Зміст
Введення
Глава 1. Загальна характеристика Західно-Сибірської тайги
1.1 Кліматичні умови
Види рослинності і грунтів
Тваринний світ
Глава 2. Особливості геохімії ландшафтів
2.1 Біологічний кругообіг
2.2 Континентальна сибірська тайга
2.2.1 Тайговий ландшафт без багаторічної мерзлоти
Тайгово-мерзлоти ландшафт
Висновок
Список використаних джерел
Введення
Західно-Сибірська рівнина - найбільш обжита і освоєна (особливо на півдні) частину Сибіру. У її межах розташовуються Тюменська, Курганська, Омська, Новосибірська, Томська і Північно-Казахстанська області, значна частина Алтайського краю, Кустанайської, Кокчетавської і Павлодарської областей, а також деякі східні райони Свердловської і Челябінської областей і західні райони Красноярського краю.
Знайомство росіян з Західним Сибіром вперше відбулося, ймовірно, ще в XI ст., Коли новгородці побували в низов'ях Обі. Походом Єрмака (1581-1584) відкривається блискучий період Великих російських географічних відкриттів в Сибіру та освоєння її території.
Однак наукове вивчення природи країни почалося лише в XVIII ст., Коли сюди були направлені загони спочатку Великої Північної, а потім академічних експедицій. У XIX ст. російськими вченими і інженерами вивчаються умови судноплавства на Обі, Єнісеї і в Карському морі, геолого-географічні особливості траси проектував тоді Сибірської залізниці, родовища солей у степовій смузі. Істотний внесок в пізнання західносибірської тайги і степів внесли дослідження грунтово-ботанічних експедицій переселенського управління, зроблені в 1908-1914 рр.. з метою вивчення умов землеробського освоєння ділянок, відводиться для переселення селян з Європейської Росії.
Метою моєї роботи є представлення характеристики тайги Західного Сибіру, як природно-кліматичної зони, з притаманними їй кліматичними умовами, різноманітністю тваринного і рослинного світу, а також розгляд геохімії ландшафтів даної зони.
Глава 1. Загальна характеристика
Лісова (тайгова, лесоболотная) зона Західного Сибіру охоплює простір між 66 0 і 56 0 пн.ш. смугою приблизно в 1000 км. У неї входять північна та середня частини Тюменської області, Томська область, північна частина Донецької та Луганської областей, займаючи близько 62% території Західного Сибіру. Тайгову зону Західно-Сибірської рівнини поділяють на підзони північної, середньої, південної тайги і березово-осикових лісів. Основним типом лісів зони є темнохвойні ліси з переважанням ялини сибірської, ялиці сибірської і сосни сибірської (кедра). Темнохвойні ліси зустрічаються майже завжди стрічками по долинах річок, де вони знаходять умови необхідного для них дренажу. На вододілах вони приурочені лише до горбистим, піднесеним місцях, а плоскі території зайняті переважно болотами. Найважливіший елемент ландшафтів тайги - болота низинного, перехідного і верхового типу. Лісистість Західного Сибіру складає всього 30.5% і є наслідком слабкої розчленованості і пов'язаної з нею слабкою дренированности всій території регіону, що сприяє розвитку не лесообразовательного, а болотообразовательних процесів на всій площі тайговій зони. Західно-Сибірська рівнина характеризується винятковою обводненість і заболоченностью, її середня і північна частини відносяться до одних з найбільш перезволожених просторів на земній поверхні. Найбільші у світі болотні масиви (Васюганський) розташовані у південній тайзі. Поряд з темнохвойной тайгою на Західно-Сибірської рівнині зустрічаються соснові ліси, приурочені до піщаних наносимо стародавніх алювіальних рівнин і до піщаних терасах вздовж річкових долин. Крім того, в межах лісової зони сосна є характерним деревом сфагнових боліт і утворює своєрідні асоціації сфагнових сосняків на заболочених грунтах.
Кліматичні умови
Західна Сибір знаходиться майже на однаковій відстані як від Атлантичного океану, так і від центру континентальності Євразії, тому її клімат носить помірно континентальний характер. Взимку і в літній час, коли циклонічна діяльність, а з нею і надходження атлантичного повітря слабшають, до Західного Сибіру надходить арктичне повітря. Глибокому проникненню арктичних повітряних мас сприяє рівнинність місцевості та відкритість її на північ.
Для тайговій зони характерна помірне сувора, хмарна і багатосніжна зима (з середньою температурою січня -18 -29 °), яка після короткої весни змінюється порівняно теплим і вологим літом. Опадів тут випадає в середньому 400-550 мм на рік (Тюмень - 393 мм, Сургут - 482 мм, Томськ - 548 мм), а потужність снігового покриву в східних районах, де взимку спостерігається жвава циклонічна діяльність, в лютому - березні досягає 90 - 100 см.
Середні температури липня на півночі 13-14 °, а поблизу південного кордону зони - близько 18-19 °. Тривалість безморозного періоду в північних районах - 75-80 днів, на півдні зростає до 115-120 днів. Повсюдно трапляються пізні весняні (в кінці травня - початку червня) і ранні осінні заморозки. Сума температур вегетаційного періоду - від 800 ° поблизу північного кордону зони до 1800-1900 ° на крайньому півдні.
У зв'язку зі значною кількістю опадів, відносно невеликим випаром, широким поширенням боліт та лісової рослинності зволоження в межах зони значно. Тому врожаї сільськогосподарських культур на півдні зони стійкі, але зазвичай декілька нижчі, ніж у степових та лісостепових провінціях.
Види рослинності і грунтів
Розподіл грунтів і рослинності зони істотно залежить від особливостей рельєфу, глибини залягання грунтових вод і літологічного складу поверхневих відкладень. У цілому зона відрізняється надмірним зволоженням, великий заболоченістю і широким розвитком верхових грядово-мочажін сфагнових боліт. Ліси, що займають близько 60% її площі, приурочені до невисоким пагорбах і увалам межиріч, а також дренованим річковим терасах і схилах.
Лесоболотная зона Західно-Сибірської рівнини розділяється на чотири підзони: северотаежную, середньотайгові, южнотаежной і сосново-дрібнолистих, переважно сосново-березових, лісів.
Северотаежная підзона займає плоскі рівнини басейнів Надима, Пура, Таза, Турухан та нижньої Обі. На межиріччях тут повсюдно розвинена вічна мерзлота і переважають безлісі торф'яні плоско-і крупногорбиста болота. Уздовж берегів річок і на піднятих гривах з глеево-підзолистими, а на крайньому північному сході глеево-мерзлотно-тайговими грунтами ростуть лишайникові рідколистяні модринові ліси з домішкою берези, а також сосняку і заболочені модриново-ялицево-кедрові ліси. Середня лісистість підзони - 22%. Дерева у лісових масивах північної тайги невисокі (8-10 м) і стоять на великій відстані одне від іншого. Тому продуктивність лісів невелика - від 20 до 80 м 3 / га. Часто зустрічаються ділянки сильно заболочених кедрових або соснових лісів - Рямов, де висота дерев не перевищує 5-6 м. На заплавах річок тут найбільш звичайні чагарникові зарості з вільхи і різних верб.
Середньотайгові зона особливо типова для Західного Сибіру. Її ширина досягає тут 500-550 км, північна межа проходить дещо північніше шістьдесят четвертий паралелі, близько співпадаючи з північною межею поширення ялиці, а південна місцями доходить до 59 ° с. ш. Ліси займають приблизно половину площі цієї підзони. Особливо характерні соснові бори-беломошнікі на підзолистих грунтах сухих увалів і прирічкових грив і бори-зеленомошнікі на вологих місцях проживання. Продуктивність їх досягає 200-300 м 3 / га.
Значні площі на складених суглинними породами материках і прирічкових гривах покриті кедрово-ялинової зеленомошний тайгою. У складі її древостоя беруть участь також ялиця, сосна (Pinus silvestris) і береза. Наземний покрив зеленомошний тайги утворений густим килимом гіпнових мохів, над якими піднімаються лише окремі квіткові рослини: грушанка (Pyrola rotundifolia), кислиця (Oxalis acetosella), північна ліннея (Linnaea borealis).
Ліси среднетаежной підзони нерідко змінені в результаті пожеж, на частку вторинних Березняках місцями припадає до 20-25% лісової площі.
На вододільних просторах і погано дреніруемих низинних рівнинах розташовуються грядово-мочажін болота, що займають трохи менше половини території среднетаежной підзони. Серед тайгових боліт переважають сфагнові, а в річкових долинах і на місці нещодавно зарослих озер - осокові, очеретяні або Хвощова трав'яні болота. На мохових болотах часто зустрічаються зарості карликової берізки, верби і багна. В кінці літа і восени тут встигають морошка (Rubus chamaemorus), лохина і журавлина (Oxycoccus microcarpus). Широке поширення боліт обумовлено плоским рельєфом, переважанням водотривких глинистих порід, максимальним для зони кількістю опадів (до 500 - 550 мм) і невеликою випаровуванням. З цих же причин заболочено і більшість лісових масивів, під якими формуються підзолисто-болотні грунти.
У южнотаежной підзоні переважають хвойно-березові ліси, і, хоча заболоченість тут дещо зменшується, все ж великі болотні масиви займають близько 40% її площі. Лісові масиви південної тайги мають складну структуру. Зайнята ними територія не покривалася льодовиком і протягом тривалого часу відчувала сильний вплив сусідніх степів. Крім того, ця підзона більш густо заселена, і її ландшафти помітно змінені в результаті господарської діяльності людини. Тому тут часто зустрічаються старі гару, зазвичай зайняті то луговою рослинністю, то вторинними березовими лісами.
Для южнотаежной підзони характерні відносно тривалий вегетаційний період, високі літні температури і помірне сувора зима. Грунти формуються тут на глинистих і суглинних відкладах. Серед них переважають підзолисті, дерново-підзолисті і підзолисто-болотні. Однак на погано дреніруемих межиріччях багато боліт, на півночі головним чином сфагнових, а на півдні - осоково-трав'янистих. Потужність торфовищ досягає 3-5 м.
Серед лісових масивів південної тайги панують високостовбурні насадження високої продуктивності (150-200 і до 400-500 м 3 / га). Тут зустрічаються ліси різних типів. Для східних районів особливо характерна, наприклад, темнохвойна тайга (Урман) з ялиці, ялини і кедра. Широко поширені також березові ліси, що займають до 40% лісової площі. Серед них є і первинні березняки (бельнікі) з берези Крилова (Betula krylovii), місцями досягає 25-30 м висоти, і вторинні березові ліси, які прийшли на зміну тайгу після пожеж. На річкових терасах зустрічаються соснові бори тайгового типу і невеликі острови низькорослих липових лісів (з Tilia sibirica), що поширюються на схід до річок Парабель і Тара. Висота липи не перевищує 10-12 м (частіше 3-4 м), тому вона зазвичай утворює лише підлісок березових лісів або темнохвойной тайги.
Великі площі в річкових долинах займають луки, головним чином заплавні, по долинах Обі і Іртиша вони іноді тягнуться смугою до 10 км ширини. Травостій цих лук утворений мезофільних лісовим різнотрав'ям і луговими злаками: вейніком (Calamagrostis langsdorffii), луговий овсяницею (Festuca pratensis), тимофіївка (Phleum pratense), лисохвіст (Alopecurus pratensis). У складі травостою зазвичай багато бобових, що підвищує кормові якості лугів. На півдні зустрічаються і деякі лісостепові види: красоднев (Hemerocallis flava), анемони (Anemone dichotoma), айстри (Aster discoides).
Сама південна підзона - сосново-дрібнолистих лісів - вже не має тайгового характеру. У її межах переважають дерново-підзолисті і сірі лісові (нерідко осолоділі) грунту, формування яких пов'язане з процесами інтенсивного вилуговування та оподзоліванія. Палеоботанічні дані вказують, що березові і березово-соснові ліси існують тут протягом дуже тривалого часу. Про це ж свідчить і поширення своєрідних вторічноподзолістих грунтів, що мають чітко виражений другий гумусовий горизонт у середній частині свого профілю.
Найбільш типові для цієї підзони березові високостовбурні лісу. На півдні вони змінюються редкостойнимі парковими березняками з розрідженим древостоем і чудово розвиненим трав'янистим покривом з лісостепового різнотрав'я і злаків. Кращі лісу підзони - березняки-кисличники і березняки кіслічно-Хвощова з берези Крилова. Вони займають близько 55% лісової площі. Широко поширені також ліси з пухнастою і бородавчастої берези (Betula pubescens і B. verrucosa) з трав'янистим покривом з борця (Aconitum volubile), яглиці (Aegopodium podagraria), вейніком (Calamagrostis langsdorffii, C. arundinacea) та інших лугових рослин. Крім Березняках в підзоні багато соснових борів, є невеликі масиви сибірської ялиці, кедра і осикові ліси. Чимало тут і боліт, на частку яких припадає 22% площі підзони.
Тваринний світ
Фауна лесоболотной зони Західного Сибіру складається з лісових видів, що мешкають у всій Європейсько-Сибірської підобласті Палеарктики. Найбільш типові з них бурий ведмідь (Ursus arctos), рись (Lynx lynx), росомаха (Gulo gulo), ласка (Mustela nivalis), куниця (Martes martes), видра (Lutra lutra), колонок (Kolonocus sibiricus), соболь (Martes zibellina); з копитних тут живуть лось (Alces alces) і сибірська козуля (Capreolus pygargus). Характерні також різні гризуни, в тому числі білка - найбільш важливий промисловий звір тайги; зустрічаються летяга (Pteromys volans), бурундук, ондатра.
Більшість тайгових птахів відноситься до дендрофільних. З них особливо типові тетерячих - глухар (Tetrao urogallus) і рябчик (Tetrastes bonasia), а також Рудоголовий сойка (Garrulus glandarius brandtii), Кукша (Cractes infaustus), кедровка (Nucifraga caryocatactes), чорний дятел - желна (Dryocopus martius). Перелітних птахів порівняно небагато.
Глава 2. Особливості геохімії ландшафтів
Тайговий тип ландшафту утворює єдину тайгову зону від західних до східних кордонів у Росії та Канаді.
Біологічний кругообіг
За Н.І. Базилевич, біомаса в тайзі не набагато поступається вологим тропікам і широколистяним лісам. У південній тайзі Б перевищує 3000 ц / га і лише в північній знижується до 500-1000 ц / га. Більше половини біомаси представлено деревиною, що складається з клітковини (близько 50%), лігніну (20-30%), геміцелюлози (більше 10%), у меншому ступені з смол, дубильних речовин, інших органічних сполук. Специфічні фітонциди, що створюють аромат хвойного лісу.
Число видів вищих рослин приблизно вдвічі менше, ніж у широколистяних лісах (близько 1000 для великих флористичних районів). Зелена частина зазвичай не менше 3% від біомаси (часто 5-7). За цим показником тайга ближче до вологих тропіків (8%), ніж до широколистяним лісам (1%).
Щорічна продукція П в південній тайзі майже така ж, як у широколистяних лісах (85 ц / га проти 90 у дібровах), в північній тайзі - удвічі менше (40-60 ц / га). Однак за величиною К - співвідношенню логарифмів П і Б північна і південна тайга близькі (0,53-0,55) і відрізняються від широколистяних лісів (0,58-0,60). Рослинний опад в південній тайзі менше, ніж у дібровах (55 ц / га проти 65), ще менше він в північній тайзі - 35 ц / га. Ряди біологічного поглинання для ялинників європейської Росії майже такі ж, як і для широколистяних лісів.
Як і в широколистяних лісах, подібний характер рядів визначає можливість біогенного накопичення в грунтах S, Р, М n, К, Са, Mg, багатьох рідкісних елементів.
Для тайги характерна низька зольність приросту: у північній тайзі нижче 1,5%, в середній і південній - 1,6-2,5% (в широколистяних лісах 2,6-3,5%). Таким чином, хвойні дерева біднішими золою, ніж листяні. Особливо важливі відмінності зольності хвої і листя, так як хвоя грає провідну роль в опаде дерев (більше 50%). Зольність хвої - 2-3,5%, листя широколистяних порід - 5-8%. Ще важливіше відмінності в якісному складі золи: в хвої велику роль грає SiO2 і меншу Са. Клітинний сік хвої ялини, сосни і модрини містить вільні органічні кислоти, його рН 4,5-6,5; рН тайгових трав також нерідко кислий (кислиця та інші трави). Отже, вже в рослинах створюється характерна геохімічна особливість тайгового ландшафту - кисле середовище.
Зоомасса в тайзі дуже мала - n ц / га та у південній тайзі становить лише 0,01% Б. Характерно зміна величини зоомасси по сезонах і в різні роки, у зв'язку з сезонністю розмноження, кочівлі, зимовим заціпенінням. Взимку активна частина населення становить 0,1 річного достатку. В окремі роки, через неврожай насіння різко скорочується число семяноедов (наприклад, білок) і навпаки. Можливі й масові міграції.
З опадом в тайзі щорічно повертається значно менше водних мігрантів, ніж у широколистяних лісах. Якщо у дібровах цей показник близький до 200 кг / га, в бучинах - 270, то в ялинниках південної тайги - 85, в північній тайзі - 52 кг / га. За Базилевич, для тайги характерний азотний тип хімізму Бика (N> Ca), в той час як в широколистяних лісах - кальцієвий (Ca> N). У холодній тайзі розкладання органічних речовин відбувається повільніше, ніж в широколистяних лісах, мікроорганізми працюють не так енергійно, час їх діяльності на рік коротше, деякі групи бактерій відсутні. Маса підстилки більш ніж у 10 разів перевищує опад зеленої частини. Цим тайга різко відрізняється від інших типів лісових ландшафтів.
"Підстилковий індекс" в тайзі дорівнює 6-20. Він свідчить про загальмованості Бика (у вологих тропіках 0,1-0,2 - бик дуже інтенсивний).
У рослинному опаде ялинового лісу еквіваленти кислотних органічних сполук у десятки разів перевищують еквіваленти катіонів золи та N, які дають підстави. Низький вміст сильних основ (Са, Mg, Na, К) у золі за відсутності їх рухомих форм в гірських породах обумовлює кислий характер грунтових розчинів: частина органічних кислот існує у вільній формі, забезпечуючи кислу реакцію лісової підстилки і верхніх горизонтів грунту (рН 3, 5-4,5).
В.В. Пономарьова виділила три напрями в розкладанні рослинних залишків: мінералізація (освіта СО2 і інших повністю окислених сполук), власне гуміфікація та освіта водорозчинних органічних сполук. У тайзі мінералізація і гуміфікація ослаблені (на відміну від степів), енергійно йде освіта фульвокислот (відношення гумінові кислоти / фульвокислоти = 0,6-0,8). Нейтралізація фульвокислот відбувається, головним чином, за рахунок Fe і А1 грунтових мінералів. Так, у грунтах виникають фульвати Fe та А1, створюється можливість кислого вилуговування, яка реалізується на всіх бескарбонатних породах, де формуються ландшафти кислого (Н) і кислого глеевого (H-Fe) класів. За Д.С. Орлову, запаси гумусу в дерново-підзолистих грунтах південної тайги приблизно вдвічі менше, ніж у широколистяних лісах (70-100 і 100-270 т / га в півметровому шарі). Частина органічних речовин входить до складу глинистих мінералів.
Отже, головне геохімічне відміну Бика тайги від Бика широколистяних лісів полягає в специфічному консервативному співвідношенні Б і П, у меншій швидкості розкладання органічних речовин, меншій кількості водних мігрантів, що втягуються в бик і вступників з опадом, більш кислому характері продуктів розкладання, меншої ролі біокосної негативною зворотного зв'язку. По ряду особливостей Бика тайгові ландшафти ближче до вологих тропіків, ніж до широколистяним лісам (табл. 7.2).
Хвойні ліси з'явилися на Землі в середині пермського періоду близько 250 мільйонів років тому. За Н.М. Страхову, це була хвойно-гінгковая тайга. Її бик сприяв кислої міграції і сильному вилуговування грунтів. У сучасній кайнофітной тайзі збереглися багато рис цієї мезофітние вологою тропічної тайги. Інтенсивність кислого вилуговування в обох випадках близька, відмінність полягає в ємності процесу. Якщо у вологому і теплому кліматі мезофіти кисле вилуговування поширювалося на весь грунт і кору вивітрювання, то в холодному кліматі сучасної тайги ці процеси охоплюють лише верхні десятки сантиметрів грунтового профілю - горизонти А1 і А2 (зазвичай менше 0,5 м, а в північній тайзі місцями навіть менше 0,1 м).
Континентальна сибірська тайга
На Ландшафтної карті СРСР М 1: 2 500 000 подібні ландшафти показані в Західному Сибіру і частково в Східному Сибіру (Єнісейський кряж, Пріангарье, Саяни). Таким чином, на карті об'єднані немерзлотние і мерзлотні райони. Однак геохімічне значення багаторічної мерзлоти настільки значно, що сибірські тайгові ландшафти ми розділимо на два самостійних відділи: тайгово-мерзлоти і тайговий без багаторічної мерзлоти
Тайговий без багаторічної мерзлоти ландшафт
Дані ландшафти детально вивчені Є.Г. Нечаєвої на Об-іртишських межиріччя. За її даними, біомаса деревного ярусу тут досягає 3000 ц / га. Маса трав, природно, багато нижче, але роль їх в біке тим не менш значна, особливо в кругообігу Si, Al, Ti, Mg, Ba, Sr, Pb, Cu. Говорячи про матеріально-енергетичної стороні Бика, Є.Г. Нечаєва вводить поняття про його функціональному ядрі, яким є вуглецево-кальцієвий комплекс. Детально охарактеризована водна міграція, яку автор трактує як функцію Бика. Так, одна мала тайгова річка за рік виносить (у тоннах): органічної речовини - 774, СаО - 546, Na2O - 218, MgO - ПЗ, SiO2 - 108, SO3 - 51, К20 - 31, А12О3 - 11, Fe2O3 - 5 , Р2О5 - 1,75 і МПО - 0,55 (середня витрата води за рік - 0,2 м 3 / с, сухий залишок - 0,3 г / л).
Є.Г. Нечаєва охарактеризувала ландшафти кислого і кисло-глеевого класів, що сформувалися на четвертинних відкладах. Це кілька видів, що відносяться до I роду (плоскі рівнини). До цього ж роду належить і дуже своєрідні ландшафти південної тайги Зауралля в області древнього пенеплена, перекритого малопотужними четвертинними відкладеннями. Неглибоко залягають тут вивержені і метаморфічні породи та їх кори вивітрювання знаходяться в межах ландшафту і багато в чому визначають його геохімічні особливості. Виділяються види на древній корі вивітрювання, на гранітоїдах, на пегматитових полях і ін Цю групу видів ми запропонували іменувати Мурзинського ландшафтами (по селу Мурзінки - центру стародавнього гірського промислу, де в примітивних копальнях починаючи з XVII ст. Йшла видобуток дорогоцінних каменів з пегматитових жив . У Мурзінки вивчав пегматити А. Е. Ферсман).
Южнотаєжний рівнини Західного Сибіру не піддавалися заледенінню і пережили складну історію. У минулому тут був більш сухий клімат, ландшафт, ймовірно, ставився до перехідного (Н-Са) класу. В даний час карбонати в четвертинних глинах і суглинках залягають на глибині 2-3 м, в ландшафті багато геохімічних реліктів (другий гумусовий горизонт у грунтах та ін.)
Особливо різноманітні види в ландшафтах II і III роду - сформувалися в умовах розчленованого рельєфу височин і гір. Зазначимо в II роді ландшафти Салаира і Кузнецького Алатау на древній корі вивітрювання, в III - ландшафти Алтаю на метаморфічних і вивержених породах.
Тайгово-мерзлоти ландшафт
Найбільше розвинена багаторічна мерзлота в північній і середній тайзі Сибіру. У Східній Сибіру вона зустрічається і в південно-тайгових ландшафтах. Ще ширше ореол мерзлоти був в льодовикові епохи, коли вона поширювалася не тільки на сучасні південно-тайгові райони, але на лісостепу і степу (наприклад, в Центральному Казахстані). Тому в багатьох немерзлотних ландшафтах зустрічаються релікти епохи багаторічної мерзлоти.
Біомаса, щорічна продукція, самоорганізація і стійкість мерзлотной тайги нижче, ніж у немерзлотной, проте співвідношення між Б і П близькі. До дорівнює 0,53-0,54.
Міграція елементів у багаторічно мерзлому шарі різко ослаблена, близьке його залягання від поверхні зменшує потужність ландшафту, різко скорочує підземний стік, сприяє оглеєння. Крім льоду мерзлі породи містять і рідку воду, не замерзає при мінусовій температурі. Така вода мігрує в бік більш низьких температур: взимку та восени - до земної поверхні, навесні і влітку - у зворотному напрямку. У результаті виморожування відбувається випадання солей, накопичення їх в діяльному шарі. Найчастіше це рухливі з'єднання Fe і Мп. При таненні льоду солі Са і Mg (хлориди, сульфати, карбонати) переходять у розчин, а Са осідає згідно відомої реакції:
Са2 + + 2НСО3-X СаСО3 + СО2 + Н2О
Цим деякі автори пояснюють низький вміст Са і СО2 в маломінералізованих водах мерзлотних районів, збільшення в них ролі Na і Mg (іноді Mg> Са), формування гідрокарбонатно-натрієвих вод.
Багаторічномерзлі товщі - це не зона геохімічного спокою, тому що тут протікають іонний обмін, окисно-відновні реакції, можлива і ослаблена міграція. Гіпергенезу при низьких температурах І.А. Тютюнов назвав кріогенезом, для якого характерні підвищена розчинність газів у водах (у тому числі СО2 і О2), зниження рН вод, посилення вилуговування карбонатів. Міграція в мерзлих товщах відбувається внаслідок пересування плівковою вологи та розчинених у ній речовин, менше значення має дифузія. У мерзлих грунтах колоїди коагулюються, що призводить до накопичення в грунтах і корі вивітрювання пилувата фракції - продукту агрегації. У результаті сезонних кріогенних процесів витріщає і сортується за крупністю кам'яний матеріал, тому в грунтах з поверхні залягає щебнисті горизонт, а під ним - суглинковий з щебенем. При крайньому вираженні цього явища утворюються скупчення великоуламкових (глибистой) матеріалу - Куруме, геохімія яких детально вивчена І.А. Морозової, Т.Т. Тайсаевим та іншими дослідниками. До цієї ж категорії явищ належить освіту плям медальйонів, морозобойное розтріскування грунтів. Навіть на виположистих схилах (5-10 °) розвинена соліфлюкція, причому зсув досягає багатьох сотень метрів. У результаті на рудних родовищах формуються відірвані ореоли розсіювання.
Малопотужний діяльний шар повністю охоплений грунтовими процесами; в мерзлотних ландшафтах кора вивітрювання часто збігається з грунтом. Низька температура діяльного шару послаблює роботу мікроорганізмів, надмірне зволоження знижує інтенсивність Бика, грунтоутворювального процес набуває нових рис, формуються особливі типи мерзлотних грунтів - тайгових озалізнений, палевих тайгових, мерзлотних болотних і т.д.
Грунтові води в районах суцільної мерзлоти перетворилися на лід, у зв'язку з чим більшу роль придбав поверхневий і внутрішньогрунтовий стік. У руслах річок завдяки утеплювальній впливу вод мерзлота часто залягає глибоко, і тут можливе надходження в долину подмерзлотние вод. У місцях їх розвантаження утворюються полою, з якими пов'язаний термодинамічний бар'єр Н6-Н7. За рахунок зниження тиску й виділення СО2 в полій надходять карбонати Са, Mg, Fe і Мп. Влітку після танення льоду на поверхні грунту залишаються солі. П.Ф. Швецов назвав такі простору наледнимі геохімічними полями, І.А. Морозова - наледнимі полянами. У районі Удоканского родовища мідистих пісковиків (Забайкалля) на цих галявинах І.А. Морозова встановила комплексний окислювально-сорбційний геохімічний бар'єр (Сі, Ag, Bi).
Стікають по мерзлій грунті атмосферні води розчиняють велика кількість органічних речовин. Тому поверхневі схилові води дуже кольоровістю, малою мінералізацією (10-20 мг / л), низьким рН (4,0-4,6) і різко вираженим переважанням в аніонних складі SO42 "(HCO3-майже немає). За В.Н .
Щетнікову, після сильних дощів грунту промиваються настільки енергійно, що водні витяжки так само мало мінералізовані, як атмосферні опади. Під час повені і при сильних паводках річкові води також по загальній мінералізації не відрізняються від атмосферних опадів. У холодній воді органічні сполуки окислюються повільно, води особливо далекі від рівноваги. Навіть у гірських районах ріки мають коричневу багату РОР воду. За І.Б. Нікітіної, ультрапрісні води мерзлотних ландшафтів Алданского нагір'я на силікатних породах містять від 20 до 80 мг / л мінеральних речовин, серед яких переважає Si, Ca, Mg і НСО3 ". РОР (в основному фульвокислоти) складають від 10 до 75% розчинених речовин, причому фульвокислот в 5 -10 разів більше, ніж гумінових кислот. Fe, Al, Ti, Mn, V, Сі, Ni, Zn і інші метали мігрують в колоїдній формі або в комплексах з органічними кислотами, в той час як Si, Na, К , SO42 "і С1-переважно у формі істинних розчинів. Основним геохімічним фактором, що визначає рухливість і форми міграції елементів, а також рН і вміст СО2, є розчинена органічна речовина. Між його змістом і кількістю в водах Fe, Al, Cu, Zn існує пряма кореляція. Тому в подібних умовах такі параметри елементів, як іонний радіус, валентність, відходять на другий план: різні елементи, входячи до складу РОР, мігрують з близькою інтенсивністю. Однак це лише загальна закономірність, яка може порушуватися. Так, за Л.Г. Філімонової, в нижній частині елювіальних грунтів тайгово-мерзлотних ландшафтів Алданского нагір'я розвинений окислювальний бар'єр А2, на якому осідають органомінеральні з'єднання. У зв'язку з цим проникаючі глибше надмерзлотние води бідні РОР.
Підлеглі ландшафти в кислому мерзлотной тайзі представлені заболоченими лісами і болотами. Грунтово-грунтові та поверхневі води - ультрапрісні. У формуванні їх іонного складу важлива роль належить атмосферних опадів (особливо для С1 і Na). Проте основне значення мають процеси розкладання рослинних залишків. З метою розробки раціональної методики геохімічних пошуків детально вивчені донні опади (В. В. Полікарпочкін, М. А. Константинова, Е. Г. абісаль, Г. А. білоголова та ін.)
У відділі тайгово-мерзлотних ландшафтів виділяються 3 сімейства: північна, середня і південна тайга, в своєму поширенні підкоряються широтної зональності і висотної поясності. Геохімічна систематика цих ландшафтів, крім зазначених раніше факторів, повинна враховувати і особливості поширення мерзлоти - потужність діяльного шару, суцільний або острівний характер мерзлоти, потужність багаторічномерзлих порід, існування межмерзлотние і подмерзлотние вод. Навіть у районах поширення суцільний мерзлоти на ділянках зон розломів, озерних западин, русел великих річок, сульфідних родовищ зустрічаються талики.
У зв'язку з розробкою раціональної методики геохімічних пошуків у районах поширення багаторічної мерзлоти вивчена геохімія ландшафтів сірчанокислого класу. Так як багаторічномерзлі товщі містять незамерзаючу воду, то в них можливе окислення сульфідів з утворенням сірчаної кислоти і легкорозчинних сульфатів Fe, Cu, Zn і інших металів. За В.М. Питулько, більшість сульфідних родовищ в мерзлотних районах має зону окислення сульфатного типу, в мерзлих товщах утворюються криогенні сольові ореоли розсіювання. Процеси окислення сульфідів супроводжуються настільки значним виділенням тепла, що іноді в межах рудних полів виникають талики. Деякі зони окиснення сульфідних руд є геохімічними реліктами, тому що вони сформувалися в умовах теплішого дочетвертинного клімату, коли в Сибіру не було мерзлоти.
У мерзлотних ландшафтах колчеданно-поліметалічних і залізорудних родовищ Бурятії Т.Т. Тайсаев встановив численні геохімічні бар'єри, явища почервоніння і озалізнений грунтів, сповзання ореолів за рахунок солифлюкции на тисячі метрів. Особливо велике значення для пошуків в Бурятії має кисневий бар'єр, на якому в місцях розвантаження глейовими вод відкладаються залізисті опади. Ці органо-мінеральні утворення містять в середньому 12% органічного вуглецю в сухій речовині. В опадах підвищений вміст As, Mo, Pb, Sn, Zn, що збільшується поблизу рудних зон. Це дозволило Тайсаеву розробити новий варіант літохіміческіх пошуків - випробування залізистих опадів.
Висновок
У результаті досліджень Західного Сибіру істотним чином змінилися уявлення про рельєф країни, були складені детальні грунтові карти багатьох районів Західного Сибіру, розроблено заходи щодо раціонального використання засолених грунтів і знаменитих західносибірських чорноземів. Велике практичне значення мали лісотипологічний дослідження сибірських геоботаніків, вивчення торф'яних боліт і тундрових пасовищ. Але особливо істотні результати принесли роботи геологів. Глибоке буріння і спеціальні геофізичні дослідження показали, що в надрах багатьох районів Західного Сибіру укладені багатющі родовища природного газу, великі запаси залізних руд, бурого вугілля і багатьох інших корисних копалин, які вже служать міцною базою для розвитку промисловості Західного Сибіру і розвитку Росії в цілому.
Список використаних джерел
1. Докучаєв В.В. До вчення про зони природи. - М.: 1951. - 137 с.
2. Колбовский Є.Ю. Ландшафтознавство: Навчальний посібник / 3-е вид. - М.: 2008. - 480 с.
3. Дьяконов К.Н. Ландшафтознавство: теорія, методи, регіональні дослідження, практика: Матеріали 11-ій Міжнародній ландшафтної конференції / К.Н. Дьяконов, Н.С. Касимов и др. - М.: Географічний факультет МГУ, 2006. - 788 с.
2. Іванов М.М., Ландшафтно-кліматичні зони земної кулі. - М.: Л., 1948.
5. Перельман А.І., Касимов Н.С. Геохімія ландшафту / підручник. - М.: МГУ, 1999. - 675 с.