Морфология элементарного ландшафта 3 страница

вальных ландшафтах, где реакция водного раствора близкая к нейтральной, образуется сидерит.

Алюминий осаждается с образованием оксидов и гид­роксидов, а также комплексных минеральных и органо-минеральных соединений. В оглеенной коре выветрива­ния отмечается повышенное содержание алюминия. В комплексные соединения железа, марганца, кремния, алюминия редкие элементы входят изоморфно, в виде акцессорных примесей и в сорбированной форме, что от­ражается на количественном содержании их в различных по составу и происхождению почвообразующих породах. Например, в морских глинах марганца в 20 раз больше, чем в древнеаллювиальных песках, иода — в 50 раз; раз­личие между покровными суглинками и суглинистой мо­реной по содержанию редких и рассеянных элементов не существенно. Поскольку кремний и алюминий составля­ют основу коры выветривания, состав ее сиаллитный, устойчивость минералов неодинакова.

Почвы. Гидротермические условия в сочетании с хвойной растительностью приводят к формированию в элювиальных ландшафтах подзолистых почв. В местах распространения вечной мерзлоты образуются мерзлот-но-таежные почвы. В южной тайге с примесью листвен­ных пород и травяным напочвенным покровом развива­ются дерново-подзолистые почвы. В супераквальных ландшафтах также формируются дерново-подзолистые почвы, но с признаками гидроморфизма: временно из­быточно увлажняемые, глееватые и глеевые; местами встречаются глеево-подзолистые, мерзлотно-таежные за­болоченные, дерново-болотные, болотные, дерново-кар­бонатные заболоченные.

Минерализация органики протекает преимуществен­но с участием грибной микрофлоры, которая создает гру-^s бый гумус с преобладанием агрессивных фульвокислот. С минеральными соединениями фульвокислоты образу­ют растворимые органо-минеральные комплексы, кото­рые мигрируют вниз по профилю. Из опада хвойных и лиственных пород, а также травяного покрова формиру­ется менее кислый гумус дерново-подзолистых почв (со­держание 2—4%). Продукты взаимодействия гуминовых кислот с минеральными соединениями нерастворимы и аккумулируются в гумусовом горизонте. Передвигающие­ся по профилю почв растворенные соли осаждаются и формируют иллювиальный горизонт. Таким образом, в почвах с развитием подзолистого процесса наблюдается два горизонта аккумуляции химических элементов: гу мусовый и иллювиальный. Первичные минералы преобра-зуются во вторичные более замедленным темпом по срав нению с аналогичными процессами в ландшафтах тропи ческих лесов. Этим многие исследователи обычно объяс нябт накопление здесь гидрослюды — начальной стадии преобразования глинистых минералов, реже встречаются монтмориллонит, каолинит, вермикулит. Для почв ланд шафтов хвойных лесов характерно также накопле ние высокодисперсного кварца, аморфных полуторных окислов,гетита, гиббсита.

В мерзлотно-таежных почвах сильное промерзание зимой и иссушение в теплый период вызывают движение влаги с растворимыми соединениями к поверхности поч вы. Периодически промывной водный режим способству ет миграции химических элементов к мерзлотному слою. В связи с этим элементы аккумулируются в гумусовом и надмерзлотном горизонте почв. Фульвокислоты достига ют обычно горизонта вечной мерзлоты с образованием иллюювиально-надмерзлотно-гумусового горизонта. По профилю почв содержание полуторных окислов, азота, фосфора, калия высокое, но коэффициент использования их растительностью низкий. В почвах супераквальных ландшафтов слабо выражены передвижение и аккумуля ция элементов по профилю.

Воды ландшафтов хвойных лесов бореального пояса гидророкарбонатно-кальциевые, в северной тайге — гидро-карбонатные, местами гидрокарбонатно-кальциево-маг-ниевые, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натрие-вые. Минерализация вод колеблется в широких пределах, ОТ 20 до 500 мг/л, подземные воды имеют более высокую минерализацию. Максимальная концентрация химиче ских элементов в поверхностных водах наблюдается в межень, минимальная — в паводок и половодье. В связи с большим расходом воды в паводок вынос элементов бо-более интенсивный за счет повышенного расхода воды. Со-отношение между содержанием химических элементов в воде изменяется в зависимости от состава пород и их растворимости. Для вод таежных ландшафтов характер-новысокое содержание растворимых органических ве-ществ, о чем говорит высокая цветность и окисляемость, Техногенное воздействие, выход на поверхность минера-[ИЗОванных грунтовых вод повышают минерализацию иизменяют состав речных вод. В нижнем течении р. Мо­сквы гидрокарбонатно-кальциевые воды сменяются на гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридно-кальциево - натри-ево-магниевые.

Минерализация вод озер изменяется в широких пре­делах: более высокая концентрация элементов в зимний и летний периоды, низкая — весной и осенью. Преоблада­ют воды гидрокарбонатно-кальциевые с нейтральной и слабощелочной реакцией. В озерах постоянно протекает процесс аккумуляции элементов и их седиментации на дне водоемов. Образуются кремнеземистые и известковые сапропели, озерные железны

руды, карбонатно-силикат-ные илы и в озерах среди торфяных болот детрит.

С атмосферными осадками в ландшафтах хвойных ле­сов выпадет от 0,5 до 5,0 ц/га солей.

Растительность. Ландшафты хвойных лесов бореаль­ного пояса представлены следующими основными вида­ми пород: сосной, елью, пихтой, кедром, лиственницей. Биологическая информация в тайге меньше, чем в лист­венных лесах, в.2 раза и составляет около 1000 видов. Из органических соединений в хвойных породах преобладает клетчатка (50%), много лигнина и гемицеллюлозы. Хвой­ные содержат больше, чем другие породы, смол, дубиль­ных веществ, которые противостоят разрушению древе­сины микроорганизмами и вредителями. Фитонциды, вы­деляемые хвойными породами, обладают целебными свойствами для организма человека.

Показатели биологического круговорота в хвойных лесах колеблются вследствие изменения гидротермиче­ских условий, географического положения, типа и возра­ста леса, состава почвообразующих пород. Биомасса, на­пример, сосняка бруснично-беломошного 130-летнего воз­раста в северной тайге горно-лесного пояса Хибин состав­ляет 955 ц/га; сосняка брусничного 70-летнего возраста средней тайги в Мордовии — 2799 ц/га; ельника зелено-мошного 72-летнего возраста средней тайги в районе Великих Лук — 2908 ц/га. Зоомасса в южной тайге со­ставляет 0,1% биомассы. Фитомасса древесного яруса соснового леса достигает максимума примерно в 120— 140 лет, затем незначительно уменьшается. Нарастание фитомассы напочвенного покрова идет в лесу до 200-лет­него возраста, затем стабилизируется. Она составляет 2—6% от общей фитомассы соснового леса.

Структура биомассы хвойного леса следующая: зеле­май часть составляет 4—5%, многолетняя надземная часть — 72—74, корни — 22—23%. Средний годовой при­рост в хвойном лесу северной тайги около 20, в средней та (ire — более 30, в южной — 70 ц/га, т. е. возрастает от малопродуктивного к среднепродуктивному. Опад в хвой­ных лесах значительно меньший, чем в широколиствен­ных, однако в процентах от биомассы эти величины со­ставляют 1,4 и 2%. На долю основной части опада (хвоя н пстки) приходится 85%. В северной тайге опад состав­ляет 15, в средней — 40—50 ц/га. Истинный прирост для тайги — от 2 до 50 ц/га.

Зольные элементы в биомассе составляют 0,5, вместе с азотом 1% и распределяются в органах по базипетально-му типу: в хвое— 17—19%, многолетней надземной ча­сти— 48—57, в корнях — 24—35%. В ежегодном приро­сте сосредоточено 0,23 ц/га азота и зольных элементов в северной тайге и 1,13 в средней. Возвращается с опадом 0,21—0,68 ц/га зольных элементов и азота. От суммы зольных элементов азот в ежегодном опаде составляет 27—50%, из зольных элементов кальций 22—48, крем­ний — 6—18, Al + Fe — 3—10%. Зольные элементы и азот образуют следующие геохимические ряды:

потребления (сосна) N>K>Ca>P, Mg, Si, S, Al, Mn>Fe, Na;

нозврата (сосна) N>Ca>K>Mg, Si, P, S, Al>Fe, Mn, Na;

потребления (ель) N, Ca>K>Si>P, Mg, Al, Mn>Fe, Na;

возврата (ель) N>Ca>K, Si>Mg, P, Al, S>Fe, Mn, Na.

Зольность хвои (2—3,5%) выше, чем древесины (0,5— 1,5%). Тип химизма хвойных лесов кальциево-азотный. Масса подстилки высокая и зависит от типа леса. В ело-вом лесу Беловежской пущи подстилка составляет 340— 620 ц/га, а в елово-дубовом около 200 ц/га. Интенсивность опологического круговорота в тайге сильно заторможен­ная (6—20).

По мере изменения гидротермических условий при переходе от ландшафтов лесов жаркого пояса к хвойным лесам бореального пояса происходит ослабление процес-сов образования живого вещества и его разложения при отмирании. Для лесных ландшафтов разных поясов име-|'¹ гея геохимические показатели, свидетельствующие о i кодстве этих ландшафтов: структура биомассы (в про-центах), базипетальное распределение элементов по ор­ганам, длительная биогенная аккумуляция элементов в февесине, ежегодный возврат в почву лишь незначитель­ной части биомассы, кислая и слабокислая реакция почв, обусловленная особенностями разложения лесной под­стилки и нейтрализации основаниями кислых продуктов распада.

Практические аспекты геохимии ландшафта

Геохимия ландшафта и сельское хозяйство. Степень земледельческого использования ландшафтов хвойных лесов земного шара низкая: в северной тайге — 2, юж­ной— 25%. Площадь сельскохозяйственного ландшафта можно увеличить в северной тайге до 10%, в южной — до 40%. Освоение территории замедляется недостаткомтепла, элементов питания, низкой продуктивностью куль­турных растений.

Дефицит элементов питания обусловлен низкими темпами развития естественных геохимических и биохи­мических процессов, которые ведут к растворению ми­неральных и разложению органических соединений, а также определяется выносом химических элементов с почвенно-грунтовыми водами и ежегодным выносом с урожаем. Природные процессы регулируются путем агро­технических мероприятий, улучшающих воздухопроницае­мость (активизация окислительного процесса) и тепло­проводность почв (активизация биохимического процес­са), повышающих или стабилизирующих влажность кор-необитаемого слоя. Потери химических элементов почвой при вымывании осадками и выносе растениями колеб­лются от 2—3% для кобальта, фосфора и железа до 30— 63% для бора, молибдена, калия, азота (табл. 10). Био­логическая реакция сельскохозяйственных растений опре­деляется недостатком N, Р, К, Са, Mg, Со, Си, В, Мо, местами Zn, Mn, I. Положительный баланс химических элементов в почве достигается внесением органических и минеральных удобрений. Для южной тайги естественное плодородие почвы формирует урожай на 60%, минераль­ные удобрения — до 40, органические — до 10%. На 1 га пашни вносится от 150 до 300 кг/га действующего веще­ства (д. в.) минеральных удобрений (NPK), 10—20 т на­воза, 3—5 т извести для нейтрализации кислотности, 0,5—10,0 кг д. в. микроудобрений.

Геохимия ландшафта и здравоохранение. Ландшаф­ты хвойных лесов бореального пояса с точки зрения био­геохимических эндемий изучены недостаточнодемия, в ландшафтах Полесья — кобальтовая, в бассей­не р. Суры в Чувашской АССР, р. Вилюй в Якутской АССР, а также в нижнем течении Амура и его левых притоков Зеи и Бурей установлены кремниевые эндемич­ные субрегионы по уролитиазу.

Содержание кремния в водах эндемичных субрегио­нов по уролитиазу колеблется от 12 до 26 мг/л воды. Эк­спериментально установлено, что при содержании крем­ния до 2,5 мг/л воды снижается интенсивность биохими­ческих, гистопатоморфологических сдвигов в организме животных и предупреждается образование мочевых кам­ней. Недостаточное поступление кремния в организм жи­вотных понижает интенсивность роста шерсти и роговых покровов. В организме человека содержится около 2100 мг кремния, который концентрируется в легких, во­лосах, коже, костях, эритроцитах, печени, почках, коре головного мозга.

С целью профилактики зобной болезни проводится иодирование соли; в отдельных регионах проводят фто­рирование воды с целью предупреждения кариеса зубов.

Геохимические методы поисков полезных ископаемых используются во многих регионах тайги. Биогеохимиче­ский метод применяется на маломощных осадочных по­родах (Урал, Восточная Сибирь). В Восточной Сибири биогеохимический метод поисков по коре стволов сосны, лиственницы, березы более эффективен, чем отбор и ана­лиз листьев и ветвей. Кора является индикатором для по­исков следующих элементов: Pb, Zn, Au, Sn, W, As, Sb, Bi, Cd, Li, Rb, Cs, Sr, Be, Ba, La, Ce, U, F (А. Л. Кова­левский, 1978). По коре сосны выявлены комплексные аномалии с концентрацией элементов, в 10—100—1000 раз превышающей фоновую. При использовании металло­метрического метода отбор проб следует производить из иллювиального горизонта почв вследствие промывного водного режима. Атмогеохимический метод перспективен для Средней Азии, Западной Сибири, Восточно-Европей­ской равнины. В тайге используется гидрохимический метод.

Геохимия ландшафтов хвойно-лиственных лесов (на примере Белоруссии)

Водная миграция. Поскольку ландшафты хвойно-лиственных лесов Белоруссии относятся к зоне достаточ­ного увлажнения, водная миграция элементов имеет определяющее значение. Кислая реакция среды и про­мывной водный режим создают предпосылки для раство­рения минералов, разложения органических веществ и миграции освободившихся химических элементов в ион­ной, коллоидной и суспензионной форме. Геохимические барьеры (механический, биологический, окислительный, восстановительный и др.) задерживают миграцию эле­ментов, способствуя концентрации и синтезу устойчивых минеральных и органических веществ.

Белоруссия относится к регионам с активным выно­сом почвенно-грунтовых и поверхностных вод. Около 40% стока поступает в реки за счет подземных вод. Дож­девое питание составляет по республике 10—20%, снего­вое на западе — 25—30, на востоке—до 60%. Инфиль­трация атмосферных осадков в северной провинции не превышает 0,7—10,0%, в центральной — 24—30, в юж­ной— 27—55%. Максимальный модуль ионного стока, который характеризует активность химической денуда­ции, характерен для центральной (44,3 т/км²) и северной (42,7 т/км²) провинций, минимальный — для южной (24,6 т/км²)". Активность водообмена между элементар­ными ландшафтами определяется глубиной расчленения рельефа, которая колеблется от 20 м и более в централь­ной провинции до 5 м в южной. Площадь элементарных ландшафтов, по А. А. Хомичу (1974), следующая: элю­виальные ландшафты занимают 48% площади республи­ки, супераквальные — 32, субаквальные — около 6, мел­коконтурные участки с преобладанием элювиальных или супераквальных ландшафтов— 14%. Поверхностный сток химических элементов ускоряется в местах с боль­шей глубиной расчленения рельефа, но замедляется гу­стотой растительного покрова (степенью покрытия).

Агрессивность воды в условиях ландшафтов Белорус-I пи по отношению к породе определяется растворимым углекислым газом (1,1 —19,4 мг/л) и наличием кислот. ■ l 1 ii.-i ко активность и длительность гидролиза ограничи-1ШЮТСЯ термическим режимом вод и пород. В зимний пе­риод растворение пород прекращается, водная миграция I тементов минимальная. Максимального уровня водная им рация элементов достигает в период паводков, поло-иодий в весенне-летне-осенний период.

Йодная миграция элементов в системе почва—поро-1.1 осуществляется преимущественно вглубь по профилю. I'. результате происходит обеднение почвы в подзолистом горизонте и аккумуляция их в иллювиальном горизонте,! I люке коре выветривания.

Типоморфными элементами и соединениями в ланд­шафтах Белоруссии чаще всего бывают водород, двух­валентное железо, редко кальций и сероводород. Осуше­ние земель привело к уменьшению площади ландшафтов i восстановительной глеевой обстановкой и расширению площадей с окислительной обстановкой, что замедлило миграцию железа, марганца и активизировало переме­щение кальция, марганца, хлора, калия, азота.

Биогенная миграция. Белоруссия относится к семей-I рву южной тайги, в которой распространены хвойные и [ИСТвенные породы деревьев, а напочвенный покров представлен кустарниками, кустарничками и луговыми «ранами. Биогенная миграция элементов в ландшафтах • разнообразными растительными сообществами будет иметь свои особенности. Многолетние растения исклю­чают из биологического круговорота до 96% зольных I [ементов и органогенов от общей биомассы за счет кон-пептрации их в многолетней надземной части и корнях. Луговые сообщества, отмирая, ежегодно способствуют ускорению биологического круговорота и аккумуляции >цементов в перегнойном горизонте почв в виде гумуса И торфа. Агроценозы ежегодно отчуждают из почвы с, рожаем большую часть элементов с биомассой, которые частично восполняются внесением удобрений. Биологи-•н екая аккумуляция химических элементов в ландшаф-i.ix противостоит водной миграции, способствующей при промывном водном режиме выносу их за пределы ланд­шафта.

Гжогенная миграция элементов имеет сезонную на-иравленность (в течение полугода), достигая высокой активности при среднесуточной температуре выше 10° С. Умеренные гидротермические условия способствуют об­разованию углеводов; белков и зольных элементов на­капливается мало. Химические элементы концентриру­ются в надземной части (базипетальный тип распределе­ния) растений за исключением луговых (акропетальный тип распределения).

Атмосферная миграция элементов в ландшафтах хвойно-лиственных лесов в условиях Белоруссии изучена слабо. Химический состав атмосферы соответствует нор­ме. Состав и количество примеси в атмосфере — величи­на переменная. Твердые частицы аэрозолей над промыш­ленными районами достигают большей концентрации, чем в местах удаленных от техногенного воздействия (10—50 г пыли на 1 м² в год) (В. А. Ковалев, 1972). Атмосферные осадки по минерализации относятся к ультрапресным (около 40—60 мг/л) гидрокарбонатно-кальциевого состава. Они обеспечивают выпадение на поверхность почв и водоемов за год, по нашим подсчетам, до 2—3 ц/га солей. Самоочищение атмосферы достигает­ся западным переносом влажных воздушных масс, а так­же выпадением осадков и геохимическим взаимодействи­ем газов, что свойственно ландшафтам с гумидным кли­матом.

Техногенная миграция. В промышленных районах основным, источником концентрации и рассеяния хими­ческих элементов является жидкое, твердое и газообраз­ное топливо. Предприятия химической промышленности (Светлогорск, Гродно, Новополоцк, Мозырь) привносят в атмосферу органические и неорганические соединения, поскольку очистные сооружения не полностью улавлива­ют отходы. Цементная промышленность (г. Кричев) за­соряет через атмосферу окружающие ландшафты цемент­ной пылью, содержащей некоторые тяжелые металлы. Из отвалов Солигорского калийного комбината в почвы и воды поступает повышенное содержание натрия, хлора, в результате почвы подкисляются.

В сельском хозяйстве Белоруссии пестициды исполь­зуются ограниченно, поэтому их техногенная миграция выражена слабо. Минеральные удобрения, вносимые ежегодно в почву, увеличивают модуль техногенного дав­ления азота, фосфора, калия, кальция, но ежегодное от­чуждение элементов с урожаем и промывной водный ре­i им создают слабую деструкционную активность этих (лементов.

Тсхногенез способствует повышению минерализации 11мосферных осадков над городами, достигая 100— 200 мг/л, что отражается на их химическом составе за i чет повышения содержания сульфат-иона. Над промыш-леиными районами солей с атмосферными осадками вы­падает в 5 раз больше (10—15 ц/га), чем в сельской [естности.

Кислая реакция среды, окислительная обстановка в культурных ландшафтах в сочетании с умеренными гид-1><>термическими условиями и природоохранными меро­приятиями не создают в ландшафтах Белоруссии вред-пых техногенных аномалий за исключением указанных г.ыше единичных локальных случаев.

Геохимическая характеристика ландшафта

По геоморфологическим, климатическим, геологиче-

• ким, геохимическим, почвенным и растительным усло-шиям Белоруссия делится на три провинции (подзоны, области): северную, центральную и южную (полес-

I кую).

Гидротермический режим предопределяет господство
промывного водного режима, возможен слабо выражен-
ный выпотной режим. Годовая сумма осадков 500—
В00 мм, из них на теплый период приходится 450 мм, или
JQ% годовой суммы. С апреля по июль создается напря-
женный водный баланс. Испарение около 480 мм, испа-
ряемость— 600 мм в год. Среднемесячная температура
I амого теплого месяца изменяется от 17° до 19°, самого
«•.модного от —4,3 до —8,2°. Вегетационный период длит-
■ и от 209 дней на юго-западе до 178 дней на северо-вос-
I оке,.

Кора выветривания в Белоруссии неоэлювиальная, представленная переотложенными ледниковыми, водно-(Одииковыми, аллювиальными, эоловыми, лессовидными породами; мощность ее достигает нескольких метров. Ос­нову коры выветривания составляют кремний и алюми­нии, поэтому по химическому составу она относится к

• иаллитной. Наиболее распространены глинистые мине­ралы гидрослюдистой и каолинитовой группы, в виде [фИМеси встречаются монтмориллонит, вермикулит, хло­рит. В коре выветривания происходит осаждение выноси­мых из почвы оснований, которые нейтрализуют соеди­нения кислой природы и формируют реакцию раствора, близкую к нейтральной. Однако в тех случаях, когда в почве в достаточном количестве имеются вторичные гли­нистые минералы, химические элементы удерживаются изоморфно или сорбционным путем.

Почвенный покров в Белоруссии сложный и пестрый. В элювиальном ландшафте распространены дерново-подзолистые почвы, в супераквальном — дерново-подзо­листые заболоченные, дерновые заболоченные и болот­ные. Исходя из распространения почв и пород и их соста­ва можно сделать вывод, что содержание химических элементов коррелирует положительно с гранулометриче­ским составом пород и отрицательно с их возрастом. Площадь распространения суглинистых и глинистых по­род уменьшается с севера на юг, соответственно в почвах уменьшается содержание Al, Fe, Са, Mg, К, Na, Си, Мп, но увеличивается количество Si, V, Ti, Сг, т. е. элементов, образующих устойчивые к разрушению минералы (табл. 11). Почвы, одинаковые по гранулометрическому составу и процессу почвообразования, в северной про­винции по сравнению с центральной и южной богаче микроэлементами, что объясняется различием в возрасте и активностью гидролиза пород. Это положение подтвер­ждают приведенные ниже геохимические формулы, кото­рые показывают распределение элементов по величине кларка концентрации (КК) в дерново-подзолистых пес­чаных почвах разного возраста: в числителе — элементы с содержанием ниже кларка литосферы, в знаменателе — выше; перед дробью — элементы, содержание которых равно кларку литосферы:

Содержание гумуса в дерново-подзолистой почве лес­ных ландшафтов (3—4%) выше, чем сельскохозяйствен­ных (1—2,5%). В составе гумуса преобладают фульво-кислоты (С_г: Сф = 0,7—0,9). Отмечена аккумуляция боль­шинства элементов в гумусовом и иллювиальном тризонте, исключение составляют титан, цирконий, кремний.

Воды. В ландшафтах хвойно-лиственных лесов Бе­лоруссии вся толща пород с поверхности промыта и со­держит пресные гидрокарбонатно-кальциевые воды с ми­нерализацией 0,04—0,5 г/л, а в, районах смешения с глубинными напорными водами возрастает до 1—2 г/л. 11очвенно-грунтовые и речные воды имеют сходный хи­мический состав. Более высокая минерализация вод ха­рактерна для северной и центральной провинций на мо­ренных и лессовидных суглинках, местами глинах и низ­кий — для южной ландшафтной провинции на водно-лед-ппковых и эоловых песках и торфе. В водах южной провинции увеличивается содержание отдельных элемен-гов в связи с осушительной и химической мелиорацией почв и относительно хорошей миграционной способ­ностью растворимых соединений в песчаных породах и почвах. В северной и центральной провинциях глины и I у глинки задерживают миграцию элементов. В южной

провинции в почвенно-грун-товых водах содержится мар-иах педохимических провинций _ганца> кобальта, бора, МО-

либдена больше, чем в се ВерНОЙ И ЦеНТраЛЬНОЙ ПрО-

винциях (табл. 12). Коэф­фициент водной миграции марганца в центральной про­винции меньше единицы, в южной—1,23, в централь­ной провинции для меди и кобальта /С_х=1,3—1,4, в юж­ной — 38.

Химический состав почвенно-грунтовых и речных вод изменяется под влиянием усиливающейся осушительной и химической мелиорации. Содержание химических эле­ментов для поверхностных вод колеблется в широких пределах. По обобщенным автором данным, для рек БССР состав ионов следующий: Са²+ 10—80 мг/л, Mg²⁺ 0,2—3,8, Na+ + К+ 0,1—70, НС0₃" 32—270, S0₄²- 1—30, CI- 0—125, N0₃- 0—10, N0₂~ 0—0,090, ¥е_общ. 0,01—12, общая сумма ионов 50—470 мг/л; содержание микроэле­ментов — Мп 5—50 мкг/л, Си 4—25, Мо 0,2—2,0, Со 0,1— 0,5, В 1—6 мкг/л. Концентрация химических элементов в природных растворах определяется количеством выпа­дающих осадков: при максимальном увлажнении ланд­шафтов она значительно ниже, чем при недостатке влаги.

По особенностям водной миграции элементы можно разделить на три группы. *В первую группу входят фос­фор и кремний, вынос которых представляет собой посто­янную величину независимо от условий миграции. Вто­рую группу составляют элементы и соединения, вынос которых с водами уменьшается под влиянием осушитель­ной мелиорации в связи с изменением восстановитель­ной глеевой обстановки в почвах на окислительную: же­лезо, марганец, органическое вещество. Третью группу образуют элементы и соединения, вынос которых возра­стает под влиянием мелиорации: Са, Mg, Na, К, НС0₃, S0₄C1, N0₃, N0₂.

Озера представляют собой области аккумуляции ве­ществ в ландшафте, которые замыкают звенья геохимиче­ского потока в ряду фаций. Максимальная минерализа­ция (до 400 мг/л) отмечается в озерах, котловины кото­рых лежат среди моренных отложений. Вода в озерах i идрокарбонатно-кальциевая за исключением озер Вым­ни, Тиосто, Сомино, где состав воды гидрокарбонатно-1.11 пневый. В зимний период возрастают минерализация ЮДЫ и содержание гидрокарбоната, кальция, магния, железа, хлора. В содержании сульфатов четкой законо­мерности распределения по сезонам года не обнаружено. 11 глубиной содержание этих элементов и соединений величивается в большинстве водоемов, особенно эвтроф-пых. Количество азота находится в прямой зависимости ОТ наличия органического вещества (О. Ф. Якушко, 1967).

Растительность. В ландшафтах Белоруссии насчиты­вается 1550 видов растений; культурные растения пред-Ставлены 230 видами, водные более чем 70 видами.

Среди растительных сообществ преобладают ассоциа­ции сосновых лесов, меньшие площади занимают берез­няки, черноолынаники, ельники. Редко встречаются осинники, сероольшаники, дубравы, весьма редко — гра-бовые и ясеневые леса. На территории Белоруссии с уче-ГОМ анализа природных условий выделены три геобота-нпчсские подзоны: северная — дубово-еловых лесов, цент-ральная — елово-грабовых дубрав и южная — дубово-сосновых лесов (И. Д. Юркевич, В. С. Гельтман, 1965).

Сравнительно хорошо изучен биологический кругово­рот в сосновых лесах (И. Д. Юркевич, Э. П. Ярошевич, 1⁽)74).

Биомасса растительной ассоциации соснового леса.и'.псит от возраста древостоя, структуры видового со-|.|па напочвенного покрова, подроста и подлеска, а так-плодородия почв. Четкой зависимости количества биомассы от географического положения геоботаниче-I к их подзон не обнаружено, что объясняется более силь­ным влиянием других факторов и причин. Различные ти­пы соснового леса с напочвенным покровом образуют I ледующий убывающий ряд по средней величине био-массы Наименьшую биомассу имеют те типы сосняков, которые произрастают на почвах с крайне противоположными типами гидроморфизма. Таким образом, дефицит или избыток влаги отрицательно сказывается на продуктив­ности сосняков.

Напочвенный покров имеет максимальную биомассу в сосняке багульниковом и сфагновом (114,3 ц/га), ми­нимальную— во мшистом(35,2 ц/га), лишайниковом и вересковом (36,8 ц/га). Масса подстилки уменьшается в 4 раза по мере понижения степени увлажнения почв и составляет следующий ряд: сосняки багульниковые и сфагновые 824,1>черничные 448,1>брусничные 321,9> >мшистые 287,0>лишайниковые и вересковые 231,8. В этом же ряду биомасса живого органического вещества уменьшается в 2 раза, прирост примерно в 5 раз. Таким образом, наилучшие условия по показателям емкости и скорости биологического круговорота складываются для сосняков черничных, мшистых и брусничных.

Сосна по сравнению с другими древесными породами содержит меньше химических элементов. Зольность хвои (1,5—2,26%) выше, чем веток (1,0—1,4) и древесины (0,3—0,5), и близка к зольности коры (1,85) и корней (1—2%). Химические элементы по органам сосны рас­пределяются по базипетальному типу. Лишь содержание азота, калия, магния выше в корнях, чем в стволе (табл. 13). В период роста хвои в ней аккумулируются N, К, Mg, Р, к концу роста (хвоя прошлых лет) накап­ливается Са, Fe, Al, Si. Тип химизма соснового типа леса кальциево-азотный.

Величина аккумуляции макроэлементов напочвен­ным покровом не одинакова в различных типах сосняков. Максимальная величина А_х (до 50) для К, Са, Mg, Р Характерна для сосняка черничного. С увеличением и

[енынением степени увлажненности почв аккумуляция it их элементов в напочвенном покрове уменьшается (U Ю—15 в сосняке сфагновом и вересковом). Зольные >лементы образуют следующий ряд биологического на­копления: K>Ca>Mg>P>Al>Fe>Si (А_х<1 для А1, Fe, Si). В напочвенном покрове сосняков по базипеталь-иому типу распределяются Са, К, Mg, Р, по акропеталь-Иому — Fe, Al. При минерализации растительных остат-«ов из подстилки быстрее выносятся Р, Mg, К, Мп, Мо, длительнее сохраняются Fe, Al, Si, Со, В, Zn.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: