3. . Ландшафтно-геохимические системы

В геохимии ландшафта своя терминологическая система. Понятие элементарный ландшафт у геохимиков примерно соответствует фации у ландшафтоведов. Фации, сменяющие друг друга от местного водораздела к местной депрессии, связанные между собой миграцией вещества, представляет собой геохимически сопряженный ряд – звено (Глазовская, 1964) или катену. Части звеньев, приуроченные к разным элементам форм рельефа (вершинным поверхностям холмов, склонам, депрессиям), соответствуют подурочищам. Для урочищ и местностей, принятых в ландшафтоведении, в геохимии ландшафтов нет аналогов, но сам термин местность, местный геохимический ландшафт употреблялся для обозначения большей или меньшей территории, на которой наблюдается повторение определенных ландшафтных звеньев (катен). В современной литературе – это просто геохимические ландшафты (Гаврилова, 1985).

Характерная особенность элементарного ландшафта состоит в том, что в нем нет никаких каких-либо внутренних причин, ограничивающих его размеры. Отсюда А.И.Перельман предложил критерий выделения элементарного ландшафта: при отнесении какого-либо участка земной поверхности к элементарному ландшафту необходимо учитывать возможность (хотя бы мысленную) распространения данного элементарного ландшафта на значительно большей территории. Поэтому, например, пятно солончака размером в 10 кв. м является элементарным ландшафтом, так как известны солончаки размером в десятки и сотни раз больше.

По условиям миграции химических элементов Б.Б. Полынов (1952) выделил три основных элементарных ландшафта: элювиальный, супераквальный и субаквальный. М.А. Глазовская (1964) дополнила их новыми видами.

Элювиальный элементарный ландшафт приурочен к плоским водоразделам с глубоким уровнем грунтовых вод, не оказывающих заметное влияние на биологический круговорот элементов. Вещество и энергия в этом ландшафте поступают из атмосферы и через атмосферу. Характерны прямые нисходящие водные связи. Слагающие породы по вертикальному профилю могут быть как однородными, так и разнородными. Почвы автоморфные (атмосферного увлажнения). В элювиальных почвах происходит вмывание растворимых веществ и образование иллювиальных горизонтов. Миграция химических элементов по профилю почвы связана с движением почвенной влаги в соответствии с типом водного режима. Здесь идет преимущественно вынос вещества с нисходящими токами влаги. Выносу противостоит активный биологический захват элементов растениями и удержание их в биологическом круговороте. Происходит отбор растительных форм, которые способны существовать в данных условиях.

Супераквальный (надводный) элементарный ландшафт тяготеет к пониженным элементам рельефа. Грунтовые воды лежат близко от поверхности (как правило, в пределах корнеобитаемого слова). Они влияют на почвы и растительность. Здесь формируются полугидроморфные и гидроморфные почвы, в которых содержание элементов выше, чем в автоморфных. Здесь поселяются растения, приспособленные к избытку влаги и часто (например, галофиты) к избытку определенных химических элементов, привносимых грунтовыми водами. По содержанию химических элементов супераквальный ландшафт богаче за счет частичного привноса их из элювиального ландшафта. В тоже время из супераквального ландшафта химические элементы выносятся грунтовыми и поверхностными водами в субаквальный. Поступление извне ряда химических соединений оказывает глубокое влияние на интенсивность и направление химических реакций, на внешние формы, анатомию и физиологию организмов, их общую массу.

Субаквальный (подводный) элементарный ландшафт формируется на различных по составу подводных отложениях рек, озер, шельфовой зоны морей и океанов. Для этих ландшафтов характерен привнос материала с твердым и жидким поверхностным стоком. В отличие от элювиального ландшафта, где происходит постепенное разрушение пород, в субаквальном ландшафте идет отложение и накопление наносов и осадков, которые превращаются в породу. В субаквальных ландшафтах наблюдаются особые жизненные формы растений и животных и местами особые систематические группы. Подводные растения усваивают химические элементы, накапливающиеся в донных отложениях, а при отмирании преобразуются в сапропели – органоминеральные отложения с высоким содержанием битумов. В этих условиях протекает восстановление химических элементов и соединений, накапливается сероводород. Для субаквальных ландшафтов характерна аккумуляция тяжелых металлов и синтетических органических соединений – результата производственной деятельности человека.

Объем понятий «элювиальный», «супераквальный», «субаквальный» ландшафты в настоящее время несколько изменился. Так, к супераквальным ландшафтам относят верховые болота, хотя они занимают водораздельные поверхности и питаются не грунтовыми, а атмосферными водами.

Продукты выветривания и почвообразования элювиального ландшафта поступают с поверхностным и подземным стоком в пониженные элементы рельефа и влияют на формирование супераквальных и субаквальных ландшафтов. Поэтому последние называются подчиненными. Напротив, элювиальные ландшафты менее зависят от субаквальных и супераквальных ландшафтов, так как не получают от них химических элементов с жидким и твердым стоком. Поэтому элювиальные ландшафты называются также автономными.

Независимость автономных ландшафтов от надводных и подводных весьма условна, так как поймы и водоемы оказывают определенное влияние на ландшафты водоразделов через циркуляцию водяных паров, распространение туманов, перенос ветром различных соединений, содержащихся в воздухе, миграцию флоры и фауны с прибрежных участков на водораздельные и т.д. Поэтому автономность водоразделов понимается в смысле отсутствия поступления жидкого и твердого стока от надводных и подводных ландшафтов. Таким образом, различия между автономными, надводными и подводными ландшафтами заключается в характере аккумулятивных процессов и водных связей: в автономных аккумуляция связана с поступлением веществ из горных пород и атмосферы, а в надводных и подводных еще имеет место поступление из грунтовых и поверхностных вод. Для автономных ландшафтов характерны прямые нисходящие водные связи, для подчиненных – обратные.

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 ландшафтом. 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.

В поймах выражено сезонное изменение водного режима. В межень миграция элементов осуществляется по типу транссупераквальных ландшафтов, а в половодье – по типу трансаквальных.