Систематика

По химическому составу вод, реакции среды, окисли­тельно-восстановительным процессам в ландшафтах суб­тропических лесов можно выделить следующие классы водной миграции: кислый (Н), кислый глеевый (Н — Fe), кислый кальциевый (Н—Са), кислый кальциевый гле­евый (Н—Са—Fe), кальциевый (Са), кальциевый гле­евый (Са—Fe), сернокислый (Н—S0₄).

Для ландшафтов влажных субтропических лесов в пределах повышенных участков рельефа на красноземах и желтоземах характерен кислый класс, а в суперакваль-ных ландшафтах на заболоченных почвах — кислый гле-

' m.iii. Особенности миграции, концентрации и рассеяния ммнческих элементов в них те же, что в аналогичных Классах влажных тропических лесов, но активность про­цессов и биологического круговорота уступает им.

В ландшафтах сухих субтропических лесов на корич­невых почвах формируется кислый кальциевый класс подпой миграции, на карбонатных породах с рендзина-Л1м — кальциевый, в супераквальных ландшафтах с ко-рпчнево-глеевыми почвами — кислый кальциевый гле­евый класс.

Кислый сернокислый класс приурочен к выходу вбли­зи поверхности сульфидных пород; встречается редко.

Для всех классов водной миграции за исключением 'грпокислого характерна реакция среды, близкая к ней-рральной. Она способствует аккумуляции большинства >лементов слабо мигрирующих при непромывном водном режиме в ландшафтах сухих субтропических лесов и окислительной геохимической обстановке. Накопление | .члогенов не происходит, так как водопроницаемость по­род хорошая и атмосферные осадки выносят их за преде­лы почвенного профиля.

Широколиственные (лиственные) леса суббореального пояса

Ландшафты широколиственных лесов, отличающиеся более благоприятными природными условиями, чем та-зжные, широко используются в земледелии. Поэтому лес­ные массивы представлены лишь разрозненными не­большими ареалами, где основные лесообразующие по­роды— дуб и бук — встречаются довольно редко. Основ­ной фон в таких лесах составляют мелколиственные по­роды. В связи с этим, следуя Г. Вальтеру (1974) и II. Шмитхюзену (1966), было бы более правильно назы-вать такие леса лиственными лесами суббореального по­яса. Они широко распространены в Средней, отчасти в восточной Европе и Восточной Азии, в восточной части ('.еверной Америки.

Гидротермические условия широколиственных лесов оссьма разнообразны. Средняя температура самого хо­лодного месяца изменяется от —10 до +3°, самого теп­лого— от +17 до +22°. За год выпадает от 500 до 1000 мм осадков. Испарение составляет более 560, испа­ряемость— более 900 мм в год. Создается слабопромыв­ной (местами непромывной) водный режим почв и пород. Четко выделяются четыре времени года; для каждого характерно определенное сочетание тепла и влаги. В свя­зи с этим геохимические процессы и обусловленная ими миграция химических элементов имеют сезонную направ­ленность. В зимний период эти процессы почти прекра­щаются, поэтому миграция элементов в основном осуще­ствляется с атмосферными осадками, а также при тая­нии снега. Ранней весной тающий снег и лед приводят к активному механическому перемещению с водой элемен­тов и их соединений в ряду фаций. В это время заметно проявляется эрозия в элювиальных ландшафтах и акку­муляция в супераквальных и аквальных. В вегетацион­ный период (весна—лето—осень) постепенно нарастает положительная температура, достигая максимума летом, которая ускоряет геохимические и биохимические про­цессы. Активно включаются в работу микроорганизмы и выделяемые ими ферменты. Вода, насыщенная углекис­лым газом, растворяет минеральные соединения. Про­мывной водный режим выносит и перераспределяет эле­менты по профилю почвы и коры выветривания.

Кора выветривания имеет небольшую мощность и представлена различными по генезису и составу порода­ми преимущественно суглинистого и глинистого грануло­метрического состава. Преобладает группа гидрослюд, реже встречается монтмориллонит, примесь вермикули­та, хлорита и каолинита. Основу химического состава по­род составляют кремний и алюминий, поэтому кора вы­ветривания сиаллитная (табл. 9).

Наиболее выщелочены осадочные и переотложные рыхлые породы на лессовидном, аллювиалы-ю-делюви-альном суглинке. Для этих пород характерна аккумуля­ция оксида кремния при относительном выносе других элементов, отношение Si0₂ : R₂O₃>8,0. Карбонатная гли­на, элювий гранита и базальта независимо от географи­ческого положения содержат больше полуторных окис­лов, а соотношение Si0₂ : R2O3 находится в пределах 2—6. Содержание других элементов определяется исход­ным составом породы и степенью ее растворимости. Пе­ренос элементов в пределах коры выветривания зависит от увлажнения. Например, в Карпатах и на Дальнем Во­стоке осадочные породы одинакового гранулометрическо­го состава промываются на большую глубину, чем на Среднерусской равнине. В верхней части коры выветри-

вания реакция слабокислая, близкая к нейтральной, глубже — слабощелочная.

Почвы в ландшафтах лиственных лесов суббореаль­ного пояса представлены следующими основными типа­ми: в элювиальных ландшафтах — серыми лесными под чубравами и бурыми лесными под буковыми лесами; в супераквальных ландшафтах — серыми и бурыми лес­ными заболоченными.

В пределах СССР серые лесные почвы приурочены к равнинному рельефу с лессовидными суглинками и гли-мами. Промывной режим способствует выщелачиванию коллоидной и илистой фракции, а также солей и элемен­тов в ионной форме. Вследствие этого под перегнойным горизонтом остается оксид кремния в виде белесой при­сыпки, что свидетельствует об оподзоливании. Реакция слабокислая, вглубь по профилю близкая к нейтральной. Г. илистых фракциях серой лесной почвы встречаются монтмориллонит и гидрослюда в различном сочетании. В небольшом количестве присутствует гиббсит и гетит. В почве, развитой на граните, встречаются минералы каолинитовой группы. Содержание гумуса в почве изме­няется от 2,5 до 8,0%, в его составе преобладают фуль-вокислоты, вглубь по профилю возможно увеличение ко­личества гуминовых кислот. Несмотря на общую тенден­цию к выносу химических элементов вглубь по профилю, в перегнойном горизонте происходит аккумуляция мно­гих элементов, входящих в состав гумуса в различной форме: S, Р, Са, К, Mg, Мп, В, Со, Zn, Ni, Pb. Серые лес­ные почвы обладают относительно хорошим естествен­ным плодородием, однако при сельскохозяйственном ис­пользовании необходимо вносить минеральные и органи­ческие удобрения, проводить известкование.

Бурые лесные почвы на территории СССР приуроче­ны преимущественно к горным районам. Здесь выпадает до 800 мм осадков в год, поэтому хорошо выражен про­мывной водный режим. Почвообразующей породой явля­ются суглинки и глины, различные по происхождению и составу. В почве присутствует монтмориллонит, гидро­слюда, а на изверженных породах каолинит, гетит, гиб­бсит, аморфные вещества, кварц. Первичные минералы подвергаются интенсивному разрушению, образуются железисто-глинистые продукты выветривания, передви­жение ила происходит вглубь по профилю. Реакция поч­вы кислая, реже слабокислая, с глубиной кислотность уменьшается. В процессе почвообразования вымывание характерно для легко подвижных и подвижных элемен­тов, в то время как основные окислы распределены рав­номерно. Аккумулируются аморфные и органо-минераль-ные формы железа и алюминия, что создает предпосыл­ки для формирования ферросиаллитного состава почвы. В гумусовом горизонте аккумулируются марганец, медь, кобальт, цинк, в иллювиальном — марганец и молибден.

В процессе разложения — минерализации органиче­ского вещества активное участие принимают микроорга­низмы, содержание которых достигает 19 млн/г почвы; среди них преобладает грибная микрофлора. В результа­те образуется высокодисперсный гумус, связанный с оже-лезненной глиной. Содержание гумуса колеблется от 4 до 15%, в его составе преобладают фульвокислоты. Гумино-вые кислоты связаны преимущественно с подвижными формами полуторных окислов, емкость поглощения их высокая (332 мг-экв. на 100 г абсолютно сухого беззоль­ного вещества). Бурые лесные почвы слабо обеспечены легко гидролизуемым азотом и доступным для растений фосфором.

Воды. Почвенно-грунтовые и речные воды имеют Iидрокарбонатно-кальциевый состав, пресные по мине­рализации (0,3—0,4 г/л), реакция слабощелочная. С на­емным стоком выносится около 2,5—3,5 ц/га солей, с атмосферными осадками ежегодно поступает в ланд­шафт около 1 ц/га солей (А. И. Перельман, 1975). Гидро­химический режим имеет свои особенности. Более высо­кая концентрация элементов в водах бывает зимой и ле­том в период межени, малая — в весенний или летний наводок. Содержание органического вещества в воде в период вегетации большее, в паводок — максимальное. Грунтовые воды имеют более высокую минерализацию, чем поверхностные.

Растительность. Биологический круговорот в лист-пенном лесу зависит от географического положения, воз­раста и типа леса. Биомасса березняка травяного 40-лет-пего возраста составляет 2499 ц/га, бучины 120-летнего нозраста—3700, дубравы 220-летнего возраста—5038 ц/га. В структуре биомассы разных сообществ лиственного леса имеется много общего: на долю зеленой части при­ходится 1 —1,5%, многолетней надземной части — 73—81, корней—17—26%. Максимальный прирост у бучины 130 ц/га, в дубраве он в два раза ниже — 65 ц/га, берез­няк занимает промежуточное положение—111 ц/га. I* дубраве преобладает прирост зеленой части, в берез­няке— многолетней надземной части, в бучине — одина­ковый прирост зеленой и многолетней надземной части. Отношение lg П : lgB = 0,58—0,59. Опад по величине бли­зок приросту, но всегда его меньше и составляет 1—2% от биомассы. На зеленую часть в опаде приходится 56— 63%, на многолетнюю надземную часть — 23—30, на кор­невую систему — 7—21%. Истинный прирост наиболее высок в молодых древесных сообществах.

Преобразование органического вещества, как и во всех биогенных ландшафтах, осуществляется с участием почвенных животных, включая простейшие, и микроорга­низмов. В дубраве биомасса животных достигает следу­ющих величин: растительноядные млекопитающие (ко­пытные и грызуны) —2,2 кг/га, хищники —0,1, птицы— 0,2, в целом —2,5 кг/га сухого вещества. Млекопитающие потребляют 327 кг/га растительной массы. Часть ее ис­пользуется для роста и развития организма, часть воз­вращается в почву в виде экскрементов. Почвенная фау­на, представленная сапрофагами, достигает биомассы 1 т/га. Она обладает избирательной способностью по от­ношению к пище: быстрее используются опавшие листья ясеня, вяза, липы медленнее — клена и граба, неохотно потребляются листья дуба и бука.

Химические элементы вовлекаются в биологический круговорот соответственно биомассе растительных сооб­ществ и ее структуре. Зольных элементов в биомассе от 16,6 ц/га в березняке до 63,9 в дубраве; азота больше потребляется бучиной. Большая часть химических эле­ментов концентрируется в многолетней надземной части (59—68%), меньше в корнях (26—34) и листьях (3— 8%). Таким образом, в лиственных лесах элементы рас­пределяются по базипетальному типу. С приростом бучи-ыа больше потребляет, а с опадом больше возвращает элементов, чем березняк и дубрава. Лиственными леса­ми суббореального пояса с истинным приростом ежегод­но отчуждается из почвы 0,6—1,4 ц/га химических эле­ментов.

Основная часть возвращаемых элементов приходится на зеленую массу опада — 72—87%. Азот в опаде состав­ляет 0,9—1,3, зольные элементы— 1,23—2,70 ц/га, или 2—3%. Величина подстилки зависит от гидротермических условий, скорости минерализации опада, например, в бе­резняке травяном (Восточная Европа) подстилка состав­ляет 338, а в бучине (Центральная Европа) — 120 ц/га. Интенсивность биологического круговорота в лиственных лесах 3—4, т. е. ниже, чем во влажных тропических лесах. Геохимические ряды потребления и возврата химических элементов в каждом типе лиственного леса довольно близки, например для бучины ряд потребления

N>Ca>K>Si, А1>Р, Mg, Fe, Мп, S>Na, CI;

ряд возврата

Ca>N>Si>K>Al, Mg, Р, Fe>S, Mn>Na, CI.

На азот в составе зольных элементов в ежегодном воз­врате приходится 19—40%, на кальций — 37—54, крем­ний — 6—23, алюминий и железо — 2—13, хлор — 0,5%.

В среднем биологический круговорот в ландшафтах лиственных лесов суббореального пояса среднепродук-тивный, среднезольный, тип химизма растений — азотно-

кальциевый..Поскольку в составе золы содержание каль­ция и магния высокое, то при минерализации органики эти элементы в значительной степени нейтрализуют кис­лые соединения, поэтому реакция среды слабокислая.

Практические аспекты геохимии ландшафта. При сельскохозяйственном использовании ландшафтов лист­венных лесов суббореального пояса происходит отчуж­дение элементов с урожаем. Особенно велик вынос азо­та, фосфора и калия, а также микроэлементов. Поддер­жание оптимального уровня концентрации питательных веществ и реакции среды в почве достигается внесением минеральных, органических удобрений и извести, дозы которых определяются потребностью тех или иных куль­тур в элементах питания. Необходимо также проводить мероприятия, направленные на уменьшение атмосферной п водной миграции элементов и соединений в почвах (борьба с эрозией, выщелачиванием).

С точки зрения здравоохранения ландшафты листвен­ных лесов относятся к сравнительно благополучным по концентрации химических элементов. К настоящему вре­мени известно два субрегиона с избытком кремния и мар­ганца: в нижнем течении Амура в питьевых водах окру­жающих ландшафтов наблюдается избыток кремния (12 мг/л при верхнем пороге ПДК 2,5 мг/jt); в районе Чиатуро-Сачхерского марганцевого месторождения на Г>ерхне-Имеретинской возвышенности в Западной Грузии В ландшафтах отмечен избыток марганца.

В биогеохимической Чиатуро-Сачхерской эндемии^-со­держание марганца в почвах от 2000 до 120 000 мг/кг, в растениях — до 7000, т. е. в 3—46 раз выше среднего, принятого за фон (110 — 150 мг/кг); в речных водах со­держание марганца достигает 0,25—0,50 мг/л. Повышен­ные концентрации марганца в природной среде, пре­сыщающие пороговые, приводят к частичному или пол-пому нарушению функций живых организмов. Это отра­жается на снижении роста растений, изменении окраски (хсмоморфоз) венчика у многих из них (у мальвы с ли­ловой на белую с сиреневыми прожилками; у ежевики от белой до бледно-розовой); появляются ожоги и хлороз у растений; некоторые виды растений и животных исчеза­ют (моллюски, злаки и др.). В суточных рационах пита­ния человека содержание марганца колеблется от 35,75 м.о 41,27 мг (суточная потребность 5—10 мг). Вследствие повышенного содержания марганца отмечены увеличе-

Ландшафты хвойных лесов бореального пояса про­стираются широкой сплошной полосой в северном полу­шарии — в Евразии и Северной Америке. На их долю среди площади лесов поверхности Земли приходится бо­лее одной трети. В южном полушарии они занимают не­значительную площадь в Южной Америке, Африке, Ав­стралии и Океании.

Гидротермические условия весьма контрастны. Сред­няя температура января колеблется от —10 до —40, са­мого теплого месяца — от +13 до +19°. Годовое количе­ство осадков изменяется в значительных пределах от 250 до 750 мм при испарении 350—500 и испаряемости 400—700 мм в год. Соотношение осадков и испарения указывает на господство промывного водного режима, за исключением отдельных внутриконтинентальных рай­онов Восточной Сибири, где складывается периодически промывной водный режим. Значительная часть площади хвойных лесов Евразии и Северной Америки находится в зоне вечной мерзлоты, где формируются специфические особенности миграции и концентрации элементов. Недо­статок тепла летом отрицательно влияет на развитие микроорганизмов, поэтому задерживается разложение хвои, происходит накопление лесной подстилки. По этой же причине снижается активность геохимических про­цессов. Замедленный метаболизм удлиняет продолжи­тельность жизни древесных пород: ель европейская в ландшафтах средней и южной тайги живет до 200, а на границе с тундрой — до 400 лет.

Кора выветривания в ландшафтах хвойных лесов бореального пояса маломощная, представлена элювием (изверженные и метаморфические породы), неоэлювием (ледниковые отложения, аллювий), параэлювием (мор­ские отложения). Минералогический и химический со­став пород разнообразен. Минералы метаморфических

железистые силикаты. Осадочные породы представлены кварцем, глинистыми минералами, гидроксидом железа, карбонатами.

Для коры выветривания и почв ландшафтов хвойных лесов бореального пояса характерно присутствие следу ющих вторичных минералов: кремнезема, оксидов и гид роксидов железа (гидрогетит, аморфная окись железа в виде ржаво-охристо-бурых пятен, полос, конкреций), сво бодного глинозема (подвижный золь гидроксида алюми ния, который коагулирует с образованием гиббсита), ок сидов и гидроксидов марганца, фосфатов железа (вивиа нит и др.), карбонатов (кальцит). В супераквальных ландшафтах образуются сидерит и родохрозит, силикаты (гидрослюда, меньше монтмориллонит, каолинит, ферри-галлуазит). Способность к метасоматическому замеще нию выражена у минералов группы гидроксидов железа, марганца (В. В. Добровольский, 1962).

В условиях промывного водного режима в коллоид ной форме мигрируют высокодисперсные вторичные ми нералы с ионами химических элементов, сорбированными па поверхности коллоидных частиц. При осаждении тон кодисперсных частиц базальная (основная) плоскость их ориентируется параллельно стенкам пор или трещин. Образуются глинистые пленки (плазма), которые хоро шо заметны в микроскоп. Соединения кремния, несмот ря па их низкую растворимость в ландшафтах хвойных лесов, переходят в раствор и мигрируют интенсивнее, чем соединения алюминия, железа, титана. Этому спо-СПОобствуют агрессивные органические кислоты и силикат ные бактерии. С водой мигрируют ортокремниевая и метакремниевая кислоты, а также ионной и молекулярной формах коллоидные частицы гидроксида кремния, суспензия аморфных гелей Концентрация соединений кремнезема в водах иногда достигает 10 мг/л и более.

Соединения железа и марганца мигрируют в виде комплексных соединений с органическим веществом, фосфором и другими элементами. Образуются также ок-сиды и гидроксиды разной степени гидратированности. Индикатором выпадения гидроксидов железа из раство­ра является «маслянистая» пленка на поверхности водо-ёма. Состав таких пленок сложный: двух- и трехвалент ное железо, кальций, органическое вещество. В суперак-

вальных ландшафтах, где реакция водного раствора близкая к нейтральной, образуется сидерит.

Алюминий осаждается с образованием оксидов и гид­роксидов, а также комплексных минеральных и органо-минеральных соединений. В оглеенной коре выветрива­ния отмечается повышенное содержание алюминия. В комплексные соединения железа, марганца, кремния, алюминия редкие элементы входят изоморфно, в виде акцессорных примесей и в сорбированной форме, что от­ражается на количественном содержании их в различных по составу и происхождению почвообразующих породах. Например, в морских глинах марганца в 20 раз больше, чем в древнеаллювиальных песках, иода — в 50 раз; раз­личие между покровными суглинками и суглинистой мо­реной по содержанию редких и рассеянных элементов не существенно. Поскольку кремний и алюминий составля­ют основу коры выветривания, состав ее сиаллитный, устойчивость минералов неодинакова.

Почвы. Гидротермические условия в сочетании с хвойной растительностью приводят к формированию в элювиальных ландшафтах подзолистых почв. В местах распространения вечной мерзлоты образуются мерзлот-но-таежные почвы. В южной тайге с примесью листвен­ных пород и травяным напочвенным покровом развива­ются дерново-подзолистые почвы. В супераквальных ландшафтах также формируются дерново-подзолистые почвы, но с признаками гидроморфизма: временно из­быточно увлажняемые, глееватые и глеевые; местами встречаются глеево-подзолистые, мерзлотно-таежные за­болоченные, дерново-болотные, болотные, дерново-кар­бонатные заболоченные.

Минерализация органики протекает преимуществен­но с участием грибной микрофлоры, которая создает гру-^s бый гумус с преобладанием агрессивных фульвокислот. С минеральными соединениями фульвокислоты образу­ют растворимые органо-минеральные комплексы, кото­рые мигрируют вниз по профилю. Из опада хвойных и лиственных пород, а также травяного покрова формиру­ется менее кислый гумус дерново-подзолистых почв (со­держание 2—4%). Продукты взаимодействия гуминовых кислот с минеральными соединениями нерастворимы и аккумулируются в гумусовом горизонте. Передвигающие­ся по профилю почв растворенные соли осаждаются и формируют иллювиальный горизонт. Таким образом, в почвах с развитием подзолистого процесса наблюдается два горизонта аккумуляции химических элементов: гу мусовый и иллювиальный. Первичные минералы преобра-зуются во вторичные более замедленным темпом по срав нению с аналогичными процессами в ландшафтах тропи ческих лесов. Этим многие исследователи обычно объяс нябт накопление здесь гидрослюды — начальной стадии преобразования глинистых минералов, реже встречаются монтмориллонит, каолинит, вермикулит. Для почв ланд шафтов хвойных лесов характерно также накопле ние высокодисперсного кварца, аморфных полуторных окислов,гетита, гиббсита.

В мерзлотно-таежных почвах сильное промерзание зимой и иссушение в теплый период вызывают движение влаги с растворимыми соединениями к поверхности поч вы. Периодически промывной водный режим способству ет миграции химических элементов к мерзлотному слою. В связи с этим элементы аккумулируются в гумусовом и надмерзлотном горизонте почв. Фульвокислоты достига ют обычно горизонта вечной мерзлоты с образованием иллюювиально-надмерзлотно-гумусового горизонта. По профилю почв содержание полуторных окислов, азота, фосфора, калия высокое, но коэффициент использования их растительностью низкий. В почвах супераквальных ландшафтов слабо выражены передвижение и аккумуля ция элементов по профилю.

Воды ландшафтов хвойных лесов бореального пояса гидророкарбонатно-кальциевые, в северной тайге — гидро-карбонатные, местами гидрокарбонатно-кальциево-маг-ниевые, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-натрие-вые. Минерализация вод колеблется в широких пределах, ОТ 20 до 500 мг/л, подземные воды имеют более высокую минерализацию. Максимальная концентрация химиче ских элементов в поверхностных водах наблюдается в межень, минимальная — в паводок и половодье. В связи с большим расходом воды в паводок вынос элементов бо-более интенсивный за счет повышенного расхода воды. Со-отношение между содержанием химических элементов в воде изменяется в зависимости от состава пород и их растворимости. Для вод таежных ландшафтов характер-новысокое содержание растворимых органических ве-ществ, о чем говорит высокая цветность и окисляемость, Техногенное воздействие, выход на поверхность минера-[ИЗОванных грунтовых вод повышают минерализацию иизменяют состав речных вод. В нижнем течении р. Мо­сквы гидрокарбонатно-кальциевые воды сменяются на гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридно-кальциево - натри-ево-магниевые.

Минерализация вод озер изменяется в широких пре­делах: более высокая концентрация элементов в зимний и летний периоды, низкая — весной и осенью. Преоблада­ют воды гидрокарбонатно-кальциевые с нейтральной и слабощелочной реакцией. В озерах постоянно протекает процесс аккумуляции элементов и их седиментации на дне водоемов. Образуются кремнеземистые и известковые сапропели, озерные железны

руды, карбонатно-силикат-ные илы и в озерах среди торфяных болот детрит.

С атмосферными осадками в ландшафтах хвойных ле­сов выпадет от 0,5 до 5,0 ц/га солей.

Растительность. Ландшафты хвойных лесов бореаль­ного пояса представлены следующими основными вида­ми пород: сосной, елью, пихтой, кедром, лиственницей. Биологическая информация в тайге меньше, чем в лист­венных лесах, в.2 раза и составляет около 1000 видов. Из органических соединений в хвойных породах преобладает клетчатка (50%), много лигнина и гемицеллюлозы. Хвой­ные содержат больше, чем другие породы, смол, дубиль­ных веществ, которые противостоят разрушению древе­сины микроорганизмами и вредителями. Фитонциды, вы­деляемые хвойными породами, обладают целебными свойствами для организма человека.

Показатели биологического круговорота в хвойных лесах колеблются вследствие изменения гидротермиче­ских условий, географического положения, типа и возра­ста леса, состава почвообразующих пород. Биомасса, на­пример, сосняка бруснично-беломошного 130-летнего воз­раста в северной тайге горно-лесного пояса Хибин состав­ляет 955 ц/га; сосняка брусничного 70-летнего возраста средней тайги в Мордовии — 2799 ц/га; ельника зелено-мошного 72-летнего возраста средней тайги в районе Великих Лук — 2908 ц/га. Зоомасса в южной тайге со­ставляет 0,1% биомассы. Фитомасса древесного яруса соснового леса достигает максимума примерно в 120— 140 лет, затем незначительно уменьшается. Нарастание фитомассы напочвенного покрова идет в лесу до 200-лет­него возраста, затем стабилизируется. Она составляет 2—6% от общей фитомассы соснового леса.

Структура биомассы хвойного леса следующая: зеле­май часть составляет 4—5%, многолетняя надземная часть — 72—74, корни — 22—23%. Средний годовой при­рост в хвойном лесу северной тайги около 20, в средней та (ire — более 30, в южной — 70 ц/га, т. е. возрастает от малопродуктивного к среднепродуктивному. Опад в хвой­ных лесах значительно меньший, чем в широколиствен­ных, однако в процентах от биомассы эти величины со­ставляют 1,4 и 2%. На долю основной части опада (хвоя н пстки) приходится 85%. В северной тайге опад состав­ляет 15, в средней — 40—50 ц/га. Истинный прирост для тайги — от 2 до 50 ц/га.

Зольные элементы в биомассе составляют 0,5, вместе с азотом 1% и распределяются в органах по базипетально-му типу: в хвое— 17—19%, многолетней надземной ча­сти— 48—57, в корнях — 24—35%. В ежегодном приро­сте сосредоточено 0,23 ц/га азота и зольных элементов в северной тайге и 1,13 в средней. Возвращается с опадом 0,21—0,68 ц/га зольных элементов и азота. От суммы зольных элементов азот в ежегодном опаде составляет 27—50%, из зольных элементов кальций 22—48, крем­ний — 6—18, Al + Fe — 3—10%. Зольные элементы и азот образуют следующие геохимические ряды:

потребления (сосна) N>K>Ca>P, Mg, Si, S, Al, Mn>Fe, Na;

нозврата (сосна) N>Ca>K>Mg, Si, P, S, Al>Fe, Mn, Na;

потребления (ель) N, Ca>K>Si>P, Mg, Al, Mn>Fe, Na;

возврата (ель) N>Ca>K, Si>Mg, P, Al, S>Fe, Mn, Na.

Зольность хвои (2—3,5%) выше, чем древесины (0,5— 1,5%). Тип химизма хвойных лесов кальциево-азотный. Масса подстилки высокая и зависит от типа леса. В ело-вом лесу Беловежской пущи подстилка составляет 340— 620 ц/га, а в елово-дубовом около 200 ц/га. Интенсивность опологического круговорота в тайге сильно заторможен­ная (6—20).

По мере изменения гидротермических условий при переходе от ландшафтов лесов жаркого пояса к хвойным лесам бореального пояса происходит ослабление процес-сов образования живого вещества и его разложения при отмирании. Для лесных ландшафтов разных поясов име-|'¹ гея геохимические показатели, свидетельствующие о i кодстве этих ландшафтов: структура биомассы (в про-центах), базипетальное распределение элементов по ор­ганам, длительная биогенная аккумуляция элементов в февесине, ежегодный возврат в почву лишь незначитель­ной части биомассы, кислая и слабокислая реакция почв, обусловленная особенностями разложения лесной под­стилки и нейтрализации основаниями кислых продуктов распада.