CC BY
2УДК 550.47
ТИПИЧНЫЕ БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛАНДШАФТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ РЕЛЬЕФА.
МУСТАФАБЕЙЛИ ГУСЕЙН ЛУТВАЛИ ОГЛЫ
Доктор философии в области геологии-минералогии, Заведующей отделом «Ландшафтоведение», Шекинский Региональный Научный Центр НАНА, Шеки, Азербайджан.
Резюме. В статье изучены различные типы ландшафта, биогеоценозы, горные породы (илы), почвы, биогеохимические свойства видов растений и средообразующая роль местного рельефа Шеки-Закатальского района южного склона Большого Кавказа. Биогеоморфоценозы представляют собой особые участки биогеоценоза с полузамкнуто-долинными условиями рельефа и представляют собой природные комплексы с различными микроклиматическими условиями, характеризующимися отсутствием сильных ветров и засух, обилием поверхностных и подземных вод по сравнению с соседними участками, большим накоплением биомассы, разнообразие видов растений и превосходные рекреационные качества. Эти комплексы характеризуются своеобразным геологическим строением, стратиграфо-литологическим составом, климатом, почвенно-растительный покровом, а также ландшафтно-геохимической специализации на южном склоне Большого Кавказа. В них наблюдаются фитоценозы, богатые биофильными химическими элементами - К, Са, Си, Zn и Со. Создание подходящих эколого-географических условий для создания и сохранения биоразнообразия в полузамкнутых горно-долинных ландшафтных зонах позволяет рассматривать биогеоморфоценовые природные структуры горно-лесного ландшафтного пояса как резервуары биоразнообразия.
Ключевые слова: рельеф, горно-долинные ландшафты, биогеоморфоценозы, биогеохимические свойства, биоразнообразие.
TYPICAL BIOGEOCHEMICAL PROPERTIES OF LANDSCAPES DEPENDING ON THE RELIEF CONDITIONS.
Summary. The article studies various types of landscape, biogeocenoses, rocks (silts), soils, biogeochemical properties of plant species and the environment-forming role of the local relief Sheki-Zakatala region of the southern slope of the Greater Caucasus. Biogeomorphocenoses are special areas of biogeocenosis with semi-closed valley relief conditions and are natural complexes with different microclimatic conditions, characterized by the absence of strong winds and droughts, abundance of surface and groundwater compared to neighboring areas, a large accumulation of biomass, a variety of plant species and excellent recreational qualitiy. These complexes characterize the geological structure, stratigraphic and lithological composition, climate, soil and vegetation cover, as well as landscape and geochemical specialization on the southern slope of the Greater Caucasus. They contain phytocenoses rich in biophilic chemical elements - K, Ca, Cu, Zn and Co. The creation of suitable ecological and geographical conditions for the creation and conservation of biodiversity in semi-enclosed mountain-valley landscape zones makes it possible to consider the biogeomorphocene natural structures of the mountain-forest landscape belt as reservoirs of biodiversity.
Key words: relief, mountain-valley landscapes, biogeomorphocenoses, biogeochemical properties, biodiversity.
Науке известно, что разнообразие растений меняется в зависимости от рельефа местности, почвенного покрова, химического состава подземных и поверхностных вод, литологического состава горных пород. Изучено видовое разнообразие растений в
ландшафте южного склона Большого Кавказа (Шеки-Загатальский район Азербайджана) с учетом геологической строения, литологического состава, особенностей рельефа, климата и почв. В результате проведенных ранее геохимических исследований автор выявил ряд закономерностей, создавших благоприятные возможности для изучения биогеохимических характеристик ландшафтов района; - Изучение элементов Pb и Zn также показало, что глинистые сланцы в западной части и песчаники в восточной части богаты этими элементами в юрских отложениях изучаемого района.
В ландшафтных поясах происходит миграция и накопление элементов Ca, Mn и Sr по отношению к меловым породам, а элементов Fe, ^ и ^ по отношению к юрским.
Содержание Pb в большинстве осадочных пород области, Ca, Pb и ^ в почвах, ^ в растениях превышает нормы Кларка. В то же время в почве и растениях региона определялся недостаток элемента Со. Установлено, что биоразнообразие более характерно для биогеоценовых территорий с особыми условиями полузамкнутого рельефа. Одна сторона этих биогеоценозов (биогеоморфоценозов) с естественными границами горного рельефа открыта долинам рек и создает обмен веществ с соседними территориями.
Биогеоморфоценозы представляют собой биогеоценозы с завершенными сукцессиями с полузамкнутой рельефной обстановкой. Каждая из ландшафтных зон биогеоморфоценоза с трех сторон окружена горами, что создает своеобразный микроклимат. В некоторых из них Баш Шабалыд, Баш Дашагыл и др. можно найти большинство видов растений, принадлежащих к региону. В названных биогеоценозах (биогеоморфоценозах) фактор рельефа превосходит другие внешние (физико-географические) и внутренние (геохимические) факторы и играет важную защитную роль в распространении растений. Во-первых, в пределах биогеоморфоценозового ландшафта накапливается на 50-60 % больше биомассы, чем в соседних районах. С другой стороны, в этих местах размеры и масса местных деревьев иногда в 2-3 раза больше [1].
Рисунок 1. Шеки-Закатальский район Южного склона Большого Кавказа, Огузский район, Дашагильчайский биогеоморфосеноз
Биоразнообразие является одним из основных признаков, отличающих биогеоморфоценозы, и важнейшим показателем. Здесь можно найти все виды растений, типичных для всего региона, в одном месте этой области. Для этого природного комплекса с
мозаичным строением, отличающегося превосходными рекреационными качествами, комфортными погодными условиями, отсутствием сильных ветров и засух, относительно соседних территорий характерны влажность и обилие поверхностных и подземных вод [2].
В этой полузамкнутой долинной зоне с выходом в долины крупных рек имеется большое количество литологических и геологических структурных элементов (преимущественно локальные антиклинальные структуры и тектонические трещины), приуроченных к разнонаправленным склонам гор, местами оврагам и впадинам.
Горные склоны и долины характеризуются лесами с гидрокарбонатными источниками воды, а равнинные участки - лесокустарниковыми и разнообразными травянисто-луговыми ландшафтами, богатыми разнообразными видами деревьев, кустарников и трав. Благодаря микроклиматическим условиям сформировалась прогрессивная ландшафтная среда с высокими показателями рассеянной и поглощенной радиации, конвективного воздушного потока и относительной влажности.
В результате аллювиальных отложений и биоаккумуляции в такой среде создавался мощный и плодородный слой почвы с капиллярной системой. Здесь характерным признаком этих природных комплексов считается наличие видов растений, не конкурирующих друг с другом за жизнь. Сохранение благоприятной ландшафтной среды в биогеоморфоценозах создает возможности для распространения видов фауны и флоры на соседние территории [3].
Рисунок 2. Шеки-Закатальский район Южного склона Большого Кавказа, Шекинский район, Баш-Шабалидский биогеоморфосеноз.
В результате определения количества химических элементов в илистых пробах биогеоценозов в зависимости от форм и типов рельефа в биогеохимических круговоротах этих районов присутствует большее количество биофильные элементы, такие как - К, Р и др.
Таблица № 1
Макроэлементный состав проб глин, отобранных из илов и биогеоценозов речных долин Южного склона Большого Кавказа.
№ Точки отбора проб P2O5 MgO Na2O K2O CaO SiO2 Fe2O3 SO3
1 Айричай(Гахский район) 0.21 1,57 1,63 3,20 6,34 58,50 6,24 0,30
2 Айричай дарьяча (восточная часть) 0.02 2,23 1,10 2,76 15,75 44,38 5,39 0,03
3 Айричай дарьяча (западная часть) 0.19 2,29 0,89 2,79 15,89 41,60 6,35 0,40
4 Дахначай, Шекинский район, ил. 0.15 1,72 1,01 2,11 20,01 41,93 5,90 0,12
5 Алиджанчай лили, Огузский район, ил 0.16 1,84 1,27 2,69 17,76 47,71 5,47 0,16
6 Баш Шабалыд, почва, горно-лесная 0.01 1,95 0,58 2.79 15.25 42.71 4.51 0.02
7 Баш Шабалыд, почва, лесо-степная 0.14 1,91 0,76 3.04 2.17 56.27 7.33 0.13
8 Баш Шабалыд, почва, луговая) 0.15 1,63 1,12 2.82 1.08 62.77 6.46 0.11
9 Белоканчай, Магомалар, ил 0.19 3.09 1.72 2.55 2.54 59.37 8.64 0.21
10 Белоканчай, почва, луговая 0.21 3.28 1.23 2.96 2.22 56.8 9.77 0.13
11 Почтбина, родник, почва 0.21 1.94 1.14 4.26 0.71 56.93 9.70 0.47
12 Место Мустафабея, почва 0.44 2.11 1.10 3.22 8.65 56.18 6.41 0.02
Примечание: Курсивом выделены показатели, относящиеся к биогеоценовым географическим точкам (6-12) с полузамкнутым рельефом, максимальные показатели выделены жирным шрифтом.
Как видно из табл. № 1, в почвенно-иловом материале участков биогеоценоза (5-12), где фактор рельефа играет ведущую роль количество биофильных элементов P и ^ а также Mg и Fe местами значительно выше.
Таблица №2
Количество микроэлементов в растениях альпийских лугов и горно-лесной зоны Белоканского района (Белоканчайский бассейн) южного склона Большого Кавказа (в г/т)
№ Название растений n.n Ba Sr Pb Zn Cu Co
1 Клевер (Trifolium) 2 445 785 175 570 360 21
2 Зверобой (Hypericum P) 1 250 410 68 1900 240 72
3 Папоротник (Dryopteris) 1 260 110 110 600 280 69
4 Мать и мачеха (Tussilago) 3 567 563 110 160 276 24
5 Бузина черная (Sambucus nigra) 1 300 1300 44 280 120 6
6 Щавель (Rumex) 2 210 875 71 90 120 10
7 Крапива (Urtica L.) 2 215 930 105 125 130 6
8 Коровьяк (Verbascum L.) 2 715 725 875 235 155 29
9 Ромашка (Matricaria) 1 150 550 34 670 240 7
10 Кленовые листья (Acer L.) 1 - - 35 480 180 5
11 Липовые листья (Tilia) 1 160 1100 35 50 220 3
(продолжение таблицы №2)
№ Название растений n.n Ni Cr V Ti Mn B
1 Клевер (Trifolium) 2 68 84 173 5650 1100 160
2 Зверобой (Hypericum P) 1 130 38 72 1400 7200 1000
3 Папоротник (Dryopteris) 1 110 130 300 7000 650 120
4 Мать и мачеха (Tussilago) 3 55 87 197 5067 1050 140
5 Бузина (Sambucus nigra) 1 42 25 56 1400 1800 280
6 Щавель (Rumex) 2 27 33 55 1070 1040 250
7 Крапива (Urtica L.) 2 54 29 48 1050 780 450
8 Коровьяк (Verbascum L.) 2 85 89 132 4000 3250 235
9 Ромашка (Matricaria) 1 110 16 21 460 1700 450
10 Кленовые листья (Acer ) 1 40 5 10 550 2600 380
11 Липовые листья (Tilia) 1 43 22 14 330 470 700
Примечание: жирным шрифтом выделены микроэлементы и максимальные показатели у растений, относящихся к биогеоценозовым географическим точкам (1-3) с полузамкнутым рельефом.
Как видно из таблицы № 2, количество биофильных микроэлементов Си, Zn, Со и иногда ассоциированных с ними №, Сг, V, Т^ Мп и В-элементов в растительных видах биогеоценоза участки (1-3), где фактор рельефа играет ведущую роль, высоки.
В процессе биоаккумуляции в ландшафтных поясах Шеки-Загатальского района южного склона Большого Кавказа более интенсивно происходит накопление живых организмов и отмершей массы растений в биогеоморфоценозовых комплексах [4]. В результате разложения животных и растительных остатков на этих участках гумус почвы обогащается биофильными химическими элементами. Обогащение почв биофильными элементами приводит к биогеохимическому равновесию в ландшафтах биогеоморфоценозного типа [5].
¿Г
1 В
У
¿Л
wtir
fr
>
•Ш,
i Л^Ж
М£ДГ ' Л?'
. JM ж
Ж
J
1350 м
V $aki Yaylasi 1250 м.
1300 м
1260 м
1270 м
1350 м
Рисунок 3. Шеки-Загатальский район, Шекинский район, биогеоморфосеноз Шекинского плато Южного склона Большого Кавказа.
Мы составили показанную ниже группировку почв, используя научные результаты ряда почвоведов, литологов и ландшафтоведов, соответствующих различным районам мира
[3].
1. В Шеки-Загатальском районе черно-буроцветные почвы, обогащенные естественными зерновидными травянистыми растениями ландшафтных типов, постепенно прогрессирующих в результате антропогенной деятельности.
Рисунок 4. Шеки-Закатальский район Южного склона Большого Кавказа, Дашагильчайский биогеоморфосеноз, Огузский район.
2. Черно-бурые почвы ландшафтного типа низкогорий, сохраняющие свою целостность, богатые элементами кальция и железа, характеризуются характерной для региона как мезофитной, так и ксерофитной растительностью.
3. Черно-бурые почвы горно-лесных ландшафтов среднегорья, сохраняющие свою целостность, богатые элементами кальция и железа, покрыты дубом, грабом и буком.
Улучшение ландшафтной структуры территории возможно только за счет проведения фитомелиоративных мероприятий. Необходимо создание бальнеологических санаториев и баз для обеспечения отдыха населения в здоровых, устойчивых и оздоравливающих ландшафтных зонах. Базы отдыха рекомендуется строить только в культурных и прогрессивных ландшафтах, где элементы K и P интенсивно, а S, Na и Al слабо участвуют в биогеохимическом круговороте.
По течению русла реки Шабалидчай простирается тектонический разлом (Гайнар), расположенный в пределах Башшабалидского биогеоморфоценоза. Очевидны большое разнообразие горных пород и роль подземных вод в формировании современного рельефа этой местности.
Наблюдение большого количества мхов в эродированных кусках скал и речных камнях района показывает, что гидрометеорологические условия, связанные с биогеоморфосенозом, мягкие и влажные, район защищен от резких горно-долинных ветров. Густой снег, выпавший в зимние месяцы, скапливается в виде льда в долинах, а в результате его движения вниз по долине весной наблюдается образование полуморенных обломков [7].
Другим биогеоморфоценозом, близким к Баш-Шабалидскому природному комплексу, является Кешназарский биогеоморфоценоз, расположенный в Кунгутчайском бассейне Шекинского района. По своим климатическим особенностям район относится к среднегорному поясу [9]. В Кешназарском биогеоморфоценозе, обладающем особым микроклиматом, температура воздуха в летние месяцы на 4-5°С ниже, чем в районах той же высоты. Среднегодовое количество осадков составляет 600-800 мм, что мало чем отличается
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
от общих климатических показателей южного склона Большого Кавказа. Из-за геоморфологического строения местности относительная влажность воздуха в полузамкнутом бассейне значительно выше, чем на открытых участках. Из-за густой темно-бурой почвы и лесной подстилки возможность селей и паводков здесь значительно меньше
Постоянно высокая влажность воздуха в районе Кешназарского биогеоморфоценоза, обилие атмосферных осадков и накопление снега в зимний период увеличивают возможности создания ресурсов подземных вод. Трансаккумулятивные склоны (с оползнями) в Баш-Шабалиде, а также в районе Кешназара не встречаются, что связано с развитием плюща и лиан в подходящих микроклиматических условиях на существующих умеренных и относительно крутых склонах. Чернолуговые и бурые горные леса показывают, что разнообразие почв и эколого-географические условия очень благоприятны для развития гумидных, полугумидных и полузасушливых видов растений на одной и той же территории и в одно и то же время [10]. Почва, климат, поверхностные и подземные воды, биоразнообразие растений и др. в границах ландшафта. факторы в первую очередь связаны с наличием полузамкнутой формы рельефа [11].
1. В результате изучения биогеохимических характеристик биогеоценоза и биогеоморфоценоза в зависимости от типов рельефа, встречающихся в Шеки-Загатальском районе, установлено, что миграционная способность большинства биофильных химических элементов (К, Р, Си и др.) увеличивается в зависимости от уменьшения крутизны склонов, занимающих основное место в рельефе биогеоморфоценозов.
2. Наряду с высоким содержанием элемента Fe в породах и почвах обеднение элементом Sr оценивается как показатель рудной минерализации. Содержание РЬ в большинстве осадочных пород области, Са, РЬ и Си в почвах, Си в растениях превышает нормы Кларка. В то же время в почве и растениях региона определялся недостаток элемента
3. В результате определения биогеохимических характеристик ландшафтов Шеки-Загатальского района установлено, что по формационной типологии района:
Высокое содержание № в породах флишевой формации, Si в породах континентальной формации и Са в породах карбонатной формации служит геохимическим индикатором.
4. Биогеоморфоценозы - это особые участки биогеоценоза с полузамкнуто-долинными условиями рельефа, различными микроклиматическими условиями, характеризующимися отсутствием сильных ветров и засух по сравнению с соседними районами, влажностью и обилием по отношению к ней поверхностных и подземных вод. Это природные комплексы с большим накоплением биомассы, видовым разнообразием растений и прекрасными рекреационными качествами.
5. Учитывая различные географические и биогеохимические особенности биогеоценозов с полузамкнуто-долинным рельефом, считаем более целесообразным называть этот тип ландшафтных комплексов биогеоморфоценозами.
6. В биогеоморфоценозах наряду с такими макроэлементами, как биофил К и Са, создающими геохимическую среду, наблюдаются фитоценозы, богатые такими микроэлементами, как Си, Zn, Со.
7. Создание подходящих условий для роста и защиты различных растительных видов в полузамкнутом субаквальном долинном ландшафте позволяет рассматривать ландшафтные биогеоморфоценозы как резервуары биоразнообразия.
[3, 7].
ИТОГИ
Co.
ЛИТЕРАТАРА:
1. Mamedov C.i, Shukurlu Y.H, Azizov F.Sh, Mustafabeyli H.L. Aliev Q.M. The natural Biocoenosis biodiversity and its protection in the village of Sheki, Bash Shabalid. Аграрен Университет -пловдив. 2016. p. 5 - 9.
2. Mustafabayli H.L., Qahramanov M.A. §aki-Zaqatala bolgasi arazisinda biomuxtalifliyin reqressiv land§aft dinamikasi va sahrala§ma proseslari ila alaqalari. §u§a va atraf arazilarin biomuxtalifliyi, torpaq va su ehtiyatlari: Galacaya baxi§. Beynalxalq konfrans. 22-24 sentyabr 2022. Baki. Sah - 65.
3. Mustafabayli H.L., Latifov E.K., Rahimov Y.R., Agabalayev Q.M., Suleymanov U.S. Azarbaycanin §aki-Zaqatala bolgasinin tabii resurslarinin land§aft-diaqnostik va iqtisadi xususiyyatlari. AMEA §aki REM matbaasi. 2020. s. 372.
4. Mustafabayli H.L. Relyef novlarindan asili olan biogeomorfosenozlarin biogeokimyavi xususiyyyatlari. Azarbaycan Aqrar Elmi. 2019. №1. s. 103 - 108.
5. Mustafabayli H.L., 9liyeva A.H. §aki-Zaqatala bolgasinda bitan agac bitkilarinin yayilma sahalarinin litoloji-geokimyavi-land§aft xususiyyatlari. ADAU-nun Elmi 3sarlari. Ganca, 2019. №1. s. 36 - 40.
6. 9zizov F.§., Mustafabayli H.L. Boyuk Qafqazin canub yamaci land§aftlarinda geoloji qurulu§, litoloji tarkib, relyef va biomuxtalifliklar arasinda qar§iliqli alaqalar. Beynalxalq konfrans. "Daglar, madaniyyatlar, land§aftlar va biomuxtaliflik" 10-12 may 2019. Baki. s. 77-82.
7. Аzarbаycаn Respublikаslnln regio^l cografi problemlari. §aki rаyonu. ВаЬ ismаyll na§. Poliqrаfiyа Markazi, 1999, 110 s.
8. Rustamov Q.i., Rustamova A.M. Boyuk Qafqazin canub yamaci land§aftlarinin ekogeokimyavi xususiyyatlari. Baki, "Avropa" 2016. 189 s.
9. Mustafabayli H.L., Qahramanov M.A., 9liyeva A.H. §aki-Zaqatala bolgasinin torpaq novlarinda kimyavi tarkib muxtalifliyinin ekocografi amillardan asililigina dair. "Heyvandarligin muasir problemlari va innovativ konsepsiyalar", Beynalxalq Elmi-praktik konfrans. 22-24 dekabr 2021. s. 268- 273.
10. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта: Учебное пособие.-Москва. Изд-во МГУ. 1999., 610 с.
11. Mustafabayli H.L., Qahramanov M.A. §aki-Zaqatala bolgasinin torpaq novlarinin biogeokimyavi xususiyyatlari. Международный научно-практический журнал. "Endless Ligth in Science" Географические науки, Алматы, Казахстан. 27 December 2022. s. 301-307.
12. Mustafabayli. H.L. Tatbiqi geokimyanin bazi problemlari. Baki "Nafta-press" 2007. 179s.
13. Аzarbаycаn Respublikаslnln regio^l cografi problemlari. §aki-Zаqаtаlа iqtisаdi rayonu. Bаkl «Nаftа-Press» na§riyyаtl. 2003. 190 s.
14. Mustafabayli H.L., Rahimov Y.R. §aki-Zaqatala bolgasinin bazi land§aft novlarinin reqressiv ekocografi tazahurlari va onlarin aradan qaldirilmasi yollari. Cografiya va tabii resurslar № 3 (15). 2021. s. 11- 18.
15. Mustafabayli H.L., Agabalayev Q,M., Rahimov Y.R., Huseynova S.S. Azarbaycanin §aki-Zaqatala iqtisadi-cografi rayonunun land§aftlarinin ekocografi xususiyyatlari. Международный научно-практический журнал. "Endless Ligth in Science" Географические науки, Алматы, Казахстан. 2022. стр - 303-311.
16. Новрузов Н.А. Геохимия стратиформных кольчеданных месторождений Восточного сегмента Большого Кавказа. Баку. Нафта-Пресс., 2016, 299 с.
