Поиск

Оценка и роль зональных процессов в абиогенной миграции (часть 1)
22.10.2012

В недавно изданной монографии были представлены сравнительные результаты длительных стационарных опытов по изучению миграции веществ в ландшафтах подзон северной, средней и южной тайги европейской территории страны (ЕТС). Стационары в Архангельской области - «Мезенский», «Холмогорский», «Няндомский», «Каргопольский», «Приморский», и «Вилегодский»; в Карелии на территории заповедника «Кивач»; в Подмосковье - «Белый Раст» и «Михайловское». При этом остались неосвещёнными следующие вопросы: 1) движущие силы миграции, 2) генетическая оценка и роль почвенных процессов в трансформации и миграции веществ, 3) некоторые вопросы лизиметрии, своеобразие миграции веществ и их трансформация в почвах агроландшафтов, 4) особенности миграционных потоков почвенной влаги в почвах и их оценка.
Рассмотрим эти положения.
Движущие силы миграции обусловлены 2 группами факторов: внешними и внутренними. Первые определяются ландшафтноклиматическими и оролитогенными условиями. Важное место здесь отводится специфике водосборов и интенсивности территориального водообмена (Апарин Б.Ф., 1984). Внутренние факторы присущи конкретному типу почвы, её местоположению в геохимическом ландшафте и тесно связаны с функционированием биоты (типом и сукцессиями растительности, её возрастом, компоновкой в биогеоценозы...). В таёжных ландшафтах внутрипрофильная миграция в значительной степени определяется типом водного режима, сложением профилей, микрорельефом... и особенностями биогенного круговорота веществ, в частности органических соединений, включая и педогенное гумусообразование. Охарактеризуем данный макропроцесс с экологической точки зрения, поскольку пока у специалистов доминирует химический взгляд на гумус.
В познании гумусовых соединений (ГС) почв различных экосистем Земли достигнуты заметные успехи. Особенно полно изучены их химические особенности: фракционный, групповой и молекулярно-массовый состав, структура, физико-химические, коллоидные и другие свойства.
Значительно меньше внимания уделялось нативным процессам формирования и трансформации ГС с экологических позиций, что, очевидно, было связано с методическими трудностями, В современных условиях технические возможности у исследователей заметно возросли, поэтому «центр тяжести» изысканий следует переместить из лабораторий в натурные условия. Уместно обозначить основные различия, характерные для лабораторных и натурных экспериментов, В лабораторных условиях опыты, как правило, проводятся в статике, а реакции идут до конечных продуктов. В почвах экосистем наблюдается постоянный приток в сферу реакций не только энергии, но и новых веществ (например, в виде органических лигандов). При этом промежуточные продукты реакций в той или иной мере удаляются из зон взаимодействий при инфильтрации атмосферных осадков и мигрируют в почве.
В лабораторных опытах (за исключением специальных наблюдений) не учитывается наличие в водных растворах органических лигандов, групп микроорганизмов, тонкодисперсных частиц, компонентов ВОВ и др., присутствие которых в экосистемах с гумидным. климатом является весьма типичной особенностью. Коллоидные системы, как известно, обусловливают сорбционные параметры почв, а органические лиганды существенно активизируют процессы растворения, гидролиза, трансформации и внутрипочвенной миграции веществ. Наконец, в нативных экосистемах исключительно велика роль почвенной биоты (например, грибов-кислотообразователей), воспроизвести которую даже в специальных опытах не всегда удаётся. В лабораторных и натурных опытах изучаются разные уровни организации химических соединений, по-разному реализованные в пространстве и времени. Причём в почвах экосистем индивидуальные органические вещества (аминокислоты и др.) в той или иной мере поглощаются ГС и оказываются относительно мало доступными для утилизации. Эти и иные особенности проведения опытов необходимо учитывать при решении конкретных почвенно-экологических, физиологических и агрохимических проблем, потому что результаты и выводы, вытекающие из лабораторных и натурных изысканий, оказываются не всегда адекватными.
Совокупность явлений, охватывающих трансформационный пул веществ в экосистемах тайги, неразрывно связана с круговоротом органических продуктов - их фотосинтезом и последующими процессами утилизации и трансформации опада в гумусовые вещества. Особое место здесь принадлежит формированию и абиогенной миграции ВОВ, как своеобразным и типичным звеньям в цепи превращений органических компонентов растительных остатков в новые своеобразные формы соединений, адекватно отражающие взаимосвязь и взаимовлияние групп живых организмов таёжных экосистем со средой - почвами.