Основы биогеохимии

Неотъемлемой частью зоны бореальных и суббореальных лесов являются болота. В ландшафтах болот существует особая биогеохимическая ситуация. Замедленность биологического круговорота масс химических элементов, свойственная всем бореальным экосистемам, достигает предельного выражения в геосистемах болот. Сумма зольных элементов в разных органа деревьев заметно различается. Зольность хвои и тонких веток хвойных деревьев бореальных лесов почти в 10 раз больше зольности древесины стволов.

Биогеохимические особенности почв пояса. Почвы лесных ландшафтов обусловлены близким характером происходящих в них биогеохимические процессы. В результате замедленного био-логического круговорота на поверхности почв залегает слой слаборазложившихся продуктов опада — лесная подстилка. Преобладание атмосферных осадков над испарением и присутствие легкорастворимых гумусовых кислот, образующихся при разложении растительных остатков микроорганизмами, среди которых важную роль играют грибы, способствуют формированию кислых, систематически промываемых почв. Для всех типов почв лесных ландшафтов характерна аккумуляция элементов питания в лесной подстилке, под которой расположен горизонт их выноса. В подстилках ненарушенных лесных фитоценозов выделяются два горизонта: свежий опад, лежащий на поверхности почвы, и находящийся под ним частично разложившийся и уплотненный опад. Химический состав нижнего горизонта лесной подстилки отливается от верхнего более высоким содержанием азота, лигнина и суммы зольных элементов. Металлы накапливаются в нижней части лесной подстилки, откуда захватываются в биологический круговорот после разрушения связи с органическими веществами или вымываются в составе растворимых органических со-единений, главным образом фульвокислот.

Неодинаковая прочность связи металлов и различная растворимость органических соединений способствуют неодинаковому возрастанию концентрация разных металлов. Остаточное обогащение наиболее характерно для свинца и никеля, концентрация которых в подстилках по сравнению со свежим опадом увеличивается до 10 раз и более. Цинк и кадмий закрепляются менее прочно. В субтропических лесных ландшаф-тах цинк и кадмий могут накапливаться в нижней части лесной подстилки. В лесах суббореального и бореального пояса эти металлы более активно выносятся, благодаря чему их концентрация в нижнем горизонте подстилок редко возрастает более, чем в 1,5 —2 раза. Таким образом, напочвенное органическое вещество лесных ландшафтов играет двойственную роль в биосферной геохимии тяжелых металлов. Во-первых, оно служит временным резервуаром, куда выводятся из миграции значительные массы рассеянных металлов. Во-вторых, благодаря образованию специфических водорастворимых органических соединений — фульвокислот, с которыми металлы образуют прочные комплексы, в лесных подстилках начинается перераспределение масс металлов, вовлекаемых в водную миграцию и биологический круговорот.