Интенсивность биологического поглощения водных мигрантов.

Для понимания геохимической роли организмов в ландшафте важно рассматривать отдельно историю воздушных и водных мигрантов, определять содержание последних не в организме в целом, а в составе золы. Содержание большинства элементов в золе значительно отличается от их среднего содержания в зем­ной коре, так как растения избирательно поглощают элементы. Интенсивность поглощения Полынов предложил характеризо­вать частным от деления количества элемента, содержащегося в золе растений, на количество элемента, содержащегося в почве или горной породе. Это частное мы предлагаем именовать «коэф­фициентом биологического поглощения» и обозначать его сим­волом А_х:

^{Ах = lx / nx}

где l_Х — содержание элемента х в золе растений;

п_х — содержание элемента х в горной породе или почве, на которой произрастает данное растение.

Для характеристики биологического поглощения можно ис­пользовать уравнение интенсивности миграции. В этом частном случае Р_х будет означать интенсивность биологического погло­щения элемента х, ΔВ — общее число атомов данного элемента в почве (породе), водной среде, а ΔВ (или dВ) - количество ато­мов, поглощенное организмом за время Δt (или dt). Член уравнения ΔBx / Δt можно рассматривать как количество элемента х, находящееся в золе растений данного ландшафта, так как это количество бесконечно мало по сравнению с общей массой ато­мов элемента х в ландшафте, а время Δt — возраст растений — мало по сравнению с длительностью существования ландшафта. Для того чтобы определить общее содержание элемента х в золе растений данного ландшафта, очевидно, необходимо помножить l_Х - содержание элемента х в золе на общее содержание золы в ландшафте, которое обозначим М (в тоннах на 1 га или выра­женное как-нибудь по-иному). Отсюда получаем:

ΔBx / Δt = М · l_Х.

Нетрудно показать, что В_Х = R ·n_x, где R - общее количество в ландшафте горных пород и почв, которые находятся в сфере досягаемости корней растений. Отсюда получаем:

Px = (1/Bx) · (ΔBx / Δt) = (M/R) · (l_x /n_x) = (M/R) · A_x

Так как величина M/R является постоянной для данного ланд­шафта, то можно сказать, что интенсивность биологического по­глощения элементов в данном ландшафте прямо пропорциональ­на коэффициенту биологического поглощения А_х.

Элементы, А_х которых превышает 1, могут быть названы элемен­тами «биологического накопления». Среди них выделяется I груп­па - энергично накопляемые (Р, S, С1) и II группы - сильно накопляе­мые (Са, К, Мg, Na, Sг, В, Zn).

Содержание остальных элементов в золе обычно ниже, чем в горных породах.

Некоторые элементы III группы имеют А_х более 1 и также могут концентрироваться биогенным путем. Таковы медь, ни­кель, кобальт и др. Интенсивность их биологического накопле­ния все же ниже, чем у элементов II группы. Большинство эле­ментов III группы и все элементы IV группы только захватыва­ются, а не накапливаются организмами. В итоге получаем ряды биологического поглощения элементов.

Рассматривая эти ряды, мы устанавливаем очень интенсивное поглощение сильных анионов (Сl, S, Р), для которых A_х состав­ляет 10·n – 100·п и значительно более слабое поглощение катио­нов (Са, Мg, Nа, К), для которых А_х равен п. Нам представляется, что мы здесь сталкиваемся с одним из законов геохимии ландшафта и биогеохимии: интенсивность поглощения организ­мами сильных анионов (Сl, S, Р) в десятки раз больше, чем ин­тенсивность поглощения сильных катионов (Са, Мg, Na, K).