Геохимия ландшафта

В природных ландшафтах различают биотические обратные связи (между компонентами биоценоза) и биокосные (между живым и косным веществом). Кроме характера связи (прямые или обратные) необходимо учитывать важность тех или иных связей в ландшафте, так как одни имеют ведущее значение, а другие – второстепенное.

В общей теории систем выделяются “централизованные системы”, для которых характерен “структурный центр”, играющий ведущую роль в данной системе. Структурный центр определяет связи, единство и управление в системе. Возможны би- и полицентрические системы. Большинство ландшафтов относится к централизованным системам. В природном ландшафте центром часто служат почвы и растительность водораздельных участков (“водораздельный центр”), обусловливающие многие геохимические особенности ландшафтов более низких гипсометрических уровней (рис. 2). Техногенные ландшафты, как npaвило, полицентричны. Понятия о ландшафтно-геохимической системе и структуре являются фундаментальными в геохимии ландшафта.

Связи между частями ландшафта осуществляются в процессе миграции вещества, энергии и передачи информации.

Во всех ландшафтах протекают информационные процессы, но проявля­ются они неодинаково. В более простых случаях имеют место только сбор, хранение, передача и выдача информации, а в более сложных – и ее перера­ботка.

Таким образом, при изучении геохимии ландшафтов необходимо вы­являть их прямые и обратные связи (положительные и отрицательные), анализировать их самоорганизацию и саморегуляцию, оценивать целост­ность, упорядоченность, централизацию и другие информационные по­казатели.

Каскадные ландшафтно-геохимические системы

Б.Б. Полыновым показано, что системообразующую роль в сопряженных почвах и элементарных ландшафтах играет миграция химических элементов. В районах со стоком водоразделы, склоны, долины, водоемы образуют еди­ное целое, которое он назвал геохимическим ландшафтом. По А.И. Перельману, геохимический ландшафт – 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.

И для геохимического ландшафта типичны площади выявления, мощ­ность, структура (комплекс элементарных ландшафтов и их геохимическое сопряжение) и другие морфологические признаки.

Природные системы с однонаправленными потоками вещества называют каскадными. Наиболее целостным проявлением свойств такой системы обладают водосборные бассейны. 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. В зависимости от закрытости или открытости аккумулятивных зве­ньев М.А. Глазовская выделяет каскадные системы рассеяния и концентрации.

Наиболее просто организованной КЛГС 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.

Подобно тому, как радиальная геохимическая структура отражает характер взаимодействия между компонентами и блоками ЭЛГС по вертикали, отно­шения химических элементов в катенах в плане характеризуются латеральной геохими­ческой структурой, выражающейся в латеральной или субгоризонтальной геохимической зональности.

Следующим по сложности уровнем каскадных систем являются ландшафтно-геохимические арены – совокупность катен, ограниченных общим водосборным и солесборным бассейном. Наряду с аренами – системами концентрации водного и гидрохимического стока, локально распространены каскадные системы рассеяния, в которых от верхних к нижним звеньям водный и гидрохимический стоки рассеиваются.

7