Суммарная растительная биомасса суши

Краткая характеристика ландшафтных условий	Количество биомассы, т/га
Тропические и субтропические пустыни	2,5
Суббореальные и полярные пустыни, засоленные почвы	2,5-5,0
Тундра	12,5-25
Лесотундра	До 50
Степи, саванны, пампы, мангровые заросли	12,5-150
Тайга	До 400
Лиственные леса средней полосы	400-500
Тропические леса	500-1700

Наибольшая растительная биомасса сосредоточена в лесах, в них же наблюдается максимальная ежегодная продукция живого вещества (около 5 т/га). Все это позволяет считать лесные зоны — важнейшим природным геохимическим барьером, занимающим 28% территории суши. Именно этим барьером регулируется концентрация химических элементов, сносимых постоянными и временными, подземными и поверхностными водными потоками с континентов. Таким образом, фитогеохимические лесные барьеры оказывают влияние и на концентрацию химических элементов в океане.

Растения-концентраторы чрезвычайно важны для создания техногенных фитобарьеров. Растения-деконцентраторы определенных элементов всегда содержат эти химические элементы в пониженных количествах, независимо от содержания в окружающей среде. А.Л. Ковалевский относил растения-деконцентраторы к барьерным. Рассматривая процессы накопления химических элементов растениями (фитобарьеры), А.Л. Ковалевский даже внутри отдельного растения выделяет как самостоятельные следующие микробарьеры: восстановительный, испарительный (восстановительно-испарительный), адсорбционный (Алексеенко, 2003).

Зоогенный барьер представляет собой накопление химических элементов живыми организмами (животным миром и человеком). В живой ткани и скелете происходит концентрация С, Н, О, Са, Р.

О роли этого природного барьера можно судить по зоомассе определенных видов, отнесенной к площади ландшафта их распространения. Установлено, что 90—95% наземной зоомассы приходится на долю беспозвоночных организмов. Отношение зоомассы травоядных к зоомассе плотоядных всегда близко к 100, а наибольшая продуктивность травоядных отмечается в ландшафтах травянистых формаций тропического пояса.

Общая зоомасса диких травоядных млекопитающих обычно находится в пределах от 25 до 0,005 т/км². Максимальное количество зоомассы отмечено в ландшафтах национального парка в Конго, а минимальное — в пустынях Сахары. В пустынях Казахстана и Прикаспийских степях России с сайгой оно составляет около 0,35 т/км².

Зоомасса птиц в различных природных ландшафтах колеблется в очень широких пределах: от 0,4 до 120 кг/км² (табл. 5). Зоомасса беспозвоночных организмов травянистого горизонта и подстилки саванны в период дождей достигает 25 т/км² (Алексеенко, 2003).

Таблица 5

Общая зоомасса птиц в различных природных ландшафтах

(по данным разных авторов)

Ландшафты	Зоомасса, кг/км2
Прибрежные вересковые (Центральная Европа)	0,4-0,6
Хвойные леса (Северная Европа)	20-24
Саванна (Африка)	20-50
Смешанные леса (Северная Европа)	55-60
Лиственные леса (Центральная Европа)	110-120

Бактериальный – представлен различными бактериями в клетках которых накапливаются элементы. В клетках бактерий накапливаются химические элементы. Известны серобактерии с концентрацией в клетках S, железобактерии – Fe и др.

Комплексная группа барьеров образуется в результате наложения двух или нескольких взаимосвязанных процессов. Комплексные геохимические барьеры получили в природе наибольшее распространение. Соответственно с этим классом геохимических барьеров связано максимальное количество природных эколого-геохимических изменений. Часто различные геохимические барьеры, объединяемые в класс комплексных, не полностью перекрывают друг друга. В таких случаях целесообразно говорить не об отдельных барьерах, а о барьерных зонах.

Примерами природных комплексных барьеров являются, в частности те, на которых сформировались месторождения, т.е. произошли наибольшие изменения в обстановке, существовавшей до их появления.

Во второй половине XX в. было выявлено современное гидротермальное рудообразование во впадинах Красного моря с формированием месторождений, аналогичных стратифицированным полиметаллическим, дающим свыше половины добываемых Рb, Zn, Сu. Работы, проведенные в Красном море рядом экспедиций, показали, что образование руд связано с отложением указанных металлов на следующих геохимических барьерах (рис. 14):

• на самом дне впадин образование сероводородного барьера и отложение на нем сульфидов металлов связано с разгрузкой и смешиванием сероводородных и металлоносных рассолов, поступающих по разным каналам (трещинам) из глубинных слоев;

• на границе бескислородных природных рассолов с расположенными выше водами со свободным кислородом действует кислородный барьер. На нем находящееся в растворе закисное железо окисляется, что приводит к образованию коллоидов аморфных гидроксидов Fе³⁺, являющихся частью руд;

• образовавшиеся гидроксиды Fе³⁺, являясь хорошими сорбентами, сорбируют из вод целый ряд металлов и в первую очередь медь, т.е. действует сорбционный барьер;

• под действием силы тяжести коллоиды Fе[ОН]₃ оседают на дно и постепенно превращаются в гетит с аномальным содержанием меди. Осаждение и концентрация коллоидов связываются с действием плотикового механического барьера;

• 

  поступающие из глубин металлоносные растворы имеют температуру около 56°С.

• Рис. 14. Схема образования сероводородных природных барьеров во впадинах морей

При их охлаждении (термодинамический барьер) происходит распад хлоридных комплексов Zn, опускание и концентрация металла;

• несомненное влияние на концентрацию металлов оказывают сульфатредуцирующие бактерии, роль которых можно рассматривать как бактериальный биогеохимический барьер

Таким образом, формирование руд Красного моря происходит под воздействием, как минимум, шести совмещенных геохимических барьеров: серводородного, окислительного (кислородного), сорбционного, плотикового, температурного, бактериального.