Том 2

Почвенно-геохимическая карта

Почвенно-геохимическая карта отражает общие закономерности пространственного размещения почвенно-геохимических характеристик, т.е. условий и факторов миграции, обусловливающих поведение химических элементов в почвах. Учитывая большое разнообразие природных условий на территории страны, основное внимание уделено факторам радиальной миграции в зональных типах почв. Почвы, как основной объект картографического анализа, представляют значительный интерес в связи с тем, что судьба поступающих в ландшафт веществ, в т. ч. загрязняющих, определяется их поведением в почвах. В зависимости от свойств элементов и соединений и их соотношения с условиями окружающей среды возможны различные сценарии: аккумуляция вещества в разных частях почвенного профиля, вынос за пределы профиля, поступление в грунтовые воды, разложение до нетоксичных форм, или, напротив, образование новых опасных соединений. Карта важна для эколого-геохимического анализа состояния природной среды и оценки геохимического воздействия техногенеза на биосферу.

Разделяют два основных вида миграции веществ в почвах: радиальную, т.е. перемещение химических элементов вниз по почвенному профилю преимущественно в растворах, и латеральную — движение веществ в растворах и суспензиях по поверхности почвы и внутри почвенного профиля. Условия радиальной миграции и аккумуляции в почвах показаны на карте цветом, как наиболее важный геохимический показатель (основная матричная легенда). Возможности латеральной миграции оцениваются в более общем виде и представлены отдельно для равнинных и возвышенных территорий (штриховка) и специальными схемами для гор (условные треугольники для индивидуальных горных систем). Ведущими интегральными факторами, определяющими миграционную способность элементов и их соединений в почвах являются окислительно-восстановительные и щелочно-кислотные условия, определяемые величиной рН. По этим признакам почвы разделены на десять семейств. С окислительным режимом выделено пять семейств почв, различающиеся по щелочно-кислотным условиям (рН от сильнокислого до щелочного); с окислительно-восстановительным режимом — три; с восстановительным режимом — два.

Окислительно-восстановительные и, в меньшей степени, щелочно-кислотные условия тесно связаны с типами водного режима (промывным, непромывным, водозастойным), которые объединяют выделенные почвенно-геохимические семейства в 6 групп. Характер субстрата и его проницаемость оценивается по гранулометрическому составу почвообразующих пород. Эти характеристики определяют условия миграции, подвижность и возможность аккумуляции широкого спектра элементов и их соединений в весьма разнообразных почвах страны.

В выделенные семейства может входить либо одна почва, формирующаяся при контрастных щелочно-кислотных и окислительно-восстановительных условиях (например, солонцы, солончаки, торфяно-болотные), либо группы почв с близкими условиями (почти все подтипы чернозёмов, солонцеватые чернозёмы, каштановые, бурые пустынно-степные).

Определяющую роль в аккумуляции химических элементов и их соединений в профиле почв играют радиальные геохимические барьеры, на которых происходит резкое изменение интенсивности миграции химических элементов и, как следствие, их концентрация. Генетический профиль почв чаще всего характеризуется не одним, а системой барьеров: поверхностно-почвенных (органических) и внутрипочвенных. Система геохимических барьеров характеризует каждое семейство и отображается в легенде в виде дроби, в числителе которой представлены индексы поверхностных, в знаменателе — внутрипочвенных барьеров. Один и тот же почвенный горизонт может выступать в роли разных барьеров. Поверхностно-почвенные барьеры (в легенде обозначены в числителе) подразделены на органо-минеральный гумусовый (ОМ) и органогенный торфянистый или подстилочный (О). Среди внутрипочвенных барьеров (знаменатель) отражены ведущие, наиболее контрастные: карбонатный (Са), щелочной (Na), испарительный (Е), глеевый (G), сорбционно-седиментационный (Ss) и хемосорбционный (Sch). Разнообразие почв в некоторых ячейках матричной легенды позволило подразделить их по типам барьеров дополнительно (на «а» и «б»). Дробная дифференциация геохимических барьеров помогает получить более полное представление о путях выноса и закреплении веществ в профиле почв.

В основу характеристики условий миграции в почвах речных долин были положены особенности паводкового режима, обусловливающего в значительной мере окислительно-восстановительные условия, а также щелочно-кислотные свойства пойменных почв, связанные, главным образом, с зональными условиями. Длительность затопления паводковыми водами пойм определяет преобладание либо преимущественно окислительных условий (кратковременное затопление поймы), либо окислительно-восстановительных (долгопоемный режим).

Условия латеральной миграции охарактеризованы на карте с точки зрения потенциальной интенсивности миграционных процессов, связанных с характером рельефа. Выделены четыре градации: слабая, умеренная и повышенная — для равнин и плато, и высокая – для гор. В условиях тундры и полупустыни почвенный покров отличается комплексностью, т. е. мелкой контурностью ареалов и отсутствием каскадных систем сопряжения, что создает специфические условия для латеральной миграции. Здесь преобладают замкнутые геометрические формы структур почвенного покрова, им присуща частая смена контрастных геохимических обстановок. Для этих обстановок выделены ведущие зональные факторы дифференциации почвенно-геохимических условий, такие как криогенез (процессы мерзлотного перемешивания грунтов, солифлюкции), гидроморфизм (избыточное увлажнение, заболачивание) и галогенез (засоление–рассоление, осолонцевание), которые определяют особенности почвенно-геохимических процессов.

Горным системам присуща высокая интенсивность латеральной миграции, которая протекает в условиях неоднородного литогеохимического фона. По характеру радиальной дифференциации проведена типизация изменений геохимических обстановок в вертикальных почвенных поясах гор. Спектры условий миграции в горах показаны в виде схематических моделей для крупных горных систем страны, в основе которых лежат те же характеристики, что и для равнинных почв. Модели представляют упрощенную схему смены высотных поясов, типичную для каждой горной системы. Для гор с четко выраженной экспозиционной дифференциацией даны две наиболее типичные схемы смены поясов, разделенные вертикальной линией условного раздела макросклонов.

Распределение почвенно-геохимических обстановок на территории России в целом совпадает с природной зональностью страны. По условиям миграции выделяются два резко контрастных региона: равнинные территории Европейской части и Западной Сибири с отчетливо проявляющейся зональностью и ведущей ролью биоклиматических факторов, и Средняя и Восточная Сибирь, где в качестве основного фактора пространственной дифференциации выступает геокриолитологический режим.