Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
' Гидрохимия вод амфибиальных ландшафтов зависит от типа питания. Для
морских экосистем - это разной степени разбавления :: морская вода или, в
лагунах, концентрированная вследствие испаре-1 ния. Для наземных
ландшафтов тоже существуют очень большие 1 вариации - от ультрапресных
вод моховых верховых болот вплоть 1 до насыщения солями, выпадающими на
сорах или себхах в виде га-f лита, а на содовых солончаках - в виде
карбонатов натрия. Вода болот
* России обнаруживает сезонные изменения состава. Наименьшее 1 значение
минерализации приходится на паводковый период, летом
* идет постепенное нарастание, осенью минерализация снова снижается 1 за
счет дождей. Зимой происходит концентрация вследствие вымора-
¦ живания с максимумом при наибольшем промерзании. На низинных
* болотах Приуралья минерализация менялась от 25,8 до 2350,8 мг/л,
* а на верховых (омбротрофных) - от 9,8 до 146,3 мг/л8. Состав вод ни-
¦ зовых болот резко выраженный гидрокарбонатно-кальциевый.
" л
8 Черняев А.М., Черняева Л.Е., Еремеева М.Н. Гидрохимия болот: Урал и
При-* уралье. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 429 с.
; 233
Ж
Рис. 6.4. Распределение болот в России, [по: Stolbovoi, McCallum, 2002]
Классы: 1 - сфагновые (> 50 см): 2 - мелкооторфованные (30-50 см); 3 -
облесенные (10-30 см); 4 - кустарниковые (10-30 см); 5 - заторфованные
леса (< 10 см); 6-травяные болота
Кальций служит показателем евтрофности и хорошо коррелирует с pH. При
содержании Са2+ > 20 мг/л pH 7 ± 0,5, а при Са2+ < 10 мг/л растительность
олиготрофная и pH может снижаться. Аммоний содержится в воде верховых
болот на уровне 1-3 мг/л, а в низовых -около 5 мг/л. Фосфатов очень мало:
от 0,045 до 0,2 мг/л, и максимум их приходится на зимний период.
Существенную часть минеральных веществ составляет кремнекислота с
сильными сезонными колебаниями и максимумом в апреле. Железо болотных вод
имеет четкий зимний максимум и летний минимум. С железом связано
образование зеленоватого глеевого горизонта в болотистых почвах.
Источником растворенного железа является его восстановление
железоредуцирующими психрофильными органотрофными бактериями с
образованием сидерита, но не магнетита. Весной при таянии снега железо
поступает в воду, и происходит развитие железобактерий, чаще всего
психрофильной Gallionella, с образованием обильных охристых осадков (рис.
6.4).
6.8. ВЕРХОВЫЕ БОЛОТА -АВТОНОМНЫЕ РЕЛИКТОВЫЕ БИОЦЕНОЗЫ
Верховые болота являются наиболее типичными представителями автономных
ландшафтов. Они развиваются на водоразделах и в своем питании ограничены
тем, что поступает к ним из воздуха с осадками и пылью. От минерального
грунта они отделены слоем5
234
торфа. Вода отличается низкой минерализацией, составляющей десятки-сотню
мг/л, низкой электропроводностью, низким значением pH 3-5, обусловленным
органическими кислотами, углекислотой, ионным обменом на поверхности
растений. Фотосинтез может повышать pH. Цикл серы здесь минимизирован.
Таким образом, верховое болото представляет прежде всего углеродный цикл
при минимуме сочетания с другими циклами. Вместе с тем цикл углерода
замкнут далеко не полностью, и углерод уходит в резервуар длительного
времени пребывания, несмотря на медленный процесс ассимиляции по
сравнению с другими растительными сообществами.
Господствующей растительностью на верховых болотах являются сфагновые
мхи. Они считаются древнейшими растениями на суше. Персистентность мхов
связывают с особенностями их биологии. Они устойчивы к изменению условий.
Отсутствие покровных тканей позволяет им очень быстро набирать влагу.
Вместе с тем они устойчивы к высушиванию, гербарные мхи оживали через 50
лет. Сфагны растут и в тундре, и в горячих источниках Южных Курил.
Развиваясь на поверхности скал, мхи вместе с лишайниками создают торфяной
и гумусовый остаток, удерживающий влагу. Таким образом, мхи - и пионеры
сущи, и очень древние растения, создающие реликтовые сообщества. Верховые
болота с доминированием сфаг-нов представляют чрезвычайно своеобразные
экосистемы. Они прослеживаются с пермского периода, когда обнаружены
остатки Protosphagnales, открытые М.Ф. Нейбург в пермских угольных
отложениях Евразии. Листья Protosphagnales, в отличие от современных
сфагнов, имеют срединную жилку, но в остальном представляют такую же сеть
хлорофиллоносных клеток и окружающих их водоносных. Образование
современных болот на территории Евразии началось после оледенения. Мхи
создают очень агрессивное сообщество, образуя изолирующий слой, на
котором не прорастают семена других растений. У них развиты и
антибиотические свойства. Мхи, живущие во влажных условиях в гумидном
климате, оказывают важное влияние на регулирование водного режима. В этом
отношении они до известной степени противопоставляются сообществам
лишайников, обитателям сухих мест и топографических высот.
Растительность верховых сфагновых болот отличается крайне низким
биоразнообразием, и в состав сообщества помимо сфагнов входит четко
