Геохимия ландшафтов хвойно-лиственных лесов (на примере Белоруссии)

Водная миграция. Поскольку ландшафты хвойно-лиственных лесов Белоруссии относятся к зоне достаточ­ного увлажнения, водная миграция элементов имеет определяющее значение. Кислая реакция среды и про­мывной водный режим создают предпосылки для раство­рения минералов, разложения органических веществ и миграции освободившихся химических элементов в ион­ной, коллоидной и суспензионной форме. Геохимические барьеры (механический, биологический, окислительный, восстановительный и др.) задерживают миграцию эле­ментов, способствуя концентрации и синтезу устойчивых минеральных и органических веществ.

Белоруссия относится к регионам с активным выно­сом почвенно-грунтовых и поверхностных вод. Около 40% стока поступает в реки за счет подземных вод. Дож­девое питание составляет по республике 10—20%, снего­вое на западе — 25—30, на востоке—до 60%. Инфиль­трация атмосферных осадков в северной провинции не превышает 0,7—10,0%, в центральной — 24—30, в юж­ной— 27—55%. Максимальный модуль ионного стока, который характеризует активность химической денуда­ции, характерен для центральной (44,3 т/км²) и северной (42,7 т/км²) провинций, минимальный — для южной (24,6 т/км²)". Активность водообмена между элементар­ными ландшафтами определяется глубиной расчленения рельефа, которая колеблется от 20 м и более в централь­ной провинции до 5 м в южной. Площадь элементарных ландшафтов, по А. А. Хомичу (1974), следующая: элю­виальные ландшафты занимают 48% площади республи­ки, супераквальные — 32, субаквальные — около 6, мел­коконтурные участки с преобладанием элювиальных или супераквальных ландшафтов— 14%. Поверхностный сток химических элементов ускоряется в местах с боль­шей глубиной расчленения рельефа, но замедляется гу­стотой растительного покрова (степенью покрытия).

Агрессивность воды в условиях ландшафтов Белорус-I пи по отношению к породе определяется растворимым углекислым газом (1,1 —19,4 мг/л) и наличием кислот. ■ l 1 ii.-i ко активность и длительность гидролиза ограничи-1ШЮТСЯ термическим режимом вод и пород. В зимний пе­риод растворение пород прекращается, водная миграция I тементов минимальная. Максимального уровня водная им рация элементов достигает в период паводков, поло-иодий в весенне-летне-осенний период.

Йодная миграция элементов в системе почва—поро-1.1 осуществляется преимущественно вглубь по профилю. I'. результате происходит обеднение почвы в подзолистом горизонте и аккумуляция их в иллювиальном горизонте, ! I люке коре выветривания.

Типоморфными элементами и соединениями в ланд­шафтах Белоруссии чаще всего бывают водород, двух­валентное железо, редко кальций и сероводород. Осуше­ние земель привело к уменьшению площади ландшафтов i восстановительной глеевой обстановкой и расширению площадей с окислительной обстановкой, что замедлило миграцию железа, марганца и активизировало переме­щение кальция, марганца, хлора, калия, азота.

Биогенная миграция. Белоруссия относится к семей-I рву южной тайги, в которой распространены хвойные и [ИСТвенные породы деревьев, а напочвенный покров представлен кустарниками, кустарничками и луговыми «ранами. Биогенная миграция элементов в ландшафтах • разнообразными растительными сообществами будет иметь свои особенности. Многолетние растения исклю­чают из биологического круговорота до 96% зольных I [ементов и органогенов от общей биомассы за счет кон-пептрации их в многолетней надземной части и корнях. Луговые сообщества, отмирая, ежегодно способствуют ускорению биологического круговорота и аккумуляции >цементов в перегнойном горизонте почв в виде гумуса И торфа. Агроценозы ежегодно отчуждают из почвы с , рожаем большую часть элементов с биомассой, которые частично восполняются внесением удобрений. Биологи-•н екая аккумуляция химических элементов в ландшаф-i.ix противостоит водной миграции, способствующей при промывном водном режиме выносу их за пределы ланд­шафта.

Гжогенная миграция элементов имеет сезонную на-иравленность (в течение полугода), достигая высокой активности при среднесуточной температуре выше 10° С. Умеренные гидротермические условия способствуют об­разованию углеводов; белков и зольных элементов на­капливается мало. Химические элементы концентриру­ются в надземной части (базипетальный тип распределе­ния) растений за исключением луговых (акропетальный тип распределения).

Атмосферная миграция элементов в ландшафтах хвойно-лиственных лесов в условиях Белоруссии изучена слабо. Химический состав атмосферы соответствует нор­ме. Состав и количество примеси в атмосфере — величи­на переменная. Твердые частицы аэрозолей над промыш­ленными районами достигают большей концентрации, чем в местах удаленных от техногенного воздействия (10—50 г пыли на 1 м² в год) (В. А. Ковалев, 1972). Атмосферные осадки по минерализации относятся к ультрапресным (около 40—60 мг/л) гидрокарбонатно-кальциевого состава. Они обеспечивают выпадение на поверхность почв и водоемов за год, по нашим подсчетам, до 2—3 ц/га солей. Самоочищение атмосферы достигает­ся западным переносом влажных воздушных масс, а так­же выпадением осадков и геохимическим взаимодействи­ем газов, что свойственно ландшафтам с гумидным кли­матом.

Техногенная миграция. В промышленных районах основным, источником концентрации и рассеяния хими­ческих элементов является жидкое, твердое и газообраз­ное топливо. Предприятия химической промышленности (Светлогорск, Гродно, Новополоцк, Мозырь) привносят в атмосферу органические и неорганические соединения, поскольку очистные сооружения не полностью улавлива­ют отходы. Цементная промышленность (г. Кричев) за­соряет через атмосферу окружающие ландшафты цемент­ной пылью, содержащей некоторые тяжелые металлы. Из отвалов Солигорского калийного комбината в почвы и воды поступает повышенное содержание натрия, хлора, в результате почвы подкисляются.

В сельском хозяйстве Белоруссии пестициды исполь­зуются ограниченно, поэтому их техногенная миграция выражена слабо. Минеральные удобрения, вносимые ежегодно в почву, увеличивают модуль техногенного дав­ления азота, фосфора, калия, кальция, но ежегодное от­чуждение элементов с урожаем и промывной водный ре­i им создают слабую деструкционную активность этих (лементов.

Тсхногенез способствует повышению минерализации 11мосферных осадков над городами, достигая 100— 200 мг/л, что отражается на их химическом составе за i чет повышения содержания сульфат-иона. Над промыш-леиными районами солей с атмосферными осадками вы­падает в 5 раз больше (10—15 ц/га), чем в сельской [естности.

Кислая реакция среды, окислительная обстановка в культурных ландшафтах в сочетании с умеренными гид-1><>термическими условиями и природоохранными меро­приятиями не создают в ландшафтах Белоруссии вред-пых техногенных аномалий за исключением указанных г.ыше единичных локальных случаев.