которых аккумулируются элементы, относящиеся к различным парагенезисам.
Тобол-Иртышская равнина и Барабинская низменность — это борно-молибденовая провинция, где почвы, воды и многие растения по сравнению с соседними регионами в несколько раз обогащены этими элементами (В.Б. Ильин, А.П. Аникина). Особенно высокие концентрации В и Мо характерны для солонцов, луговых и болотных почв, сложноцветных и маревых семейств растений в подчиненных ландшафтах, куда они поступают в результате активной миграции в содовых растворах.
Использование барабинских ландшафтов в народном хозяйстве должно быть основано на детальных ландшафтно-геохимических исследованиях. Весьма актуальны и экологические, в частности медико-геохимические проблемы. Формула: Са2+ — Na+ — НС03" N, Р, Си, Со, Mn, Se... .
Ландшафты кальцнево-магнневого класса
Они формируются на породах, богатых магнием — ультраосновных магматических, доломитах. Геохимия таких ландшафтов изучена И.П. Гавриловой и И.Г. Побединцевой на Южном Урале. На ультраосновных породах (дунитах, гарцбургитах) под разнотравно-злаковыми и кустарниковыми степями и остепненными сосновыми и лиственнично-сосновыми лесами здесь сформировались горные черноземовидные, дерновые лесные, серые лесные и луговые почвы. Геохимическое своеобразие ландшафтов во многом определяется геохимической специализацией пород (по сравнению с литосферой содержание Cr, Ni и Со в них достигает 20—30 и даже 90 кларков концентрации). Большинство микроэлементов в горных лесостепных почвах имеет биоаккумулятивное распределение — слабое накопление в дерновых и гумусовых горизонтах. Даже в самых дифференцированных слабокислых серых лесных почвах интенсивность миграции большинства элементов не велика, что отличает их от равнинных аналогов.
Высокий лито- и педогеохимический фон никеля и хрома предопределил многие биогеохимические особенности ландшафтов. По сравнению с кларками растительности континентов (В.В. Добровольский) многие растения на гипербазитах, особенно их корни, обогащены Ni и Сг более чем на порядок. Увеличивается не только содержание, но и интенсивность поступления этих элементов из почв — коэффициенты биологического поглощения Cr, Ni, а также Zn, Мп, Си возрастают в 5—8 раз, и они переходят из типичной для них группы элементов среднего биологического захвата (Ai=0,l—0,9) в группу сильного биологического накопления (Ai=l —10). Как и в таежных ландшафтах, в деревьях выше в 1,5—2,0 раза содержание катионогенных элементов — Mn, Zn, Pb, Си, травостой обогащен в 5—10 раз Сг. Таким образом, для ультраосновных массивов характерна особая хром-никелевая биогеохимическая специализация.
Расчлененный рельеф и окислительная нейтральная среда определяют слабую физико-химическую и активную механическую миграцию элементов. В почвах подчиненных ландшафтов слабо накапливаются преимущественно элементы, участвующие в элювиально-иллювиальной дифференциации в автономных почвах (Си, Mn, Zn, V, Sr). Поступление обломочного материала, обогащенного Сг и Ni, из автономных ландшафтов нивелирует различия между ними и ведет к слабой латеральной дифференциации типоморфных элементов. Для большинства элементов L колеблется от 0,7 до 1,4.
Якутская мерзлотная лесостепь
Ландшафты этого чрезвычайно своеобразного отдела распространены на равнинах по средней Лене и ее притокам — Алдану и Вилюю. Климат засушливый (около 200 мм осадков в год), и растения пополняют недостаток атмосферных осадков за счет влаги деятельного слоя (многолетняя мерзлота сплошная). Лето теплое, средняя температура июля в Якутске много выше, чем в Москве. Если бы не было мерзлоты, то ландшафт, вероятно, имел бы облик сухой степи, аналогичной сыртам Тянь-Шаня. Многолетняя мерзлота — постоянный источник влаги в почве, которая определяет существование лесных и луговых ландшафтов. На плоских водоразделах развита сухая лиственничная тайга на палевых мерзлотно-таежных и мерзлотно-таежных палевых осолоделых почвах, имеющих нейтральную реакцию (Са-класс). Напочвенный травяной покров включает и степные виды. Кроме тайги развиты также луга, луговые и полынно-злаковые степи, болота.
Для значительной части территории характерен содовый (Na—НС03) класс водной миграции. Распространены соленые озера, содовые солончаки, содовые солонцы (менее развито сульфатное и еще меньше хлоридное засоление). В Центральной Якутии преобладает надмерзлотный континентальный тип соленакопления (В.Г. Зольников). Меньшую роль в засолении играют залежи соли и другие глубинные источники. Многие исследователи относят якутские ландшафты к особой холодной лесостепи, своеобразие которой определяется как современными физико-географическими условиями (сухость климата, равнинный рельеф, карбонатность грунтов, мерзлота), так и особенностями развития в четвертичном периоде.
В плиоцене здесь были хвойные и хвойно-широколиственные леса, на смену которым в начале плейстоцена пришла темнохвойная тайга с примесью лиственных пород. Позднее, в среднем плейстоцене, широколиственные породы исчезли. Иссушение климата в середине плейстоцена привело к распространению светлохвойной тайги. Во второй половине плейстоцена было сильное оледенение гор, частично ледники спускались и на равнины. После деградации льдов возникли своеобразные "открытые ландшафты" — лесостепные, луговостепные, болотные.
Лесостепные ландшафты Центральной Якутии не имеют аналогов на Земле (М.Н. Караваев). Возможно, что в ледниковые эпохи якутские ландшафты были распространены значительно шире, например, в Южной Сибири — на месте барабинских, томских и других.
Широко развит в Якутской лесостепи термокарст, приводящий к образованию на днищах озер особых луговых ландшафтов — аласов.
Степные и лесостепные эпохи повторялись неоднократно, степные элементы флоры проникали с юга. Позднее площадь открытых ландшафтов сократилась, а тайги — увеличилась. Несомненно, что столь сложная история нашла отражение и в геохимических особенностях ландшафтов.
По А.Д. Егорову, лугопастбищные растения Якутии обогащены Си (в 2—5 раза), Zn (1 —1,5 раза) п обеднены Со и Мп по сравнению с травами Латвии, Белоруссии, Бурятии, Западной Сибири. При засолении в почвах в верхних горизонтах понижается количество Со и Си. Однако в содовом луговом солончаке было обнаружено высокое содержание Си. Бобовые травы накапливают в 1,5—3 раза больше Мо, чем злаки, осоки и другие травы (но это количество ниже, чем у бобовых других районов таежной зоны). Интересно, что на кислых глеевых почвах бобовые содержат мало Мо, даже меньше, чем злаки. Вероятно, это связано с низкой миграционной способностью Мо в кислой среде.
Заболевания скота в Центральной Якутии А.Д. Егоров объяснил избытком в кормах Си п недостатком Мо (нарушение Си:Мо отношения). По Г.А. Андриановой, травы заливных лугов в этих районах обогащены Mn, Fe, Sr и Ва и обеднены Мо (по сравнению с аласными лугами, на которых скот не болеет). Она обнаружила в Центральной Якутии травы-концентраторы Sr, Ва, Си п Мо; в почвах также нередко накапливаются Sr и Ва.
Дальнейшее геохимическое изучение якутских ландшафтов важно для сельского хозяйства и решения экологических задач. Тяжелое заболевание человека — вилюйский энцефалит — встречается только в якутских ландшафтах. Связь его этиологии с ландшафтно-геохимическими условиями весьма вероятна (В.М. Мещенко, А.И. Перельман).
Забайкальско-Монгольская лесостепь
Резко континентальный климат, островная многолетняя мерзлота, расчлененный рельеф определили в этом отделе распространение хвойных, преимущественно лиственничных лесов в сочетании со степями и остепненными лугами. Велика роль высотной поясности и экспозиции. Это в основном горная лесостепь, в которой леса занимают северные и северо-восточные склоны на средних уровнях (1700—2000 м) горных хребтов Южного Забайкалья, Хэнтея и Хангая. Степи распространены на южных склонах или на более низких уровнях рельефа. Так, для Центрального Хангая типичны лиственничные травяные леса с черноземовидными (темноцветными дерновыми) почвами. Для последних характерна слабокислая реакция в гумусовом горизонте и нейтральная в нижней части профиля (Н,Н—Са-класс). С этими ландшафтами сопряжены остепненные луга на выщелоченных и типичных черноземах (Са-класс). В горных черноземах специфичны карбонатные горизонты, формирование которых связано с влиянием летнего муссона, определяющего активную профильную и латеральную миграцию карбонатов кальция (образование иллювиальных мучнисто- карбонатных горизонтов, особенно мощных в почвах нижних частей склонов).
Такая структура лесостепных катен способствует мобилизации катионогенных элементов в слабокислых почвах автономных и транзитных ландшафтов. Лиственница сибирская, как и в таежной зоне, имеет "ферраллитный" состав золы и является концентратором подвижных в этих условиях Mn, Zn, Ва и Sr (Н.С. Касимов, А.К. Евдокимова). Большинство видов лесо-лугового разнотравья имеет бариево- марганцевую специализацию, отличаясь от лиственницы преимущественно кальциевым составом золы.
Для растений остепненных участков характерны кремниевый (злаки), кальциевый (сложноцветные) и кальциево-натриевый (маревые) состав золы и пониженное содержание большинства катионогенных элементов из-за уменьшения их подвижности и аккумуляции на щелочных барьерах в карбонатных степных почвах более подчиненных позиций. Полыни, как и в западно-азиатских степях, отличает медно-молибденовая, а злаки — литиевая специализация.
Из-за высокой почвенно-геохимической контрастности лесных и степных ландшафтов Н.А. Ногина относит такие районы не к лесостепи, а к особой, переходной от леса к степи зоне.
Контрольные вопросы
1. Сравните самоорганизацию лесных и степных ландшафтов. 2. Чем отличаются гумидокатные растения от ариданитных? 3. Охарактеризуйте бик степей. Какие классы ландшафтов характерны для луговых степей, для сухих степей? 4. В чем состоит специфика субтропических степей Средней Азии, как изменились взгляды на их природу в XX веке? 5. Охарактеризуйте геохимическую роль разломов в степных ландшафтах, что такое разломное засоление и рассоление? 6. Какова роль геохимии ландшафта при поисках рудных месторождений в степях? 7. В чем специфика геохимии колочных ландшафтов степей? 8. Какие геохимические особенности сближают ландшафты горных лугов с тайгой и тундрой, какие — со степями? 9. Чем отличается от европейской дальневосточная лесостепь? 10. В чем заключается специфика барабинских ландшафтов? 11. Каковы геохимические особенности лесостепных ландшафтов Южного Урала на ультраосновных породах? 12. В чем состоит уникальность мерзлотной лесостепи Якутии? 13. Что такое экспозиционная лесостепь, где она распространена? 14. Какие типы катен характерны для лесостепи Южного Урала, Тульских засек, Приволжской возвышенности?
|
|
|
|
К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов
|
Последние добавления:
Шаубергер Виктор – Энергия воды
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы