Курс лекций по Почвоведению (стр. 4 из 15)
7. Роль микроорганизмов в почвообразовании.
От характера растительности, поселяющейся в определенном месте, напрямую зависит характер формирующейся здесь почвы, и наоборот. Растительность воздействует на почвы как прямо, так и опосредованно. Прямое влияние заключается в отложении на поверхности почвы опада, который, разлагаясь, обуславливает ее физико-химические свойства. Так, хвойные породы дают более кислый опад, чем лиственные, что способствует развитию подзолистого процесса под хвойными лесами. Опад широколиственных пород обладает слабокислой и нейтральной реакцией и содержит много кальция, являющегося одним из главных элементов в формировании свойств почв, благоприятных в лесорастительном отношении. Моховая растительность, отлагая слои торфа, часто подтягивает кверху уровень грунтовых вод, ухудшая лесорастительные условия.
Создаваемая таким образом среда определяет характер местообитания для почвенной микро- и мезофауны, представители которой также влияют на процесс почвообразования, разрыхляя, перемешивая разнородные участки почвы, разлагая органику. Таким образом, косвенное влияние растительности на почвы заключается в создании среды для поселения фауны редуцентов.
Колоссальная роль в почвообразовании – низшие бактерии (Б). Б. спосбны усваивать из атмосферы O2, N2, H2, C2.
Азот фиксаторы – бактерии, способные усваивать атмосферный азот. Нитрификаторы - бактерии усваивающие азот из аммиачных соединений. Способны окислять аммиачный азот. 2 NH3 + 3O2 →2HNO2 + 158 кал.
Нитрификаторы (nitrasamonas) недоступный аммиачный азот переводят в аммиачную кислоту. HNO2 ↔ H+ +NO2-
Растения усваивают питательные элементы в ионной форме. Нитрификаторы способны окислять дальше HNO2 до азотной кислоты.
HNO2 +O2 →HNO3H+ NO3-
Амонификаторы – усваивают азот из белковых соединений и переводят его в доступную форму. Среди группы бактерий азот фиксаторов существует род Clostridiumazotobacter – паразитируют на корнях бобовых растений и усваивают атмосферный азот.
Колоссальная роль бактерий в минерализации растительного опада травянистых сообществ. Бактерии - гумусообразующие, за счет бактерий в гумусе – гумидные кислоты.
Грибная микрофлора типична для лесных цинозов. Её значение: -минерализация растительного опада, -образование гумуса. В лесных сообществах минерализация происходит благодаря микрофлоре. Они способствуют переходу пород в доступную форму. Принимают участие в образовании гумуса. В составе гумуса в лесных ценозах входит фульвокислота, в травянистых гуминовая.
Водоросли. Сине-зеленые водоросли усваивают атмосферный азот. Почвы обогащаются органическими веществом. Лишайник - симбиоз гриба и водоросли: - способствуют обогащению субстрата органическим веществом; - разлагают растительные остатки; - участие в процессах выветривания
Высшие растения играют колоссальную роль в почвообразовании. Биологический круговорот. Растения усваивают питательные элементы на ионом уровне, усваивают питательные элементы из водных растворов.
Биологический круговорот основных типов зональных биоцинозов.
| Тип растительного покрова | Биомасса | Прирост Ц/га | Опад Ц/га | Подстилка Ц/га | Отнош. Подстил. К опаду. | ||
| Ц/га | Надз. Часть в % | Подзем. В% | |||||
| Тундра | 50(159) | 30 | 70 | 10(38) | 10(37) | 35(280) | 3.5 |
| Ельники (южно-таежные) | 3300 (2700) | 78 | 22 | 85(155) | 55(120) | 350 (1300) | 6.3 |
| Дубравы | 4000 (5800) | 76 | 24 | 90(330) | 65(255) | 150 (800) | 2.3 |
| Степи луговые | 250 (1180) | 32 | 68 | 137 (682) | 137 (682) | 120 (800) | 0.9 |
| Саванны | 667(727) | 94 | 6 | 120(-) | 115(-) | 13(16) | 0.1 |
| Влажные тропические леса | 50000 (11000) | 82 | 18 | 325 (2000) | 250 (1500) | 20(178) | 0.08 |
(-) количество зольных питательных элементов.
В лесных цензах преобладает надземная биомасса (80%). Корневая масса преобладает в травянистых растениях (68%). В лесных цинозах земного шара подавляющая часть питательных элементов оказывается законсервированной в стволах и ветвях деревьев. Они накапливаются в течение всей их жизни. В травянистых сообществах биологический круговорот гораздо интенсивнее. Здесь формируются наиболее плодородные почвы Земного шара. Корни древесных - многолетние. В травянистых сообществах есть растения однолетние и многолетние (часть корневой системы отмирает.) В лесных цинозах гумус резко убывает с глубиной, в травянистых сообществах – плавно.
Химический состав золы некоторых химических элементов
| Группы растений | Общая зольность | Содержание в золе в % | ||||
| K | Ca | Mg | P | S | ||
| Бактерии | 7.3 | 14.7 | 6.0 | 4.8 | 1.0 | 1.2 |
| Водоросли | 25.3 | 5.0 | 23.1 | 1.7 | 1.5 | 8.9 |
| Грибы. | 7.2 | 28.4 | 3.2 | 2.4 | 16.5 | 2.3 |
| Лишайники | 2.6 | 9.3 | 11.0 | 2.4 | 2.3 | 2.9 |
| Хвойные породы | 3.8 | 15.4 | 26.4 | 4.5 | 6.2 | 6.2 |
| Злаки | 6.6 | 23.0 | 4.4 | 1.9 | 2.1 | 2.4 |
| бобовые | 7.9 | 27.0 | 18 | 3.4 | 4.7 | 1.7 |
8. Почвенные коллоиды, строение мицеллы, емкость поглощения.
Почва – природное образование. Твердая фаза. Многокомпонентное образование – дисперсная среда. Дисперсная система = дисперсная фаза + дисперсионная среда.
3 группы дисперсных систем:
1. Суспензия (эмульсия), (до 0.001 мм или до 1микрона). Проявляется явление Тиндаля – просвечиваются насквозь. Частицы фазы представлены вторичными минералами.
2. Коллоидные растворы (от 0.001 – 0.000001 мм или от 1микрона до 1миллимикрона).
3. Истинные растворы (< 0. 000001 мм).
Явление Тиндаля – частицы просвещаются светом насквозь в мутных средах.
Коллоидами называются минеральные, органические и органно-минеральные частицы и молекулы размером от микрона до
В коллоидных растворах частицы фазы представлены группами молекул. Явление Тиндаля не проявляется.
Истинные растворы частицы фазы представлены отдельными молекулами или ионами. Коллоидные растворы обладают сорбционной (поглотительной способностью).
Природа сорбционной способности.
AgBr (бромистое серебро).
(+) Ag (●)Br(●)
Природа сорбционной способности на примере простейшего коллоида AgBr
В AgBr – центральный ион Br связан с 6-ю ионами Ag противоположного заряда. К ионам серебра будут притягиваться ионы брома. На связь с поверхностными ионами серебра затрачивается 1/ 2 – 1/6 отрицательного заряда брома.
Ag ←Br- 
Br- ← K+ 
Мицелла – коллоидная частица с двойным электрическим слоем. Внутренняя часть мицеллы – ядро.
1- ядро; 2 – потенциалообразущий слой; 3 - неподвижный (внутренний) слой компенсирующих ионов; 4 – диффузный слой. 4 + 5 = слой подвижных компенсирующих ионов. Мицелла без диффузного слоя – частица.
 |  |
| Ацитоид (-) заряд потенциала образующего слоя(K, Ca, Fe, Al) | базоиды (Br, Cl, PO4,) |
Емкость поглощения – это количество ионов поглощенные коллоидами содержащихся в 100 г почвы (мг/экв.)
ЕКО (емкость катионного обмена). ЕАО (емкость анеонового обмена).
Еп =ЕКО + ЕАО.
2 момента величины емкости поглощения зависят от:
1. Содержание в почве илистой фракции.
2. Содержание гумуса.
По строению ядра 3 группы коллоидов:
1. Минеральные коллоиды. Ядро образовано вторичными минералами, которые являются продуктами химического выветривания и которые входят в состав илистой фракции мелкозема. Множество вторичных минералов.
Большая емкость поглощения: монтмориллонит. Если присутствует в составе илистой фракции много коллоидов, то больше величина емкости поглощения.
Средняя емкость поглощения: каолин, каолинит, гидрослюды.
Маленькая емкость поглощения: Гетит, гематит, гидрогитит.
2. Органические коллоиды. Ядро образовано молекулами гуминовых кислот и белковых соединений.
3. Органоминеральные коллоиды. Ядро образовано одновременно и минеральными и органическими соединениями.
9. Вода в почве: формы почвенной влаги. Типы водного режима и их влияние на почвообразование.
Почвенная влага. Говоря о физике почвы, коснемся вкратце вопроса о почвенной влаге. Вода в почве содержится в нескольких формах:
1. Гравитационнаявода. Подпертая водонепроницаемым слоем грунтовая вода, свободно передвигающаяся по горизонтали. Заполняет все полости между комками почвы и перемещается ↓.