Интенсивность биологического поглощения и концентрация

рассеянных элементов в золе трав и деревьев саванн Восточной Африки (по В.В.Добровольскому, 1973)

 

Химический элемент	Концентрация, мкг/г	Коэффициент биологического поглощения
травы	Ветки акации	травы	ветви акации
Ti			од	0,03
Мn			1,9	0,9
V			0,3	0,2
Сг			0,2	0,08
Ni			0,6	2,0
Со			0,6	0,4
Сu			1,5	0,7
Рb			1,5	0,9
Zn			1,2	0,8
Mo			7,1	0,8
Nb			0,9	0,3
Zr			0,5	0,3
Ga			1,6	0,2
Sr			3,5	25,7
Ba			3,0	4,3

 

Надземная часть саванновых трав обладает высокой зольностью — от 6 до 10%, отчасти обусловленной примесью мелких частиц минеральной пыли, обнаруживаемой под микроскопом, а иногда и невооруженным глазом. Количество минеральной пыли составляет 2 — 3% от массы абсолютно сухого вещества надземной части трав. Примесь минеральной пыли сказывается на повышенной концентрации галлия, слабо поглощаемого растениями, но содержащегося в высокодисперсном глинистом материале, энергично переносимом ветром. Но даже после исключения нерастворимой силикатной пыли сумма зольных элементов в саванновых злаках в 2 раза больше, чем в злаках высокогорных лугов.

Наиболее активно в тропических биоценозах вовлекаются в биологический круговорот стронций, барий, марганец, цинк, медь молибден, никель независимо от их содержания в почвах и почвообразующих породах. Величина К₅ этих элементов, как правило, больше единицы. Слабо вовлекаются в биологическую миграцию бериллий, цирконий, титан, ванадий. Эти общие черты неодинаково проявляются в разных ландшафтах. Интенсивность поглощения марганца и цинка травянистой растительностью горно-луговых ландшафтов Килиманджаро, располагающихся выше 3 тыс. м над уровнем моря, больше, чем поглощение травянистой растительностью светлых лесов и саванн плато Танганьики. В свою очередь, травянистая растительность саванн более интенсивно поглощает медь, никель и особенно молибден, К₅ которого превышает 7. Относительно высокая величина К₅ галлия, ниобия и некоторых других элементов в саванновых травах, возможно, связана с постоянным налетом тонкой силикатной пыли. Деревья горного постоянно влажного, «туманного леса» Килиманджаро более интенсивно поглощают тяжелые металлы (марганец, цинк, медь, свинец) по сравнению с деревьями сухих лесов плато Танганьики, где наиболее активно аккумулируется стронций.

Биологический круговорот элементов в тропических сухих лесах и саваннах. Немецкий геоботаник Г.Вальтер (1968) справедливо обратил внимание на неопределенность термина «саванна». Этим термином обозначают многочисленные варианты растительности тропического пояса, состоящей из самых разнообразных сочетаний деревьев, кустарников и трав. К саваннам относят небольшие светлые леса, чередующиеся с открытыми пространствами, покрытыми травянистой растительностью. Такие ландшафты существуют в условиях смены периода хорошего атмосферного увлажнения и сухого периода, не превышающего 4 мес. Вместе с тем к саваннам относят сильно засушливые территории с сухим периодом, продолжающимся 7—10 мес. В таких условиях не только деревья, но и многие травы не могут существовать, растительность представлена преимущественно зарослями колючих кустарников, находящихся большую часть года без листьев для уменьшения транспи-рации. По существу термином «саванна» обозначают тропические и субтропические лесостепи, существующие в широком интервале атмосферного увлажнения — от 200 — 300 до 1000 мм/год и более.

Количественное определение биомассы продукции и опада растительности саванн связано со значительными методическими трудностями. Поэтому большой интерес представляют результаты детального изучения биогеохимии засушливой саванны на западе Индии (Родин Л.Е. и др., 1977).

Изученная область известна под названием пустыни Тар и представляет собой низменную аллювиальную равнину, образованную рекой Инд. Количество осадков в пределах области меняется от 200 до 600 мм/год. Растительность представлена редкостоящими деревьями (виды Acacia, Prosopis spicigera, Salvadora persica), кустарниками и злаковыми травами. На песчаных отложениях деревья отсутствуют и ландшафт приобретает облик пустыни. Опус-тыненность территории является результатом влияния человека. В 326 г. до н.э., когда армия Александра Македонского подошла к Инду, здесь существовали садовые леса, от которых в настоящее время не осталось и следа.

Структура массы растительности сухой саванны показана в табл. 14.4. Из приведенных данных следует, что биомассу растительности саванны, равную 2680 т/км², составляют преимущественно деревья. Деревьям принадлежит 60 % всей корневой массы и 98 % надземной массы растительного сообщества саванны.

В то же время основную часть ежегодной продукции сообщества обеспечивают травы. В общей массе продукции сообщества на долю трав приходится 76 % прироста зеленых органов растений и 83 % прироста корней. Следовательно, главное значение в вовлечении масс химических элементов в биологический круговорот в экогеосистемах тропической лесостепи (саванны) имеет травянистая растительность.

 

Таблица 14 4