Тема 7.

Особливості біогеохімії ландшафтів.

· Поняття “елементарного” та “геохімічного” ландшафтів.

· Геохімічне сполучення.

· Класифікація ландшафтів.

Основні терміни теми: елементарний ландшафт: автономний та підпорядкований, геохімічний ландшафт, геохімічне сполучення.

Визначено, що неоднорідність складу та будови біосфери особливо характерна для природного середовища суші. Неоднорідний простір всієї суші, кожного континенту та регіону. Можна виділити ділянки, у межах яких спостерігається відносна однорідність: однаковий рельєф та гірська порода, один і той же мікроклімат, однотипові грунти та рослинність. Таку ділянку Б.Б. Полинов назвав елементарним ландшафтом.

Елементарний ландшафт – самий мілкий природно-територіальний комплекс, в якому всі компоненти комплекса (грунтоутворюючі породи, грунти, поверхневі і грунтові води, живі організми, атмосфера) зв’язані між собою циклічними процесами обміну речовин. Елементарні ландшафти в свою чергу зв’язані між собою потоками мас елементів, що переносяться завдяки водній міграції або через атмосферу.

Під впливом антропогенної дії структура і зовнішній вигляд природних ландшафтів зазнають суттєвих змін. Часто порушені ландшафти відновлювати надзвичайно важко, а деколи просто неможливо.

Головна риса всіх циклічних процесів масообміну хімічних процесів у біосфері – їх незамкненість. Тому елементи, що виходять із того чи іншого циклу масообміну у ландшафті, переносяться поверхневими або грунтовими водами у сусідні ландшафти, які знаходяться на більш низьких рівнях рельєфу. Цей зв’язок має лише один напрямок і здійснюється шляхом міграційного потоку мас. Його називають геохімічним сполученням. Отже, геохімічне сполучення – це зв’язок елементарних ландшафтів, які знаходяться на різних рівнях рельєфу, за допомогою масопотоку. Прикладом може служити геохімічний зв’язок низиних та верхових торфяників.

Усередені ландшафту, що розміщується на підвищених ділянках рельєфа, масообмін здійснюється порівняно незалежно від сусідніх елементарних ландшафтів. Такі ландшафти називають геохімічно автономними.

Елементарні ландшафти, які отримують із водними потоками додаткову кількість елементів, називають геохімічно підпорядкованими.

Величезний вплив здійснює геохімічне сполучення на біологічний кругообіг. В деяких випадках концентрація хімічних елементів, що надходжять в результаті хімічного сполучення, настільки збільшується, що це має негативні наслідки. Так, у В’єтнамі численні атмосферні опади в гірських районах сприяли активному вилужуванню фтору з гірських порід. Цей елемент надходив у поверхневі води (концентрація його була невеликою і не впливала на здоров’я населення гірських районів). Стікаючі на приморські рівнини річкові та грунтові води інтенсивно випаровувалися, в результаті чого концентрація фтору різко збільшилася і призвела до численних захворювань: від руйнування емалі зубів до острих форм флюорозау нвселення низьких приморських рівнин.

В силу того, що геохімічне сполучення здійснюється завдяки водній міграції, різні хімічні елементи по різному впливають на цей процес. Найбільш важливу роль відіграють газоподібні сполуки елементів – вуглекислий газ, кисень, сірководень, - що утворюються врезультаті життєдіяльності організмів. Гази розчинюються у природних водах, змінюють окислювально-відновне середовище і впливають на розчинність багатьох елементів, головним чином, металів. Так, у поймах річок при наявності сірководню у відновному середовищі утворюються нерозчині сульфиди заліза та деяких інших металів.

Парагенетичні асоціації сполучених елементарних ландшафтів, зв’язаних між собою міграцією елементів називають геохімічними ландшафтами.(по А.І. Перельману).

Таким чином, геохімічне сполучення являє собою закономірне для кожного геохімічного ландшафту сполучення утворюючих його елементарних ландшафтів.

Любий елкементарний ландшафт можна охарактеризувати біогеохімічною формулою, яка має вигляд неправильного дробу. На місце цілого числа ставлять типоморфний елемент (топоморфні елементи – елементи, які у великих кількостях розчинюються у поверхневих і грунтових водах і обумовлюють кислотно-лужні умови), в скобках після нього – розчинений уводі газ. В чисельнику вказують індикаторні розсіяні елементи. У яких коефіціент біологічного поглинання більше коефіціента водної міграції, у знаменику – елементи із зворотнім співвідношенням К_Б і К_В. наприклад, формула Са²⁺ (О₂) означає, що є елементарний ландшафт. В якому перерозділ хімічних елементів відбувається при великому вмісті іонів кальцію у поверхневих водах і вільному доступу кисню, тобто у слаболужному середовищі. В біологічний кругооббіг найбільш інтенсивно втягуються молібден, мідь, цинк, марганць, а в поверхневі та грунтові води інтенсивно надходить і мігрує стронцій. Це формула степового ландшафту високих передгірних рівнин.

Існують різні класифікайії ландшафтів, розглянемо основні з них.

Всі геохімічні ландшафти поділяються на ландшафти суші та аквальні (водні). Останні, в свою чергу, розділяються на ландшафти океану (океанів і морів) і аквальні ландшафти континентів (річок, вдосховищ, озер тощо). Аквальні ландшафти і ландшафти суші діляться також на природні (біогенні та абіогенні) і техногенні.