Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1656

Литораль, дно которой покрыто зарослями водорослей (ламинарий, анфельций, энтероморф, фукусов и др.), ограничена приливно-отливной полосой, где растут отдельные экземпляры водорослей и галофитов (астры солончаковой, подорожника Шренка и др.). Ближе к берегу располагается широкий пляж с участками невысоких перегнойно-водорослевых валов и мелких заболоченных западин. Уступ высотой 0,3 — 0,4 м отделяет пляж от узкой полосы прибрежной тундры, за которой находятся кустарники. Далее в глубь острова следует широкая полоса березового криволесья, за которой располагается северная тайга, покрывающая центральную часть крупных островов архипелага.

Зольность растений приливно-отливной полосы и пляжа колеблется от 4 до 9 % массы сухого вещества. Наибольшие значения установлены в типичном для Соловецких островов галофите — астры солончаковой — 12,9 %. Зольность местных водорослей значительно выше — до 20 — 30%. Обнаружены определенные закономерности в распределении концентраций главных солеобразующих катионов в растениях: с удалением от моря уменьшается содержание натрия и магния, в то время как концентрация калия и кальция существенно не меняется (табл. 15.1). В результате в растениях разных экотопов по мереудаления их от моря отношения Na/K и Mg/Ca уменьшаются примерно в 10 раз (рис. 15.1).

Рис. 15.1. Изменение отношений Na/K (а) и Mg/Ca (б) в растительности

прибрежной полосы Большого Соловецкого острова (Белое море) по

мере удаления от границ моря:

1 — галофиты приливно-отливной зоны; 2 — галофиты периферии приливно-отливной зоны; 3 — растительность мелких заболоченных участков; 4 — растительность водорослево-перегнойного вала; 5 — пионерная растительность пляжной зоны; б — растительность по периферии пляжной зоны; 7 — тундровая растительность прибрежной зоны клифа; 8 — кустарниковая растительность, 9 — березовое криволесье; 10 — березово-еловый таежный лес

Определение указанных элементов в распространенных растениях — листьях березы (Betula tortuosa), ветках и листьях черники (Vaccinium uliginosum) и лишайниках (Parmelid) — позволило обнаружить, что у растений с атмосферным питанием (лишайников) наблюдается уменьшение концентрации всех элементов на расстоянии до 2 км, причем резкое уменьшение происходит на расстоянии 10 — 20 м. В растениях с преимущественным почвенным питанием убывание концентрации атмосферного поступления калия и кальция маскируется их поступлением из почвы, в то время как убывание натрия и магния отмечено как тенденция, причем в кустарничках она выражена более заметно, чем в деревьях (особенно для натрия).

Осаждение солей с атмосферными осадками и аккумуляция их растениями отражаются на составе прибрежных почв. По мере удаления от моря содержание обменно-поглощенных катионов натрия и магния убывает и изменяется состав почвенного органического вещества.

Влияние переноса морских солей столь же отчетливо отражается на составе растений островов тропического пояса. Для них характерно повышенное содержание талассофильных элементов: магния, натрия, хлора, сульфатной серы, стронция. Концентрация этих элементов в растениях островов тропических морей и океанов значительно выше средних значений для растительности суши, но ниже значений для морских водорослей. Содержание кальция также повышенное, но из-за сильного увеличения содержания магния отношение Ca/Mg в растениях островов ниже, чем в растительности континентов. Отношение Na/K, наоборот, в растениях островов значительно выше, чем в растительности суши.

На фоне общих закономерностей выявляются особенности состава растений, обусловленные их систематическим положением и экологическими условиями. Наиболее высокое содержание кремнезема типично для злаков. Максимальное содержание сульфатов обнаружено в кустарниках (пемфисе). Полученные данные также свидетельствуют, что содержание отдельных зольных элементов и их соотношение несомненно зависят от экологической обстановки.

Массоперенос солей — наиболее очевидная, но не единственная сторона геохимического воздействия океана на сушу. Соли поступают в тропосферу преимущественно в результате ветрового захвата брызг морской воды. Наряду с механическим захватом и переносом растворимых солей происходит перенос химических элементов и соединений, избирательно выделяемых океаном. Кроме того, на контакте суши и моря складываются своеобразные структуры пищевых цепей, связывающие биогеохимическую деятельность организмов моря и суши в единую систему биологических круговоротов. Наконец, непосредственное воздействие морской воды в приливно-отливной зоне или на участках подтопления способствует образованию оригинальных талассоморфных экогеосистем. Их характерным представителем служат мангры, рассмотренные в предыдущей главе.

Идеальным объектом для изучения геохимического влияния океана на биогеохимию ландшафтов суши могут служить почвы коралловых островов — атоллов. Отделенные от континентов тысячами километров водного пространства, сформированные на геохимически чистом карбонатном субстрате, пропущенном через биологические фильтры рифообразующих организмов, фито-ценозы атоллов, несмотря на отмеченные обстоятельства, обеспечены всеми элементами, необходимыми для развития тропической растительности.