Формирование ландшафтного баланса Земли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                     Рис. 13 Строение почвы (Кауричев И.С. “Почвоведение” М: 1999 г)

 

Основные факторы почвообразования — климат, материнская порода, растительный и животный мир, рельеф и геологический возраст территории, а также хозяйственная деятельность человека. Климат влияет на характер выветривания горных пород, воздействует на тепловой и водный режимы почвы, обусловливая проходящие в ней процессы и их интенсивность, и в значительной степени определяет растительный покров и животный мир.  Минералогический состав материнской породы определяет минералогический и химический состав почв и первоначальное содержание в ней элементов питания для растений. Растительность непосредственно воздействует на почву: корни рыхлят и оструктуривают почвенную массу, извлекают из неё минеральные элементы. В естественных условиях минеральные и органические вещества поступают в почву и на её поверхность в виде корневого и наземного опада. Годовое количество опада изменяется примерно от 5—6 ц/га в пустынях и 10 ц/га в арктических тундрах до 250 ц/га во влажных тропических лесах. Различен и качественный состав опада: его зольность изменяется от 1 до 15%. В почве опад подвергается воздействию микрофлоры, минерализирующей до 80—90% его массы и участвующей в синтезе гумусовых веществ, которые образуются из продуктов распада и микробных метаболитов. Представители животного мира (главным образом беспозвоночные, живущие в верхних горизонтах почвы и в растительных остатках на поверхности) в процессе жизнедеятельности значительно ускоряют разложение органических.

Органические вещества в почве образуются из остатков растений и животных. Химический состав гумуса – фенольные соединения, карбоновые кислоты, эфиры жирных кислот. Гумус улучшает свойства почвы, повышая ее способность удерживать влагу и растворённые минеральные вещества. В болотистых почвах образование гумуса идёт очень медленно (рис.14).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Рис 14. Треугольная диаграмма классов почв.( Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992.

Некоторые химические элементы (азот, фосфор, сера) в процессе разложения переходят из органических соединений в неорганические. Происходит так называемый процесс минерализации вещества.

Воздух и вода удерживаются в почве в промежутках между  её частицами. Часть воды просачивается  сквозь почву, образуя грунтовые  воды; остальная вода остаётся в  почве благодаря силам поверхностного натяжения либо адсорбируется на поверхностях кристаллов кварца или глины.(таб.2)

 

Таблица 2

Степень эрозиро-ванности почвы	Потери почвенной массы в год, т/га	Потери гумуса в год, т/га
			дерново-подзолистые почвы	чернозем
Слабая Средняя Сильная	6 6-12 12	0,1 0,1-0,2 0,2	0,6 0,6-1,2 1,2

 

      В состав почвы входят четыре важнейших компонента:

минеральная основа (50–60 % от общего объёма);

органическое вещество (до 10 %);

воздух (15–25 %);

вода (25–35 %).

Почвы состоят из частиц различного размера, начиная от крупных валунов и заканчивая мелким грунтом (частицы мельче 2 мм в диаметре) и коллоидными частицами (< 1 мкм). Обычно частицы, составляющие почву, делят на глину (мельче 0,002 мм в диаметре), ил (0,002–0,02 мм), песок (0,02–2,0 мм) и гравий (больше 2 мм). Механическая структура почвы имеет очень важное значение для сельского хозяйства, определяет усилия, требуемые для обработки почвы, необходимое количество поливов и т. п. Хорошие почвы содержат примерно одинаковое количество песка и глины; они называются суглинками. Преобладание песка делает почву более рассыпчатой и лёгкой для обработки; с другой стороны, в ней хуже удерживается вода и питательные вещества. Глинистые почвы плохо дренируются, являются сырыми и клейкими, но зато содержат много питательных веществ и не выщелачиваются. Каменистость почвы (наличие крупных частиц) влияет на износ сельскохозяйственных орудий .

По химическому составу  минеральной компоненты почва состоит  из песка и алеврита (формы кварца (кремнезёма) SiO2 с добавками силикатов (Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4) и глинистых минералов (кристаллические соединения силикатов и гидроксида алюминия)).

 

Предельно допустимые концентрация пестицидов в почве, воздухе и воде

Таблица 3.

Пестицид	Почва, мг на 1 кг	Воздух, мг на 1 м3	Вода, мг на 1 л
ГХЦГ	0,1	0,05	0,02
Гамма-изомер	0,1	0,05	0,02
ГХЦГ
Полизлорпенин	0,5	0,2	0,2
Полихроркамфен	0,5	0,5	0,2
Севин	0,05	1,0	0,1
Карбофос	2,0	0,5	0,05
2,4-Д	-	0,5	0,2
Симазин	—	0,2	не допускается
Хлорофос	0,5	0,5	0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Ландшафтный баланс в различных зонах Земли

 

 3.1.  Ландшафтный баланс в экваториальной зоне

 

 

   Экваториальный пояс - расположен по обе стороны от экватора, от 5–8° с. ш. до 4–11° ю. ш., ограничен субэкваториальными поясами. Прерывист, распадается на ряд изолированных областей, приуроченных к материкам (Африка и Юж. Америка) и скоплениями осовтравов в океане (Малайский архипелаг, Шри-Ланка и др.). Ровный тёплый и влажный климат обусловлен большим притоком солнечной энергии, её равномерным поступлением в течение года и господством экваториальной воздушной массы. Радиационный баланс на суше 70–80 (до 90) ккал/см² в год. Почти отсутствуют сезонные изменения погоды, среднемесячные температуры на низменностях 24–28 °C; годовая амплитуда температур наименьшая на Земле (2–3 °C).

      В экваториальном поясе располагается зона схождения (конвергенции) тропических воздушных потоков (пассатов). Здесь они поднимаются в верхние слои тропосферы, при этом конденсируется большое количество влаги и выпадают обильные осадки (1500–3000 мм в год, на наветренных склонах гор до 17 тыс. мм), обычно в виде послеполуденных ливневых дождей. Постоянно высокая (под пологом лесов до 100 %) относительная влажность воздуха и избыточное     увлажнение.  
     Для океанов характерен ещё более высокий радиационный баланс (до 120 ккал/см² в год), слабые ветры и штили. Поверхностные воды имеют солёность несколько ниже средней (около 34‰) и богаты планктоном. Весьма густая гидросеть, реки полноводны, с малыми колебаниями расхода воды.

     Исключительно  высока активность всех природных процессов, особенно разрушения горных пород, в результате чего формируются мощные коры выветривания. На них образуются кислые красно-жёлтые ферраллитные (латеритные) почвы, бедные гумусом (2–3 %). Растительный опад быстро разлагается. При сведении леса и распашке почва очень скоро теряет плодородие.  
    Характерны влажные экваториальные вечнозелёные леса (гилея, сельва). Для морских и океанических побережий типичны мангры.

        Богат и своеобразен животный  мир. Некоторые обитатели влажных экваториальных вечнозелёных лесов живут только на деревьях: ленивцы, ревуны, капуцины, древесные дикобразы, еноты, муравьеды (Центральная и Южная Америка); обезьяны-колобусы, мартышки, лемуры (Африка); древесные кенгуру, кускусы, опоссумы (Австралия); тонкотелы, лангуры (Азия). С деревьями связана жизнь и многих хищников семейство кошачьих. Многие из них, например дымчатый леопард, спускаются на землю крайне редко. Обитают и кормятся на поверхности земли гориллы, кистеухие свиньи, мелкие антилопы (Африка), тапиры (Америка и Азия). Из птиц для всех материков обычны попугаи, в Африке и Азии водятся птицы-носороги, в Америке туканы. В верхних частях крон обитают хищные птицы.  
     Природа экваториального пояса подверглась сильному изменению вследствие разнообразной деятельности человека. Хищнически вырубаются леса, истребляются многие виды животных и растений. На значительных площадях леса сведены и заменены плантациями.

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. —                                                            М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 20063.2. Ландшафтный баланс в арктической зоне

 

     Арктический  пояс - самый северный географический пояс на Земле. Включает бо́льшую часть Арктики, охватывает существенную часть акватории Сев. Ледовитого океана, почти все его острова и частично прибрежные районы Евразии и Северной Америки. Граница обычно проводится по изотерме 5 °C самого тёплого месяца (июль).  
Суровый арктический климат. Зимой в течение нескольких месяцев продолжается полярная ночь, во время которой снега и льды сильно охлаждаются в результате излучения. Летом, особенно в полярный день, идёт очень большой приток солнечной радиации, однако она в значительной степени отражается и уходит обратно в космос. В то же время климат Арктики заметно теплее, чем климат Антарктики: средняя температура января от –30 до –40 °C, средняя температура июля, как правило, нигде не опускается ниже 0 °C. Даже на Северном полюсе отмечались морозы не ниже –52 °C; макс. до –6 °C. Исключение составляет лишь Гренландский ледниковый щит, в центральной части которого круглый год держится отрицательная температура (до –70 °C и ниже). Сказывается отепляющее влияние вод океана, особенно тёплых течений, идущих из Атлантики. Преобладает повышенное давление, летом и осенью проникают циклоны. В центральной части Арктики обычны слабые ветры, на южном окраине часты сильные ветры. Осадки выпадают преимущественно в виде снега, от центра к периферии их количество возрастает с 75 до 400 мм, на наветренных склонах хребтов и ледниковых покровов – более 1000 мм. Для погоды Арктики также характерны низкая сплошная облачность, туманы; зимой – метели, летом – моросящие дожди.  
В более влажном приатлантическом секторе зоны (о. Элсмир, Гренландия, Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, частично Северная Земля) имеются обширные ледниковые покровы общей площадью св. 2 млн. км².

    Здесь господствуют  ландшафты ледяных пустынь. Почвы  практически не развиты. Растительность  скудная, представлена лишайниками,  в т. ч. накипными, листостебельными мхами, печёночниками и редкими травами: полярными маками, лютиками, камнеломками, злаками.

    Животный мир  беден, характерны белые медведи,  песцы, лемминги. Летом на скалах  обычны птичьи базары: колонии  гнездящихся вместе кайр, чистиков, гагарок.

  (География. Современная  иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006.)

3.3. Ландшафтный баланс в умеренной зоне

 

     Умеренные пояса, два географических пояса Земли, расположенные в Северном полушарии, приблизительно между 40° и 65° с. ш., в Южном – между 42° и 58° ю. ш. Занимают около 1/4 площади поверхности Земли, значительно превосходя остальные географические пояса. В Северном полушарии около 55% площади Умеренные пояса занято сушей, в Южном полушарии – около 98% – океаном (см. карту 1.)

 

 

 

 

Карта 1. Климатические пояса Земли по А. П. Горкина. 2006

 

Для Умеренные пояса характерна чёткая сезонность термического режима, определяющая периодичность климатических, гидрологических, геоморфологических, биологических процессов. Термические условия допускают произрастание на всей территории Умеренные пояса древесной растительности, но из-за суровости зим развитие вечнозелёной древесной растительности невозможно. Недостаток увлажнения в некоторых районах приводит к формированию безлесных ландшафтов. Природные условия Умеренные пояса, особенно на обширной суше Северного полушария, отличаются исключительным разнообразием вследствие больших пространственных градиентов тепла и увлажнения. 
 
    Годовая суммарная радиация от 70–80 до 140–160 ккал/см2. Годовой радиационный баланс на суше Сев. полушария 20–40, Южном полушария 30–40 ккал/см2, на океанах соответственно 20–60 и 30–60 ккал/см2. Летом суммарная радиация с увеличением широты изменяется слабо вследствие увеличения в этом направлении продолжительности дня. Зимой суммарная радиация быстро уменьшается с увеличением широты, и радиационный баланс оказывается отрицательным. В течение всего года во всей толще тропосферы Умеренные пояса происходит западный перенос воздушных масс, что в сочетании с интенсивной циклонической деятельностью способствует транспортировке влаги с океанов на материки и межширотному обмену теплом. Средние температуры воздуха наиболее холодных месяцев над сушей в Сев. полушарии от 6 до –50 °С, в Южном – от 2 до 8 °С, над океанами соответственно от 10 до –8 °С и от 2 до 10 °С; наиболее тёплых – над сушей в Сев. полушарии от 10 до 28 °С, в Южном – от 8 до 20 °С; над океанами соответственно от 8 до 20 °С и от 8 до 16 °С. Годовые суммы осадков на большей части Умеренные пояса от 500 до 800 мм, к окраинам континентов они увеличиваются до 1000–2000 мм, а в юж. внутриконтинентальных районах уменьшаются до 100–200 мм в связи с ослаблением циклональной циркуляции.

    Для суши Умеренные пояса характерны значительные величины поверхностного стока, большая активность текучих вод, вызывающих интенсивное эрозионное расчленение поверхности. Величина стока в Северном полушарии уменьшается к южным районам с их большими бассенами внутреннего стока. В Умеренные пояса наибольшее в сравнении с другими поясами количество озёр, весьма специфичную группу которых составляют озёра ледникового происхождения. 
 
    Для почвообразования типична интенсивная минерализация органических веществ и выщелачивание; широко распространены подзолистые и различные оподзоленные почвы. В более тёплых и влажных районах – активный синтез вторичных минералов с оглинением почв. В умеренно влажных районах преобладает дерновый процесс, а в засушливых – засоление. Значительные площади в Умеренные пояса занимают подзолистые, бурые и серые лесные почвы, менее распространены чернозёмы, каштановые п др. Наиболее распространённые типы растительности – леса: таёжные (на значительных пространствах заболоченные), смешанные хвойно-широколиственные и летнезелёные широколиственные.