Роль высших растений в почвообразовании кратко

Обновлено: 05.07.2024

Высшие растения являются генераторами органического вещества.

Для оценки динамики органического вещества применяются следующие показатели:

Биологическая масса (биомасса) – общее количество живого органического вещества растительных сообществ.

Мертвое органическое вещество – количество органического вещества, содержащегося в отмерших частях растений, а также в накопившихся на почве продуктах опада.

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

Опад – количество ежегодно отмирающего органического вещества на единицу площади.

Растения обусловливают биогенную миграцию химических элементов.химические элементы, которые при сжигании остаются в золе наз. зольными. После отмирания растения и работы микроорганизмов многие из них переходят в формы доступные для растений (биологический круговорот).

Участие животных в почвообразовании

Основной функцией почвенных животных является измельчение и преобразование органического вещества.

Почвенные животные по их размерам делят на: нано-(одноклеточные), микро-(мельчайцие многоклеточные), мезо-(членистоногие) и

Макрофауну(личинки насекомых, черви), мега-(млекопитающие).

Простейшие содержатся более миллиона в 1 г почвы. Насекомые и их личинки тысяча на 1 м2, ногохвостки и клещи – десятками тысяч, нематоды – миллионами. Число позвоночных нескольких тысяч на 1 га.

Зоомасса определяется беспозвоночными.

Черви – от многих тысяч до миллиона особей на 1 га и составляют 90% и более всей зоомассы в почвах таежных и лиственных лесов. Создают мелкокомковатую структуру. В почвах пустынь и сухих степей муравьи и термиты. Ежегодно термиты выносят до 10 ц/га почвенной массы на поверхность.В степных почвах значительную работу производят грызуны - землерои.

9. смотреть №8

Понятия о выветривании (гипергенезе) горных пород

Процессы выветривания распространяются на некоторую глубину, образуя зону гипергенеза. Нижняя граница по кровле верхнего горизонта подземных вод.

Нижняя часть зоны гипергенеза - горные породы, измененные процессами выветривания (новейшая и древняя коры выветривания). В верхней части - почва. Почва и кора выветривания связаны постепенными переходами.

Гипергенез - глубокое изменение элементного и минерального состава горных пород. Массивные породы превращаются в глинистую или щебенчатую кору выветривания пестрой, пятнистой или белой окраски.

Почвообразующие (материнские) породы - субстрат, на котором происходит формирование почвы. Состав и строение почвообразующих пород оказывает чрезвычайно сильное влияние на процесс почвообразования. Выделаются три группы пород: 1)массивно-кристаллические магматического и метаморфического происхождения, 2)плотные осадочные, 3)рыхлые осадочные.

Массивно-кристаллические неустойчивые и распадаясь на механические отдельности различной величины и формы, теряют свою монолитность. При этом меняется их минералогический и химический состав. Образуются вторичные минералы.

Плотные осадочные породы – это сцементированные продукты измельчения и преобразования массивно-кристаллических, химические и биологические осадки, а также образования вулканического происхождения. Из них образуются первичные минералы, такие как кварц и кислые полевые шпаты, а из вторичных – глинистые образования.

Рыхлые осадочные породы наиболее молоды, четвертичного возраста. По своему происхождению рыхлые наносы делятся на гравитационные, водные, ледниковые. Рыхлые осадочные породы могут быть глинистыми, суглинистыми, песчаными, супесчаными, гравийными, щебневыми, галечниковыми и валунными, что сказывается на

Устойчивость горных пород к выветриванию определяется минеральным составом.

Различная устойчивость минералов горных пород зависит от их кристаллохимического строения. Метасоматоз — процесс замещения одного минерала другим без изменения объема.

Кварц — наиболее распространенный минерал; содержится в изверженных, метаморфических и осадочных породах. Структура из 4 ионов кислорода, между которыми ион кремния (Кремнекислородные тетраэдры)

Кремнекислородные тетраэдры являются важнейшей частью кристаллической структуры силикатов — минералов, составляющих основную массу горных пород: полевые шпаты, слюды, пироксены, амфиболы.

Полевые шпаты (около 50% от массы всей земной коры). Их структура - каркас, образованный кислородными тетраэдрами с ионами кремния и алюминия, расположенными внутри. Они соединяются катионами щелочей (К+, Na+) и щелочноземельных элементов - ионами кальция. Полевые шпаты неустойчивы в зоне гипергенеза.

Слюды - 4% литосферы, содержатся во многих изверженных и метаморфических породах. Слоистая кристаллохимическая структура. Тетраэдры обращенные вершинами друг к другу, связаны с ионами алюминия, кот. соединены с гидроксильные группы. образуются трехслойные пакеты, соединенные ионами калия. Слюды легко теряют ионы щелочей.

Пироксены и амфиболы 16% литосферы. Представители пироксенов - авгит и диопсид, амфиболов — роговая обманка. Структура - цепочки кремнекислородных тетраэдров, кот.

соединяются катионами (железа, алюминия, магния, кальция, натрия и калия). пироксены менее устойчивы, чем амфиболы.

Минералы группы оливина содержатся в ультраосновных и частично основных изверженных породах. Структура - изолированные кремнекислородные тетраэдры, кот.

соединяются ионами двухвалентного железа и магния. В зоне гипергенеза неустойчивы и быстро разрушаются.

Гипергенные минералы (Не точно!)

глинистые минералы - чрезвычайной дисперсностью и незначительность размеров.

Каолинит - чередуются плоские двухслойные пакеты.

Нижний - кремнекислородных тетраэдров, верхний - гидроксильных ионов и ионов алюминия. Конечный продуктов выветривания первичных силикатов. Он весьма распространен в древней коре

Монтмориллонит характеризуется тремя слоями в плоских пакетах.

Нижний и верхний - кремнекислородных тетраэдров, а между алюмогидроксильных октаэдров.

Гидрослюды структура занимает переходное положение между структурой слюд и монтмориллонита.

Аллофаноиды — возникают в результате синтеза оксидов кремния и алюминия, освободившихся при выветривании первичных силикатов.

Минералы группы гидроксидов железа — гидрогетит FeO • ОН • п Н2О, гидрогематит Fe2O3 • п Н2О типичны для выветривания в условиях влажного климата.

Минералы группы гидроксидов марганца — пиролюзит, псиломелан.

Опал SiO2 п Н2О образуется при выветривании в сухом и жарком климате при близком

положении грунтовых вод.

Минералы группы гидроксидов алюминия — характерны для коры выветривания влажных и переменно-влажных тропиков.

Карбонаты. кальцит СаСО3. при выветривании в засушливых и сухих условиях. встречается в виде тонких налетов, стяжений.

Среди сульфатов и хлоридов - гипс CaSO4 × 2Н2О, мирабилит Na2SO4 × 10Н2О, г а л и т NaCl. Эти минералы образуются в засушливых условиях при близком расположении грунтовых вод.

11. Климат – один из важнейших факторов почвообразования. С ним связано обеспечение почвы теплотой и влагой. Климатические условия определяют горизонтальную зональность. Оказывает влияние на почвообразование непосредственно и воздействуя на другие факторы почвообразования (почвообразующие породы, грунтовые воды, раст. и жив. мир). Регулирует биологические процессы. Формируются тепловой и водный режимы почвы, обусловливающие миграции вещества. Движение воздушных масс вызывает миграцию солей и твердых частиц через атмосферу, а также оказывает влияние на газовую фазу почвы.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.004)

древесная растительность имеет большую массу, чем травянистая.

Образование органического вещества связано с фотосинтезом, который осуществляется

в зеленых частях растений при участии хлорофилла.

Пространственная и генетическая связь высших растений и определенных почв давно

обращала на себя внимание.

От многолетних древесных пород ежегодно поступает в почву лишь незначительная масса

в виде опада отмирающих частей. Кустарниковая растительность ежегодно теряет значительно

большую часть своей биомассы, а наземная часть трав отмирает почти полностью.

Для оценки органического вещества в системе растения-почва применяются следущие

Биологическая масса -общее количество живого органического вещества растительных

Мертвое органическое вещество -количество органическоо вещества , содержащегося в

отмерших частях растений, а также в накопившихся на почве продуктах опада.

Годовой прирост - масса органического вещества, нарастающая в подземныхи надземных

частях растений за год.

Опад -количество ежегодно отмирающего органического вещества на еденицу площади.

(обычно в центнерах на гектар.)

Существует четкая связь между количеством органического вещества на поверхности

почвы и интенсивностью микробиологической деятельности.

Растительность расматривается как главный источник органических веществ, пос-

тупающих в почву.

Своей жизнедеятельностю растения обуславливают важный процесс-биогенную

миграцию химических элементов.

После отмирания органическое вещество опступает в почву, где под воздействием

микроорганизмов подвергается глубокому преобразованию. Затем часть элементов

усваивается ратениями, а часть задерживается в почве. Происходит циклическая

миграция химических элементов в системе почва-растительность-почва, получившая

Высшие растения как продуценты и главный источник поступления в почву органического вещества играют особую роль в почвообразовании.

Они являются своеобразным мощным насосом, перекачивающим химические элементы и воду из почвы в свои органы. Корни растений, проникая в почву, разрыхляют ее и активно воздействуют на ее фазовый состав.

Площадь лесов на планете составляет около 30 %. Оптимальные условия для лесной растительности — превышение суммарного количества осадков над испарением. Избыток влаги при господстве древесной, особенно хвойной растительности способствует интенсивному выщелачиванию растворенных соединений, глубокому разрушению минералов и выносу продуктов почвообразования за пределы профиля.

Под лесной растительностью в почвах формируется специфический биоценоз из позвоночных, беспозвоночных, грибов. Общая фитомасса лесной растительности колеблется от 3 до 5 тыс. ц/га, при этом около 500 ц/га приходится на долю ризомассы, т. е. корней.

Главная роль в лесном почвообразовании принадлежит наземному опаду и тонким корням. Общая поверхность сосущих корневых окончаний столетнего древостоя сосны на 1 га может составить до 1,5 га. У хвойных пород до 95% ризомассы сосредоточено в верхнем слое почвы (0—30 см). С корнями деревьев всегда связана микориза. Поэтому в ризосфере деревьев обитает значительное количество микроорганизмов, а численность простейших в 5—10 раз выше по сравнению с их средним содержанием в почвах.

Кислотность почвы в хвойных лесах усиливается за счет выщелачивания дождевыми водами веществ кислотной природы из живых листьев, хвои и коры. Подкисление до pH 3,3—4,5 может быть вызвано жизнедеятельностью мхов и лишайников. В ризосфере хвойных пород концентрация водородного иона всегда выше (pH ниже на 0,2—0,6), чем вне ризосферы. Водная вытяжка из хвои ели имеет pH около 4, из подстилки сосны — 4,5, а листья широколиственных пород — около 7. Резкие различия в реакции растворов продуктов из листьев и хвои объясняются тем, что для листьев и хвои характерны разные зольность и содержание оснований. При низкой зольности подстилка может иметь pH около 4,5—4,6. Нейтральная реакция типична для лесной подстилки лиственных лесов.

Роли древесной и травянистой растительности в почвообразовании существенно различны. Это связано с глубиной проникновения в почвенную толщу и распределением корневой системы, а также с различиями в величине и характере поступления растительных остатков в почву, их зольном составе.

Элементы биологического круговорота веществ в различных экосистемах (по Л.Е. Родину и Н.Е. Базилевич, 1965)

Некоторые химические элементы, участвующие в биологическом круговороте, не удерживаются почвой, выносятся геохимическим внутрипочвенным стоком за пределы почвенного профиля и включаются в большой геологический круговорот химических элементов.

Для характеристики биологического круговорота веществ используются следующие показатели: запасы фитомассы (ц/га) в надземной и подземной частях растений, величина годичного прироста фитомассы и опада, содержание зольных химических элементов в разных частях растений и в опаде. Отношение массы подстилки к массе ежегодного опада служит показателем интенсивности биологического круговорота.

Корневая система растений поглощает из почвенного раствора макроэлементы (Са, N, К, Р, S, Al, Fe) и микроэлементы (Zn, В, Мn…) минерального питания и выделяет в эквивалентном количестве ионы (Н + , ОН — ), ферменты и другие органические соединения, активно участвующие в почвенных процессах. В среднем растительность умеренного климата поглощает из почвы ежегодно 100—600 кг/га минеральных веществ. Количество поглощаемых из почвы и возвращаемых в нее с растительным опадом химических элементов зависит от типа фитоценозов.

Агроценозы, приходящие на смену биогеоценозам, вносят огромные изменения в биологический круговорот веществ. С урожаем культурных растений из почвы безвозвратно выносится колоссальное количество зольных элементов. Так, с урожаем пшеницы 20—25 ц/га отчуждается из почвы до 150—200 кг/га основных элементов минерального питания (N, P, K, Ca, Mn, Fe, S, Si, Al, Mg).

Скорость разложения органических остатков и характер образующихся в результате этого процесса веществ зависят от климатических условий и состава растительности. Химический состав органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза, зависит от типа растений. Мхи и древесина отличаются высоким содержанием лигнина. В злаках много гемицеллюлозы, в иглах сосны — воска, жиров и смол.

В процессе разложения органических остатков в почву возвращаются зольные элементы, поглощенные растениями из почвы.

Содержание зольных элементов и азота в биоценозах, кг/га (по Д.С. Орлову, 1990)

Биоценозы	Зольные элементы	Азот
Арктическая тундра	0,37	0,20
Хвойные леса	0,60-1,20	0,16-0,35
Луговые степи	6,80	1,61
Пустыни	0,59	0,18
Субтропические лиственные леса	7,95	2,26

Индекс интенсивности биологического круговорота веществ максимален в заболоченных ландшафтах (более 50), где происходит прогрессивное накопление торфа и образование болотных торфяных почв. В темнохвойных таежных лесах индекс интенсивности биологического круговорота значительно меньше (10—17). Минерализация опада в хвойных лесах происходит замедленно и на поверхности почвы формируются органические горизонты, часто наблюдается образование торфяного слоя. Интенсивность биологического круговорота в степях составляет 1,0—1,5. Образующийся в естественных степных экосистемах степной войлок из травянистой растительности разлагается в течение года.

Продукты разложения хвои, листьев, трав, стволов различны по химизму и влиянию на почвообразование. Так, продукты разложения степных трав имеют близкую к нейтральной реакцию (pH = 7). Экстракты из хвои ели, вереска, лишайников, сфагнового мха имеют кислую реакцию (pH 3,5—4,5). Экстракты из полыни имеют щелочную реакцию (pH 8,0—8,5).

Найди готовую курсовую работу выполненное домашнее задание решённую задачу готовую лабораторную работу написанный реферат подготовленный доклад готовую ВКР готовую диссертацию готовую НИР готовый отчёт по практике готовые ответы полные лекции полные семинары заполненную рабочую тетрадь подготовленную презентацию переведённый текст написанное изложение написанное сочинение готовую статью

Сделан в Word, графики в электронном виде с ссылками. Курсовая работа. Вариант 33. Гидравлический расчет гидросистемы стенда для испытания центробежных насосов.

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

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 10 10 т 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:

Рекомендуемые материалы

Анализ и повышение эффективности производственной деятельности Богородского почтамта УФПС Нижегородской области

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.

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

Биологический фактор очень важен в почвообразовании. Ведь сам процесс формирования почвы начинается с поселения на горной породе живых организмов. Благодаря их жизнедеятельности образуется гумус, накапливаются органические вещества , и грунт обретает плодородие.

Основную роль в почвообразовании играют следующие группы организмов:

• Растения
• Микроорганизмы и грибы
• Животные

О них мы расскажем в этой статье.

Роль растений в почвообразовании

Растения самостоятельно создают органические вещества путем фотосинтеза и являются их основным источником в почве. От особенностей флоры во многом зависит состав почвенного покрова, его характеристики и плодородие.

По своему строению растения условно разделяются на:

• Низшие (не имеют четкой дифференциации тканей)
• Высшие (ткани дифференцированы)

В ботанике эти понятия считаются немного устаревшими. Но для понимания особенностей почвообразования они до сих пор используются.

Низшие растения

К низшим растениям относятся:

Роль водорослей в почвообразовании

Водоросли – это первые растения, которые поселяются на разрушенной горной породе и формируют тонкий плодородный слой. Они содержат хлорофилл и путем фотосинтеза образуют органические вещества. Водоросли выделяют щелочи , снижающие кислотность горной породы и почвы.

Эти растения бывают:

Сначала на породе поселяются одноклеточные организмы. В зрелой почве встречаются и многоклеточные водоросли, нити которых покрывают поверхность покрова, проникают в горную породу и разрушают ее.

Сине-зеленые и некоторые другие виды водорослей способны фиксировать азот. Благодаря этим растениям в почве накапливается фосфор. Они становятся источником питания бактерий, грибов и некоторых мелких беспозвоночных. Диатомовые водоросли принимают активное участие в превращении кремния и кальция.

Масса водорослей в 1 га сформировавшейся почвы – от 0,5 до 1,5 т. Чаще всего они покрывают тонкой пленкой верхний слой покрова. Особенно ярко это проявляется на поливных землях в тропической и субтропической зонах. Иногда слой водорослей там может достигать 2-8 мм. Их слизистые оболочки и нити скрепляют частицы грунта , предотвращают ветровую и водную эрозию. На скудных пустынных грунтах они играют едва ли не главную роль в накоплении органического вещества.

С микроорганизмами водоросли могут создавать симбиозы – бактерии поставляют растениям углекислый газ и питаются продуктами их жизнедеятельности. Это стимулирует развитие микрофлоры в почве, ускоряет распад органических веществ и образование гумуса.

Роль лишайников в почвообразовании

Лишайники – это специфические организмы, образованные симбиозом гриба и водоросли. Они способствуют разрушению породы и первичному накоплению мелкозема (примитивной почвы, обладающей плодородием). Днем лишайники ведут аутотрофный образ жизни благодаря фотосинтезу водоросли. Ночью эти растения гетеротрофны, используют для питания минералы и органику из субстрата.

Когда водоросль активна, лишайники выделяют в окружающую среду щелочные продукты жизнедеятельности, в период активности гриба – кислые. В результате рН за сутки меняется от 2,5 до 8,5. Это разрушающе действует на горную породу, нарушаются кристаллические связи, высвобождаются минералы, в камнях появляются трещины. Биологическому выветриванию способствуют и органические кислоты, которые выделяют растения. Гифы (нитевидные образования) гриба , входящего в состав лишайника, проникают в мелкие трещины и механически разрушают породу.

Первыми на грунте поселяются накипные (корковые) лишайники. Они плотно связаны с субстратом, отделить их от камня можно только ножом или скальпелем. После их разложения на накопившемся мелкоземе появляются листовые и кустистые лишайники, которые почти полностью покрывают породу. Под ними создаются благоприятные условия для роста водорослей, мха, сохранения тонкого слоя плодородного грунта.

После разложения лишайников образуется почва, в которой содержится до 40% гумуса. Он представлен в основном фульвокислотами, обладает кислой реакцией и низким плодородием. Лишайниковые примитивные почвы встречаются в северной тундре, на лавовых вулканических полях.

Высшие растения

Группа высших растений включает:

• Деревья и кустарники
• Травы
• Мох

После отмирания органов высших растений образуется опад. Он поступает в грунт и разлагается до простых органических и минеральных соединений. Из опада формируется гумус, обеспечивающий плодородие почвы.

Роль деревьев и кустарников в почвообразовании

Лесная растительность составляет основную массу флоры на земле. Она представлена многолетними деревьями и кустарниками. В почвообразовании принимают участие не все части растений. Основную роль играют опавшая листва и хвоя, мелкие ветки. Из них образуется лесная подстилка, которая постепенно разлагается и превращается в гумус. Из разложившегося опада в почву возвращается около 100 кг минеральных веществ на 1 га.

Органические вещества в лесах поступают в верхние слои грунта. Испарение воды здесь замедленное. При высокой влажности и большом количестве осадков питательные вещества вымываются в нижние слои п р офиля. Поэтому лесные почвы обладают низким или средним плодородием.

Тип почвы во многом зависит от вида деревьев, которые преобладают в конкретной климатической зоне.

В северных таежных лесах растут в основном хвойные. Их опад богат восками, дубильными веществами и органическими кислотами, в нем мало азота, кальция и магния. Он разлагается медленно при участии грибов, выделяющих кислые продукты жизнедеятельности. В хвойных лесах образуются подзолистые почвы. В их гумусе преобладают фульвокислоты, его слой тонкий, с примесями кремнезема. рН подзолистых почв 4-6, плодородие у них низкое.

В смешанных лесах кроме хвои в грунт попадают листья деревьев. Они богаты основаниями, азотом, кальцием, магнием. Это способствует снижению кислотности и ощелачиванию почвы. В гумусе, наряду с фульвокислотами, содержится много гуминовых кислот, улучшающих плодородие. В смешанных лесах формируются дерново-подзолистые почвы.

Опад широколиственных лесов богаче, чем хвойных и смешанных. Он содержит много азота, кальция, фосфора. Листья разлагаются при помощи бактерий, питательные вещества лучше фиксируются в подстилке и меньше вымываются в нижние слои профиля. Слой гумуса тут толстый, состоит в основном из гуминовых кислот. В таких лесах формируются серые и бурые лесные почвы со средним и высоким плодородием.

Роль травянистых растений в почвообразовании

Травянистые растения покрывают обширные территории степей, лесостепей, саванн. В основном это однолетние или двухлетние виды, которые полностью отмирают в течение 1-3 сезонов. Источником гумуса являются корни, масса которых значительно превосходит надземную часть. Органические вещества попадают непосредственно в почву, что способствует об р азованию мощного плодородного слоя. В грунт после разложения растений возвращается около 1000 кг/га минеральных веществ.

Травяной опад быстро разлагается. В нем содержится много минералов, азота, кальция, калия и других питательных элементов. Корни трав образуют плотный дерновой слой, в котором задерживается влага. Поэтому полезные вещества не вымываются в нижние слои профиля. Основную часть гумуса составляют гуматы и гуминовые кислоты. Почва обладает нейтральной или слабощелочной реакцией, высоким плодородием. В местах с травянистой растительностью формируются черноземы.

Роль мха в почвообразовании

Мох появляется на горной породе уже на начальных этапах почвообразования, после водорослей и лишайников. Он растет на мелкоземе, созданном этими низшими растениями. После его появления на рухляке начинают интенсивно развиваться бактерии, появляются первые беспозвоночные (мелкие черви и насекомые), создаются условия для заселения трав, кустов и деревьев.

Нижняя часть стебля мха образует примитивную дернину. Она задерживает влагу и питательные вещества, формирует слой гумуса (иногда мощностью до 15-20 см). В примитивной мохово-лишайниковой почве содержится до 10-40% перегноя.

Мох хорошо впитывает воду и аккумулирует питательные вещества, прежде всего калий, кальций и серу. На втором месте среди химических элементов находятся фосфор и магний, на третьем – натрий и марганец. Немного меньше в почве закрепляются алюминий и кремний. Поскольку разложение мхов идет с участием бактерий, в гумусе много гуминовых кислот , высокое содержание азота – до 0,45-0,95% (в лесной подстилке – 0,20-0,25%).

Мох – это влаголюбивое растение. Его стебли способны впитывать воду. Поэтому мох часто растет в переувлажненных долинах и способствует их заболачиванию. Он играет одну из основных ролей в образовании торфа.

Роль микроорганизмов и грибов в почвообразовании

Микроорганизмы заселяют верхние 20 см плодородного слоя грунта. В 1 г насчитывается от 200 млн (в глинистой почве) до 1-3 млрд (в черноземах) клеток. В 1 га масса микроорганизмов составляет 1-5 т.

Основную роль в почвообразовании играют бактерии и грибы. Они превращают сложные органические вещества в более простые, способствуют образованию гумуса. Одна из важных функций микрофлоры – фиксация азота в грунте.

Микроорганизмы участвуют в разрушении минеральных веществ и горной породы.

При этом задействуются следующие механизмы:

• Растворение минералов сильными кислотами, образующимися в процессе нитрификации и окисления серы
• Действие органических кислот, выделяемых грибами и бактериями в процессе брожения
• Взаимодействие с аминокислотами, которые выделяют бактерии
• Разрушение минералов соединениями, образующимися при разложении микроорганизмами растительных остатков (полифенолами, флавоноидами, танинами и другими)
• Разрушение минералов продуктами микробного синтеза (полисахаридами и другими соединениями)

Бактерии и грибы также синтезируют минеральные вещества. Процесс связан с обменом веществ и химических элементов в микроорганизмах (железа, калия, алюминия, фосфора, серы, кальция). Например, благодаря бактериям, накапливающим алюминий , образуются бокситы. Эти микроорганизмы могут обогащать почвы соединениями кальция, глиноземами, кремнеземами, железом.

Каждый вид микроорганизмов играет свою особую роль в почвообразовании. Дальше мы рассмотрим основные две группы – грибы и бактерии.

Роль грибов в почвообразовании

Грибы – это одноклеточные или многоклеточные организмы с гетеротрофным типом питания. Они разлагают лигнин, клетчатку, дубильные вещества, протеины. Во внешнюю среду грибы выделяют ферменты и кислоты, которые участвуют в разрушении минералов.

Многоклеточные грибы образуют разветвленный мицелий. Его нити пронизывают и укрепляют плодородный грунт, формируют его зернистую структуру. На начальных этапах почвообразования гифы (нитевидные образования) проникают в микротрещины породы и разрушают ее. Многие виды вступают в симбиоз с высшими растениями. От них они получают органические вещества, отдавая взамен азот и минералы. Ряд грибов паразитирует на вредителях корней (насекомых, нематодах).

Больше всего грибов в лесной подстилке. Они хорошо чувствуют себя в кислой среде. Продукты их жизнедеятельности способствуют формированию подзолистых почв.

Роль бактерий в почвообразовании

Бактерии играют едва ли не главную роль в разложении органических и минеральных веществ, синтезе вторичных минералов, образовании гумуса. Они бывают автотрофными и гетеротрофными, аэробными (нуждаются в свободном кислороде) и анаэробными (получают кислород из продуктов окисления).

Аэробное разложение проходит в верхних слоях грунта и на хорошо разрыхленной земле. Оно приводит к полному распаду органики, выделению энергии. Образуются минеральные вещества , доступные для растений.

Анаэробный распад характерен для затопленных участков, глубинных слоев грунта. Проходят брожение и неполный распад остатков растений с образованием сложных органических и минеральных соединений. Если такие процессы преобладают, образуются болотистые или глеевые почвы с кислой реакцией.

Основные функции бактерий в почве:

• Фиксация азота
  Этот элемент поступает в почву из воздуха и образуется после разложения белка. Главные фиксаторы азота – фотобактерии, клубневые бактерии (живут у корней бобовых растений), азотобактерии.
• Нитрификация и денитрификация
  Бактерии превращают аммиак в азотистую и азотную кислоту. После этого азот становится доступным для усвоения растениями. Эту функцию выполняют псевдомонады, почкующиеся бактерии.
• Разложение сложных углеводов (лигнина, целлюлозы, полисахаридов)
  В процессе участвуют цитофаги, спорообразующие бациллы и сахаролитические бактерии.
• Разложение белков
  В аэробных условиях распад белков обеспечивают энтеробактерии, в анаэробных – клостридии.
• Сбраживание пуринов и пиримидинов
  Этот процесс в анаэробных условиях обеспечивают пуринолитические бактерии.
• Окисление органических кислот
  Окисление происходит сульфатредуцирующими бактериями.
• Минерализация органических веществ
  Она обеспечивается артробактериями.
• Распад гуминовых веществ
  Сложные гуминовые вещества распадаются благодаря нокардиям.

Вся деятельность микроорганизмов сводится к тому, чтобы превратить сложные органические вещества в простые элементы, доступные для растений. Без их участия отмершие остатки не разлагались бы , образование почвы стало бы невозможным.

Роль животных в почвообразовании

Почва – это место обитания сотен видов животных, от одноклеточных амеб и инфузорий до млекопитающих. Их роль в почвообразовании хоть и не основная, но очень важная.

Всех почвенных животных условно можно разделить на 4 группы:

• Микрофауна (размеры до 0,2 мм)
  Группа включает одноклеточные организмы, миниатюрных насекомых, нематод, эхинококки, личинки.
• Мезофауна (от 0,2 мм до 4 мм)
  Сюда входят мелкие насекомые, их личинки, некоторые виды червей.
• Макрофауна (от 4 мм до 80 мм)
  Группа включает дождевых и других крупных червей, муравьев, жуков, термитов, моллюсков.
• Мегафауна (больше 80 мм)
  Сюда входят очень крупные насекомые и черви, земляные крабы, земноводные, пресмыкающиеся (змеи, ящерицы, земляные черепахи), млекопитающие (роющие норы кроты, мыши, кролики, барсуки, лисы, тушканчики, травоядные животные).

Одну из важнейших функций в почвообразовании играют дождевые черви. Эти животные питаются полуразложившейся органикой, пропуская через себя огромные массы грунта (от 50 до 400 т/га). По мнению ученых, практически весь чернозем проходит через организм дождевых червей. За год на гектаре образуется около 25 т копролитов (выделений червей).

Вместе с копролитами в почву попадают продукты жизнедеятельности червей, богатые полисахаридами, аминокислотами. Они становятся средой для обитания грибков и бактерий. Микроорганизмы разлагают органические вещества до простых химических элементов, доступных для растений.

Кроме переработки грунта, дождевые черви улучшают его структуру. Они роют многочисленные ходы, обеспечивая хорошую аэрацию. Частицы, пропущенные через кишечник, становятся липкими. Вокруг них формируются специфичные комки почвы , хорошо сохраняющие питательные вещества.

Простейшие регулируют численность бактерий, принимают участие в переработке простых органических соединений. Мелкие и крупные беспозвоночные животные, как и дождевые черви, перерабатывают сложные органические соединения, пушат грунт, обогащают его продуктами своей жизнедеятельности.

Рептилии, земноводные и млекопитающие играют меньшую роль в почвообразовании. Главную функцию выполняют грызуны, которые роют норы, перемешивают разные слои профиля, включая их в почвообразование. Животные обогащают грунт экскрементами. После смерти их тушки становятся источником протеинов, аминокислот и азотистых соединений. Травоядные не живут непосредственно в грунте, но они удобряют землю своими экскрементами, стимулируют рост корневой системы трав, съедая их верхнюю часть.

Все живые организмы в почве участвуют в непрерывном обороте органических и минеральных веществ. Это обеспечивает стабильное плодородие покрова – все находится в равновесии. Но оно нарушается при обработке почвы. Ведь с полей убирается зеленая масса растений , гербициды и пестициды уничтожают сорняки, почвенных насекомых, червей, некоторые микроорганизмы. Поэтому сельскохозяйственные земли нуждаются в постоянном внесении удобрений. Подробнее об этом вы можете узнать на нашей странице Деятельность человека как фактор почвообразования.

Читайте также:

  
• Основная моя цель на данный момент окончить школу
  
• Развитие памяти в юношеском возрасте кратко
  
• Курсы для получения профессии воспитатель детского сада
  
• Праздник птиц в детском саду средняя группа сценарий
  
• Программный подход к воспитанию и обучению детей школьного возраста