Текст_Саванны
.docxУПРАВЛЯЕМАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
СТРУКТУРНАЯ ГЕОХИМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛАНДШАФТОВ ПРИРОДНЫХ ЗОН
Задание:
Самостоятельно, пользуясь учебным пособием и материалами лекций, изучить геохимические особенности ландшафтов природных зон.
Построить (по вариантам) структурную геохимическую модель ландшафтов природной зоны в виде таблицы или блок-схемы (как показано в образце).
Подготовить презентацию, используя построенную модель и фото из Интернета, для выступления на занятии.
Выслать на проверку подготовленные структурную геохимическую модель и презентацию.
Ландшафты саванны – тип ландшафтов в группе степных ландшафтов.
Саванны встречаются в Африке, Южной Азии, Южной и Центральной Америке, Австралии. Основная площадь их распространения – в экваториальном, субэкваториальном и тропическом поясах, где выпадает мало осадков.
Гидротермические условия. Положительные температуры в течение года при средних температурах самого холодного месяца 12–20 °С и самого теплого – 20–35 °С содействуют непрерывному протеканию геохимических процессов, трансформации и миграции вещества и химических элементов. Осадков выпадает от 200 до 1500 мм в год, что приводит к формированию водного режима от выпотного до слабопромывного в разных регионах. Поэтому направленность и активность миграции элементов различная в течение года, ведь испарение изменяется от 100 до 800 мм, испаряемость – от 1500 до 1750 мм в год. Выделяется два сезона по продолжительности – сухой и влажный. По мере удаления от экватора продолжительность сухого сезона увеличивается от 2 до 10 месяцев.
В соответствии со сменой сухого периода влажным, выпотной водный режим заменяется промывным. В течение сухого сезона в почвах и коре выветривания миграция элементов направлена снизу вверх, а во время влажного – сверху вниз. Изменение длительности влажного и сухого сезона по мере удаления от экватора определяет зональность ландшафтов. На уровне семейств (или типов) выделяются саванны высокотравные (влажные), типичные (сухие) и опустыненные.
Кора выветривания по геохимическим особенностям близкая к коре выветрива ния соседних влажных тропических лесов. В связи с меньшей длительностью промывного режима в саваннах кора выветривания слабее выщелочена, содержит больше карбонатов и легкорастворимых солей (хлоридов и сульфатов). Это создает условия для формирования слабощелочной или щелочной реакции среды. Глинистые минералы, оксиды и гидроксиды, содержащие железо, менее гидратированы, поэтому окраска коры выветривания изменяется от красной до красно-бурой. По химическому составу кора выветривания ферраллитная, местами слабозасоленная или карбонатная. Мощность коры достигает десятков метров.
Почвы саванн в элювиальных ландшафтах подразделяются на три основных типа: красные влажных высокотравных саванн, красно-коричневые типичных и красно-бурые опустыненных саванн. В супераквальных ландшафтах эти почвы имею разную степень оглеенности. Реже встречаются черные тропические почвы. Анализ красных почв приведен в геохимической характеристике ландшафтов тропических лесов.
Краснокоричневые почвы имеют реакцию, близкую к нейтральной. Выпотной и промывной водный режим примерно одинаковы по продолжительности. В сухой сезон у краснокоричневых почв появляются признаки легкого засоления. Во влаж ный сезон из верхней части профиля выносятся легкорастворимые соли. Инфильтрация влаги с химическими элементами затруднена изза преобладания суглинков и глин. Местами формируется латеритный панцирь на разной глубине, который слу жит водоупором (механическим барьером) для химических элементов. Гумуса в почве 2–5 %, состав его гуматнофульватный.
Краснобурые почвы по своим признакам и свойствам приближаются к почвам аридных зон. Для них характерно карбонатное, хлоридное и сульфатное засоление профиля. Господствующий выпотной водный режим способствует формированию слабощелочной реакции почв. Гумуса в почве 1–2 %, состав гуматнофульватный
Воды имеют различную минерализацию: во влажных саваннах она ниже, чем в сухих. Химический состав вод во влажных саваннах гидрокарбонатно-кремниевый, в сухих и опустыненных – гидрокарбонатно-кальциевый с повышенным содержанием магния, натрия, хлора, сульфатов. Минерализация и химический состав озерных вод зависит от окружающих ландшафтов и источников питания.
Растительность саванн представлена преимущественно травянистыми формациями, среди которых единично встречаются деревья и кустарники.
Во влажных высокотравных саваннах количество фитомассы колеблется от 30 до 80 т/га, в ее структуре преобладает многолетняя надземная часть (82 %), зеленая часть составляет 12, корни – 6 %. Ориентировочная величина прироста составляет 12 т/га (зеленая часть 8,3 + древесина 1,7 + корни 2 т/га). Общее содержание золь ных элементов в фитомассе 0,59 т/га, азота 0,14 т/га. Средняя зольность растений саванн 6 %. Подстилка накапливается незначительно (1,3 т/га). Интенсивность биологического круговорота 0,1–0,3, что несколько ниже, чем в тропических лесах
В составе зольных элементов и азота ведущее место занимает кремний, затем азот, кальций. Тип химизма растительности азотнокремниевый
В сухих саваннах по сравнению с влажными количество фитомассы меньше (26,8 т/га). Многолетняя надземная часть и корневая система примерно одинаковы и составляют около 45 % в структуре фитомассы, на долю зеленой части приходится около 11 %. Ежегодный прирост среднепродуктивный (7,0–7,5 т/га). Структура при роста следующая: зеленая часть 39 %, многолетняя надземная часть 5 %, корни 56 %. На опад приходится 7,2 т/га, т. е. 27 % фитомассы. В опаде преобладают корни (56 %) и зеленая часть (40 %). Истинный прирост низкий (0,1–0,2 т/га). В сухой саванне зольность фитомассы выше, чем во влажной. В ней слабо мигрирует Fe, Al, активно – Na, Ca, Sr, Mg, Na. Геохимический ряд зольных элементов и азота следующий: • в фитомассе – Ca > N > Si > K, Mg > Al > P, Fe, S > Mn, Na, Cl; • в приросте – Si > N > Ca > Mg > K > Fe > P, Al, S > Na, Cl; • в опаде – Si > N > Ca > Mg > K > Fe > P, Al, S > Mn, Na, Cl.
Биологический круговорот в саваннах азотно-кремниевый, среднезольный, среднепродуктивный, весьма интенсивный.
Практические аспекты геохимии ландшафта. Агротехника возделывания сельско-хозяйственных культур в сухих и влажных саваннах такая же, как и в ландшафтах влажных тропических лесов. Не рекомендуется известкование почв, так как почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями, за исключением влажных саванн. Коллоидные частицы здесь коагулируются полуторными оксидами
В сухой тропической саванне условия выращивания сельскохозяйственных культур менее благоприятны из-за дефицита влаги. Возрастает роль орошения. В засушливых агроландшафтах рекомендуется вносить минеральные удобрения в растворимой форме. При орошении необходим глубокий дренаж во избежание засоления почв. Органические удобрения быстро минерализуются, поэтому вносятся небольшими дозами ежегодно
Систематика ландшафтов. Фактических данных по биологическому круговороту в саваннах недостаточно для объективной систематики ландшафтов саванн. Поэтому все саванны объединяем на уровне типа. В пределах типа можно выделить три семейства: влажная высокотравная, сухая типичная, опустыненная саванна.
Среди господствующих классов в элювиальных ландшафтах выделяются следующие: кислый класс в высокотравной саванне, кальциевый – в типичной, в опустыненной – карбонатный натриевый. Реже встречаются кислый карбонатный и сернокислый класс водной миграции.
В супераквальных ландшафтах формируются восстановительная глеевая обстановка и кислый глеевый, карбонатный глеевый, карбонатный натриевый глеевый классы водной миграции. В опустыненной саванне к солончакам приурочен соленосный класс водной миграции, в котором состав типоморфных элементов будет зависеть от типа химизма коры выветривания, почвы и вод. Чаще всего засоление происходит хлоридами или сульфатами отдельно. Реже встречается совместное засоление.