1.2 Анализ радиальной и латеральной структуры ландшафтов

При геохимических исследованиях важно знать не только содержание химических элементов в ландшафте, но и его геохимическую структуру. Геохимическая структура ландшафтов описывается радиальным и латеральным поведением изучаемых показателей в различных его компонентах [Дьяконов, Касимов, Тикунов, 1996]. Важнейшим показателем, характеризующим радиальную структуру ландшафтов, является коэффициент радиальной дифференциации(R), представляющий собой отношение содержания химического элемента в том или ином генетическом горизонте почвы (C_г.п.) к его содержанию в почвообразующей породе (C_п.о.п.):R=C_г.п./C_п.о.п.

Данный показатель позволяет судить о накоплении (R > 1,0) или выносе (R < 1,0) химических элементов в каждом горизонте почвенного профиля, по сравнению с почвообразующими породами. В зависимости от величины коэффициента радиальной дифференциации микроэлементы объединяются в группы, характеризующиеся разным уровнем накопления или выноса, что позволяет в первом приближении судить о радиальной почвенно-геохимической структуре элементарного ландшафта. Для наглядности представления радиальной структуры ландшафтов строят графики радиальной дифференциации химических элементов в почвах (рис. 2).

Рисунок 2 - Диаграмма радиальной дифференциация марганца в дерново-подзолистых почвах

Задание 3. Построение графиков радиальной дифференциации

1. По данным, приведенным в таблице 21 построить графики радиальной дифференциации химических элементов в различных типах почв.

2. Указать, какие химические элементы обладают наибольшей и наименьшей радиальной дифференциацией в профиле черноземов, серых лесных и аллювиальных почв?

3. Для какого типа почв характерна наибольшая радиальная дифференциация тяжелых металлов?

4. При поступлении загрязняющих веществ, в каких горизонтах почв можно ожидать наиболее интенсивное их накопление при равномерном просачивании по профилю почв?

Количественная оценка распределения химических элементов в ряду сопряженных ландшафтов проводится по сравнению значений коэффициента латеральной дифференциации(L), представляющего собой отношение содержания химического элемента в изучаемом подчиненном ландшафте (С_из.л.) к его содержанию в автономном ландшафте (С_авт.л.): L = С_из.л./ С_авт.л.. По величине коэффициента латеральной дифференциации можно судить о латеральной структуре ландшафтов, которая характеризует геохимическое сопряжение в каскадных системах различных уровней (катенах, геохимических аренах и т.д.).

Анализ латеральной дифференциации химических элементов в почвообразующих породах и гумусовом горизонте почв позволяет установить влияние литогеохимической структуры на латеральную миграцию. При сопряженном виде изменения микроэлементного состава почв и почвообразующих пород латеральная миграция не изменяет литогеохимическую структуру, при конвергентном – сглаживает ее контрастность, а при дивергентном – усиливает и усложняет [Гаврилова, Касимов 1989].

По результатам лабораторных анализов почво-грунтов строятся графики латеральной дифференциации различных химических элементов (рис. 3).

Рисунок 3 - Диаграмма коэффициентов латеральной дифференциации валовых форм металлов в почвообразующих породах и почвах ландшафтов смешанных лесов водно-ледниковых равнин Республики Мордовия (Элементарные ландшафты: 1 – элювиальный; 2 – трансэлювиальный; 3 – супераквальный; а – в почвообразующих породах; б – в гумусовом горизонте А₁).

Задание 4. Построение графиков латеральной дифференциации

1. По данным, приведенным в таблице 21 и на рисунке 4 построить совмещенные графики латеральной дифференциации химических элементов в почвообразующих породах (в виде столбчатой диаграммы) и гумусовом горизонте почв (изолинейным графиком).

2. Провести сопряженный анализ распределения тяжелых металлов в гумусовом горизонте почв и почвообразующих породах.

3. Для каких химических элементов характерна наибольшая латеральная дифференциация?

4. В каких элементарных ландшафтах можно ожидать наиболее интенсивное накопление химических элементов в гумусовом горизонте почв, при их равномерном поступлении с выбросами предприятий?

Рисунок 4 - Ландшафтно-геохимический профиль