CC BY
150
УДК 630.1
DOI: 10.24411/1728-323X-2018-14093
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ И БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ПОДВИЖНОСТЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЛЕСНЫХ ЛАНДШАФТАХ ЦЕНТРАЛЬНО-ЛЕСНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА
П. Р. Енчилик, магистрант,
polimail@inbox.ru,
Е. Н. Асеева, с. н. с.,
aseyeva@mail.ru, И. Н. Семенков, н. е.,
ivan.from.murygino@yandex.ru, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова. Москва, Россия
На основе расчета биогеохимических коэффициентов с использованием данных о содержании валовых и подвижных форм широкого спектра микроэлементов, характеризующихся разной степенью био-фильности — Ti, Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sr, Pb, Cd — проведен анализ биогенной миграции в системе «растения — почвы». Объектом исследований явилась ландшафтно-геохимическая катена, сформировавшаяся на двучленных (суглинистых) отложениях в южной части ядра Центрально-Лесного заповедника. Полученные результаты свидетельствуют о том, что основную роль по включению в БИК биофиль-ных микроэлементов (Mn, Zn, Co) в лесных сообществах выполняет древесный ярус, а элементов с низкой биофильностью (Fe, Ti, Cr, Zr, Pb) — сфагновый мох и растения травянистого яруса.
Biogeochemical coefficients calculated on the basis of the total and mobile element contents were applied to evaluate biogenic migration of a wide range of microelements with different biophilicity (Ti, Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Sr, Pb, Cd) in the "plant-soil" system. The study object is a forested landscape-geochemical catena formed on a uniform loamy lithology and located in the southern part of the core area in the Central Forest Nature Reserve (the Tver' Region, NW Russia). The obtained results indicate that in the analyzed reference forest communities tree species play the major role in the uptake and turnover of biophilic microelements (Mn, Zn, Co) while sphagnum moss and grassy covers mostly absorb the elements with low biophilicity (Fe, Ti, Cr, Zr, Pb).
Ключевые слова: катена, валовые концентрации, доступные формы металлов, хвойно-широко-лиственные сообщества, южно-таежные ельники, биогеохимическая активность растений.
Keywords: catena, total element content, plant available forms of metals, coniferous-broadleaf communities, southern taiga spruce forests, biogeochemical activity of plant species.
Введение. Круговорот химических элементов в системе «почва—растения—почва» является важной составляющей общего механизма функционирования наземных экосистем биосферы. Растения поглощают элементы, накапливают их в своих органах и возвращают их вместе с опадом в почву. Эти взаимодействия носят циклический характер, они определяют особенности почвообразования и влияют на развитие ландшафта в целом. Из 94 встречающихся в природе химических элементов, только 30—40 необходимы живым организмам. В больших количествах организмы содержат углерод, водород, кислород и азот, немного меньше — фосфора, серы, калия и кальция, а остальные элементы, называемые микроэлементами или следовыми элементами, — в малых или даже в ничтожных количествах. Растения поглощают микроэлементы и накапливают их в своих тканях с разной интенсивностью, в зависимости от свойств самих элементов, физиологических потребностей, видовой геохимической специализации, уровней содержания доступных форм в почвах, наличия барьерных механизмов поглощения различными органами. При техногенных воздействиях на ландшафт растения вырабатывают специфические механизмы адаптации, которые защищают клеточный метаболизм от вредного влияния избыточных количеств тяжелых металлов. В связи с усилением техногенной нагрузки на ландшафты актуальной становится задача проведения биогеохимических исследований в эталонных природных системах ООПТ, где можно проследить естественный обмен микроэлементами между живыми и неживыми или биокосными компонентами ландшафта. Исследования по оценке интенсивности поглощения Си, 2п, РЬ, Бе, Мп растениями разных ярусов при почвенных концентрациях элементов, близких к фоновым, проводились в лесных ландшафтах юго-восточной части Смоленско-Московской возвышенности [1]; в естественных растительных сообществах подтаежной зоны на юго-западе Мещерской низменности была подробно изучена специфика поведения и Сё в тканях древесных растений [2], в лесных ландшафтах Центрально-Лесного заповедника проанализирован микроэлементный состав лесных подстилок и проведена оценка их влияния на поведение 2п, Си, Мп и Бе в профиле подзолистых почв [3].
Настоящее исследование посвящено оценке биогеохимической миграции широкого спектра микроэлементов (Sr, Mn, Fe, Cu, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Zr, Pb и Сё), характеризующихся разной степенью биофильности в системе «растения — органогенные горизонты почв — почвы» в эталонных лесных ландшафтах Центрально-Лесного биосферного заповедника. В задачи исследования входило:
• выявление групп элементов, активно участвующих в биологическом круговороте;
• оценка роли разных видов растений по вовлечению микроэлементов в биологический круговорот;
• характеристика интенсивности поглощения растениями доступных форм микроэлементов из почв.
Объект исследования. Объектом исследования является л андшафтно-геохимическая катена, расположенная в южной части ядра Центрально-Лесного заповедника, природный комплекс которого является первичным биогеоценотическим покровом значительной площади моренного рельефа центра Русской равнины. На территории заповедника из-за уплощенности рельефа господствуют леса южно-таежного типа и интразо-нальные болотные и полуболотные ландшафты, а зональные хвойно-широколиственные сообщества занимают 17 % площади.
Изученная катена расположена на междуречье, имеет юго-восточную экспозицию и длину 187 м, начинается в автономной позиции, на вершине моренного холма с абсолютной высотой 265,25 м (N56°27'48.7''; E32°57'45''), пересекает его пологий склон (1—2 градуса) и заканчивается в полугидроморфном ландшафте, расположенном на плоской террасовидной поверхности c абсолютной высотой 262,5 м (N56°27'48,0''; E32°56'21,1''). Катена сложена однородным почвообразующим субстратом — покровными суглинками, подстилаемыми на глубинах 90—120 см мореной, местами остаточно карбонатной. Реакция среды почв находится в диапазоне от сильнокислой в верхней части профиля (pH = 4,2) до щелочной в горизонте BC (pH = 7,5). Несмотря на небольшие уклоны (около 1—2°) и малую протяженность, вдоль катены хорошо выражена дифференциация почвенно-растительного покрова. Смена почв и растительных сообществ вдоль катены связана с изменением гидротермических условий. В относительно хорошо дренируемых позициях в автономном ландшафте катены (ЦЛЗ-0) сформировались грубогумусированные палево-глубоко -подзолистые почвы, на которых произрастает липово-еловое лещиново-кисличное растительное сообщество с кленом остролистным Acer pla-
tanoides L. и вязом шершавым Ulmus glâbra Huds.; подлесок представлен лещиной обыкновенной Corylus avellana L.; в напочвенном покрове в месте заложения разреза доминирует кислица Oxalis acetosella L., также произрастает орляк обыкновенный Pteridium aquilinum L., присутствуют неморальные виды (Stellaria holostea L., Anémone nemorosa L., Lâmium galeobdolon L).
На выпуклом склоне, в трансэлювиальном ландшафте (ЦЛЗ-1) формируются маломощные дерново -палево -глубокоподзолистые почвы, на которых произрастает елово-широколиственный лес. Среди широколиственных пород преобладает липа сердцевидная; в подлеске доминирует лещина обыкновенная, встречается жимолость лесная Lonicera xylosteum L. ; напочвенный покров в основном представлен неморальными видами (Hepatica nobilis L., Galium odoratum L., Lâmium galeobdolon L., Asarum europaéum L., Pulmonâria obscura L.); в травяно-кустарничковом ярусе также произрастают: орляк обыкновенный, хвощ лесной Equisétum sylvâticum L., кислица обыкновенная, встречается черника обыкновенная Vac-cinium myrtillus L.
У подножья склона (разрез ЦЛЗ-З/1) в трансэлювиально-супераквальном ландшафте на мелкоторфянисто-перегнойных глубокоподзолистых профильно-оглеенных почвах произрастает чер-нично-сфагновый ельник с подростом из липы сердцевидной и клена остролистного; подлесок представлен рябиной обыкновенной Sorbus aucu-paria L.; в травяно-кустарничковом ярусе доминирует черника обыкновенная; мозаичный моховой покров из Сфагнума Sphagnum Sp. При нарастании увлажненности в трансэлювиально-супераквальном ландшафте (разрез ЦЛЗ-З) формируются мелкоторфянистые глубокоподзолистые профильно-оглеенные почвы, на которых произрастает кислично-сфагновый ельник с ивой козьей Sâlix câprea L.; присутствует обильный подрост ели обыкновенной и липы сердцевидной, малочисленный — из клена остролистного. Подлесок представлен рябиной обыкновенной. На приствольных повышениях произрастает кислица обыкновенная, также черника обыкновенная и орляк обыкновенный; моховой ярус представлен Сфагнумом.
Детрит в почвах автономного и трансэлювиального ландшафтов представлен лесной подстилкой, которая была разделена на три горизонта, различающихся степенью преобразования. Верхний горизонт лесной подстилки (OLn) представляет собой свежие лиственные и древесные остатки, исходная форма которых видна невооруженным глазом. Ниже было выделено два горизонта: образованный растительными, главным
образом, лиственными остатками, измельченными, но узнаваемыми невооруженным глазом, в различной степени смешанным с тонко дисперсным органическим веществом горизонт ОБ; и горизонт ОН, состоящий в основном из тонко-дисперсного органического вещества. В транс-элювиально-супераквальном ландшафте детрит составляют органогенные горизонты, формирующиеся в среде, длительное время насыщенной водой: торфяной (Т) и перегнойный горизонты (Н).
Материалы и методы исследования. Для проведения данного исследования были отобраны образцы растений (п = 70, опробовано 19 видов), свежего опада (п = 12), лесных подстилок (п = 24) и пробы из генетических горизонтов почв (п = 30). В растениях и почвах определялось валовое содержание макро- и микроэлементов в аналитическом центре Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Федоровского (ВИМС) методом 1СР-МЗ на спектрометре Е1ап-6100. В почвенных образцах и образцах лесной подстилки проводилась экстракция подвижных, доступных растениям, форм металлов ацетатно-аммонийным буферным раствором (ААБ) с рН 4,8 [4].
Для оценки активности извлечения микроэлементов из почв растениями проводились расчеты коэффициентов биологического поглощения — Ах и биогеохимической подвижности — Вх [5], а также показателя биогеохимической активности вида (БХА) для оценки суммарной интенсивности вовлечения микроэлементов в биологический круговорот различными видами растений в конкретном ландшафте [6].
Результаты и их обсуждение. С помощью коэффициента биологического поглощения (Ах), рассчитанного для отдельных видов древесного яруса и для всей совокупности растений травя-
нистого яруса, были выявлены биологически подвижные микроэлементы, и группы растений, наиболее активно участвующие в их поглощении из почвы. Коэффициент Ах рассчитывался как отношение элемента в золе растений к их среднему валовому содержанию в профиле почв. Полученные результаты свидетельствуют о том, что растения древесного яруса имеют более высокие значения коэффициента биологического поглощения, чем растения травянистого яруса. Растения древесного яруса (Ах > 10) интенсивнее поглощают из почв три элемента — Мп, 2п, Сё, которые в соответствии с рядами А. И. Перельмана во многих случаях относятся к элементам энергичного накопления.
К элементам сильного накопления с коэффициентами Ах = 1—10 во всех ландшафтах относятся N1, РЬ, Со, Зг, при этом Со и Зг накапливаются в ветках. Менее интенсивно вовлекаются в биологический круговорот элементы, у которых Ах < 1, к этой группе принадлежат РЬ, Си, Сг и Бе, однако интенсивность накопления элементов варьирует в зависимости от вида, например Бе наиболее биологически активен в травянистых растениях, чем древесных. Слабее всего участвуют в биологическом круговороте и Т1.
Полученные данные о биологическом поглощении хорошо согласуются с особенностями радиального распределения валовых концентраций элементов, указывающем на то, что в биологической аккумуляции в почвах автономного (табл. 1) и трансэлювиального ландшафтов активно участвуют Мп (коэффициент радиальной дифференциации, Я, для лесной подстилки составляет 6,94 и 3,31 соответственно, Сё (Я = 5,4—1,3), (Я = 1,5—2). В трансэлювиально-супераквальном ландшафте (табл. 2) эта связь прослеживается гораздо слабее.
Таблица 1
Валовое содержание элементов в грубогумусированных палево-глубокоподзолистых почвах
автономного ландшафта (ЦЛЗ-0)
Горизонт
мг/кг (сухого вещества)
ТС Fe Mn & ^ № ^ Zn Zr Sr Pb Cd
ОЬ 30,8 401,4 2293,5 2,9 0,4 3,05 6,64 42,3 0,94 46,4 1,6 0,3
ОБ 54,7 817 2783,6 6,4 0,96 4,52 8,81 86,8 1,83 42,6 5,7 0,5
ОН 755,1 3133,7 3540,4 18 2,12 7,75 11,03 114 27,75 46,2 14 0,9
ао 1799,3 4686,5 573,3 20,4 3,4 9,1 11,7 91 228,5 59,4 34 0,7
ЕЬ 3538,6 13 779,8 1071,0 29,1 9,2 10,6 10,3 43 492,0 101,4 17,9 0,1
ВЕЬ 3658,5 15 038,8 1008,0 38,4 12,4 16,5 21,7 50,3 484,8 94,4 17 0,1
11ВТса 3058,7 16 227,9 756,0 47,0 10,2 21,9 21,0 65,5 263,5 89,6 16,2 0,2
ПВСв,са 3058,7 15 878,2 630,0 46,9 9,1 26,0 21,9 67,0 275,8 79,9 14,6 0,2
НВС(в) 2638,9 14 059,6 756,0 41,0 10,1 23,6 17,9 59,3 229,1 113,9 13,5 0,2
С 2578,9 12 870,4 510,3 40,9 7,5 19,8 17,1 57,7 208,7 108,4 13,3 0,2
Среднее по профилю 2904,5 13 220 757,8 37,7 8,9 18,2 17,4 61,9 311,8 92,4 18,1 0,2
Таблица 2
Валовое содержание микроэлементов в мелкоторфянистых глубокоподзолистых профильно-оглеенных почвах трансэлювиально-супераквального ландшафта (ЦЛЗ-3)
Горизонт
мг/кг (сухого вещества)
ТС Fe Mn & ^ № ^ Zn Zr Sr Pb Cd
т 2339,0 10632,1 390,6 31,8 5,9 13,9 12,5 38,6 241,9 97,7 13,1 0,1
ЕШ 3538,6 4406,7 182,7 26,2 1,8 5,3 7,4 29,0 474,4 90,8 16,1 0,1
ЕЬв 3238,7 4476,7 214,2 27,4 2,0 5,4 4,3 23,9 448,2 94,8 12,9 0,1
ЕЬох, пп 3658,5 7344,5 277,2 29,5 3,5 8,2 9,8 36,3 510,0 99,2 13,7 0,1
BELg,y, пп 3538,6 17696,9 1197,0 44,3 13,4 17,6 16,0 43,2 441,3 99,3 16,1 0,1
НБТв 3478,6 12870,4 497,7 35,2 10,4 20,7 19,7 46,3 519,7 111,5 15,3 0,2
НО 2758,9 13290,1 819,0 37,2 9,0 18,5 17,6 49,8 299,6 88,7 14,4 0,1
ВС 461,8 2588,1 52,3 14,6 1,6 6,0 10,2 37,8 50,1 31,2 26,6 0,6
С 2998,8 15668,4 693,0 46,4 10,6 23,9 19,8 54,9 242,5 96,1 15,0 0,2
Среднее по профилю 2890,2 9886,0 480,4 32,5 6,5 13,3 13,0 40,0 358,6 89,9 15,9 0,2
Суммарная интенсивность вовлечения микроэлементов в биологический круговорот различными видами растений в конкретном ландшафте определялась с помощью специального показателя биогеохимической активности вида [6], который представляет собой величину, получающуюся при сложении коэффициентов биологического поглощения отдельных элементов.
В табл. 3 представлен показатель БХА, рассчитанный для разных видов растений, составляю-
Таблица 3
Коэффициенты биогеохимической активности различных видов растений в растительных сообществах катены
Примечание: «—» — в данном ландшафте не произрастает исследуемый вид.
щих растительные сообщества катены. Самая высокая биогеохимическая активность из растений древесного яруса характерна для ели обыкновенной (БХА = 61—108) и клена остролистного (БХА = 69—156), а также ивы козьей (БХА = 86), а наименьшая — для липы сердцевидной (БХА = = 19—39) и вяза шершавого (БХА = 6). Среди растений травянистого и мохового яруса химические элементы активнее поглощает сфагнум, произрастающий в трансэлювиально-супераквальном ландшафте (БХА = 109). Также высокую биогеохимическую активность проявляют звездчатка ланцетолистная (БХА = 76—80) и листья черники обыкновенной (БХА = 53—98). Большинство растений травяно-кустарничкового яруса обладают низкой биогеохимической активностью, наименьшее значение коэффициента БХА наблюдаются у хвоща лесного (БХА = 7).
Расчет данного коэффициента выявил изменения биогеохимической активности разных видов растений в зависимости от л андшафтно-геохимических условий. Из растений древесного яруса в биологическом поглощении элементов наиболее активно участвует ель обыкновенная в автономном и трансэлювиальном ландшафтах (БХА = 108 и 72 соответственно), а в подчиненных полугидроморфных ландшафтах — клен остролистный (БХА = 156). Меньше всего ландшафт -но-геохимические условия влияют на биогеохимическую активность липы сердцевидной, этот вид обладает наименьшей вариабельностью химического состава зеленой фитомассы (БХА = 19—39). Из сквозных видов растений травяно-кустарнич-кового яруса кислица обыкновенная проявляет наибольшую биогеохимическую активность в нижнем звене катены (БХА = 33).
Соотношение содержания подвижных форм элементов, извлекаемых из почв ААБ с рН 4,8 и содержание в сухой массе разных растений эле-
Вид растения Положение в катене
ЦЛЗ-0 ЦЛЗ-1 ЦЛЗ-3/1 ЦЛЗ-3
Ель обыкновенная 108 72 69 61
Липа сердцевидная 30 23 19 39
Клен остролистный 69 82 76 156
Вяз шершавый 6 — — —
Ива козья — — — 86
Лещина обыкновенная 45 34 — —
Рябина обыкновенная — 47 22 51
Орляк обыкновенный 33 56 — 31
Кислица обыкновенная 14 13 — 33
Звездчатка 80 76 — —
ланцетолистная
Ветреница дубравная 29 25 — —
Яснотка зеленчуковая 11 12 — —
Печеночница — 35 — —
благородная
Подмаренник душистый — 15 — —
Копытень европейский — 16 — —
Хвощ лесной — 7 — —
Медуница неясная — 18 — —
Черника обыкновенная — — 53 98
Сфагнум — — — 109
ментарных ландшафтов катены показано графически на рисунке 4. Для почв полосами разного цвета на графиках показаны: а) средние содержания подвижных форм в почвах (серого цвета), б) содержания в корнеобитаемом слое (черного) и в) почвообразующей породе (белого).
В биологическом поглощении из почв доступных форм микроэлементов выявлены три ситуации, которые можно количественно охарактеризовать с помощью коэффициентов биогеохимической подвижности (Вх). В первом случае содержание в сухом веществе растений превышает содержание доступных форм элемента в почве (Вх > 1) и доступные формы активно извлекаются растениями. Во втором — содержание микроэлементов в сухом веществе в растениях находится на относительно одном уровне с содержанием доступных форм этих элементов в почве (Вх « 1). При третьей ситуации содержание доступных форм микроэлементов в почве больше, чем в растении (Вх < 1), в этом случае подвижные формы не полностью извлекаются растениями в связи с избыточностью их содержания, физиологическим ограничением в поглощении или транслокации к надземным органам.
Первая ситуация характерна для Зг и Си и отчасти для Бе. Наибольшие значения Вх выявлены для Бе у травянистых видов (при сравнении содержания Бе в сухой массе растений со средней концентрацией в профиле почв Вх = 182—748). Древесные породы менее активно поглощают подвижные формы данного элемента, особенно при учете их достаточно высоких содержаний в почвообразующей породе (Вх, рассчитанное для концентраций в почвообразующих породах, составляет 0,2—0,8). Низкое содержание в почвах доступного Зг обеспечивает его активное поглощение всеми растениями, поскольку он выполняет функции, аналогичные Са, а именно участвует в строительстве клеточной стенки [7]: рассчитанный коэффициент Вх для содержаний элемента в корнеобитаемом слое составляет от 19 до 141. Столь же активно поглощается Си (для корне-обитаемого слоя Вх = 31—299). Этот элемент играет важную роль в лигнификации ксилемы, фотосинтезе, обладает высоким сродством к материалу клеточных стенок, а также вместе с Мп входит в состав ферментов, необходимых для окислительно-восстановительных реакций. Известно, что растения могут испытывать недостаток Си, однако по обеспеченности кислоторастворимыми формами этого элемента, изученные почвы относятся к среднеобеспеченным Си (1,5—3 мг/кг), то есть недостатка не испытывают. Для Мп также характерно активное извлечение доступных форм элементов из корнеобитаемого слоя почв, наибо-
лее явно проявляющееся в трансэлювиальном ландшафте (Вх = 12—206).
Zn и Ni обладают схожим типом поглощения: в автономном и трансэлювиальном ландшафтах подвижных форм этих элементов в корнеобитае-мом слое почв содержится больше, чем в сухой массе растений, а с увеличением увлажненности их содержание в почвах и растениях примерно одинаково, что говорит о более полном поглощении доступных форм растениями к подчиненным ландшафтам. Для Ti, Cr и Co вдоль всей катены характерна ситуация, при которой содержание подвижных форм элементов близко к их содержанию в растениях. Разной биогеохимической подвижностью характеризуется Cd (Bx для кор-необитаемого слоя варьирует от 0,02 до 1,89). Для этого элемента, в основном, свойственно акропе-тальное распределение по органам растений. Согласно исследованиям [2] для Cd характерен корневой барьер и слабая транслокация в наземные органы.
Особая ситуация во всех ландшафтах складывается в отношении поглощения подвижных форм Pb (коэффициент Bx, рассчитанный для корнеобитаемого слоя, составляет от 0,01 до 0,16) и Zr (Bx = 0,002—0,12): в почвах и растениях, в отличие от других элементов, прослеживается обратная зависимость содержаний этих элементов (Вх < 1). Как известно, Zr малоподвижен и содержится в растениях в основном в корнях [7], его поглощение и транслокация в наземные органы ограничены. Токсичный Pb пассивно (не требует затрат энергии, обеспечивается диффузией) поглощается растениями и задерживается в стенках клеток [7].
Выводы. В процессы биогенной аккумуляции в почвах активно вовлекаются Mn, Zn и Cd. Для данных элементов прослеживается поверхностно-аккумулятивный тип распределения с максимальным накоплением в лесной подстилке и поверхностных грубогумусовых горизонтах грубогу-мусированных палево-глубокоподзолистых почв и маломощных дерново-палево-глубокоподзолистых почв, формирующихся в автономном и транс-элювиальном ландшафтах под южно-таежным липово-еловым и елово-широколиственным растительными сообществами.
Биогеохимическая активность поглощения микроэлементов из почв определяется филогенетической специализацией растений. Растения древесного яруса — ель обыкновенная и клен остролистный, а также эдификатор в трансэлювиально-супераквальном ландшафте — сфагновый мох, характеризуются максимальной биогеохимической активностью. Среди растений травяно-кустарничкового яруса максимальную актив-
ность звездчатка ланцетолистная (БХА = 76—80) и листья черники обыкновенной (БХА = 53—98). Вяз шершавый (БХА = 6), хвощ л есной (БХА = 7) и кислица обыкновенная (БХА = 13—33) по величинам коэффициента БХА слабо участвуют в биогеохимических циклах микроэлементов.
Активность поглощения микроэлементов у растений одного вида меняется в зависимости от условий местообитания, определяемых положением в катене. Ель обыкновенная активнее участвует в биологическом поглощении элементов в автономном ландшафте (БХА = 108), а клен остролистный — в трансэлювиальном (БХА = 156). Липа сердцевидная отличается наиболее стабильным поглощением микроэлементов из почв и слабыми пространственными вариациями микроэлементного состава зеленых органов (БХА = 19—39).
Поглощение и Сё растениями определяется количеством их доступных (водорастворимых и обменных) форм в почвах, о чем свидетельствуют значения коэффициента Вх, близкие к 1. Доступные формы Мп активнее извлекаются из корнеобитаемого слоя почв трансэлювиального ландшафта (Вх = 12—206). В поглощении Си (Вх = 31—299) и Яг (Вх = 19—141) во всех видах отмечается дефицит содержания легкоподвижных форм в корнеобитаемом слое, а в поглощении 2г (Вх = 0,002—0,12) и РЬ (Вх = 0,01—0,16), напротив, избыток, определяющий низкую биогеохимическую подвижность этих двух элементов в ландшафтах.
Благодарности. Исследование выполнено при поддержке гранта РГО-РФФИ№ 17-05-41036.
Библиографический список
1. Исаченкова Л. Б., Тарзаева М. В. Сравнительная биогеохимическая характеристика лесных экосистем // Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья. — М.: Географический факультет МГУ. — 2006. — С. 84—97.
2. Железнова О. С., Черных Н. А., Тобратов С. А. Цинк и кадмий в фитомассе древесных растений лесных экосистем: закономерности транслокации, аккумуляции и барьерных механизмов // Вестник РУДН. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. — 2017. — Т. 25. № 2. — С. 253—270.
3. Караванова Е. И., Белянина Л. А., Шапиро А. Д., Степанов А. А. Влияние подстилок на подвижность соединений Zn, Cu, Mn, Fe в верхних горизонтах подзолистых почв // Почвоведение. — 2006. — № 1. — С. 43—51.
4. Ладонин Д. В. Соединения тяжелых металлов в почвах — проблемы и методы изучения // Почвоведение, 2002. — № 6. — С. 682—692.
5. Перельман А. И., Касимов Н. С. Геохимия ландшафта. — М.: Астрея. — 2000, 1999. — 768 с.
6. Айвазян А. Д. Геохимические особенности флоры ландшафтов юго-западного Алтая. — М.: Изд-во МГУ, 1974. — 155 с.
7. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants, Fourth Edition. — CRC Press, 2011. — 548 p.
BIOLOGICAL UPTAKE AND BIOGEOCHEMICAL MOBILITY OF MICROELEMENTS IN FOREST LANDSCAPES OF THE CENTRAL FOREST STATE BIOSPHERE NATURE RESERVE
P. R. Enchilik, M. Sc., polimail@inbox.ru;
E. N. Aseeva, Senior Researcher, aseyeva@mail.ru;
I. N. Semenkov, Researcher, ivan.from.murygino@yandex.ru.
Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
References
1. Isachenkova L. B., Tarzayeva M. V. Comparative biogeochemical characteristics of forest ecosystems. Ecosystems of broadleaf-coniferous forests in the southern part of the Moscow Region. Moscow: Moscow State University, Faculty of Geography. 2006. P. 84—97. [in Russian]
2. Zheleznova O. S., Chernih N. A., Tebratov S. A. Zinc and cadmium in the phytomass of woody plants of forest ecosystems: patterns of translocation, accumulation and barrier mechanisms. Vestnik of RUDN. Series: Ecology and life safety. 2017. Vol. 25. No. 2. P. 253—270. [in Russian]
3. Karavanova E. I., Belyanina L. A., Shapiro A. D., Stepanov A. A. The influence of forest litter on the mobility of Zn, Cu, Mn and Fe compounds in the upper horizons of podzolic soils. Pochvovedenie. 2006. No. 1. P. 43—51. [in Russian]
4. Ladonin D. V. Heavy metal compounds in soils — problems and methods of the study. Pochvovedenie. 2002. No. 6. P. 682—692. [in Russian]
5. Perel'man A. I., Kasimov N. S. Landscape Geochemistry. Moscow: Astrea. 2000, 1999. 768 p. [in Russian]
6. Aivazyan A. D. The flora geochemical features of the landscapes in the south-western Altai. Moscow, MSU Publishing house, 1974. 155 p. [in Russian]
7. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants, Fourth Edition. CRC Press, 2011. 548 p.
