Поиск

Оценка и роль зональных процессов в абиогенной миграции (часть 4)
22.10.2012

Множества молекул ВОВ, мобилизованные в растворимое состояние из опада растений, способны к флюктуациям и новой структурной организации, т. е. бифуркациям (формированию групп и фракций индивидуальных и специфических веществ в составе ВОВ). Такой процесс, в определённой мере, носит случайный характер, поскольку образование той или иной массы BOB в почвах таёжных экосистем - процесс вероятностный и в каждом ЭПА он по-своему самобытен Ho органические лиганды в биосфере Земли - не случайны. Другой особенностью этого процесса является то, что в него не только постоянно поступают всё новые порций веществ и энергии, в частности, в виде ВОВ, но и часть из них отчуждается (мигрирует). Известно, что быстрее развиваются те подсистемы (в сложно взаимодействующих системах), в которых с самого начала их функционирования наблюдаются заметные флюктуации процессов (как следствие сочетания деятельности биоты и физико-химических реакций), отражающие степень их развития и устойчивости. Последний параметр в таёжных экосистемах определяется не столько статичностью структур ГС, сколько их динамичным характером: как следствие совокупности микропроцессов образования, обновления и трансформации (в т. ч. и миграции) молекул ГС. Разрастающиеся флюктуации новообразованных масс BOB, их состава и свойств могут подавлять развитие слабоорганизованной (и устойчивой) системы ГС, нетипичной для подзолистых почв и таёжных экосистем. Co временем в подзолистых почвах таёжной зоны начинает доминировать наиболее полезно к активно функционирующая динамическая система ВОВ, адекватно отражающая приспособительные реакции групп живых организмов к суровым условиям таёжных ландшафтов. Именно с помощью ВОВ, обладающих кислотными, аллелопатическими и комплексообразующими свойствами, живые организмы осуществляют эффективную мобилизацию в раствор и усвоение элементов питания, которые в подзолистых почвах находятся в труднодоступном и рассеянном состоянии. Следовательно, BOB отражают, с одной стороны, своеобразие почвенных процессов трансформации растительного опада и формирования новых специфических продуктов (исключительно химически активных и термодинамически устойчивых), а с другой -экологические особенности взаимосвязи живых организмов со средой их обитания - формирующимися подзолистыми почвами.
В последних натурных опытах был изучен баланс масс BOB, образующихся при трансформации растительного опада, тотально меченного радиоактивным изотопом 14C. Установлена зависимость его статей от степени гидроморфности почв подзолистого типа. Так, в автономных лесной и пахотной глубокоподзолистых почвах подзоны средней тайги заметно преобладает процесс минерализации BOB (70,4±4,6% и 83,0±4,1%). В полугидроморфных почвах количественные закономерности процессов минерализации и миграции BOB выражены менее контрастно (соответственно 32,4±2,5% и 12,5 ±0,3% от суммарной исходной активности 14C). Причём доминируют закрепление компонентов BOB в исходном субстрате (консервация опада 29,5±0,9%) и их минерализация. Примерно пятая часть массы BOB включается в гумусовые соединения почв (18,2±0,4%) (главным образом в фульвокислоты), а десятая доля BOB поступает как в биологический (7,4±0,6%), так и в абиогенный циклы миграции (12,5±0,3%). Характер пространственного потока BOB представлен на рис. 2.5. Отмечено доминирование вертикальной нисходящей миграции BOB с гравитационной влагой. В меньшей мере (на относительно выровненной поверхности моренного увала) выражен горизонтальный поток (схема Б). На основе параметров изолиний радиоактивности 14C в составе BOB была оценена средняя линейная скорость внутрипочвенной миграции BOB (как первая производная пути по времени), составившая 20-22 см - год. В то же время различные компоненты BOB мигрируют в глубь почвы из зоны образования с разными линейными скоростями, поскольку по-разному сорбируются почвенными минералами и коллоидами. Установлено, что миграционная зона «с» в составе BOB представлена преимущественно фульвосоединениями, а растянутая зона «d», мигрирущая (до 44 см) без хроматографического разделения природной смеси веществ в почве, содержит и индивидуальные, и специфические органические компоненты (ФК), имеющие примерно равные линейные скорости миграции. Активным барьером для BOB являются химические соединения (по-видимому, это ГС) самого верхнего генетического горизонта (Ар). Судя по схеме В, компоненты BOB почти транзитом проходят гор. E и Eвt (их сорбционная ёмкость используется неполно), обусловливая биологическую активность нижних горизонтов длительно охлаждаемых подзолистых почв.

Оценка и роль зональных процессов в абиогенной миграции (часть 4)