Эвапотранспирационная миграция химических элементов в ландшафтах (на примере урала)
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Химических элементов Д. И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов малых, 461.43kb.
- Урок в 9 классе по теме «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы.», 43.76kb.
- Характеристика химических элементов малых периодов по их положению в периодической, 97.2kb.
- Кластерная система химических элементов Хорошавин Лев Борисович Докт техн наук Реферат, 748.35kb.
- Лекция 6 г идрогеохимия коллоидная миграция и сорбция химических элементов в природных, 87.8kb.
- Химических элементов Д. И. Менделеева, 32.78kb.
- Урока «периодический закон и периодическая система химических элементов д. И. Менделеева», 105.86kb.
- Реферат Этимология названий химических элементов Периодической системы химических элементов, 704.79kb.
- Урок тема: Металлы главных подгрупп, 62.33kb.
- Химических элементов д. И. Менделеева. 8 Класс, 47.65kb.
Условные обозначения к рис. 1
Границы:
У
ральской горной страныз
ональных областей| А | таежная область Урала |
| В | лесостепная область Урала |
| С | степная область Урала |
Ключевые участки:
| 1 | «Массив Денежкин Камень» (Северный Урал) |
| | |
| 2 | «Гора Пшеничная» (Средний Урал) |
| | |
| 3 | «Холмогорье Уртазымское» (Южный Урал) |
Участки отбора:
| АВ | атмосферных выпадений |
| ФМ | конденсатов эвапотранспирационных испарений |
| ПВ | поверхностных вод |
| П | почв |
| Р | растений |
Глава 4. Аэральный поток в системе
«тропосфера — растительность — почва»
В результате проведенных исследований установлены количественные закономерности аэрального переноса в системе «тропосфера — растительность — почва» в основных зональных типах ландшафтов Урала.
Получена количественная оценка атмосферного массопотока большинства химических элементов в фоновых горных ландшафтах Северного Урала (рис. 2—3). Определено, что перенос элементов в теплый сезон, как правило, на порядок выше значений холодного периода. Указанный тренд закономерен: зимой активность живого вещества значительно замедляется, соответственно ослабевает воздействие полога леса на атмосферные выпадения (Мельчаков и др., 2003; Мельчаков, Учватов, Квашнина и др., 2004) и уменьшаются масштабы аэрального потока продуктов эвапотранспирации (см. главу 5).
Получены новые данные о трансформирующем влиянии древесных растений на состав атмосферных выпадений: в холодное время года, в отличие от теплого, рассматриваемый эффект проявляется слабо. Такое наблюдение дополняет результаты исследований, выполненных в Центральной России, где зимой полог древесных растений усиливает в n раз миграционный поток «тропосфера — почва» (Учватов, 1995). Анализируемый эффект в теплый период года усиливается, хотя и не является абсолютным.
В пределах Южного Урала вне зон активного техногенеза установлен четко выраженный барьерный геохимический эффект. 1. Величины атмосферных выпадений выше в несколько раз или на порядок в среднегорьях по сравнению с предгорьями. 2. Аналогичное превышение атмосферных выпадений отмечено в западных предгорьях по сравнению с восточными. Отмеченные тенденции четче проявляются в группе главных элементов. 3. Установлен геохимический эффект «барьерной тени»: атмосферные выпадения на участке среднегорий, находящемся в «барьерной тени», ниже, чем на равнинах. Основная причина барьерного геохимического эффекта заключается в активизации атмосферных процессов над Уралом. Эта природная особенность региона определяет более интенсивное взаимодействие аэрозолей с облачными образованиями и атмосферными осадками и рост количества осадков, вымывающих аэрозоли (Мельчаков и др., 2002б).
Рис. 2. Массы главных элементов,
мигрирующих в среднетаежных ландшафтах:
1 — водорастворимые формы атмосферных выпадений,
трансформированных растительностью;
2 — валовые формы опада;
3— эвапотранспирационный поток водорастворимых форм;
4 — вынос с речным стоком водорастворимых форм
Рис. 3. Массы рассеянных элементов,
мигрирующих в среднетаежных ландшафтах:
1 — водорастворимые формы атмосферных выпадений,
трансформированных растительностью;
2 — валовые формы опада;
3— эвапотранспирационный поток водорастворимых форм;
4 — вынос с речным стоком водорастворимых форм
Определено, что величины выпадений большинства элементов выше (обычно в разы) в фоновых горных таежных ландшафтах Южного Урала по сравнению с аналогичными ландшафтами Северного Урала. Полученный результат закономерен, т.к. скорость биогеохимического круговорота в ландшафтах Южного Урала выше по сравнению с Северным Уралом и соответственно рассматриваемое звено цикла «работает» активнее. Такое заключение можно сделать на основе анализа влияния периода активных температур на скорости биогеохимических циклов в различных экосистемах (Башкин, Касимов, 2004) с учетом известной разницы в продолжительности периода активных температур в сравниваемых объектах: в южноуральском ландшафте данный период заметно длиннее. Техногенный фактор определил возрастание выпадений лишь 3-х элементов: Mg, S и Р.
Исследованы зональные и внутризональные особенности аэральной миграции элементов вне зон активного техногенеза. Установлены большие диапазоны атмосферных выпадений за зимний период в 8-ми провинциях 3-х областей Урала (в кг/км2): сумма солей — 46—1470, SO4 — 23—466, Fe — 1,4—11,3, Cu — <0,39—6,6, Zn — 0,5—13,5.
Определено, что в таежной области Среднего Урала величины выпадений в низкогорьях выше, чем в западных предгорьях (соответственно Zn, взятого в качестве примера: 5,1 — 1,3 кг/км2 за зимний период), а выпадения в восточных предгорьях превосходят параметры западных предгорий (соответственно Zn: 13,3 — 1,3 кг/км2). Констатировано возрастание аэротехногенной нагрузки на Среднем Урале с запада на восток.
Дополнительно в пределах провинций выделены районы с наибольшими и наименьшими величинами атмосферных выпадений. Например, в 3-х районах степной провинции Зауральского пенеплена величины выпадений Fe составляют 3,0; 3,6; 7,3 кг/км2 за зимний период (Мельчаков, 2001г).