Учение А. П. Виноградова о биогеохимических провинциях - Экосистема. Характеристика, примеры

В. И. Вернадский, а позднее А. П. Виноградов разработали теорию о биогеохимических провинциях, под которой понимают территории, характеризующие повышенным или пониженным содержанием одного или несколько химических элементов в почве, воде, а также в организмах животных и растений, обитающих на этой территории.

На таких территориях могут наблюдаться определенные болезни, непосредственно связанные с недостатком или убытком этих элементов. Эти болезни получили название эндемических. Существуют территории, избыточного насыщения токсическими элементами (ртутью, таллием, ураном), и дефицитные регионы по содержанию йода, фтора, селена и других химических элементов. Почти 2/3 территории Российской Федерации характеризуются недостатком йода, около 40% - селена.

На территории России выделяются следующие биогеохимические регионы биосферы, представляющие собой совокупности нескольких биогеохимических провинций:

    - таежно - лесная нечерноземная зона характеризуется недостатком кальция, фосфора, калия, кобальта, меди, йода, бора, цинка, достаточным количеством магния и повышенным содержанием стронция, особенно в поймах рек. С недостатком кальция и фосфора, в частности, связаны истощение домашних животных и болезни костно-суставной системы у них, кобальта - снижение воспроизводства, мясной и шерстяной продуктивности, меди - анемия у крупного рогатого скота и овец, йода и кобальта - эндемичный зоб у человека и овец; - лесостепной, степной черноземной - биологические реакции организмов определяются достаточным, реже избыточным, количеством кальция, достаточным количеством кобальта, меди, йода, иногда недостатком калия, подвижного марганца и часто недостатком фосфора. Недостатком калия, подвижного марганца и часто недостатком фосфора. Заболевания и биологические реакции, характерные для таежно-лесного нечерноземного региона, не встречаются; - сухостепной, полупустынный, пустынный - биологические реакции организмов связаны с повышенным содержанием натрия, кальция, хлоридов, сульфатов, часто бора, иногда молибдена, недостатком меди, иода, марганца, в некоторых случаях - избытком нитритов. Недостаток меди, избыток молибдена и сульфат-иона SO4 вызывают заболевания центральной нервной системы, нарушение координации движений у молодняка домашнего скота. Избыток бора ведет к некоторым болезням у человека, овец и верблюдов; - горные регионы - биологические реакции организмов разнообразны и определяются изменяющимися концентрацией и соотношением многих геохимических элементов. Среди заболеваний отмечаются различные эндемичные болезни, химическая и морфологическая изменчивость организмов, эндемичный зоб, гипо - и авитаминозы.

Отдельную группу составляют биохимические провинции, характеризующиеся по какому-либо одному элементу (например, недостаток или избыток железа).

Хозяйственная деятельность человека может привести к образованию и антропогенных биохимических провинций. Таковыми являются территории с аномально высоким содержанием нитратов в колодезной и грунтовой воде, территории, на которых произошло оседание радионуклидов в результате аварии на Чернобыльской АЭС или на которых сосредоточены предприятия машиностроительной и приборостроительной промышленности, где в почтах аномально высокое содержание свинца, боря, никеля, меди, ванадия, вольфрама, хрома и других металлов.

Организмы в процессе биологического круговорота способны накапливать определенные химические элементы. Среди растений, как и среди животных, имеются виды, аккумулирующие калий, кальций, магний, литий, бор, железо, алюминий, кремний и т. д. Живые организмы могут концентрировать отдельные элементы и их соединения в огромных количествах. Например, известно, что в бурых водорослях концентрация йода в 1000 раз выше, чем в окружающей водной среде. Растения, аккумулируя те или иные элементы, указывают на определенные геохимические условия мест произрастания. Они могут быть полезны при поиске новых месторождений полезных ископаемых и оценке загрязнения природной среды человеком. В последнем случае они служат своеобразными индикаторами, позволяющими определять наличие в окружающей среде вредных веществ, не регистрируемых прямыми измерениями из-за ничтожно малого количества.

Избирательно накапливая химические элементы, организмы перераспределяют их в биосфере. Отдельные области или районы суши, характеризующиеся преобладанием одних элементов и недостатком других, называются геохимическими провинциями. Основой выделения геохимической провинции является отклонение содержания элементов в земной коре от среднего значения (кларка). Чем больше эти отклонения, тем резче выражена та или иная геохимическая провинция. Отсутствие или содержание в незначительном либо чрезмерном количестве какого-либо элемента вызывает биогеохимические эндемии - специфические заболевания растений, животных и человека.

Биогеохимические провинции - это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию в почвах, водах и осадочных отложениях химических элементов или их соединений, с которыми связаны биогеохимические эндемии у растений, животных и человека. Известно более 30 химических элементов (литий, бор, углерод, азот, железо, магний, кремний, фосфор, калий и др.), по которым определяются биогеохимические провинции и аномальное содержание которых вызывает эндемии.

Похожие статьи




Учение А. П. Виноградова о биогеохимических провинциях - Экосистема. Характеристика, примеры

Предыдущая | Следующая