Закон аналогичных топографических рядов (по Захарову)

Во все зонах распределение почв по элементам рельефа имеет аналогичный характер, т.е. на возвышенных элементах – типичные зональные почвы (автоморфные), а на отрицательных элементах – полугидроморфные и гидроморфные, на склонах – переходные.

Структура почвенного покрова СПП

Закономерно повторяющиеся в пространстве почвенные неоднородности (ареалы) в связи со сменой мезо и микрорельефа, почвообразующих пород, эрозионных процессов, заболачивания.

Фридланд ввел понятие ЭПА – элементарного почвенного ареала

ЭПА – небольшой участок территории, на котором почвенный покров представлен одним разрядом почв

Сочетагния – это почвы, связанные с мезорельефом

Комплексы – проявляются в виде чередования мелких пятен почв разных типов.

Например солонцы, солончаки среди каштановых почв.

5. Наличие почвенных фаций и провинций.

Почвенная фация – часть почвенной зоны, которая отличается от других ее частей по температуре и увлажнению.

Почвенная провинция – часть почвенной фации. Выделяется по тем же признакам, что и фация, только более мелкое деление.

Почвенные провинции делятся на почвенные округа и почвенные районы

Почвенный округ – часть почвенной провинции, разнообразие почв в которой обусловлены особенностями рельефа и почвообразующих пород.

Почвенные районы – часть почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвенного покрова.

17. Экологические функции почв

ПОЧВА– самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительности, животных, микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущим строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЧВ можно объединить в три группы.

Первая группа — экологические функции почвы как среды обитания высших растений, микроорганизмов и многочисленной почвенной фауны. Почва для живых организмов является жилищем, источником элементов питания (для многих и воды) и энергии. Эти функции почвы обусловлены ее физическими, физико-химическими свойствами, химическим составом и определяются показателями и параметрами ее состава и свойств. Интегральным показателем оценки этой группы экологических функций почвы является уровень ее плодородия. В обобщенном виде данная группа экологических функций представлена в таблице 69.

Вторая группа экологических функций почвы связана с процессами миграции и аккумуляции веществ в сопряженных ландшафтах и отдельных их участках в соответствии с рельефом местности. Эта группа функций определяется, с одной стороны, составом и свойствами конкретной почвы, т. е. первой группой ее экологических функций, а с другой — литолого-геоморфологическими условиями, характеризующими ее как компонент сопряженных ландшафтов.

Для одних условий рельефа (водоразделы, холмы, бугры, увалы и др.) характерны элювиальные процессы, т. е. вынос веществ под влиянием нисходящих токов воды, для других (склоновые формы рельефа) наряду с выносом веществ свойственны процессы транспортировки их в виде жидкого и твердого стоков и для третьих (речные долины, приозерные котловины, водоемы и т. п.) характерна аккумуляция веществ, приносимых с водораздельных и склоновых территорий.

Третья группа экологических функций почвы (почвенного покрова) объединена в понятие «глобальные (общепланетарные) функции». Почвенный покров тесно взаимосвязан с основными сферами Земли— литосферой, атмосферой, гидросферой и биосферой. При этом он оказывает огромное влияние на их состав, свойства и функционирование. Это влияние и определяет чрезвычайно важные общепланетарные функции почвенного покрова. Они обобщены в таблице 70, из которой видно, как велика роль почвенного покрова в жизни нашей планеты, в поддержании сложившегося равновесия между сферами земного шара, столь необходимого для существования человека и вообще жизни во всех формах ее проявления.

Под воздействием хозяйственной деятельности человека изменяются состав, свойства и режимы, уровень плодородия почв, что существенно влияет на их экологические функции. Эти изменения могут быть как положительными, так и отрицательными.

Положительные проявляются в устранении или ослаблении неблагоприятных свойств почв как среды обитания живых организмов, создании для их жизнедеятельности наиболее благоприятных условий. Такая направленность в изменении почвы связана с их окультуриванием и обусловливает сохранение и повышение почвенного плодородия и более активное проявление экологических функций почвы.

К негативным явлениям, связанным с применением средств химизации, гидротехнических мероприятий, обработки почвы, а также вызванным техногенным загрязнением почвенной среды, относятся: ухудшение физических (уплотнение, обесструктуривание) и физико-химических (избыточное подкисление и подщелачивание, возникновение восстановительных процессов) свойств; загрязнение тяжелыми металлами, пестицидами и др.; дегумификация; развитие эрозии; засоление и осолонцевание; заболачивание.

Отрицательное влияние перечисленных приемов на экологические функции почвы заключается в том, что при этом нарушаются процессы превращения веществ и энергии, воздухообмена, трофические связи между группами почвенной биоты, ухудшаются функциональные свойства почвы. Как следствие, ухудшаются или полностью разрушаются те или иные экологические функции почвы не только как среды существования растений и почвенной биоты, но и как компонента ландшафта и биосферы в целом.

18. Геохимический ландшафт. Виды элементарных геохимических ландшафтов

Ландшафт геохимический— территориальная единица, в которой осуществляется определенный тип миграции химических элементов. Индивидуальность геохимического ландшафта определяется одним или несколькими элементами (типоморфными). по Б. Б. Полынову, состоит из ряда элементарных ландшафтов, закономерно сменяющихся в пространстве. Элементарные геохимические ландшафты участки с преобладанием определенной качественной направленности процессов миграции и аккумуляции веществ: преобладание выноса (элювиальных процессов), транспортировки (транзита) мигрирующих веществ и господства процессов их аккумуляции.

Наименьшая площадь, на которой размещаются все части элементарного ландшафта, называется площадью выявления. Чем сложнее элементарный ландшафт, чем интенсивнее в нем протекает миграция химических элементов, чем больше в нем информации, т.е. чем больше в нем информации, тем больше и площадь выявления. Поэтому наименьшие площади выявления характерны для пустынь без высшей растительности (шоровые солончаки, такыры), а наибольшие для – для лесных ландшафтов влажных тропиков с их огромным видовым разнообразием (биологической информацией). Площадь выявления – это важная константа, имеющая большое значение для классификации элементарных ландшафтов.

Под мощностью элементарного ландшафта понимается расстояние от его верхней границы до нижней. Верхняя граница находится в тропосфере и определяется зоной распространения пыли земного происхождения (из данного или соседнего ландшафта), обитания организмов. Нижней границей в ряде случаев является горизонт грунтовых вод (включительно)

Вследствие миграции химических элементов элементарный ландшафт неоднороден в вертикальном направлении, что создает радиальную геохимическую структуру (ярусы: ярус живого вещества, ярус почв, порода, ярус грунтовых вод, ярус коры выветривания или горизонты

Различают следующие основные элементарные геохимические ландшафты:

1. Элювиальные ЭГЛ— участки, занимающие повышенное положение, занятые преимущественно зональными почвами; в условиях влажного климата преобладает промывной водный режим. При- внос веществ в почву возможен только за счет атмосферной пыли и осадков, биологического круговорота и антропогенного воздействия (внесение удобрений, мелиорантов, пестицидов и т. д.).

2. Транзитные ЭГЛ— склоновые формы рельефа, для которых характерен перенос (транзит) мигрирующих веществ вместе с внутрипочвенным и поверхностным стоками. Они могут подразделяться на трансэлювиальные ЭГЛ— верхние части склонов, где наряду с транзитом веществ отчетливо выражены элювиальные 420

процессы, и трансаккумулятивные ЭГЛ— нижние части склонов, где наблюдается затухание поверхностного и внутрипочвенного переносов веществ и проявляется их аккумуляция.

3. Аккумулятивные ЭГЛ— поймы рек, приозерные котловины, долины, водоемы. Здесь аккумулируется большая часть веществ, мигрирующих с водораздельных и склоновых территорий.

Аккумулятивные ландшафты подразделяют на субаквальные

(гидроморфные) — поймы, долины, котловины и т. д. и аквальные — водоемы.

На пути миграции вещества могут прекращать свое движение и накапливаться в профиле исходной почвы (почвообразующей породе) или другой почвы сопряженного ландшафта. Такие изменения в превращении веществ при их миграции могут быть обусловлены различными причинами: поглощением живыми организмами, изменением физико-химических условий среды (реакции, ОВ-со- стояния, сорбционных свойств почвенно-грунтовой толщи), химического состава пород и растворов, физических условий миграции.

Наряду с основными элементарными ландшафтами существуют многочисленные переходные формы, приуроченные к склонам, поймам рек и т.д. Поэтому М.А.Глазовская дополнила классификацию элементарных ландшафтов. Замкнутое понижение водораздела с глубоким уровнем грунтовых вод было названо аккумулятивно-элювиальным ландшафтам. Верхняя часть пологого и крутого склона или выпуклая вершина относятся к трансэлювиальным ландшафтам. В нижней части склона, на делювиальных и пролювиальных отложениях, формируется трансаккумулятивный (элювиально-аккумулятивный) элементарный ландшафт. Супераквальные ландшафты она делит на транссупераквальный, с проточными грунтовыми водами и активным водообменном, и собственно супераквальный ландшафт – с застойными грунтовыми водами замкнутых понижений. Субаквальные ландшафты с проточной водой (река, проточное озеро, море) называются трансаквальными, а с непроточной водой (непроточное озеро) – аквальными

19. Типы геохимических барьеров

Геохимическими барьерами называются участки биосферы, где на коротком расстоянии происходит резкое уменьшение интенсивности миграции химических элементов и, как следствие, их концентрирование. На геохимических барьерах образуются рудные и безрудные аномалии.

Согласно современным представлениям, различают следующие геохимические барьеры в биосфере:

- механический;

- физико-химический;

- биогеохимический;

- техногенный.

Первые три типа геохимических барьеров существовали в биосфере до возникновения человеческой цивилизации. Последний, техногенный, появляется в результате целенаправленного воздействия человека на окружающую среду и его роль все возрастает.

Механический барьер – участок резкого уменьшения интенсивности механической миграции химических элементов. На таких барьерах формируются золотые, платиновые, оловянные, монацитовые, алмазные и прочие россыпи. Такого типа барьеры образуются на путях распространения литохимических потоков рассеивания в результате уменьшения скорости и несущей способности потока и, как следствие, выпадения тяжелой фракции.

Биогеохимическийбарьер – связан с биогенным концентрированием химических элементов. Примером такого барьера является верхний гумусовый слой почвы, где концентрируются металлы в результате образования различных малорастворимых металлоорганических соединений. На биогеохимических барьерах образуются залежи горючих ископаемых (концентрируется углерод) – угля, торфа, нефти. С биогеохимическим барьером также связано образование залежей известняка, фосфоритов, селитры (концентрируются углерод, кальций, азот, фосфор).

Физико-химическийбарьер – наиболее обширный тип геохимических барьеров, обусловлен изменением интенсивности миграционных потоков элементов в результате протекания различных физико-химических процессов в литосфере и гидросфере. Они подразделяются на следующие классы: окислительный, восстановительный, сульфидный и карбонатный, щелочной, кислотный, испарительный, адсорбционный и термодинамический.

Примером аккумуляции веществ на окислительном барьере является формирование железистых и железомарганцевых горизонтов на контактах глеевых вод с водами, обогащенными кислородом, или при их поступлении в хорошо аэрируемые горизонты.

Техногенные геохимические барьеры – связаны с деятельностью человека, приводящей к образованию техногенных потоков рассеивания химических элементов и их концентрированию в различных геосферах. Ярким примером является складирование и захоронение отходов, в которых содержание химических элементов в десятки и сотни раз превышает их кларковые значения в литосфере. возникновением на участках резкого изменения температуры или давления, с которыми тесно связан газовый режим вод. С действием этого барьера связано, в частности, широко распространенное накопление карбонатов кальция при перемещении растворов Са(НС03)2 из холодных слоев в теплые с выпадением при этом СаС03 в результате потери С02.

20. Основные виды деградации почв.

ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ(Ы) — постепенное ухудшение свойств почвы, вызванное изменением условий почвообразования в результате естественных причин (например, наступления лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение и т.д.) и сопровождающееся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия
Все виды деградации почв можно условно разделить на три основные группы:

- физическая деградация – ухудшение физических и водно-физических свойств почвы, нарушение почвенного профиля;

- химическая деградация – ухудшение химических свойств почв;

- биологическая деградация – сокращение численности видового разнообразия и оптимального соотношения различных видов микроорганизмов, загрязнение почвы патогенными микроорганизмами, ухудшение санитарно-эпидемиологических показателей.

Физическая деградация почв

Физическая деградация почвы фиксируется как по уменьшению мощности органогенных горизонтов почв или уничтожению других почвенных горизонтов и всего профиля, так и по изменению конкретных физических свойств механически ненарушенного почвенного профиля (собственно физическая деградация). Нарушение почвы может быть связано и с поступлением на ее поверхность постороннего абиотического наноса, ухудшающего продукционную функцию почвы.

Механические нарушения почвы, приводящие к физическому разрушению почвенного профиля или его части, могут быть вызваны различными формами антропогенных воздействий.

Эрозия почв

Под эрозией почвы понимается разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. Причины распространения эрозии почв можно разделить по пяти группам факторов эрозии: климатические, топографические, почвенные, биогенные и антропогенные. Непосредственное влияние на интенсивность эрозиозных процессов оказывают следующие факторы:

- климатические факторы – интенсивность и продолжительность дождя или снеготаяния, температура воздуха, скорость, направление и время проявления ветра;

- топографические факторы – длина, крутизна, форма склонов, характер рельефа;

- свойства почвы – водопроницаемость, противоэрозийная стойкость;

- биогенные факторы – создание беспозвоночными в почве сети каналов, защитная роль растительности, проявляющаяся в снижении скорости ветра и влиянии на температурный и водный режим почвы.

В процессе хозяйственной деятельности человек изменят соотношение факторов эрозии почв, что сопровождается ускорением развития эрозии почв.

Как итог, можно сказать, что крайней степенью физической деградации почв является полное уничтожение почвы как природного объекта, вплоть до состояния горной породы.

Химическая деградация почв

Химическая деградация почв включает изменение многих почвенных свойств вследствие различных причин природного и антропогенного происхождения. Факторы и причины химической деградации можно разделить на две группы:

- изменения, вызванные сельскохозяйственными процессами, связанные с потерей элементов минерального питания, гумуса, подкисления за счет высоких доз кислых удобрений и за счет окисления сульфидов в почвах, где они имеются;

- изменения, вызванные загрязнением почв промышленными и коммунальными отходами, избыточными дозами навоза и пестицидов, кислотными дождями и разливами нефти.