12. Геохимическая структура ландшафтов

12.1.Типология геохимической структуры ландшафтов

В ландшафтно-геохимических системах по уровням организации и тесноте обратных связей традиционно выделяются элементарные (ЭЛГС) и сложные, каскадные (КЛГС), системы.

В основу изучения геохимической структуры ландшафтов положен системный подход. Сущность его состоит в сопряженном анализе химического состава компонентов ландшафта и связей между ландшафтами и внутри их. Для целостной характеристики элементарных и каскадных ЛГС кроме понятия «геохимический фон» используется понятие «фоновая геохимическая структура» – соотношение между подсистемами ландшафта, выраженное в виде набора ландшафтно-геохимических коэффициентов (радиальной и латеральной миграции, биогеохимического поглощения и др.).

Фоновая геохимическая структура состоит из радиальной и латеральной структур, которые характеризуют соответственно вертикальную (R-анализ) и горизонтальную или склоновую (L-анализ) дифференциацию ландшафтов.

Для каждого элементарного ландшафта можно создать модель его радиальной структуры.

Индивидуальность каскадной ландшафтно-геохимической системы определяется латеральной геохимической структурой, которая описывает миграцию химических элементов в системах типа «автономный – подчиненный ландшафт».

Генетически однотипные ландшафты, сформировавшиеся в близких физико-географических условиях, имеют сходную ландшафтно-геохимическую структуру. Эта закономерность обусловлена сходством геохимического взаимодействия ландшафтов и их компонентов в пределах ландшафтных зон, подзон, на одних и тех же почвообразующих породах.

Элементная структура отражает изменение содержания в катене каждого химического элемента в отдельности и может быть выражена графически.

Латеральная элементная структура характеризует вариацию содержания химического элемента в гумусовом горизонте по всей протяженности катены.

Радиальная элементная структура выражает распределение химического элемента в разрезе «почва–порода» в пределах элементарного ландшафта.

Удобнее оценивать вариации содержания элемента не по его абсолютному содержанию, выражаемому в процентах или в других единицах, а по коэффициентам латеральной и радиальной дифференциации, так как это дает возможность сопоставить интенсивность концентрации или рассеяния элемента.

При изучении латеральной элементной геохимической структуры выделены пять ее видов в пределах ландшафтно-геохимической катены (табл. 12.2):

восходящий, или асцендиальный (от лат. ascendo – восходить, подниматься), – содержание химического элемента в пределах геохимической катены возрастает от элювиального ландшафта к супераквальному; нисходящий, или дисцендиальный (от лат. descendo – нисходить), – содержание элемента убывает в том же направлении; депрессионный (от лат. depressio – впадина) – содержание элемента минимально в трансэлювиальном ландшафте; пикообразный – максимальное содержание элемента в трансаккумулятивно-элювиальном ландшафте; равномерный – химические элементы равномерно распределяются в пределах ЛГС.

Для большинства химических элементов в условиях гумидного климата и при однородном (монолитном) строении катены будет характерен восходящий (асцендиальный) вид латеральной структуры, поскольку наибольшая скорость их аккумуляции будет наблюдаться в супераквальных условиях. Такая закономерность может проявляться при монолитном и гетеролитном литологическом строении верхних почвенных горизонтов катены. Степень выраженности восходящей структуры ряда элементов, интенсивно накапливающихся в органическом веществе, будет возрастать при формировании торфяно-болотных почв в супераквальных ландшафтах.

При наличии слабой механической миграции и вогнутых форм склонов возможно преимущественное накопление элементов, мигрирующих в составе глинистых частиц, на склонах катены (в элювиально-трансаккумулятивном ландшафте), что приводит к образованию пикообразного вида структуры. Этот вид структуры может формироваться в тех же условиях, но при гетеролитном строении катены, например, для элементов тесно связанных с минеральной частью почвы. При наличии органогенных почв в супераквальном ландшафте максимум их содержания будет на склоне катены. Подобный вид структуры характерен для K, B, Co в моренно-озерном и вторично-моренном ландшафтах. Если же в описанном выше случае нет предпосылок для накопления элемента на склонах, то наиболее вероятным видом структуры для него будет дисцендиальный, что отмечается у Si, Al.

Таблица 12.2