Курс лекций по Почвоведению (стр. 8 из 15)

Формы ареалов:

1) Круглая.

2) Ланцетовидная.

3) По овражно-балочной сети.

ЭПА – часто образует почвенные комбинации (от 2 и >). Их подразделяют на:

1) Микрокомбинации (с незначительными площадями).

2) Мезокоибинации (до сотен квадратных метров).

3) Макрокомбинации (от 10 гектаров до 1000 га).

1) Тип → Подтип → Роды (Высококонтрастные комбинации).

2) Вид → разновидность → род (Различия небольшие).

Микрокомбинации связаны с микрорельефом.

Мезокоибинации - Представлены сочетаниями (высококонтрастные почвенные комбинации) ивариации.

ЭПА → Простые ПК → Сложные ПК → районы → округа → провинции → зоны.

18. Роль высших растений в почвообразовании

Высшие растения играют колоссальную роль в почвообразовании. Биологический круговорот. Растения усваивают питательные элементы на ионом уровне, усваивают питательные элементы из водных растворов.

Роль высших растений в почвообразовании

Основную часть живого вещества суши образуют высшие растения, среди которых древесная растительность. Высшие растения как генератор органического вещества. Образование органического вещества в основном связано с фотосинтезом — процессом, осуществляющимся в зеленых частях растений при участии хлорофилла. Растения, поглощая углекислый газ из атмосферы и воду, синтезируют органическое вещество согласно схеме:

Свет, хлорофилл

6СО₂+ 6Н₂О + 674 ккал → С₆Н₁₂О₆ + 6O₂

Для осуществления этой сложной реакции используется энергия солнечных лучей. В клетках растений создаются разнообразные соединения—углеводы, жиры, белки и др. Ежегодно высшие растения суши синтезируют около 10¹⁰т сухого органического вещества. Величина годовой продуктивности растительности сильно колеблется в зависимости от географических условий. При этом пространственная и генетическая связь между сообществами высших растений и определенными почвами давно обращала на себя внимание и была отмечена еще М. В. Ломоносовым.

От многолетних древесных пород каждый год поступает в почву лишь незначительная часть их биологической массы в виде опада отмирающих частей, преимущественно наземных. Кустарничковая растительность ежегодно теряет значительно большую часть своей биомассы, а травянистая отмирает почти полностью.

Для оценки динамики органического вещества в системе растения — почва применяются следующие показатели:

Биологическая масса (биомасса) — общее количество живого органического вещества растительных сообществ. Важное значение имеет структура биомассы — соотношение органического вещества в надземных частях и корнях растений.

Мертвое органическое вещество — количество органического вещества, содержащегося в отмерших частях растений, а также в накопившихся на почве продуктах опада (лесная подстилка, степной войлок, торфяной горизонт).

Годовой прирост — масса органического вещества, нарастающая в подземных и надземных частях растений за год.

Опад—количество ежегодно отмирающего органического вещества на единицу площади (обычно в центнерах на гектар).

Отмирающее органическое вещество лесных сообществ представлено преимущественно надземными частями (хвоя, сучья, кора), в то время как в составе опада травянистых сообществ важное значение имеют корни.

Отношение опада к биомассе показывает, насколько прочно удерживается данным растительным сообществом органическое вещество. Расчеты показывают, что наиболее прочно удерживают органическое вещество леса умеренного пояса. Например, ельники северной тайги расходуют на опад 4% органического вещества биомассы, ельники южной тайги — около 2%, а дубравы—только 1,5%. Во влажных тропических лесах в опад уходит 5% биомассы, в саваннах— 17%, травянистая растительность степей расходует на опад 43—46% всей биомассы.

Высшие растения как концентраторы зольных элементов и азота. Своей жизнедеятельностью растения обусловливают чрезвычайно важный процесс — биогенную миграцию химических элементов.

(Основные химические элементы всех органических веществ — углерод, кислород и водород, составляющие около 90% веса сухого вещества растений. Эти элементы растения получают из атмосферы и воды. Но в составе растений имеются азот, фосфор, калий, кальций, натрий, магний, хлор, сера и многие другие, т. е. почти все известные в настоящее время химические элементы. Они не являются случайными примесями и загрязнениями, а имеют определенное физиологическое значение. Химические элементы, содержащиеся в растениях в довольно значительном количестве, входят в состав распространенных органических соединений. В отличие от углерода, кислорода, водорода и азота большая часть химических элементов, содержащихся в растениях, при сжигании остается в золе и поэтому называется зольными элементами. Зольные элементы извлекаются растениями из почвы и входят в состав органического вещества. После отмирания органическое вещество поступает в почву, где под воздействием микроорганизмов подвергается глубокому преобразованию. При этом значительная часть зольных элементов переходит в формы, доступные для усвоения растениями, и частично вновь входит в состав нарастающего органического вещества, а часть задерживается в почве или удаляется с фильтрующимися водами. В результате происходит закономерная миграция зольных химических элементов в системе почва — растительность — почва, названная В. Р. Вильямсом биологическим (или малым) круговоротом.

В процессе длительной эволюции у различных групп растений выработалась способность поглощать определенные химические элементы. Поэтому химический состав золы различных растений имеет существенные различия. Например, в золе злаков обнаружена повышенная аккумуляция кремния, в золе зонтичных и бобовых — калия, в золе лебедовых — натрия и хлора. Известный советский почвовед-геохимик В. А. Ковда рассчитал состав зольных элементов различных групп растений..

Неодинаковый химический состав золы растений обусловливает различия в составе зольных элементов опада основных растительных сообществ.

Как ни важно для почвообразования перераспределение химических элементов в системе биологического круговорота, однако этим роль высших растений в формировании почв не ограничивается. Известно, какое важное значение имеет растительность для регулирования стока, эрозии почв!хотя различные растительные группировки не в одинаковой мере предохраняют почву от водной и ветровой эрозии.

Участие животных в почвообразовании. Основной функцией почвенных животных является преобразование органического вещества. Этот процесс осуществляется благодаря пищевым цепям. Травоядные животные синтезируют зоомассу, которую последовательно потребляют хищники и животные, существующие за счет использования продуктов метаболизма и отмирания. Так как на каждом звене пищевой цепи теряется от 50 до 90% энергии, заключенной в потребляемой биомассе, то образуются так называемые экологические пираЩ1ды. Поэтому количество зоомассы значительно меньше количества фитомассы и составляет несколько миллиардов тонн.

Чем меньше размеры организмов, тем больше их количество в почве. Простейшие содержатся в количестве более миллиона экземпляров в 1 г почвы.

Роющая деятельность почвенных животных также имеет важное значение для почвообразования.

Черви — одна из наиболее распространенных групп почвенных животных. Они содержатся в количестве многих тысяч и даже до нескольких миллионов особей на 1 га. Большое значение деятельности червей придавал Ч. Дарвин. Согласно его подсчетам, почвенная масса в течение нескольких лет полностью проходит через организмы червей. Установлено, что черви на протяжении года могут переработать на 1 га до 50—380 т почвы, создавая мелко-комковатую структуру и определенным образом изменяя растительные остатки в количестве до 5 т/га.

В степных почвах значительную работу производят грызуны -землеройки. В некоторых случаях ходы землероек так многочисленны, что в литературе упоминаются «кротовинные черноземы».

Микроэлементы в растительных и животных организмах

Некоторые химические элементы входят в состав особых соединений, которые способны регулировать жизненно важные биохимические процессы. Таковы витамины, ферменты и гормоны. Эти вещества играют в живых организмах роль природных катализаторов. Ряд важнейших биологических процессов возможен только в присутствии этих соединений. Благодаря именно этим элементам витамины, ферменты и гормоны приобретают свои особые активирующие свойства.

Химические элементы, входящие в состав органических соединений в качестве биохимических активаторов, называются микроэлементами. Среди них известны как многие рассеянные элементы (молибден, медь, кобальт и др.), так и химические элементы, содержащиеся в земной коре в количестве значительно большем 0,01% (например, железо).

Энергичное поглощение растениями рассеянных элементов сказывается в повышенном содержании их в верхней части почвы, обогащенной отмершими остатками растительных и животных организмов.

Не только растительность, но и почвенные животные способствуют накоплению некоторых химических элементов в почве. Проведенные анализы показали, что почвенная фауна аккумулирует определенные элементы

19. Условия почвообразования и почвы северной тайги.

На почвы таежно-лесных территорий влияет наличие выхода кабонатно-осадочных пород (мергели). На них будут формироваться дерново-карбонатные почвы. В восточной части Евразии – мерзлотно-таежные палевые. На почвообразование оказывают влияние докембрийские породы. При выветривании этих пород образуются четвертичные отложения легкого механического состава. Распространены подзолы. Низменности чередуются с возвышенностями, равнины, горы. Микро-, мезорельеф обуславливают компонетность, пестрость почвенного покрова. В таежной зоне появляется вертикальная поясность, но спектр, ограниченный у подножия. В тайге доминирующими древесными породами являются: сосна, ель, кедр, пихта, лиственница. Мелколиственные породы Север: береза, осина. Юг: + широколиственные породы.