Растений степной зоны Среднерусской возвышенности, мкг/г

Концентрация рассеянных элементов в золе основных групп

Концентрация рассеянных элементов в надземной части степных растений Южного Урала, мкг/г золы

Химический элемент	Ковыль	Типчак	Мятлик	Полынь	Вероника
Мn	1650,0	250,0	922,0	975,0	650,0
Ti	250,0	934,0	265,0	242,0	900,0
Sr	200,0	131,0	141,0	404,0	250,0
Ва	215,0	210,0	—	47,0	35,0
Zn	750,0	278,0	150,0	273,0	550,0
Pb	110,0	94,0	41,6	33,0	110,0
Сu	35,0	26,0	28,0	175,0	40,0
V	20,0	21,0	15,0	20,0	—
Ni	8,0	14,1	13,3	9,5	16,5
Ag	0,6	0,4	0,4	0,4	—

Несмотря на одинаковые условия, различие в аккумуляции микроэлементов разными растениями вполне очевидно. В ковыле (Stipa rubens) установлены наибольшие концентрации марганца и свинца; в типчаке (Festuca sulcata) — титана и цинка; в полыни (Artemisia marschalliand) — меди; в веронике (Veronica incana) — никеля. Биогеохимические особенности изученных растений, справедливые для данного участка, на участке с другими ландшафт-но-геохимическими условиями соответственно изменяются. Вариации концентраций весьма значительны. Обнаружены случаи нормального, логнормального и сложного распределения.

Для оценки суммарного эффекта биогеохимической деятельности растительного покрова большой интерес представляет состав не отдельных родов растений, а групп, образующих основную массу растительности степей. Такими группами являются злаки, бобовые, разнотравье. Каждая из них различается уровнями концентрации элементов. При изучении состава этих групп в степной зоне Среднерусской возвышенности Л.Е.Савельева (1979) установила, что в злаках больше титана, ванадия, никеля, в разнотравье — свинца и бария, в бобовых — стронция (табл. 13.4).

Таблица 13.4

Химический элемент	Бобовые (клевер)	Злаки	Разнотравье
Тi	203,6	627,8	490,6
Мn	550,0	1092,3	1093,3
Sr	1616,7	458,8	971,4
Ва	341,7	255,0	792,9
Ni	20,5	35,0	26,1
Pb	14,9	19,2	20,9
Zr	10,0	13,6	20,9
V	9,1	50,6	31,4

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, 6 — разнотравье

Дата добавления: 2014-11-20