Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1517


Концентрация многих рассеянных элементов в корнях и надземной части травянистой растительности неодинакова. В корневой массе трав концентрация тяжелых металлов обычно выше, чем в надземных органах. В условиях ореолов рассеяния рудных месторождений, наоборот, более высокая концентрация многих металлов (меди, молибдена, серебра, свинца) чаще бывает в надземных органах.

По мере усиления аридности в растительном покрове степей постепенно сокращаются и исчезают представители разнотравья, в сухих степях уменьшается количество злаков и возрастает удельное значение ксерофильных полукустарничков, появляются растения-солянки. Одновременно увеличивается зольность растений. Это обусловлено не только более высокой концентрацией главных зольных элементов в тканях, но также налетом тонкой пыли, которая неотделима от растений. В луговых степях зольность надземной части трав меньше, чем их корней, в засушливых степях — примерно одинакова, в пустынях зольность корней меньше, чем надземных органов. Зольность корневой и надземной частей полыней в степях Южного Урала и Северного Казахстана около 7— 10 %, в Закаспийских пустынях надземная масса имеет зольность 12— 16 %, корни — 8 — 9 %. У солянок эта разница еще более контрастна.Однако высокая зольность не влечет за собой повышения уровней концентрации большей части микроэлементов. В пустынях, как и в степях, растения проявляют биогеохимическую индивидуальность. В растительном покрове пустыни Устюрт (Добровольский В.В., 1961) основную роль играют полынь (Artemisia terrae albae) и биюргун (Anabasis salsa). На щебнистых участках развиты заросли боялыча (Salsola anbuscula). Наиболее высокая концентрация большинства элементов обнаружена в полыни, хотя количество зольных элементов (главным образом водорастворимых солей) в биюргуне в 2 раза выше. Только стронций образует повышенные концентрации в солянках. В корнях полыни и биюргуна установлена более высокая концентрация марганца, меди, молибдена, стронция — элементов, принимающих весьма активное участие в биологической миграции. В надземной части больше титана, ванадия, циркония, слабо участвующих в биологической миграции. Возможно, что их присутствие частично обусловлено примесью тонкой силикатной пыли, о которой говорилось выше.

Несмотря на варьирование количества солей и силикатных пылевых частиц, в составе растений аридных ландшафтов ясно обнаруживается избирательное поглощение рассеянных элементов. Расчеты коэффициентов биологического поглощения К5 показывают, что в степной и пустынной растительности в равной мере сказывается действие общих биогеохимических закономерностей. Наиболее активно вовлекаются в биологический круговорот стронций, медь, молибден, цинк. Величина их К5 устойчиво превышает единицу. Очень слабо поглощаются титан, цирконий, ванадий. Значение их К5 часто опускается ниже 0,1.

Графики, характеризующие интенсивность биологического поглощения элементов степной растительностью, приведены на рис. 13.1. Общее увеличение концентрации зольных элементов в растениях при переходе от степных ландшафтов к пустынным не меняет соотношение величины К5 микроэлементов.

      

Рис 131 Интенсивность биологического поглощения металлов растениями, характерными для северных степей Среднерусской возвышенности (по Л Е Савельевой, 1979)

I — надземная часть 1 — клевер, 2 —- злаки, 3 — разнотравье, II — корни 4 — клевер, 5 — злаки, 6разнотравье

 

13.2. Особенности  биологического

круговорота в экстрааридных пустынях

 

Значительный научный, а в недалеком будущем, возможно, и практический интерес представляют биогеохимические процессы, происходящие в наименее благоприятных для жизни условиях экстрааридных пустынь. Такие пустыни занимают огромное пространство в центре суперконтинента Евразии. Одной из наиболее суровых пустынь Центральной Азии является Гоби. В ее западной части обычно выпадает атмосферных осадков от 20 до 50 мм/год при испаряемости 1250 мм/год Поверхность пологих предгорных склонов (бэлей) и межгорных равнин покрыта плотным каменистым панцирем. Панцирь, образованный щебнем метаморфических и вулканических горных пород с блестящей черной глазурью «пустынного загара», способствует ощущению полной безжизненности местности. Примерно раз в 7—10 лет до Гоби доходят несущие влагу воздушные массы и здесь выпадают обильные дожди. Их результатом являются многочисленные мелкие ложбины (сайры), рассекающие поверхность гамады (каменистой пустыни) на отдельные вытянутые участки.

Большая часть пустыни Гоби покрыта редкой растительностью, состоящей из кустарников и полукустарничков. Среди кустарников преобладает черный саксаул (Haloxylon ammodendrori), эфедра Пржевальского (Ephedra Przewalskii), парнолистник (Zygophyllum xanthoxylon), реамюрия (Reamuria soongorica); среди полукустарничков — баглур (Anabasis brevifoha), симпегма (Sympegma regeln). На периферии пустынной зоны появляются злаки (Stipaglareosa), луки  (Allium mongolicum) и др. На крайнем юге, в области распространения экстрааридных ландшафтов участки каменистой пустыни полностью лишены растительности или несут очень редкие экземпляры ильинии (lljinia regelii) — 1,3 экземпляра на 100 м2 (Казанцева Т. И., 1986). В мелких сайрах, расчленяющих поверхность гама-ды, растут отдельные экземпляры саксаула и эфедры.

Установлено, что в промытых бидистиллированной водой растениях экстрааридных ландшафтов концентрация щелочных, ще-лочно-земельных элементов и железа измеряется десятыми и сотыми долями процента; марганца, цинка, стронция и частично хрома — значениями 10×п мкг/r; меди, никеля и ванадия — п мкг/г; свинца и кобальта — как правило, менее 1 мкг/г сухой массы растений. Необходимо учитывать, что элементы распределяются по органам растений неодинаково. Концентрация натрия в зеленых органах значительно выше, чем в стволах кустарников и стеблях полукустарничков, в которых выше концентрация кальция. Распределение стронция, железа и марганца аналогично кальцию: большие значения приурочены к стволам и стеблям. Распределение других тяжелых металлов сложнее. Более высокие концентрации цинка установлены в стеблях ильинии и стволе саксаула, но в эфедре концентрация этого металла выше в листьях. Максимальные концентрации меди обнаружены в листьях кустарников (эфедры и саксаула), но в ильинии большие значения относят к стеблям.


Оцените книгу: 1 2 3 4 5