Таёжные ландшафты

Содержание

Слайд 2

Наиболее распространенный тип ландшафтов, образует единую таежную зону от западных до

Наиболее распространенный тип ландшафтов, образует единую таежную зону от западных до

восточных границ в России и Канаде.
Биологический круговорот
Биомасса в тайге немного уступает влажным тропикам и широколиственным лесам.
В южной тайге Б >3000 ц/га, в северной понижается до 500-1000 ц/га.
Более половины Б представлено древесиной, состоящей из клетчатки, в меньшей степени из смол, дубильных веществ и др. органических соединений. Специфичны фитонциды.
Слайд 3

Число видов высших растений вдвое меньше, чем в широколиственных лесах. Зеленая

Число видов высших растений вдвое меньше, чем в широколиственных лесах.
Зеленая

часть обычно не менее 3% от биомассы, по этому показателю тайга ближе к влажным тропикам (8%), чем к широколиственным лесам (1%).
П в южной тайге почти такая же, как в широколиственных лесах (85 ц/га), в северной тайге – 40-60 ц/га.
Растительный опад в южной тайге меньше (55 ц/га), в северной тайге – 35 ц/га.
Слайд 4

Ряды биологического поглощения для ельников европейской России такие же, как для

Ряды биологического поглощения для ельников европейской России такие же, как для

широколиственных лесов:
10 n > ____n_____ > ___0, n-0,0n__
S, Mn K, Ca, Mg Na, Si, Fe, Al
Как и в широколиственных лесах, подобный характер рядов определил возможность биогенного накопления в почвах S, P, Mn, K, Ca, Mg и др. редких элементов.
Слайд 5

Для тайги характерна низкая зольность прироста: в северной тайге – 1,5%,

Для тайги характерна низкая зольность прироста: в северной тайге – 1,5%,

в средней и южной – 1,6-2,5% (в ШЛ – 3,5%) → хвойные деревья беднее золой, чем лиственные.
Зольность хвои – 2-3%, листьев широколиственных пород – 5-8%.
Важны различия и в количественном составе золы: в хвое основная роль принадлежит SiO2, клеточный сок хвои ели, сосны и лиственницы содержит свободные органические кислоты, его рН 4,5-6,5, рН таежных трав также нередко кислый → уже в растениях создается характерная геохимическая особенность таежного ландшафта – кислая среда.
Слайд 6

С опадом в тайге ежегодно возвращается значительно меньше водных мигрантов, чем

С опадом в тайге ежегодно возвращается значительно меньше водных мигрантов, чем

в ШЛ: в ельниках южной тайги – 85 кг/га, в северной тайге- 52 кг/га.
Для тайги характерен азотный тип химизма бика (N>Ca), в ШЛ – кальциевый (Ca>N).
В холодной тайге разложение органических веществ протекает медленнее, чем в ШЛ, микроорганизмы работают не столь энергично, время их деятельности в году короче, некоторые группы бактерий отсутствуют.
Слайд 7

Масса подстилки более чем в 10 раз превышает опад зеленой части,

Масса подстилки более чем в 10 раз превышает опад зеленой части,

этим тайга резко отличается от других типов ландшафтов: влажные тропики – 6-25 ц/га, ШЛ – 126-250 ц/га, тайга – 251-1000 и более ц/га.
«Подстилочный индекс» в тайге равен 6-20 → свидетельствует о заторможенности бика.
В растительном опаде елового леса количество кислотных органических соединений в десятки раз превышает количество катионов золы и N, дающих основания.
Слайд 8

Низкое содержание в золе сильных оснований (Ca, Mg, Na, K) при

Низкое содержание в золе сильных оснований (Ca, Mg, Na, K) при

отсутствии их подвижных форм в горных породах обуславливает кислый характер почвенных растворов: часть органических кислот существует в свободной форме → кислая реакция лесной подстилки и верхних горизонтов почвы (рН 3,5-4,5).
Существует 3 направления в разложении растительных остатков (Пономарева В.В.): минерализация (СО2, Н2О, NH3), гумификация и образование водорастворимых органических соединений.
Слайд 9

В тайге гумификация и минерализация ослаблены, энергично идет образование фульвокислот. Нейтрализация

В тайге гумификация и минерализация ослаблены, энергично идет образование фульвокислот.
Нейтрализация фульвокислот

происходит за счет Fe и Al почвенных минералов → возникают фульваты Fe и Al , создается возможность кислого выщелачивания, которая реализуется на всех бескарбонатных породах, где формируются ландшафты кислого (Н) и кислого глеевого классов (Н-Fe).
Часть органических соединений входит в состав глинистых минералов.
Слайд 10

Таким образом, главное геохимическое отличие бика тайги от бика ШЛ состоит:

Таким образом, главное геохимическое отличие бика тайги от бика ШЛ состоит:
В

специфическом соотношении Б и П;
В меньшей скорости разложения органических веществ;
Меньшем количестве водных мигрантов, вовлекаемых в бик и поступающих с опадом;
Более кислом характере продуктов разложения;
Меньшей роли биокосной отрицательной обратной связи.
Исходя из этих особенностей, таежные ландшафты ближе к влажным тропикам, чем к ШЛ.
Слайд 11

Атмосферная миграция Тайга ежегодно получает с атмосферными осадками 0,5-0,25 ц/га солей,

Атмосферная миграция
Тайга ежегодно получает с атмосферными осадками 0,5-0,25 ц/га солей, что

составляет ¼ их количества, потребляемого растительным покровом.
Ионный сток, наоборот, примерно в 2 раза больше.
При этом, в некоторых таежных ландшафтах, особенно в горной тайге Сибири, минерализация и состав атмосферных осадков близки к трещинным водам коры выветривания. В этих ландшафтах роль атмосферных осадков в поступлении подвижных элементов значительна.
Слайд 12

Систематика В зависимости от степени континентальности, истории геологического развития и проявления

Систематика
В зависимости от степени континентальности, истории геологического развития и проявления многолетней

мерзлоты таежный тип на территории Евразии разделен на нескольео отделов:
Приокеаническая (атлантическая) тайга (Прибалтика, запад Белоруссии)
Умеренноконтинентальная тайга (европейская Россиия)
Континентальная сибирская тайга (без многолетней мерзлоты)
Слайд 13

4. Континентальная и резкоконтинентальная сибирская мерзлотная тайга 5. Приокеаническая (тихоокеанская) мерзлотная

4. Континентальная и резкоконтинентальная сибирская мерзлотная тайга
5. Приокеаническая (тихоокеанская) мерзлотная тайга

(побережье Охотского моря и др.)
6. Приокеаническая (тихоокеанская) тайга без мерзлоты (Сахалин, Камчатка, Курилы, Приморье)
В каждом отделе выделяются 3 основных семейства – северной, средней и южной тайги, различающиеся по величине П.
Наиболее изучена южная тайга.
Слайд 14

Переходным к типу ШЛ является семейство европейских хвойно-широколиственных лесов, образующее особую

Переходным к типу ШЛ является семейство европейских хвойно-широколиственных лесов, образующее особую

подзону. Геохимически эти ландшафты ближе к тайге, чем к ШЛ.
Во всех семействах преобладают кислые (Н+) и кислые глеевые (Н+-Fe2+) классы ландшафтов, причем соотношения между ними закономерно изменяются от южной тайги к северной.
Слайд 15

Умеренноконтинентальная тайга Южнотаежное семейство Это самая теплая тайга, простирается широкой полосой

Умеренноконтинентальная тайга
Южнотаежное семейство
Это самая теплая тайга, простирается широкой полосой по южной

окраине таежной зоны.
Здесь наиболее распространены ландшафты кислого класса.
Кислая южная тайга (Н-класс).
Автономные ландшафты формируются на бескарбонатных породах в условиях сравнительно хорошего дренажа, исключающего заболачивание.
Слайд 16

Бик обуславливает энергичное кислое выщелачивание и слабое биологическое поглощение → автономный

Бик обуславливает энергичное кислое выщелачивание и слабое биологическое поглощение → автономный

ландшафт в целом обедняется подвижными элементами → формируются дерново-подзолистые почвы, в гумусовом горизонте которых биогенным путем аккумулируются гумус, К, Са, Р и др. элементы.
Эти же элементы, а также Fe, Al и SiO2, выносятся с просачивающимися атмосферными осадками.
Таким образом, как во влажных тропиках, в тайге происходит энергичное разложение верхнего горизонта литосферы и выщелачивание подвижных элементов.
Слайд 17

Однако при этом мощность измененного слоя значительно меньше, нежели во влажных

Однако при этом мощность измененного слоя значительно меньше, нежели во влажных

тропиках.
Мигрирующие минеральные и органические соединения частично закрепляются в иллювиальном горизонте В, рН которого выше чем гумусового.
Таким образом, в дерново-подзолистых имеет место щелочно-кислотная и окислительно-восстановительная зональность.
Слайд 18

При этом считается, что для образования дерново-подзолистых почв необходим анаэробиозис, обусловленный

При этом считается, что для образования дерново-подзолистых почв необходим анаэробиозис, обусловленный

переувлажнением. Такое поверхностное временное заболачивание наблюдается, например, весной и осенью (верховодка) → наиболее восстановительные условия возникают под подстилкой. От болот это оглеение отличается более кислой средой, промывным режимом → оподзоливание – это кислое инфильтрационное глеевое выщелачивание, а в болотах развито диффузионное слабокислое или нейтральное глеевое выщелачивание.
Слайд 19

Восстановительная глеевая среда гумусовых горизонтов книзу сменяется окислительной → возникает окислительный

Восстановительная глеевая среда гумусовых горизонтов книзу сменяется окислительной → возникает окислительный

(кислородный) барьер А6 на границе иллювиального горизонта (осаждается Fe3+) .
При хорошем дренаже в тайге встречаются и кислые неоподзоленные почвы (например, на Урале).
Слайд 20

В профиле дерново-подзолистых почв формируется два основных вида геохимических барьеров: верхний

В профиле дерново-подзолистых почв формируется два основных вида геохимических барьеров:
верхний биогеохимический

и сорбционный G2, G6 (гумусовый г-т) → аккумулируются N, C, H, Ca, P, часто также Mn, Zn, Cu, Ni, Co и т.д.;
нижний на границе гумусового и иллювиального горизонтов, совмещенный – щелочной, сорбционный D2, D6 – G2, G6, и, кислородный А6 → аккумуляция Fe, Al, Mn, Cu, V, Ni, Co, Zn.
Слайд 21

Дерново-подзолистые почвы бедны элементами питания растений, многие из них находятся в

Дерново-подзолистые почвы бедны элементами питания растений, многие из них находятся в

слабоподвижной форме → в почвах мало N, P, K, а также B, J, Br, V, Cr, Ni, Co и др. редких и рассеянных элементов, которые интенсивно выщелачиваются.
Как и во влажных тропиках значительная часть элементов сосредоточена в растениях, так как кислая среда обуславливает не только выщелачивание металлов, но и способствует поступлению их подвижных форм в растения.
Слайд 22

Многие таежные деревья (ель, сосна, береза) являются концентраторами Mn, Zn, Pb,

Многие таежные деревья (ель, сосна, береза) являются концентраторами Mn, Zn, Pb,

Sr, Ba – активных водных мигрантов таежных ландшафтов.
Особенности дерново-подзолистых почв следует учитывать при литогеохимических поисках в тайге → вторичные ореолы с поверхности местами ослаблены за счет кислого выщелачивания металлов из гумусовых горизонтов; в подобных ландшафтах отбор проб следует брать из иллювиального горизонта.
Слайд 23

Под влиянием растворов, просачивающихся из почвы, в тайге формируется кора выветривания,

Под влиянием растворов, просачивающихся из почвы, в тайге формируется кора выветривания,

достигающая мощности нескольких метров.
На изверженных и метаморфических породах кора представлена бурыми суглинками с обломками пород.
При выветривании силикатов образуются гидрослюды и бурые гидроксиды Fe; растворимые продукты выносятся, кора обедняется катионами и относительно обогащается Fe, Al и SiO2 → приобретает нейтральную или слабощелочную реакцию.
Слайд 24

В общем выветривание направлено в ту же сторону, что и во

В общем выветривание направлено в ту же сторону, что и во

влажных тропиках, но протекает со значительно меньшей интенсивностью, поэтому образуется не столь мощная и выщелоченная гидрослюдистая кора выветривания.
Склоновые отложения формируются в результате перемещения частиц почв и коры выветривания; при этом большую роль играют дефлюкция и солифлюкция.
Поэтому в горной тайге Сибири преобладают солифлюкционные и дефлюкционные отложения.
Слайд 25

В водно-ледниковых районах Русской равнины развиты как солифлюкционные, так и делювиальные

В водно-ледниковых районах Русской равнины развиты как солифлюкционные, так и делювиальные

склоны.
В верхних частях склонов при их значительной крутизне (15-300) и щебнистости происходит движение сухого обломочного материала (песка, дресвы, щебня) за счет изменения объема при колебаниях температуры.
Такие движение были названы Воскресенским С.С. десерпцией.
Десерпционные отложения характеризуются ограниченным распространением.
Слайд 26

Склоновые и аллювиальные отложения, как и кора выветривания, не содержат карбонатов,

Склоновые и аллювиальные отложения, как и кора выветривания, не содержат карбонатов,

имеют слабокислую или нейтральную реакцию, гидрослюдистый состав.
Промытость почв и коры выветривания определяет низкую общую минерализацию грунтовых вод.
В формировании химизма вод главную роль играет разложение органических веществ, поэтому среди катионов в водах преобладает Са2+, а среди анионов – НСО3-.
Cl- , SO42- и др. талассофильные ионы поступают частично из атмосферных осадков.
Слайд 27

Грунтовые воды содержат органические соединения гумусового типа, а иногда и минеральные

Грунтовые воды содержат органические соединения гумусового типа, а иногда и минеральные

коллоиды.
Местами развивается глеевая среда → соединения Fe3+ во вмещающих породах восстанавливаются и переходят в раствор (Fe2+).
Еще легче восстанавливается и переходит в раствор Mn. Эти воды благоприятны для миграции большинства редких металлов. Реакция грунтовых вод нейтральная или слабокислая.
Слайд 28

Таким образом, в автономном кислом ландшафте нисходящая водная связь между природными

Таким образом, в автономном кислом ландшафте нисходящая водная связь между природными

телами совершенна, бик играет ведущую роль в формировании химизма почв, коры выветривания, грунтовых вод, склоновых отложений.
Отрицательные обратные биокосные связи выражены слабо.
Слайд 29

Подчиненные ландшафты резко отличаются от автономных: в понижениях рельефа, речных долинах

Подчиненные ландшафты резко отличаются от автономных: в понижениях рельефа, речных долинах

и озерных котловинах, где грунтовые воды залегают близко к поверхности, создаются условия для заболачивания, образования низинного болота с зелеными мхами, осоками, «кислыми злаками» и др.травами.
Древесная растительность здесь всегда менее продуктивна, чем в автономном ландшафте, бик протекает медленнее, биогенная аккумуляция слабее.
Слайд 30

Почвы этих ландшафтов уже с поверхности насыщены водой, грунтовые воды залегают

Почвы этих ландшафтов уже с поверхности насыщены водой, грунтовые воды залегают

на глубине 0,5-1,0 м.
Подобные условия неблагоприятны для полного разложения растительных остатков.
Свободный О2 вод быстро расходуется на окисление части растительных остатков → дальнейшее их разложение происходит в глеевой среде → образуются СН4, Н2S, H2 и N2.
Анаэробное разложение никогда не идет с такой скоростью, как аэробное, поэтому в почве накапливается торф.
Слайд 31

Геохимия торфа и торфяных болот наиболее изучена в Белоруссии; детально изучены

Геохимия торфа и торфяных болот наиболее изучена в Белоруссии; детально изучены

минералого-геохимические системы торфяников.
В сухом веществе торфа (Крештапова В.Н.) Русской равнины содержатся Ge, Cu, Mo, гораздо превышающие кларки. Слабее концентрируются Mn, Sr, Ni, Co, Pb и Yb.
Содержание элементов в торфе зависит от геологического строения и климата областей питания торфяника.
Слайд 32

Ниже торфяного расположен минеральный глеевый горизонт, для которого характерен переход Fe3+

Ниже торфяного расположен минеральный глеевый горизонт, для которого характерен переход Fe3+

и Mn4+ в двухвалентное состояние.
По миграционной способности Fe2+ и Mn2+ аналогичны другим двухвалентным катионам (Са, Mg).
В глеевых горизонтах Fe2+ находится не только в почвенном растворе, но и в ППК.
При оглеении также происходит оглинение → увеличивается количество коллоидов → становятся более подвижными Р, SiO2, Ca, Mg, а также многие редкие элементы.
Слайд 33

Болотные воды, кроме Fe2+, Mn2+ и PO43-, содержат много органических веществ,

Болотные воды, кроме Fe2+, Mn2+ и PO43-, содержат много органических веществ,

т.к. в процессе неполного разложения растительных остатков образуются растворимые органические кислоты.
В сухую погоду глеевые воды поднимаясь к поверхности окисляются → в почве возникает кислородный барьер А6, на котором осаждаются гидроксиды Fe и Mn в форме пленок, железисто-марганцевых конкреций.
Содержание Fe в сухой массе торфа может достигать 20-30%.
Слайд 34

При этом гидроксиды Fe и Mn хорошие сорбенты → обогащены V,

При этом гидроксиды Fe и Mn хорошие сорбенты → обогащены V,

P, As (гидроксиды Fe), Ва, Со, Ni, Cu (гидроксиды Mn). Для этих элементов здесь формируется сорбционный барьер G2, G6.
Благодаря высокой подвижности Fe в болотных почвах образуются железистые минералы – вивианит и сидерит, при этом залежи вивианита могут использоваться в качестве местного фосфорного удобрения.
Слайд 35

Круговорот N, P, K, Ca и др. элементов в болотных ландшафтах

Круговорот N, P, K, Ca и др. элементов в болотных ландшафтах

замедлен, т.к. эти элементы активно поглощаются растениями → образуются сложные органические соединения → торф → не участвуют в бике данного ландшафта.
Поэтому на болотах растут только неприхотливые растения, адаптирующиеся к недостатку кислорода в почвах, кислой реакции и малому количеству минеральных питательных веществ.
Слайд 36

Краевые зоны болот являются глеевыми – С2, С3, и сорбционными (G2,

Краевые зоны болот являются глеевыми – С2, С3, и сорбционными (G2,

G3) геохимическими барьерами, на которых задерживаются многие элементы, выщелоченные из почв и коры выветривания водоразделов.
Торфяные почвы здесь обогащаются Ca, P, Mg, а из микроэлементов – Cu и Co; бик протекает энергичнее, видовое разнообразие больше, бонитет деревьев выше.
Слайд 37

Подобные барьеры интересны и при решении экологических задач – они являются

Подобные барьеры интересны и при решении экологических задач – они являются

препятствием для распространения техногенного загрязнения, не позволяют ему распространиться на значительные расстояния.
Своеобразная геохимическая обстановка создается на низких и средних поймах рек, которые большую часть года находятся в надводных условиях, а в период паводка – в подводных → изменение окислительно-восстановительных условий во времени (паводок-межень) и в пространстве (верхние и нижние горизонты почв) → формируются кислородные, глеевые и сорбционные барьеры.
Слайд 38

Также установлено, что геохимические особенности пойм определяются утяжелением гранулометрического состава в

Также установлено, что геохимические особенности пойм определяются утяжелением гранулометрического состава в

ряду фаций аллювия: русловая – пойменная – старичная, при этом сопровождается увеличением содержания Al, Ti, Cr, V, Cu, Mo.
Слайд 39

Геохимия надпойменных террас. Чем выше терраса, тем сложнее история ее ландшафта

Геохимия надпойменных террас.
Чем выше терраса, тем сложнее история ее ландшафта

→ больше прошло времени после пойменной стадии → контрастнее климатические изменения.
Почвы и аллювий террас содержат геохимические реликты, преимущественно следы былых геохимических барьеров (железистые, марганцевые, известковые и другие аккумуляции).
Слайд 40

Аквальные ландшафты. Превышение осадков над испарением, бедность почв и коры выветривания

Аквальные ландшафты.
Превышение осадков над испарением, бедность почв и коры выветривания

растворимыми соединениями обуславливают малую минерализацию речной воды – не более 0,5 г/л.
Среди катионов больше всего Са, на втором месте Mg, на третьем – Na.
Из анионов преобладает НСО3-, меньше SO42-, еще меньше Cl-.
Поэтому речная вода, как правило, гидрокарбонатно-кальциевого класса, также содержит РОВ.
Слайд 41

В таежных реках до 50-70% Fe, Mn, Ni, Co и др.

В таежных реках до 50-70% Fe, Mn, Ni, Co и др.

металлов, связанных с РОВ.
Реакция вод обычно нейтральная и слабощелочная.
Для многих кислых таежных ландшафтов характерны озера с пресной слабоминерализованной водой, содержащей мало Са → озерные осадки бескарбонатны (озера европейской части Евразии).
Слайд 42

Таежные озера богаты живым веществом → создается окислительно-восстановительная и щелочно-кислотная зональность.

Таежные озера богаты живым веществом → создается окислительно-восстановительная и щелочно-кислотная зональность.
На

дне озер накапливаются остатки водорослей и др. растений, мелких животных, рыб. Для разложения этой массы не хватает кислорода → создается восстановительная среда → образуется «гнилой озерный ил» - сапропель – коллоидная студенистая масса желтого, бурого и зеленоватого цвета.
Помимо органики ил содержит минеральные соединения, преимущественно глинистые частицы – продукт эрозии почв и пород бассейна озера.
Слайд 43

Таким образом, в кислой южной тайге Н+ оказывает влияние на все

Таким образом, в кислой южной тайге Н+ оказывает влияние на все

свойства ландшафта, на миграцию в нем химических элементов.
Почти все химические процессы протекают или под влиянием Н+, или при непосредственном участии. Поэтому Н+ - типоморфный ион ландшафта. Для сопряженных ландшафтов болот, кроме Н+ типоморфно Fe.
Слайд 44

Для кислой тайги характерен дефицит многих элементов, особенно Са → здесь

Для кислой тайги характерен дефицит многих элементов, особенно Са → здесь

растут растения, хорошо переносящие кислую реакцию, недостаток Са.
Миграция элементов в кислых таежных ландшафтах направлена в сторону выщелачивания из почв подвижных элементов, которые частично накапливаются на геохимических барьерах в подчиненных ландшафтах – болотах, поймах, сапропеле.
Слайд 45

Геохимическая формула автономных ландшафтов южной тайги: Н+ N, P, K, Ca,

Геохимическая формула автономных ландшафтов южной тайги:
Н+ N, P, K, Ca, Na,

Co, Mo, Cu, B, J, F, Zn
H+(Mn)
Геохимическая формула болотного ландшафта:
Н+- Fe2+ O, N, P, K, Ca, Cu, Na....
H2O, H+(Mn)
Слайд 46

Ландшафты кислого глеевого класса (кислая глеевая тайга). Это сильнозаболоченная тайга, распространенная

Ландшафты кислого глеевого класса (кислая глеевая тайга).
Это сильнозаболоченная тайга, распространенная на

плоских слабодренированных равнинах (Западная Сибирь и др.), в которых развивается поверхностное заболачивание.
Автономные ландшафты во многом аналогичны подчиненным ландшафтам кислой тайги.
Б и П здесь низкие. В биомассе возрастает роль мхов (50-100 ц/га).
Разложение растительных остатков протекает медленно → накапливается много подстилки.
Слайд 47

В подзолисто-болотных почвах развивается оглеение, характеризуются сильнокислой реакцией. Почвенные и грунтовые

В подзолисто-болотных почвах развивается оглеение, характеризуются сильнокислой реакцией.
Почвенные и грунтовые воды,

как и в других таежных ландшафтах, мало минерализованы, содержат органические кислоты и Fe.
Подчиненные ландшафты – болота, озера, реки, аналогичны кислым таежным ландшафтам.
Низкая биологическая продуктивность кислой глеевой тайги обусловлена дефицитом кислорода. Избыточны Н+ и Fe2+.
Слайд 48

Ландшафт характеризуется низкой геохимической контрастностью: и автономные, и супераквальные ландшафты имеют

Ландшафт характеризуется низкой геохимической контрастностью: и автономные, и супераквальные ландшафты имеют

много общего, геохимическая формула:
Н+ - Fe2+ O, N, P, K, Ca, Na....
H2O (Fe2+, H+)
Слайд 49

Ландшафты кальциевого(Са) и переходного (Н-Са) классов. Основная геохимическая особенность – участие

Ландшафты кальциевого(Са) и переходного (Н-Са) классов.
Основная геохимическая особенность – участие в

миграции карбонатных пород – известняков и доломитов, и др.
Наиболее характерны кальциевые южнотаежные возвышенности и кальциевая горная тайга.
Автономный ландшафт характеризуется видовым разнообразием, высокой П, хорошим ростом деревьев, богатым травостоем и кустарниковым ярусом, высокой самоорганизацией.
Слайд 50

Б = 3500 ц/га, П = 100 ц/га. Подвижные соединения Са

Б = 3500 ц/га, П = 100 ц/га.
Подвижные соединения Са обуславливают

нейтральную, слабощелочную и щелочную реакцию почв; насыщенность ППК Са и Mg.
Обменного водорода почвы не содержат → благоприятные условия для накопления гумуса.
Дерново-карбонатные почвы отличаются от дерново-подзолистых кислой тайги.
При литохимических поисках в таких районах пробы можно отбирать с поверхности.
Кора выветривания – щебень известняка с примесью глинистого мелкозема.
Слайд 51

Подземные и поверхностные гидрокарбонатно-кальциевые воды характеризуются высоким содержанием Са, повышенной минерализацией,

Подземные и поверхностные гидрокарбонатно-кальциевые воды характеризуются высоким содержанием Са, повышенной минерализацией,

местами жесткостью, нейтральной или слабощелочной реакцией.
В этих водах миграционная способность Fe мала; легко мигрируют Mo, U и др. анионогенные элементы.
Мигрирует и Mn → по трещинам в известняках встречаются черные пленки гидроксидов Mn.
Местами распространен карст.
Слайд 52

В нижних частях склонов грунтовые воды выходят на поверхность в виде

В нижних частях склонов грунтовые воды выходят на поверхность в виде

ключей с жесткой, чистой и прозрачной водой → формируется термодинамический барьер Н3 → осаждается кальцит в форме известковых туфов.
На кислородном барьере А осаждается Mn.
Надводные (супераквальные) ландшафты, питающиеся жесткими грунтовыми водами, также богаты Са.
В местах близкого залегания грунтовых вод развиты низинные болота.
Слайд 53

Са благоприятствует интенсивному разложению растительных остатков, накоплению хорошо разложившегося, мажущего торфа.

Са благоприятствует интенсивному разложению растительных остатков, накоплению хорошо разложившегося, мажущего торфа.
В

нижней части болотной почвы из грунтовых вод аккумулируется углекислая известь, развито карбонатное оглеение.
Минерализация вод озер кальциевой тайги в 8-10 раз выше, чем в кислых таежных ландшафтах. Озерные воды бедны Р, РОВ и Fe. Сапропель богат карбонатами.
Организмы Са-тайги имеют достаточное кальциевое питание.
Слайд 54

Геохимические особенности Са-ландшафта связаны с интенсивной миграцией и аккумуляцией Са, который

Геохимические особенности Са-ландшафта связаны с интенсивной миграцией и аккумуляцией Са, который

обуславливает нейтральную и щелочную реакцию почв, вод, входит в состав продуктов выветривания и почвообразования, является одним из компонентов почвенных, грунтовых и поверхностных вод.
Са – типоморфный элемент данного ландшафта.
Природный кальциевый ландшафт по уровню самоорганизации превосходит ландшафты кислого класса.
Слайд 55

Геохимическая формула автономного ландшафта: Са2+ N, P, K, (B, Cu, Co),

Геохимическая формула автономного ландшафта:
Са2+ N, P, K, (B, Cu, Co),

J, Zn, Mn....
.......
Геохимические ландшафты со слабокислыми почвами, близким залеганием карбонатов в профиле, относятся к переходному (Н-Са) классу. Он распространен в европейской южной тайге и на Урале.
Слайд 56

Южнотаежные ландшафты, переходные от кислых к магниевым (Н+ - Mg2+). Mg

Южнотаежные ландшафты, переходные от кислых к магниевым (Н+ - Mg2+).
Mg –

типоморфный элемент, резко преобладающий над Са. Подобные ландшафты известны на Среднем и Южном Урале в районах распространения ультраосновных пород.
Бик своеобразен – преобладают светлые сосновые леса.
В этих ландшафтах возможны поиски руд Ni, Cr, Co, Fe, Pt и др. металлов.
Слайд 57

Южнотаежные ландшафты, сернокислого (Н+ - SO4 2- ) класса. Ландшафты с

Южнотаежные ландшафты, сернокислого (Н+ - SO4 2- ) класса.
Ландшафты с сернокислыми

водами, приуроченные к сульфидным месторождениям.
Почвы на выходах руды, на склонах, сопряженных аллювиальных отложениях и низинных торфяниках обогащены рудными элементами.
Концентрация сульфат-иона в водах создает возможность развития десульфуризации в подчиненных ландшафтах → возникает сероводородный барьер В1.
Слайд 58

В болотных отложениях, озерных илах появляются сульфиды Cu, Zn и др.

В болотных отложениях, озерных илах появляются сульфиды Cu, Zn и др.

металлов.
Зона окисления сульфидных руд в тайге формируется значительно медленнее, чем во влажных тропиках. Это обусловлено низкими температурами летнего периода и его малой продолжительностью.
В биологический круговорот сернокислых ландшафтов вовлечены многие рудные элементы, их содержание в растениях повышено.
Слайд 59

Таким образом, вокруг выходов сульфидных руд в тайге образуются ореолы рассеяния

Таким образом, вокруг выходов сульфидных руд в тайге образуются ореолы рассеяния

металлов в почвах, континентальных отложениях, водах, растениях, животных.
Здесь эффективны все основные виды геохимических поисков.
Для сернокислых ландшафтов характерен дефицит N, P, K, Ca. Из-за высокого содержания некоторых металлов в почвах и водах возможны заболевания людей, растений и животных.
Слайд 60

Геохимическая формула сернокислых ландшафтов: Н+ - SO42- ____N, P, K, Ca......... (Pb, Mo, Cu, Zn, Ag...)

Геохимическая формула сернокислых ландшафтов:
Н+ - SO42- ____N, P, K, Ca.........
(Pb,

Mo, Cu, Zn, Ag...)
Слайд 61

Северотаежное семейство Главная особенность – меньшая интенсивность бика по сравнению с

Северотаежное семейство
Главная особенность – меньшая интенсивность бика по сравнению с южной

тайгой, т.е. меньшие значения Б и П, медленное разложение органических веществ, слабая биогенная аккумуляция в почвах
В северной тайге формируются ландшафты:
Кислого глеевого класса (наиболее распространены);
Кислого класса;
Переходного;
Кальциевого и др.
Слайд 62

Кислая северная тайга Формируется на бескарбонатных породах в условиях хорошего дренажа,

Кислая северная тайга
Формируется на бескарбонатных породах в условиях хорошего дренажа, т.е.

преимущественно в горах, частично на возвышенностях и равнинах.
Для этой тайги характерна малая мощность коры выветривания, которая совпадает с почвой → общая мощность продуктов почвообразования и выветривания редко превышает 1,5 м.
Слайд 63

В разрушении скальных пород физическое выветривание преобладает над химическим → наличие

В разрушении скальных пород физическое выветривание преобладает над химическим → наличие

обильных литоморфов в профиле, преобладание частиц более 1 мм.
Мелкоземистые продукты выветривания представлены в основном легкими суглинками.
Растительные остатки разлагаются медленно, растворимые соединения удаляются из почвы с просачивающимися водами → образуется грубый гумус и торф.
Растворимые фульво- и гуминовые кислоты дают подвижные комплексы с Fe и Al.
Слайд 64

Са, Mg, K и Na, поступающие в почву в результате выветривания

Са, Mg, K и Na, поступающие в почву в результате выветривания

и разложения растительных остатков, легко вымываются → нейтрализации органических кислот не происходит → верхняя часть почвы характеризуется сильнокислой реакцией среды.
Fe и Al, мигрирующие с гумусом, частично осаждаются в минеральной части профиля → образуется иллювиальный Al-Fe-гумусовый горизонт буроватого или красноватого цвета.
Слайд 65

В северной тайге Карелии и Кольского полуострова Al характеризуется интенсивной миграцией,

В северной тайге Карелии и Кольского полуострова Al характеризуется интенсивной миграцией,

высоким содержанием в золе растений и является здесь типоморфным элементом (Глазовская М.А.).
Слайд 66

Кислые гумусовые воды выносят SiO2 → почва обогащается полуторными окислами (как

Кислые гумусовые воды выносят SiO2 → почва обогащается полуторными окислами (как

во влажных тропиках).
Характерные продукты выветривания – гидроксиды Fe и Al, органоминеральные комплексы.
В почвах наблюдается и механическое передвижение глинистых суспензий, которые аккумулируются на механическом барьере в нижних горизонтах (обломки пород).
Слайд 67

Несмотря на медленное выветривание щелочные и щелочно-земельные элементы интенсивно выносятся из

Несмотря на медленное выветривание щелочные и щелочно-земельные элементы интенсивно выносятся из

почв → оподзоливание хорошо выражено морфологически → в автономных ландшафтах северной тайги не существует физико-химических барьеров для большинства подвижных элементов.
Таким образом, в кислой северной тайге выделяют два типа почв: подбуры и Al-Fe-гумусовые подзолы, относящиеся по Перельману А.И. к одному классу – кислых таежных почв.
Слайд 68

Общая минерализация рек в северной и средней тайге кислого класса не

Общая минерализация рек в северной и средней тайге кислого класса не

превышает 200 мг/л, часто колеблется в пределах 30-100 мг/л; рН близок к нейтральному (6,8-7,2), но в весенние паводки может снижаться до 6 и даже 5.
РОВ стоит на втором месте после НСО3-
Слайд 69

Кислые глеевые северотаежные ландшафты Развиваются на слаборасчлененных водораздельных поверхностях с породами

Кислые глеевые северотаежные ландшафты
Развиваются на слаборасчлененных водораздельных поверхностях с породами глинистого

и суглинистого составов, замедленным дренажом, периодическим или длительным переувлажнением почв. Наиболее распространена на севере Восточно-Европейской равнины.
Формируются глее-подзолистые почвы и типичные глеевые почвы с недифференцированным профилем.
Слайд 70

Кислородно-сорбционные геохимические барьеры представлены в основном новообразованиями железа – ортштейны, примазки и т.д.

Кислородно-сорбционные геохимические барьеры представлены в основном новообразованиями железа – ортштейны, примазки

и т.д.
Слайд 71

Низкая самоорганизация и, соответственно, малая устойчивость ландшафтов северной тайги, определяют их

Низкая самоорганизация и, соответственно, малая устойчивость ландшафтов северной тайги, определяют их

низкую буферную способность → техногенез приводит к сильному загрязнени среды, резкому нарушению обратных связей, коренному изменению природных условий.
Слайд 72

Континентальная сибирская тайга Эти ландшафты приурочены к Западной Сибири, частично Восточной

Континентальная сибирская тайга
Эти ландшафты приурочены к Западной Сибири, частично Восточной Сибири

(Енисейский кряж, Приангарье, Саяны).
Подразделяется на таежно-мерзлотный и таежный без многолетней мерзлоты отделы.
Таежные ландшафты без многолетней мерзлоты характеризуются Б=3000 ц/га, представленной древесным ярусом.
Масса трав намного ниже, но их роль в бике значительна, особенно в круговороте Si, Al, Ti, Mg, Ba, Sr, Pb.
Слайд 73

Таежно-мерзлотные ландшафты Многолетняя мерзлота является мощным геохимическим фактором, поэтому все таежно-мерзлотные

Таежно-мерзлотные ландшафты
Многолетняя мерзлота является мощным геохимическим фактором, поэтому все таежно-мерзлотные ландшафты

континентального, резкоконтинентального и частично приокеанического климата объединены в один отдел.
Больше всего развита многолетняя мерзлота в северной и средней тайге Сибири.
В Восточной Сибири она встречается и в южно-таежных ландшафтах.
Слайд 74

Б, П, самоорганизация и устойчивость многолетнемерзлой тайги ниже, чем в немерзлотной.


Б, П, самоорганизация и устойчивость многолетнемерзлой тайги ниже, чем в

немерзлотной.
Миграция элементов в многолетнемерзлом слое резко ослаблена, близкое его залегание от поверхности уменьшает мощность ландшафта, резко сокращает подземный сток, благоприятствует оглеению.
Слайд 75

Кроме льда мерзлые породы содержат и жидкую воду, не замерзающую при


Кроме льда мерзлые породы содержат и жидкую воду, не замерзающую

при отрицательной температуре.
Такая вода мигрирует в сторону более низких температур: зимой и осенью – к земной поверхности, весной и летом – в обратном направлении.
В результате вымораживания происходит выпадение солей, накопление их в деятельном слое → подвижные соединения Fe и Mn.
Слайд 76

При таянии льда соли Са и Mg (хлориды, сульфаты, карбонаты) переходят

При таянии льда соли Са и Mg (хлориды, сульфаты, карбонаты)

переходят в раствор, а Са осаждается:
Са2+ + 2НСО3- → СаСО3 + СО2 + Н2О
С этим связывают низкое содержание Са и СО2 в маломинерализованных водах мерзлотных районов → увеличение в них Na и Mg, формирование гидрокарбонатно-натриевых вод.
Слайд 77

Многолетнемерзлые толщи – это не зона геохимического покоя, здесь протекают ионный

Многолетнемерзлые толщи – это не зона геохимического покоя, здесь протекают

ионный обмен, окислительно-восстановительные реакции, возможна и ослабленная миграция.
Гипергенез при низких температурах – криогенез (Тютюнов И.А.), для которого характерны повышенная растворимость газов в водах, понижение рН вод, усиление выщелачивания карбонатов.
Слайд 78

Миграция в мерзлых толщах происходит в результате передвижения пленочной влаги и

Миграция в мерзлых толщах происходит в результате передвижения пленочной влаги

и растворенных в ней веществ, меньшее значение имеет диффузия.
В результате сезонных криогенных процессов выпучивается и сортируется по крупности каменный материал, поэтому в почвах с поверхности залегает щебнистый горизонт, а под ним – суглинистый с щебнем.
Слайд 79

Маломощный деятельный слой полностью охвачен почвенными процессами; в мерзлотных ландшафтах кора

Маломощный деятельный слой полностью охвачен почвенными процессами; в мерзлотных ландшафтах

кора выветривания часто совпадает с почвой.
Низкая температура деятельного слоя ослабляет работу микроорганизмов, избыточное увлажнение понижает интенсивность бика → формируются таежные ожелезненные, мерзлотные болотные почвы и др.
Слайд 80

Грунтовые воды в районах сплошной мерзлоты превратились в лед → основная

Грунтовые воды в районах сплошной мерзлоты превратились в лед →

основная роль принадлежит поверхностному и внутрипочвенному стоку.
В руслах рек благодаря утепляющему влиянию вод мерзлота часто залегает глубоко → возможно поступление в долину подмерзлотных вод, в местах разгрузки которых образуются наледи → формируется термодинамический барьер Н6-Н7.
За счет понижения давления и выделения СО2 в наледь поступают карбонаты Ca, Mg, Fe и Mn.
Слайд 81

Летом после таяния льда на поверхности почвы остаются соли. Такие пространства

Летом после таяния льда на поверхности почвы остаются соли.
Такие пространства

Швецовым П.Ф. были названы наледными геохимическими полями.
Стекающие по мерзлой почве атмосферные воды растворяют большое количество органических веществ → поэтому воды характеризуются большой цветностью, малой минерализацией (10-20 мг/л), низким рН (4,0-4,6) и резко выраженным преобладанием в анионном составе SO42- (HCO3- почти нет).
Слайд 82

После сильных дождей почвы промываются настолько интенсивно, что водная вытяжка так

После сильных дождей почвы промываются настолько интенсивно, что водная вытяжка

так же мало минерализована, как и атмосферные осадки.
В половодье и при сильных паводках речные воды также по общей минерализации не отличаются от атмосферных осадков.
В холодной воде органические соединения окисляются медленнее, поэтому даже в горных районах реки имеют коричневую богатую РОВ воду.
Слайд 83

Основным геохимическим фактором, определяющим подвижность и формы миграции элементов, а также

Основным геохимическим фактором, определяющим подвижность и формы миграции элементов, а

также рН и содержание СО2, является РОВ.
Подчиненные ландшафты в кислой мерзлотной тайге представлены заболоченными лесами и болотами.
Почвенно-грунтовые и поверхностные воды – ультрапресные.
Ионный состав вод определяется атмосферными осадками – особенно для Cl и Na.
Слайд 84

В отделе таежно-мерзлотных ландшафтов выделяются 3 семейства: северная, средняя и южная

В отделе таежно-мерзлотных ландшафтов выделяются 3 семейства: северная, средняя и

южная тайга, распространение которых подчиняется широтной зональности и высотной поясности.
Геохимическая систематика этих ландшафтов учитывает и особенности распространения мерзлоты:
мощность деятельного слоя;
сплошной или островной характер мерзлоты;
мощность многолетнемерзлых пород;
существование подмерзлотных вод.
Слайд 85

В мерзлотной тайге распространены те же классы ландшафтов, что и в

В мерзлотной тайге распространены те же классы ландшафтов, что и

в немерзлотной.
[H, H-Fe, Ca-Fe] (Pb, Cu, Zn, Ni) Hg
Mo, Sb, Sn
[H-Ca] Mo, Sb, Sn, Hg, (Pb, Cu, Zn, Ni)
---------
[Ca, Ca-Fe, H] Hg, Pb, Cu, Zn, Mo, Sb, Ni, Sn
------------
Слайд 86

[H, H-Fe] Pb, Cu, Zn, Ni, (Hg) Mo, Sb, Sn [H-Fe]

[H, H-Fe] Pb, Cu, Zn, Ni, (Hg)
Mo, Sb, Sn
[H-Fe]

Pb, Cu, Zn, Ni Hg
Mo, Sb, Sn
В квадратных скобках – класс ландшафта, в числителе – мигрирующие элементы (в скобках – предположительно мигрирующие). В знаменателе – элементы, осаждающиеся на геохимических барьерах (в скобках – преимущественно осаждающиеся). После дроби – элементы, мигрирующие и осаждающиеся в равной степени.
Слайд 87

Многолетнемерзлые ландшафты сернокислого класса Многолетнемерзлые толщи содержат незамерзающую воду → возможность

Многолетнемерзлые ландшафты сернокислого класса
Многолетнемерзлые толщи содержат незамерзающую воду → возможность

окисления сульфидов с образовавнием серной кислоты и легкорастворимых сульфатов Fe, Cu, Zn и др.
Большинство сульфидных месторождений в мерзлотных районах имеет зону окисления сульфатного типа → в мерзлых толщах образуются криогенные солевые ореолы рассеяния.