- •1. Біогеохімія ґрунтоутворення та ґрунтотворний процес
- •1.1. Біосфера Землі, її характерні особливості
- •1. Біосфера Землі, її характерні особливості.
- •Енергія сонця
- •Великий геологічний кругообіг речовин
- •1.2. Кора вивітрювання, типи кори вивітрювання
- •1) За віком утворення і характером залягання:
- •2) За геохімічним типом:
- •3) За речовинним складом, що відображає стадійність вивітрювання:
- •Провапнована;
- •3) Сіалітна насичена;
- •4) Сіалітна ненасичена (вилугувана);
- •Малий біологічний кругообіг речовин
- •1.3. Міграційні потоки елементів
- •Геохімічні бар'єри та ареали акумуляції
- •Педогеохімічна рухливість головних продуктів ґрунтоутворення (в.А. Ковда, 1973)
- •1.4. Баланс ґрунтоутворення
- •1. Баланс ґрунтоутворення.
- •1.5. Загальна схема ґрунтоутворення
- •Загальна схема ґрунтоутворення.
- •1.6. Концепція елементарних ґрунтотворних процесів та їх характеристика
- •Концепція елементарних ґрунтотворних процесів та їх характеристика.
- •1.7. Геохімія ландшафтів
- •Контрольні запитання:
- •2. Просторова структура ландшафтів
- •2.1. Основні поняття та положення
- •Вертикальна або компонентна структура ландшафтів
- •2.2. Горизонтальна або морфологічна структура ландшафтів
- •Контрольні запитання:
- •3. Вертикальні структури геосистеми: склад та декомпозиція (топічна ландшафтна екологія)
- •3.1. Основні положення
- •3.2.Основні способи декомпозиції
- •Вертикальні межі геосистем
- •Контрольні запитання:
- •4. Вертикальні структури геосистеми: міжелементні відношення та процеси (процесна ландшафтна екологія)
- •4.1.Генетико-еволюційні відношення
- •Коротка історична довідка.
- •Загальна схема та основні положення.
- •Антропічні аспекти генетико-еволюційних відношень
- •4.2.Потік і трансформація енергії
- •Коротка історична довідка.
- •Загальна схема
- •Антропічні аспекти
- •Типологія
- •4.3. Потоки вологи
- •Коротка історична довідка
- •Загальна схема
- •Антропічні аспекти
- •Типологія потоку вологи
- •4.4.Міграція та обмін мінеральних речовин
- •Коротка історична довідка
- •Загальна схема
- •Надходження розчинених мінеральних речовин з атмосферними опадами, т/км2 за рік (за л.М. Горєвим, а.М. Ніканоровим, в.І. Пелешенко, 1989)
- •Залучення елементів до біологічного круговороту, кг/га за рік (за т.І. Євдокимовою, т.Л. Бистрицькою, 1976)
- •4.5.Забруднення та самоочищення геосистем
- •Антропічні аспекти
- •Головні фактори і показники самоочищення геосистем
- •Типологія забруднення та самоочищення геосистем
- •4.6. Продуційні процеси
- •Коротка історична довідка
- •Загальна схема
- •Середня продуктивність геосистем (за р. Уіттекером, 1980)
- •Середня швидкість формування гумусного горизонту ґрунтів, т/га (за ф.М. Лісецьким, 1990)
- •Антропічний аспект
- •Типологія
- •Контрольні запитання:
1.3. Міграційні потоки елементів
Мета: вивчити міграційні потоки елементів; геохімічні барєри та ареали акумуляції.
План:
1. Міграційні потоки елементів.
2. Геохімічні бар'єри та ареали акумуляції.
Поведінка будь-якого елемента в конкретних екосистемах біосфери та їх ґрунтах визначається комплексом міграційних параметрів:
хімічними властивостями елемента і його сполук;
роллю у технобіогеохімічних процесах (біофільністю, технофільністю, геохімічною активністю, міграційною здатністю у розчинах);
співвідношенням між його біологічним, геологічним і техногенними циклами.
У цілому баланс елемента в екосистемі може бути як позитивним, так і негативним. Утворюються зони концентрації тих чи інших елементів і зони збіднення, що відображається на хімізмі ґрунтів і ґрунтового покриву загалом.
Під міграцією речовин на земній поверхні розуміють усі форми їх переміщення, розподілу і накопичення. Міграція речовин відбувається в міграційних потоках. Потоки проходять під впливом: сили тяжіння - гравітаційний потік; руху повітряних мас - еоловий потік; руху води - водний потік; потреб в елементах живлення організмами і повернення їх в середовище - біологічний циклічний потік; переміщення організмів по території - біогенний потік; переміщення великих мас речовин людиною в їх господарській діяльності - антропогенний, або техногенний потік.
У природі перевагу має водний потік. Залежить він від ступеня дисперсності речовин, розчинності. Б.Б.Полинов встановив 5 груп міграції речовин при елювіальному вивітрюванні і ґрунтоутворенні з відносним значенням їх щодо геохімічної рухливості (n):
що енергійно виносяться (Сl, Вr, І, S) – 10n
що легко виносяться (Са, Nа, К, Мg) - n
рухливі (SiO2, Р, Мn) – 0.1n
слабко рухливі (Fе, А1, Ті) - 0,01n
інертні (SіО2 кварцу) - 0 n
В.А.Ковда виділив групи речовин за їх педохімічною рухливістю і розробив педогеохімічну класифікацію ґрунтових вод (табл. 1). Крім водного потоку, важливе значення у міграції речовин у природі має атмосферний перенос речовин вітром і техногенний кругообіг речовин (дерево, вугілля, нафта, зерно).
Геохімічні бар'єри та ареали акумуляції
Швидкість руху речовин в глобальних, регіональних і локальних технобіогеохімічних потоках залежить від: 1) фізико-хімічних характеристик речовин (активність, розчинність); 2) характеру середовищ, через яке переміщується цей потік.
У зв'язку з тим, що на шляху руху потоку речовини середовище мінливе, виникають ділянки, де умови міграції інші, що призводить до зменшення рухливості деяких речовин, їх накопичення, тобто до виникнення геохімічних бар'єрів. Бар'єрами можуть бути: окиснення, випаровування, відновлення, кислотність, лужність, адсорбція. За формою бар'єри можуть бути лінійними і площинними.
Ареал акумуляції визначається територією, яка містить декілька ландшафтів і природних областей, де утворюються однотипові вторинні ґрунтові сполуки, їх переміщення, осадження, накопичення в ґрунтах, ґрунтових водах. Ареали акумуляції поділяються на:
дуже широкі - R2О3, SіО2;
помірно широкі - СаМg(СО3)2, СаСО3, МgСО3;
вузькі - Nа2SО4, МgSО4, NаСІ, Nа2СО3;
дуже вузькі - NаNО3, КNО3, СаС12, МgС12.
Біогеохімічні процеси диференціюють земну поверхню. Водний міграційний потік речовин формує на земній поверхні три головні геохімічні пояси: а) пояс виносу, б) пояс транзиту; в) пояс акумуляції. Це проявляється як в масштабі окремо взятого підвищення, прилеглого до нього схилу, підніжжя аж до річкового басейну; так і в зв'язці гірської системи і низини чи в зв'язці суші і океану в цілому. Ці три типи земної поверхні геохімічне з'єднані в каскадні ландшафтно-геохімічні системи. Вони включають конкретні екосистеми і поєднані одним водно міграційним потоком речовин від вищого рівня до нижчого. Міграція речовин у каскадних ландшафтно-геохімічних системах регулюється характером потоку і геохімічними бар'єрами, в результаті чого відбувається диференціація суші. При цьому формуються такі місця: 1) виносу - автономні (елювіальні) геохімічні незалежні ландшафти, де розчинні сполуки виносяться, а акумулюються SiO2, R2О3; 2) область транзиту - геохімічні підлеглі транзитні ландшафти, у яких частково акумулюються СаСО3, Nа2СО3, СаSО4, Nа2SО4, МgSО4, NаСІ, СаС12, NаNО3; 3) пояси акумуляції, в яких формуються геохімічні підлеглі акумулятивні ландшафти, де накопичуються найбільш розчинні і високодисперсні продукти вивітрювання та ґрунтоутворення.
Таблиця 1