14) Почвообраз-е как ландшафтообразующий проц

Современный ландшафт является результатом взаимодействия природных и антропогенных (социально-экономических) процессов. Понимание хода этих процессов - главное условие оптимального использования природных ресурсов в интересах общества. На функционирование ландшафта из числа природных процессов определяющее влияние оказывают климатические, геолого-геоморфологические, почвенные и биотические процессы. К числу социально- экономических процессов следует отнести технические (промышленность, транспорт), сельскохозяйственные и рекреационные. Очевидно, что характер ландшафта зависит от интенсивности использования территории. По определению В.В. Докучаева, почва представляет собой самостоятельное естественноисторическое тело природы, результат взаимодействия известных факторов среды в определенных временных и геоморфологических условиях. То есть почва возникает в результате воздействия живых и мертвых организмов и природных вод на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и рельефа в гравитационном поле Земли. Согласно же современным научным представлениям, почва это слой поверхностной, современной коры выветривания, является результатом развития комплекса процессов. То есть предполагается, что почва - сложноорганизованная гетерогенная органоминеральная биокосная, полифазная и полидисперсная, открытая саморазвивающаяся природная система. Гетерогенность почвенного профиля означает его формирование длительное время в постоянно меняющихся биоклиматических условиях территорий. В результате почва фиксирует своим составом, свойствами, строением целый комплекс процессов, происходивших в среде за время ее существования. Ярким примером этого положения является наличие в почвенном покрове таежной зоны Западной Сибири почв со вторым гумусовым горизонтом - реликтом степных условий этой территории в среднем голоцене. Образование почвы - сложный и длительный процесс, осуществляющийся и в современных условиях и могущий быть диагностированным определенными методами. Причем скорость почвообразования зависит от комбинации в каждом конкретном случае биоклиматических, литологических и геоморфологических факторов. Главную роль в формировании почвы играют соотношение влаги и тепла, характер биоценоза, литология материнской породы, возраст коры выветривания, уклон поверхности, характер миграции и аккумуляции продуктов выветривания и почвообразования. Почва формируется при условии преобладания почвообразовательных (биоаккумулятивных) процессов над денудацией (сносом). Это соотношение можно представить в следующем виде: Р = Рр > Ор, где Р - почва: Рр - почвообразовательный процесс, Ор - процесс сноса материала. В результате этого комплекса процессов, происходящих в ландшафте первичная, более или менее однородная кора выветривания расчленяется на так называемые генетические горизонты. Причем очень часто генетические горизонты предшествующих почв сохраняются. В зависимости от генетического типа почвообразования горизонты обладают различными свойствами и составом (структура, содержание и качество гумуса, физико-химические свойства и химический состав и пр.).

15) Флювиальные проц. Формир-е пород, рельефа, почв. Эвол всей ландшафтной сферы суши в целом зависит от объема и хар-ра материала поступающего со склонов. Это дает основания рассматривать склоновую геосистему и гидрологическую геосистему как геосистему более высокого ранга, в кот склоны и элементы речной сети взаимозависимы и взаимосвязаны. На суше пов-ные текучие воды выступают как важнейшее средство транспортировки различных материалов. Поэтому развитие ландшафтной сферы, особенно рельефа, осадочных пород и почв стоит в прямой связи с интенсивностью флювиальных процессов. На пов-ти Земли атмосферные осадки испаряются, стекают по поверхности, возвращаясь в океан (сток), или просачиваются в почво-грунты (инфильтрация). Сток и инфильтрация могут происходить не сразу после выпадения осадков, если они выпали в твердом виде (снег), а задерживаться на поверхности. В ледниках атмосферная влага задерживается на поверхности материков иногда в течение нескольких тысяч лет. При сильных дождях или в условиях водонасыщения почвы вода, скапливающаяся в понижениях, начинает постепенно стекать по пов-ти по направлению уклона местности. Как только слой текучей воды достигает определенной мощности, образуется ламинарный поток, деят-ть кот вызывает пов-ый смыв почвы. При пов-ом (плоскостном) смыве движущаяся вода захватывает и перемещает мелкие частицы почвы и мелкоземлистый материал. Смыв со склонов (эрозия) особенно хар-н для аридных областей, где слаборазвитый раст-ный покров не препятствует ламинарному течению воды. Эрозию почвы обусловливает ряд факторов: интенсивность дождя; инфильтрационная способность почвы и зоны выветривания; длина и форма склона; шероховатость почвы; тип поверхностного стока; химические и физические особенности среды, регулирующие процессы разрушения горных пород и определяющие степень сцепления почвы и продуктов выветривания. Земная пов-ть никогда не представляет собой идеально гладкой плоскости. Многочисленные неровности суши разделяют ламинарный поток на отдельные струйки, обладающие уже турбулентными свойствами. В результате их деят-ти на склонах возникает система рытвин, разрушающих поверхность стока. При дальнейшем углублении рытвин в продуктах выветривания и породах не закрепленных раст-тью развиваются овраги. На дне оврага со временем формируется русло водного потока и развиваются элементы речной долины. Водность потока увеличивается вниз по направлению течения, речное русло расширяется и углубляется за счет доп водного питания с окружающих территорий- эрозия. Различают глубинную эрозию, когда водный поток углубляет русло, и боковую эрозию, ведущую к расширению долины. Интенсивность эрозии определяют два основных фактора: эрозионная способность реки, зависящая от гидродинамики потоков (расхода воды, скорости ее течения, состояния продольного профиля русла), и устойчивость пород берегов и дна реки к размывающему действию воды. Таким образом, названные факторы и составляющие компоненты взаимосвязаны и взаимообусловлены и образуют единую открытую саморазвивающуюся геосистему - долину реки. Эрозионная деятельность воды будет протекать тем энергичнее, чем крупнее материал перемещается потоком.

16) процессы, связанные с длительной мерзлотой. Криолитозона Криолитозона – часть литосферы, температ кот длит вр сохр ниже 0гр цельсия. Для криосферы хар-ны скопления твердых осадков (снега), пов-го и подземного льда. Сущ-ет 2 типа промерзания пород: эпигенетический (мерзлотный процесс накладывается на уже образованный субстрат) и сингенетический (промерзанию сопутствует накопление мин осадков по мере их накопления – тип синхронный осадконакоплению). Он и отличаются стр-ой мерзлотной толщи, хар-ром расперделения подзем льда и хар-ром распределения отложений. Эпигенетический тип обнаруживает гетерогенную структуру, которая возникает при охлаждении пород разного вида и св-в. Порода растрескивается под действием образующихся линз воды, вода при этом в пленочно-капилярном виде мигрирует к фронту промерзания. Рыхлые массы сковываются подземным льдом, кот располагается у пов-ти. У сингенетической мерзлоты подземн лед распред равномерно (сухая льдистая мерзлота). Хар-р пространственного распространения вечн мерзлоты в Сев полушарии не одинаков и различают: зону сплошной мерзлоты, прерывистой мерзлоты с островками талой породы и талые породы с островками мерзлоты. В первой зоне мощность многолетнемерзлых пород составляет свыше 500 метров (часто свыше 1000 м), а их температура ниже -10°С. Во второй зоне мерзлота простирается до глубины 200-300 м, температура колеблется от минус 10° до 0°. В третьей зоне мерзлый слой составляет от нескольких метров до десятков метров и имеет температуру ниже 0°. Для каждой зоны и подзоны опред мерзлотные физ-хим проц и связанные с ними формы рельефа. К таким проц относятся (морозобойное растрескиваение, пучение грунтов, термокарст, солифлюкция и др). Все эти проц в сибири развиваются одновр и повсеместно. Сев зона хар-ся распространением сплошной мерзлоты (мощность 500-600м – тундра, лесотундра). Отмечается морозобойное растрескивание грунтов и образование полигонов. В центр зоне распространена двуслойная мерзлота. Мощность верхнего промерзшего слоя 30-100м, возраст – голоцен, нижний слой отделен от верхнего слоем талых пород 100-200м, а сам реликтовый слой мерзлоты 200-300м. В центр зоне наблюдается пучение грунтов (Лянтор параллельно реке бугры пучения диаметром до 150м). В южной зоне реликтовые породы на глубине 100-400м. Южная граница зоны реликтовых пород проходит в районе Кеть-Тымского междуречья. В юж зоне в осн - древние термокарстовые формы при вытаивании линз льда.

17) Геохимические проц в ландшафте изучает закономерности миграции химических элементов и формы их нахождения в геосистемах Земли. Геохимия ландшафтов имеет прикладное значение. Ландшафтно‐геохимические методы используются: ‐ при поисках месторождений полезных ископаемых; ‐ при решении геоэкологических задач с целью определения ореолов загрязнения различными элементами; ‐ в сельском и лесном хозяйстве; ‐ при определении оптимальных норм и соотношений микроэлементов для жизни и здоровья людей, животных и растений и прочее. Виды миграций химических элементов: 1. Механическая миграция – передвижение обломков горных пород различных размеров без изменения их химических свойств. Это наиболее простой вид миграции, подчиняющийся законам механики (образование россыпей, ветровая и водная эрозия и т.д.), 2. Физико‐химическая миграция – перемещение элементов в ионной и молекулярной формах в результате химических реакций. Определяется сложными процессами, сущность которых определяется законами физики и химии – диффузией, растворением, осаждением, сорбцией. 3. Биогенная миграция – вид миграции элементов, в которой принимают участие живые организмы. Это очень сложный вид миграции, т.к. организмы существуют в особом информационном поле, для них характерны процессы управления и переработки информации, отсутствующие в неживой природе. 4. Техногенная миграция – перемещение элементов в любой форме нахождения или ее изменение под воздействием человеческой деятельности. Самый сложный вид миграции, связанный с общественными процессами (отработка месторождений полезных ископаемых, экспорт и импорт продовольствия и пр.). В разных ландшафтах соотношение видов миграции неодинаково: ‐ в пустынях возрастает роль механической миграции, ‐ во влажных тропиках – физико‐химической и биогенной. Группы геохимических ландшафтов в зависимости от преобладающего вида миграции (по А.И. Перельману). 1. Абиогенные ландшафты – характерна только механическая и физико‐химическая миграции. Например, ландшафты высокогорных районов. 2. Биогенные ландшафты с ведущим значением биогенной миграции и подчиненной ролью физико‐химических и механических процессов. Например, лесостепные ландшафты. 3. Культурные ландшафты, своеобразие их определяется техногенной миграцией, социальными процессами, хотя в них развиваются и все остальные виды миграции. Например, рекреационный ландшафт ‐ турбаза на берегу южной оконечности Телецкого озера. Геохимический ландшафт – это участок территории, в котором осуществляется качественно своеобразная миграция химических элементов атмосферы, литосферы и гидросферы. Названия наиболее мелких географических единиц, обозначают географический объект, наиболее однородный и неделимый. По Б.Б. Полынову элементарный ландшафт – это определенный элемент рельефа, сложенный одной горной породой или наносом и покрытый определенным растительным сообществом. Критерий для выделения элементарного ландшафта – однородность почвы. Характерная особенность элементарного ландшафта – отсутствие каких‐либо внутренних причин, ограничивающих его размеры. Поэтому, размеры элементарных ландшафтов могут колебаться от квадратных метров до сотен и тысяч квадратных километров. Например, элементарными ландшафтами являются такыр, пятно солончака, луговая степь на лёссах и т.д. Мощность элементарного ландшафта (вне зоны распространения вечной мерзлоты) – это расстояние от поверхности верхнего яруса растительности данного ландшафта до нижней границы потока грунтовых вод. По условиям миграции химических элементов элементарные ландшафты можно объединить в три большие группы: 1) элювиальные ландшафты; 2) субаквальные (подводные) ландшафты океанов, морей и континентальных водоемов; 3) супераквальные (надводные) ландшафты. Элювиальные ландшафты формируются на повышенных элементах рельефа при глубоком залегании грунтовых вод, не оказывающих влияние на почвы и растительность. В условиях, где резко выражены сезонные изменения водного режима, выделяются промежуточные ряды фаций (элювиально‐ супераквальные фации): ‐ ряд поемных фаций, ‐ лиманный ряд фаций.

18) Биотические проц в ландшафте Биотические процессы в ландшафте определены жизнедеятельностью растительности и животных - главными компонентами большей части ландшафтов. В земной коре живые организмы обусловливают практически все процессы миграции веществ и химических элементов. Геоэкология рассматривает в отличие от биологии не каждый отдельный организм, а, всю их совокупность на земной поверх­ности: как в точке пространства, так и в пространстве образованной данными точками. Совокупность живых организмов земной коры – живое вещество. В биологии биотические элементы ландшафта классифицируются следующим образом. Продуценты - в основном, зеленые автотрофные организмы, вы­рабатывающие первичное живое вещество. Консументы (потребители) - организмы, вырабатывающие вто­ричное живое вещество. Консументы, питаясь веществом, созданным автотрофами-продуцентами, высвобождают химические элементы и воз­вращают их в биохимический круговорот. Консументы делятся на груп­пы: первого порядка - растительноядные животные; второго и третьего порядка - плотоядные. Биоредуценты - организмы, которые питаются отмершими рас­тениями и животными; из них наибольшее значение имеют следующие: организмы, осуществляющие разложение органического вещества, и организмы-преобразователи уже разложенного, вторичного органиче­ского вещества. В качестве основной единицы биоты, то есть совокупности всех названных групп живых организмов, в ландшафте можно считать эко­систему. Экологической системой называют совокупность растений и животных, взаимосвязанных, между собой круговоротом вещества и энергии и условиями существования. То есть экосистема включает в себя и абиотические факторы среды (горные породы, рельеф, воздух, природные воду), и биотические элементы. Наземные экосистемы можно объединить в пять главных групп в так называемые биохоры: 1) лес (древесный и кустарниковый); 2) преходная полоса от леса к степи (в умеренном поясе лесостепь); степь; 4) тундра; 5) пустыня. Компонентом наземных биохор считаются также и мигрирующие животные. Основное значение биотических процессов в ландшафте состоит в преобразовании живыми организмами среды своего существования и в связывании и в создании запаса солнечной энергии в форме органического вещества. В результате биогеохимического круговорота веществ и элементов в ландшафте вещества многократно проходят через организм и многократно используются им. Круговорот интегрирует в едином процессе живые организмы, химические элементы и свойства экотопа. Организм в условиях конкретного экотопа развивается в соответствии «законом минимума» («законом Ю. Либиха») находящемся в системе в минимуме. В ландшафте организм выполняет ряд геохимических функций: во первых, организмы регулируют газовый состав атмосферы: кислород в атмосфере имеет органическое происхождение. Любое изменение биоты в ландшафте влияет на концентрацию кислорода в воздухе. Во-вторых, организмы селективно поглощают из окружающей среды химические элементы и накапливают их в себе. Эта функция может быть опасной в загрязненном ландшафте, где в организмах аккумулируются вредные вещества. С другой стороны аккумуляция вредных веществ растениями способствует очистке почво-грунтов. С жизнедеятельностью организмов тесно связан ряд химических процессов определяющих поведение химических элементов и веществ в ландшафте. Это реакции окисления-восстановления среды, состав и свойства образующихся органических веществ.

19) Сис-а биогеохим-го круговорота в-в и хим элементов в ландшафте

Абиогенный и биологический круговороты тесно переплетаются, образуя общепланетарный геохимический круговорот и систему локальных круговоротов вещества. Биологическое, биохимическое и геохимическое значение процессов, осуществляемых в биологическом круговороте веществ, впервые показал В.В. Докучаев. Далее оно было раскрыто в трудах В.И. Вернадского, Б.Б. Полынова и других исследователей. Геологический круговорот элементов. Атмосферные осадки, проникающие в обломочную породу, обусловливают растворение и передвижение растворимых продуктов выветривания. Быстрее всего и на большее расстояние переносятся наиболее подвижные соединения. Соединения хлора и серы, отнесенные к наиболее подвижным, вымываются в форме солей с эквивалентным количеством оснований из следующего ряда. Некоторая часть элементов, преимущественно наиболее подвижных, выносится в речную сеть и поступает в моря и океаны. Кроме того, реки несут взмученные частицы, полученные в результате размывания русел и смывания их с поверхности. Весь этот материал откладывается на дне океанов (морей) частью непосредственно, частью после его переработки морскими организмами. По мере погребения новыми осадками ранее отложенные претерпевают глубокие изменения под влиянием возрастающего давления и температуры. В зависимости от степени изменения они переходят в различные метаморфические породы, и затем кристаллические сланцы. В последующем под влиянием тектонических процессов и морских регрессий отложенные на дне океанов (морей) породы могут выходить на дневную поверхность, подвергаться новому континентальному выветриванию. Тогда наступает новый цикл большого геологического круговорота. Таким образом, большой геологический круговорот элементов слагается из процессов: континентального выветривания горных пород, в результате которого образуются подвижные соединения; переноса этих соединений с континентов в моря и океаны; отложения на дне морей и океанов с последующим метаморфозом; нового выхода морских осадочных и метаморфических пород на дневную поверхность.  Биологический круговорот веществ представляет собой совокупность процессов поступления химических организмов в живые организмы, биохимического синтеза новых сложных соединений и возвращение элементов в почву, атмосферу и гидросферу. Биологический круговорот не является полностью компенсированным замкнутым циклом. Материнские горные породы, как правило, не содержат органическое вещество и азот. Элементы зольного питания более или менее равномерно рассеяны в их толще. С поселением растительности и началом почвообразования развивается процесс обогащения верхних горизонтов формируемой почвы органическим веществом, азотом и элементами зольного питания. Это обогащение осуществляется в процессе малого биологического круговорота элементов, который развивается на фоне большого геологического круговорота. Биологический круговорот элементов состоит: из поглощения растениями из атмосферы углерода и кислорода; из почвы - азота, водорода, кислорода, кальция, магния, калия, серы, фосфора, железа, алюминия и многих других элементов, необходимых для жизни растений; использования поглощаемых элементов на построение растительных организмов; в разложении отмерших растительных остатков и освобождении заключенных в них элементов; вовлечении этих элементов в новый биологический круговорот развивающейся растительностью. Ненарушенные биогеохимические циклы имеют почти круговой, т.е. почти замкнутый характер. Степень воспроизводства (повторяемости) циклов в природе очень высока . Тем самым поддерживается известное постоянство состава, количества и концентрации компонентов, вовлеченных в круговорот. Но неполная замкнутость биогеохимических циклов, как мы увидим далее, имеет очень важное геохимическое значение и способствует эволюции биосферы. Именно поэтому происходит биогенное накопление кислорода в атмосфере, биогенное и хемогенное накопление соединений углерода в земной коре (нефть, уголь, известняки).