Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1517


 

Все элементы можно разделить по интенсивности биологического поглощения на две большие группы. К первой относятся те, концентрация которых в золе больше, чем в земной коре. Особенно активно захватываются бор, бром, иод, цинк и серебро (К5 > 10). Меньше 10, но больше единицы Кб для значительной части рассеянных элементов: меди, молибдена, марганца, стронция, свинца, кобальта, никеля и других металлов. Их важная физиологическая роль твердо установлена или предполагается. Наряду с ними растения активно поглощают ртуть, селен, мышьяк и некоторые другие элементы, являющиеся ядовитыми для животных даже в небольших дозах. Это обстоятельство требует дальнейшего изучения и объяснения.

Ко второй группе относятся элементы с низкой интенсивностью поглощения, имеющие К5 < 1. Некоторые из них присутствуют в земной коре преимущественно в формах, трудно доступных Для растений (галлий, цирконий, титан, иттрий, лантан), другие токсичны и поэтому поглощаются ограниченно (фтор, уран).

Интенсивность биологического поглощения рассеянных элементов не зависит от их содержания в земной коре. Циркония в гранитном слое континентов в несколько раз больше, чем цинка, но интенсивность биологическогопоглощения циркония в 13 раз меньше. Причина — его слабое участие в биологических процессах и преобладание форм, трудно доступных для растений. Отмеченные глобальные геохимические закономерности растительности cуши, по-видимому, имеют глубокое физиологическое и эволюционное обоснование. Приведенные автором результаты изучения рассеянных элементов в зональных типах растительности на территории бывшего СССР показали, что интенсивность их поглощения выдерживается с удивительным постоянством, хотя имеются колебания величины К5 отдельных элементов (Добровольский В.В., 1969).

Специфика зональных типов растительности сказывается на степени выраженности общих закономерностей Так, в таежной растительности обнаружен резкий контраст интенсивности поглощения рассеянных элементов, достигающий 4 — 5 математических порядков, в то время как в тундровой растительности этот контраст не превышает 1 — 2 порядков (рис. 2.3).

Числовое значение Кб химических элементов у разных видов растений также имеет свои отличительные особенности. Элементы с К5 немногим больше или меньше единицы могут переходить из I группы во II, и наоборот. Наиболее изменчивы числовые значения Къ для стронция. В одних растениях К5 этого элемента опускается до 0,1 и ниже, в других достигает 20 — 30. Интенсивность биологического поглощения рассеянных элементов изменяется не только в зональных типах растительности равнин, но и по вертикальным поясам растительности горных районов.

 

      

 

Рис 2.3. Совмещенные графики коэффициентов биологического поглощения К5 рассеянных элементов в разных типах растительности Кольского полуострова (по В.В.Добровольскому, 1983):

I — тундровая растительность / — черника, 2 — злаки, 3 — лишайники, 4 — зеленые мхи, 5 — камнеломки, II — растительность северной тайги 6 —хвоя ели, 7— листья березы, 8 — черника, 9 — злаки

 

А Л.Ковалевский (1974, 1975), обобщив большой фактический материал, предположил, что в одних растениях (определенных органах и тканях) концентрация микроэлементов может возрастать очень сильно, без каких-либо определенных пределов. При этом накопление элемента вначале стимулирует жизнедеятельность растения и его продуктивность, затем угнетает и в итоге вызывает его гибель В других растениях при достижении определенного уровня концентрации элементов начинают действовать механизмы, препятствующие его дальнейшему поглощению. Исследователь назвал эти предельные уровни физиологическими барьерами поглощения и выделил барьерный и безбарьерный типы поглощения.

Ограниченное поглощение, по-видимому, характерно преимущественно для зеленых опадающих частей и репродуктивных органов растений, а неограниченное — для корней, узлов стеблей злаков, коры и иногда древесины стволов деревьев. На рис. 2.4 показано изменение концентрации свинца в разных частях растений в зависимости рт нарастания его содержания в почве. В корнях отмечен прогрессирующий рост концентрации от 0,001 до 0,1 % под влиянием увеличивающегося содержания этого элемента в почве, ветвях деревьев и надземной части травянистых растений концентрация возрастает очень незначительно, а затем остается постоянной, несмотря на увеличение содержания свинца в почве.

Распределение микроэлементов в разных растениях имеет свои особенности. В деревьях, произрастающих на юге Армении в пределах молибденовой аномалии, распределение молибдена оказалось неодинаковым. У граба и клена концентрация молибдена в корнях больше, чем в листьях, у дуба и калины наоборот. В некоторых случаях контрастность распределения по органам и тканям растений увеличивается параллельно с возрастанием содержания элемента в окружающей среде. Разница в концентрации микроэлементов в различных частях растений на фоновых участках редко превышает 10, а в условиях биогеохимических аномалий может достигать 100 и более (Ковалевский А. Л., 1979).


Оцените книгу: 1 2 3 4 5