Вопрос 32

По А. И. Перельману, геохимический ландшафт — это парагенетическая ассоциация сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов. Характерное для каждого геохимического ландшафта закономерное сочетание элементарных ландшафтов называется его геохимическим сопряжением. Это присущий геохимическому ландшафту тип обмена веществ, энергии и информации между элементарными ландшафтами. Природные системы с однонаправленными потоками вещества называют каскадными системами. Наиболее целостным проявлением свойств каскадной системы обладают водосборные бассейны, которые многими географами выдвигаются в качестве основных объектов не только гидролого-геоморфологической, но и физико-географической и ландшафтно-геохимической организации поверхности Земли. По М. А. Глазовской, каскадные ландшафтно-геохимические системы (КЛГС) — это такие парагенетические ассоциации ЭЛГС, целостность которых определяется потоками вещества, энергии и информации от верхних гипсометрических уровней рельефа к нижним. Каскадные ЛГС весьма разнообразны по структуре, протяженности, типам функционирования, начиная от простых водосборных бассейнов малых рек и кончая бассейнами высоких порядков (Волги, Оби и др.).Наиболее просто организованной каскадной системой является геохимическое сопряжение элементарных ландшафтов на склоне — катена. Это не только топографический ряд почв и ландшафтов, но и отражение всех почвенных и склоновых процессов и явлений, взаимодействие которых образует более сложные системы, чем элементарные ландшафты.Понятие о катенах возникло независимо от геохимии ландшафта и не на основе геохимической методологии, но оно важно для нашей науки, что и позволяет говорить о ландшафтно-геохимических катенах. В зависимости от сложности пространственной структуры, в первую очередь литогенного субстрата, катены делятся на монолитные и гетеролитные. Монолитные катены характеризуются одинаковым составом почвообразующих пород и располагаются обычно в каскадных системах водосборных бассейнов 1 и 2 порядков, где геохимия супераквальных ландшафтов практически полностью определяется миграцией веществ из автономных ландшафтов. Это автохтонные или геохимически подчиненные катены. В каскадных системах более высоких порядков формируются в основном гетеролитные катены. Вещество в них поступает из других ландшафтов, и они называются геохимически слабоподчиненными, или аллохтонными.

Вопрос 33

В целом миграционная структура ландшафтов суши образована системой незамкнутых круговоротов вещества с различной протяженностью в пространстве и во времени, емкостью и составом мигрирующих элементов. Наиболее протяженный круговорот — атмогидро-химический в системе суша—океан. Он осуществляется в основном с круговоротом влаги путем гидрохимического стока и возврата химических элементов с атмосферными осадками и в аэрозолях на сушу. Одновременно осуществляются внутриконтинентальные круговороты. В каскадных ландшафтно-геохимических макро- и метасистемах суши прямая геохимическая связь между верхними и нижними звеньями каскада осуществляется также водным путем с поверхностным, грунтовым и подземным стоком. Обратная геохимическая связь идет преимущественно через атмосферу с воздушными массами и последующим выпадением мигрантов на поверхность с атмосферными осадками и в виде пылевых масс.

Границы бассейнов поверхностного гидрохимического и твердого стока, как правило, совпадают с границами речных бассейнов и поэтому определяются наиболее точно.

Границы бассейнов воздушного переноса определяются на основании специальной обработки метеорологических данных, расчетов энергии ветра и построения ветроэнергетических полей.

Границы бассейнов водного стока и воздушного переноса в большинстве случаев не совпадают, так же как и направления водных и воздушных потоков. Составляют карты, на которых выделяют территории, в пределах которых направления гидрохимического и атмосферного стока противоположны, субперпендикулярны или однонаправлены.

В первом случае следует ожидать наиболее четкую обратную геохимическую связь, во втором случае — она ослаблена, в третьем — обратная связь в макробассейнах практически отсутствует.

Однако в мезо- и микробассейнах вследствие местных особенностей направления воздушных масс изменяются по сезонам года и даже в течение суток (береговые бризы, горнодолинные ветры), обеспечивая обратную связь. В Средней Азии в каскадных системах горы — подгорные равнины — бессточные впадины отмечается обратная геохимическая связь, т. е. идет возврат твердых масс и солей с воздушными потоками из областей аккумуляции в области формирования стока (горные склоны, ледники).

Следующее место в иерархии круговоротов вещества в ландшафтной сфере занимают биогеохимические циклы вещества, протекающие внутри элементарных ландшафтов.

Различные скорость и направление миграционных потоков, связанные с сезонной сменой условий и многолетними климатическими ритмами, обусловливают сложную, изменяющуюся в пространстве и времени миграционную структуру ландшафта.

На миграцию веществ в ландшафте существенно влияет различное сочетание поверхностных и подземных водных потоков, для которых характерны разные скоростные гидравлические режимы. Скорость движения поверхностных потоков измеряется десятками сантиметров в секунду, а скорость подземных потоков — сантиметрами и миллиметрами в сутки, т. е. их скорости отличаются в 10в5...10в6 раз. Благодаря этим процессам геосистемы быстро освобождаются от избыточной влаги, но медленно — от ее продуктивных запасов влаги (т. е. запасов влаги и прежде всего в почве, которые обеспечивают продуцирование биомассы растениями). Это также обусловливает питание рек в летнее время.