Биологический круговорот химических элементов в распространенных тропических сообществах
Образцы: 52 — разреженный травянистый покров низкотравной саванны с преобладанием представителей родов Sporobolus, Cynodon, KyUinga, Северо-Западная Танзания.
76 — ствол Podocarpus, дождевой лес южного склона Килиманджаро, Танзания.
42 — лесная подстилка дождевого леса южного склона Килиманджаро, Танзания.
210 — стебли папируса (Cyperus papyrus), пойма Белого Нила вблизи истока из озера Альберта, Уганда.
Массы рассеянных элементов, вовлекаемые в биологический круговорот в тропических лесах
Элементы |
Постоянно влажные тропические леса |
Сезонно увлажняемые тропические леса и парковые саванны |
Средняя зольность, % Захват суммы зольных элементов, т/(км2- год) Масса элементов, кг/(км2- год): |
4,6 150 |
4 4-5 50 |
Элементы |
Постоянно влажные тропические леса |
Сезонно увлажняемые тропические леса и парковые саванны |
Fe Mn Sr Ti Zn : Ba Cu Zr Ni Cr V Pb Co Mo Sn Ga Cd | 600 615 105 97 90 67 24 22 6,0 5,2 4,5 3,7, 1,5 1,5 0,75 0,15 0,11 |
200 205 35 32 30 22 8,0 7,5 2,0 1,7 1,5 1,2 0,5 0,5 0,25 0,05 0,035 |
Уровни концентрации рассеянных элементов в почвообразующем субстрате разных районов тропической суши неодинаковы. Это отражается на содержании элементов в растениях. Например, в Восточной Африке в злаковых травах, собранных на площади распространения кристаллических пород докембрийского фундамента, концентрация меди равна 71*10-4%, а в аналогичных травах на площади распространения вулканических лав — 120*10-4%. Концентрация цинка соответственно меняется от 120 до 450 •10-4%), TiOz - от 200 до 1800 •10-4%.
В таблице сопоставлено содержание рассеянных элементов в золе трав и ветвей деревьев (акаций) из саванн Восточной Африки. Видно, что тяжелые металлы сильнее аккумулируются в травах, а барий и стронций — в деревьях. Следует отметить, что концентрация последнего возрастает с усилением засушливости. В аридных районах южной Танзании мы обнаружили концентрацию стронция в золе ветвей баобаба около 4500 мкг/г, а в одном случае в ветвях акаций в 3 раза больше.
Интенсивность биологического поглощения и концентрация рассеянных элементов в золе трав и деревьев саванн Восточной Африки (по В.В.Добровольскому, 1973)
Элементы |
Концентрация, мкг/г |
Коэффициент биологического | ||
•' |
поглощения Кб | |||
травы, |
ветви акаций, |
травы |
ветви акаций | |
6 проб |
9 проб | |||
Ti |
1140 |
230 |
0,1 |
0,03 |
Mn |
1880 |
943 |
1,9 |
0,9 |
V |
59 |
45 |
0,3 |
0,2 |
Сг |
28 |
12 |
0,2 |
0,08 |
№ |
39 |
144 |
0,6 |
2,0 |
Со |
20 |
12 |
0,6 |
0,4 |
Си |
' 85 |
39 |
1,5 |
0,7 |
РЬ |
34 |
21 |
1.5 |
0,9 |
Zn |
118 |
79 |
1,2 |
0,8 |
Mo |
57 |
6 |
7,1 |
0,8 |
Nb |
59 |
18 |
0,9 |
0,3 |
Zr |
165 |
92 |
0,5 |
0,3 |
Ga |
36 |
4 |
1,6 |
0,2 |
Sr |
450 |
3340 |
3,5 |
25,7 |
Ba |
440 |
630 |
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. По-видимому, 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.