Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1459


Интенсивность вовлечения химических элементов из почвы в биологический круговорот показана на рис. 13.2. Наибольшие значения К6, рассчитанные для ежегодно нарастающей зеленой массы растений пустынь Заалтайской Гоби, обнаружены для цинка (до 20 — 40) и натрия (до 15); для стронция, хрома, меди, никеля и ванадия К6 равен от 1 до 10; для железа и марганца К5 < 1.

При сопоставлении значения К5 продукции растительности всей суши (см. табл. 2.4) и изученных растений видно, что главные ценозообразователи экстрааридных пустынь Заалтайской Гоби (саксаул и ильиния) отличаются большей интенсивностью поглощения натрия и отчасти магния и стронция. Это обусловлено крайне засушливыми условиями, усиленной транспирационной деятельностью растений и высокой концентрацией солей в почвах. Обращает внимание, что величина kq некоторых тяжелых металлов превышает средние значения их К5 для продукции растительности суши. Возможно, что это связано с присутствием в почвах экстрааридных ландшафтов легкомобилизуемых форм металлов, в первую очередь тех, содержание которых в почвообразующем субстрате гобийских пустынь превышает кларк гранитного слоя литосферы. К таким металлам относятся цинк, медь, хром и ванадий.

 

Рис. 13.2. Интенсивность биологического поглощения химических

элементов растениями-ценозообразователями экстрааридных

пустынь Гоби:

1 — саксаул, 2 — ильиния, 3 — эфедра Пржевальского, 4 — баглур

 

Палеогеографическая эволюция Южной Монголии на протяжении кайнозоя характеризовалась прогрессивно нарастающим иссушением. Этот процесс в Гоби, как и в других пустынях Центральной Азии, с одной стороны, как предполагал Н.И.Вавилов, подавлял видообразование, а с другой — способствовал сохранению видов и форм, хорошо приспособленных к аридным ланд-шафтно-геохимическим условиям. Поэтому наряду с общими чертами биогеохимии, свойственными растительности гобийских пустынь, отдельные растения обнаруживают специфические особенности. Например, в стеблях полукустарничков обнаружено наиболее высокое среди изученных растений содержание железа, а в их зеленых органах — натрия. При этом для баглура (Anabasis brevifolia) характерна высокая концентрация стронция. Последняя, возможно, является систематическим признаком, так как эффект избирательной аккумуляции стронция был ранее отмечен нами в пустыне Устюрт для биюргуна (Anabasis salsa).

Специфическими особенностями состава обладают кустарники. Как представители древнеаридной флоры, некоторые из них выработали механизмы, нейтрализующие высокое содержание солей в окружающей среде. Например, в эфедре Пржевальского, растущей в сайрах среди лишенных растительности каменистых пустынь, обнаружено неожиданно низкое содержание главного солеобразующего элемента — натрия и в то же время очень высокое — стронция. В парнолистнике и кориоптерисе отмечены максимальные среди пустынных растений концентрации цинка. Эти и другие факты, свидетельствующие о геохимической специализации флоры Заалтайской Гоби в связи с историей ее формирования и специфическими существующими условиями, нуждаются в дальнейшем пристальном изучении.

Весьма важное геохимическое значение в условиях экстрааридных пустынь приобретает выделение растениями водорастворимых солей при транспирации. Солевые выделения развеиваются ветром, оказывая существенное влияние на состав аэрозолей, или смываются атмосферными осадками, образуя особый поток химических элементов в их биогеохимических циклах.

В зеленых органах растений экстрааридных пустынь Заалтайской Гоби обнаружены следующие количества водорастворимых форм (мкг/г сухого вещества растений): натрия и калия — десятки тысяч в саксауле и тысячи в ильинии; кальция и магния — на один-два порядка меньше; железа — от нескольких единиц в ильинии до 100 и более в эфедре; марганца — от 3 до 19; стронция и цинка — 1 — 2; меди и никеля — десятые доли. Кобальт, хром и свинец отмечены во всех пробах в виде следов; ванадий не обнаружен.

Количества водорастворимых соединений натрия и калия имеют тот же порядок, что и их соединения, прочно связанные в тканях растений. В смывах с зеленых побегов саксаула натрия оказалось больше, чем в веществе растений после промывания, хотя в смывы переходит лишь небольшая часть магния. В отличие от саксаула зеленые побеги эфедры Пржевальского выделяют очень немного водорастворимых соединений натрия, но значительное количество магнезиальных солей. Это свидетельствует о различных механизмах, действующих по отношению к избыточному количеству разных химических элементов в этих кустарниках, наиболее приспособленных к условиям экстрааридных пустынь Заалтайской Гоби.

Содержание водорастворимых форм тяжелых металлов и стронция, которые уходят в смывы, в среднем составляет 5 — 10% от общего количества этих элементов. Прямой пропорциональности между содержанием водорастворимых и прочносвязанных форм элементов не обнаружено, но определенная связь между этими формами существует. Так, повышенная концентрация стронция в зеленых органах эфедры Пржевальского, железа и марганца в саксауле соответственно отражаются на количестве их растворимых форм.


Оцените книгу: 1 2 3 4 5